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        14-3-3? 蛋白與腫瘤發(fā)生發(fā)展關(guān)系的研究進(jìn)展

        2024-06-12 00:00:00龐海垚孟峻
        關(guān)鍵詞:配體二聚體磷酸化

        [摘要] 14-3-3ε 蛋白也被稱為YWHAE 蛋白,是屬于14-3-3 蛋白家族的一種小相對分子質(zhì)量的蛋白質(zhì)。不同于蛋白激酶,14-3-3ε 蛋白在細(xì)胞內(nèi)并不參與蛋白質(zhì)磷酸化反應(yīng),而是通過形成特殊的二聚體結(jié)構(gòu)并與特定的磷酸化蛋白質(zhì)結(jié)合,調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)配體的活性和亞細(xì)胞定位,從而參與多種細(xì)胞生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)。目前,在多種腫瘤中均已發(fā)現(xiàn)14-3-3ε 蛋白的異常表達(dá),異常表達(dá)的14-3-3ε 蛋白對蛋白質(zhì)配體的調(diào)節(jié)效應(yīng)改變,進(jìn)而影響蛋白質(zhì)配體的亞細(xì)胞定位和酶活性,導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞發(fā)生發(fā)展和侵襲轉(zhuǎn)移。14-3-3ε 蛋白的二聚體結(jié)構(gòu)是其在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮生物學(xué)功能的重要結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),破壞這一二聚體結(jié)構(gòu)可有效靶向攻擊腫瘤細(xì)胞。現(xiàn)基于國內(nèi)外對14-3-3ε 蛋白的研究成果,針對14-3-3ε 蛋白的結(jié)構(gòu)、作用機(jī)制及其在胃癌、肝癌、皮膚癌和其他多種腫瘤中發(fā)生發(fā)展過程中的影響及作用機(jī)制進(jìn)行綜述。

        [關(guān)鍵詞] 14-3-3ε 蛋白; 蛋白質(zhì)相互作用; 胃腫瘤; 肝腫瘤; 皮膚腫瘤; 治療靶點(diǎn)

        [中圖分類號] R34; R730. 2 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A

        14-3-3 蛋白是在所有真核生物中廣泛表達(dá)的一個(gè)相對分子質(zhì)量為28 000~33 000 的酸性可溶性蛋白質(zhì),最早由MOORE 等[1] 在1967 年從牛腦脊液提取物中分離,因其在纖維素柱層析和淀粉凝膠電泳的特殊遷移位置而得名。在各種真核生物中,14-3-3 蛋白的亞型數(shù)量不等, 從酵母和果蠅中的2 個(gè)亞型到擬南芥中的12 個(gè)亞型[2-3], 在哺乳動(dòng)物中,14-3-3 家族由7 個(gè)不同基因編碼的成員(α/β、γ、?、σ、η、θ 和δ/ζ) 組成,α 和δ 分別是β 及ζ 的磷酸化形式[4]。14-3-3ε 由位于人類染色體17p13. 3的YWHAE 基因編碼[5], 是14-3-3 家族中最保守的,其保守性表現(xiàn)在氨基酸序列上,高度保守性不僅表現(xiàn)在同一物種的不同組織中,而且表現(xiàn)在不同物種之間[6]。14-3-3ε 蛋白擁有特定磷酸化絲氨酸和蘇氨酸序列的結(jié)合能力,能參與到多種蛋白質(zhì)相互作用中,廣泛參與調(diào)控細(xì)胞周期、細(xì)胞增殖、細(xì)胞凋亡和細(xì)胞骨架重排等多種細(xì)胞生命活動(dòng)。研究[7-9] 表明:14-3-3ε 蛋白在多種腫瘤組織中呈異常表達(dá),在胃癌、肝癌和皮膚癌等腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起重要作用,并可作為腫瘤的潛在標(biāo)志物和特異性治療靶點(diǎn)。本文作者針對14-3-3ε 蛋白, 從二聚體結(jié)構(gòu)、作用機(jī)制及其對多種惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展過程的作用進(jìn)行綜述,并對該蛋白作為潛在治療靶點(diǎn)的前景進(jìn)行了探討, 進(jìn)一步揭示14-3-3ε 蛋白在多種腫瘤中的復(fù)雜性,為探討14-3-3? 蛋白在腫瘤治療中的臨床應(yīng)用前景提供參考。

        1 14-3-3ε 蛋白的結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制

        1. 1 14-3-3ε蛋白的結(jié)構(gòu)與功能

        14-3-3ε蛋白單體包含9 個(gè)反向平行的α 螺旋(αA-αI),主要結(jié)構(gòu)域分為氨基端二聚化區(qū)、核心磷酸肽結(jié)合區(qū)域和羧基端可變區(qū)3 個(gè)部分[10]。在蛋白激酶調(diào)控下的14-3-3ε蛋白單體與同家族亞型二聚化, 14-3-3ε 蛋白的二聚體結(jié)構(gòu)賦予了14-3-3ε 蛋白識別磷酸化絲氨酸/蘇氨酸和結(jié)合蛋白質(zhì)配體的能力。14-3-3 蛋白單體通過氨基端α 螺旋之間的相互作用形成高度螺旋的“U”型杯狀二聚體結(jié)構(gòu),ε 亞型對其他亞型的親和力高于對自身的親和力,因此形成異源二聚體的傾向最高[11-12]?!癠” 型內(nèi)側(cè)的磷酸肽結(jié)合位點(diǎn)相比于氨基端和羧基端兩區(qū)域更保守,其中的磷酸肽結(jié)合區(qū)域在所有已知的14-3-3 蛋白中完全保守,能夠與多種大小和結(jié)構(gòu)不同的磷酸肽共同作用;羧基端是14-3-3ε 蛋白中唯一的柔性區(qū)域, 在無靶蛋白的情況下,羧基端占據(jù)磷酸肽結(jié)合位點(diǎn),在蛋白配體的識別和結(jié)合過程中,羧基端構(gòu)象發(fā)生變化,從磷酸肽結(jié)合位點(diǎn)中解離,出現(xiàn)在二聚體結(jié)構(gòu)表面[10]。

        早期的蛋白質(zhì)結(jié)晶學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了2 種蛋白配體結(jié)合14-3-3ε 蛋白的磷酸肽序列,分別是RSXpSXP和RXXXpSXP (R 代表精氨酸, S 代表絲氨酸,X 代表任何氨基酸,P 代表脯氨酸,pS 是磷酸化絲氨酸), 磷酸化蘇氨酸可以代替磷酸化絲氨酸[13]。許多蛋白配體包含2 個(gè)或多個(gè)14-3-3ε 蛋白結(jié)合序列, 可以同時(shí)結(jié)合14-3-3ε 蛋白二聚體中的2 個(gè)磷酸肽結(jié)合位點(diǎn),含有2 個(gè)磷酸肽序列的蛋白配體與14-3-3ε 蛋白之間的親和力是含有單一磷酸肽序列靶蛋白親和力的30 倍以上[14]。蛋白配體中2 個(gè)或更多的結(jié)合序列與14-3-3ε 蛋白的親和力并不相同,高親和力結(jié)合序列作為“首選”位點(diǎn),在與14-3-3ε蛋白結(jié)合的過程中是不可或缺的,突變導(dǎo)致無法磷酸化會使蛋白配體不能結(jié)合14-3-3ε 蛋白; 另一個(gè)低親和力結(jié)合位點(diǎn)更易受到磷酸酶的作用,更易與14-3-3ε 蛋白脫離,保證蛋白配體與14-3-3ε 作用結(jié)束后的及時(shí)分離, 對細(xì)胞正常生理功能至關(guān)重要[15]。

        1. 2 14-3-3ε蛋白的作用機(jī)制

        憑借其剛性的“U”型結(jié)構(gòu), 14-3-3ε 二聚體能在與目標(biāo)蛋白質(zhì)的作用過程中在自身結(jié)構(gòu)未發(fā)生改變的同時(shí)改變蛋白質(zhì)配體的結(jié)構(gòu), 14-3-3ε 蛋白與靶蛋白的結(jié)合通常會產(chǎn)生3 種效應(yīng)[4, 15-16]:① 直接改變靶蛋白構(gòu)象,暴露或掩蓋某些結(jié)構(gòu)域,以此調(diào)節(jié)靶蛋白活性或改變其亞細(xì)胞定位; ② 封閉靶蛋白的特定序列或結(jié)構(gòu)特征, 干擾其蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)或蛋白質(zhì)-DNA 相互作用;③ 作為支架蛋白將2 種蛋白質(zhì)彼此緊密地固定在一起,從而輔助其他蛋白質(zhì)相互作用或維持蛋白質(zhì)多聚體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。在研究[17] 顯示:14-3-3ε 蛋白是自身攜帶核輸出信號(nuclear export signal,NES) 的蛋白質(zhì), 能與缺乏NES 序列的靶蛋白結(jié)合,將自身及相結(jié)合的蛋白質(zhì)配體運(yùn)出細(xì)胞核。這一概念受到了挑戰(zhàn), 現(xiàn)在流行的觀點(diǎn)[18-19] 是: 靶蛋白的分子結(jié)構(gòu)在與14-3-3ε 蛋白的相互作用下發(fā)生變化, 從而暴露出其內(nèi)含的、先前被掩蓋的NES 序列。在此過程中,靶蛋白與14-3-3ε 蛋白二者共同離開細(xì)胞核。由于蛋白質(zhì)在不同的亞細(xì)胞定位中發(fā)揮不同的功能, 14-3-3ε 蛋白可以憑借改變靶蛋白的活性和亞細(xì)胞定位,調(diào)控細(xì)胞周期、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)和腫瘤發(fā)生等過程, 如14-3-3ε 蛋白在人腦組織中通過將有害的聚集物和蛋白質(zhì)沉積運(yùn)送至蛋白酶體來預(yù)防一系列神經(jīng)退行性疾病[10, 20],并在多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中通過調(diào)節(jié)不同靶蛋白的含量及定位發(fā)揮不同作用[7-9]。

        2 14-3-3ε 蛋白對惡性腫瘤的影響

        2. 1 14-3-3ε蛋白對胃癌發(fā)生發(fā)展的影響

        細(xì)胞周期蛋白E (cyclin E) 是細(xì)胞周期G1/S 期周期蛋白,與細(xì)胞周期依賴性蛋白激酶2 (cyclin dependentkinase 2, CDK2) 組成復(fù)合體, cyclin E-CDK2 復(fù)合體的異常是細(xì)胞增殖能力增強(qiáng)和腫瘤發(fā)生發(fā)展的重要原因之一[21]。cyclin E-CDK2 復(fù)合體在胃癌細(xì)胞中的具體調(diào)控機(jī)制尚不清楚, 研究[22] 表明:14-3-3ε 蛋白可以結(jié)合CDK 抑制蛋白p27kip1 形成抑制性復(fù)合體,通過抑制p27kip1來上調(diào)cyclin E-CDK2復(fù)合體活性,促進(jìn)癌細(xì)胞的增殖。14-3-3ε 對p27kip1的負(fù)調(diào)控的可能機(jī)制:①通過調(diào)控p27kip1 的上游分子fork-head 轉(zhuǎn)錄因子1 (fork-head box transcriptionfactor O1, FOXO1),14-3-3ε 蛋白與被蛋白激酶B(protein kinase B, AKT) 磷酸化的FOXO1 結(jié)合,降低FOXO1 的轉(zhuǎn)錄活性, 減少p27kip1 的表達(dá);②通過結(jié)合p27kip1改變其亞細(xì)胞定位,將p27kip1轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)中,使p27kip1在泛素化后被蛋白酶體降解。除p27kip1 和FOXO1 外,ZHAO 等[9] 發(fā)現(xiàn)14-3-3ε 蛋白還能結(jié)合、調(diào)控胃癌細(xì)胞磷脂酰肌醇3 激酶(phosphatidylinositol 3-kinase, PI3K) /AKT/forkhead轉(zhuǎn)錄因子信號通路(PI3K/AKT/FOXOsignaling pathway) 中的細(xì)絲蛋白A (Filamin A)。Filamin A 在腫瘤中起2 種相反作用:①當(dāng)定位于細(xì)胞質(zhì)時(shí), 其通過與信號分子相互作用發(fā)揮促癌效應(yīng);②而Filamin A 在蛋白質(zhì)水解后其羧基末端片段定位于細(xì)胞核時(shí),則可能與轉(zhuǎn)錄因子相互作用,抑制腫瘤生長并降低癌癥侵襲潛能。與調(diào)節(jié)p27kip1的方法相似,14-3-3ε 蛋白結(jié)合并調(diào)節(jié)Filamin A 的亞細(xì)胞定位, 14-3-3ε 蛋白的過表達(dá)可以顯著降低Filamin A 的核質(zhì)比, 發(fā)揮Filamin A 的促癌效應(yīng),介導(dǎo)腫瘤發(fā)生發(fā)展。

        研究[23] 發(fā)現(xiàn):14-3-3ε 蛋白參與幽門螺桿菌的重要毒力因子CagA 介導(dǎo)的相關(guān)腫瘤分子機(jī)制,CagA 通過與14-3-3ε 蛋白相互作用,增強(qiáng)了14-3-3ε蛋白介導(dǎo)的核因子 κB (nuclear factor-kappa B,NF-κB) 的反式激活, 提示14-3-3ε 在幽門螺桿菌感染的胃癌發(fā)生中起重要作用。YAN 等[24] 發(fā)現(xiàn)14-3-3ε 蛋白能與Raf-1 激酶抑制劑蛋白(raf kinaseinhibitor protein,RKIP) 相互作用并在調(diào)控細(xì)胞增殖進(jìn)程及影響細(xì)胞侵襲能力的過程中產(chǎn)生截然不同的效果, 通過提高RKIP 和細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶(extracellular signal-regulated kinase, ERK) 的磷酸化水平促進(jìn)胃癌細(xì)胞增殖、遷移和侵襲。為探討14-3-3ε 蛋白在胃癌中的促癌作用,有研究[9, 25] 應(yīng)用以全反式維甲酸(all-trans retinoic acid,ATRA)為先導(dǎo)化合物合成的新型衍生物[4-氨基-2-三氟甲基- 苯基視網(wǎng)膜酸鹽(4-amino-2-trifluoromethylphenylretinate, ATPR)] 對胃癌進(jìn)行靶向治療。ATPR 可以抑制AKT 的磷酸化并下調(diào)14-3-3ε,提高FOXO1 和p27kip1 蛋白的表達(dá)水平及活性, 增強(qiáng)對cyclin E-CDK2 復(fù)合體的抑制作用;并通過降低14-3-3ε 蛋白與Filamin A 的結(jié)合使細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的Filamin A 重新進(jìn)入細(xì)胞核中, 改善其核質(zhì)比, 以此誘導(dǎo)SGC-7901 細(xì)胞在細(xì)胞分裂周期G0/G1 期阻滯,誘導(dǎo)細(xì)胞分化。綜上,在多項(xiàng)研究中,14-3-3ε蛋白通過結(jié)合不同蛋白配體在多條胃癌相關(guān)的信號通路中發(fā)揮誘導(dǎo)腫瘤發(fā)生,促進(jìn)異常增殖和轉(zhuǎn)移的作用。然而,另有研究[26] 顯示:14-3-3ε 蛋白在3 種胃癌細(xì)胞系(AGP01、ACP02 和ACP03) 中能通過降低原癌基因MYC 和細(xì)胞分裂周期調(diào)節(jié)蛋白25B(cell division cycle 25B, CDC25B) 的表達(dá)抑制腫瘤細(xì)胞增殖、侵襲和遷移,這可能與該實(shí)驗(yàn)采用的細(xì)胞系屬于彌漫型早發(fā)腫瘤有關(guān),早發(fā)性腫瘤表現(xiàn)獨(dú)特的分子和病理學(xué)類型,其與晚發(fā)性腫瘤分別屬于胃癌的2 個(gè)不同亞群, 表明14-3-3ε 蛋白在不同的胃癌亞群中可能發(fā)揮不同的功能。

        2. 2 14-3-3ε 蛋 白 對 肝 細(xì) 胞 癌(hepatocellularcarcinoma,HCC)生長和轉(zhuǎn)移的影響

        原發(fā)性肝癌是目前我國第4 位常見惡性腫瘤以及第2 位腫瘤致死病因,HCC 是原發(fā)性肝癌最常見的病理學(xué)類型,占75%~85% [27]。在HCC 中,上皮細(xì)胞-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT) 是肝癌細(xì)胞獲得侵襲性的重要過程,在腫瘤轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮重要作用,現(xiàn)在公認(rèn)的各種腫瘤中EMT 的重要標(biāo)志包括細(xì)胞黏附因子[E-鈣黏蛋白(E-cadherin)]表達(dá)水平的降低、β-連環(huán)蛋白(β-catenin) 進(jìn)入細(xì)胞核以及波形蛋白(Vimentin) 和N- 鈣黏蛋白(N-cadherin) 的表達(dá)水平升高[28]。研究[7, 28-29] 發(fā)現(xiàn):在HCC 發(fā)生發(fā)展的不同階段,14-3-3ε 蛋白通過與不同的靶蛋白相互作用促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖和EMT。在HCC 的早期, 14-3-3 ε 蛋白通過增加β-catenin的表達(dá)和核易位, 上調(diào)醛酮還原酶家族1成員B10 (aldo-keto reductase family 1 member B10,AKR1B10), AKR1B10 可以消耗肝癌細(xì)胞抑制劑維甲酸(retinoic acid, RA),促進(jìn)肝癌細(xì)胞增殖。但在HCC 的晚期, 14-3-3ε 和β -catenin 蛋白對AKR1B10 的誘導(dǎo)機(jī)制減弱甚至消失,此時(shí)14-3-3ε蛋白通過誘導(dǎo)E-cadherin 蛋白的轉(zhuǎn)錄抑制因子Zeb-1和Snail蛋白的表達(dá),負(fù)調(diào)控細(xì)胞連接處的E-cadherin的表達(dá), 配合HCC 早期β-catenin 的核易位, 破壞在正常細(xì)胞中E-cadherin 和β-catenin 在胞膜處形成的復(fù)合體對細(xì)胞黏附的功能, 促進(jìn)肝癌細(xì)胞的EMT。綜上, 14-3-3ε 蛋白促進(jìn)肝癌細(xì)胞增殖和EMT,調(diào)節(jié)腫瘤的發(fā)生發(fā)展及轉(zhuǎn)移,有利于HCC早期的生長和晚期的轉(zhuǎn)移。

        WU 等[30] 研究顯示:14-3-3ε 蛋白可以通過激活多條信號通路, 誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子[鋅指蛋白479 (zinc finger protein 479, ZNF479)] 的表達(dá),ZNF479 參與14-3-3ε 蛋白對 cyclin D 抑制劑金屬硫蛋白-1 (metallothionein 1, MT-1) 的負(fù)調(diào)控,14-3-3ε 蛋白通過間接升高cyclin D 的表達(dá)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖。以上結(jié)論和WU 等[7] 的結(jié)論一致: 原發(fā)性肝癌中14-3-3ε 陰性的患者預(yù)后更好, 14-3-3ε蛋白陽性、MT-1 蛋白表達(dá)降低且AKR1B10 蛋白表達(dá)不增加的患者預(yù)后最差,14-3-3ε、AKR1B10 和MT-1 蛋白可以作為肝癌生存及轉(zhuǎn)移的潛在預(yù)后標(biāo)志物。

        2. 3 14-3-3ε蛋白對皮膚癌細(xì)胞抗凋亡的影響

        雙特異性磷酸酶CDC25 共有3 種亞型: CDC25A、CDC25B 和CDC25C, 可以通過去除催化亞基CDK 上蘇氨酸14 和酪氨酸15 上的抑制性磷酸化,激活不同的cyclin-CDK 復(fù)合體[31], 這是細(xì)胞周期中通過細(xì)胞周期檢查點(diǎn)進(jìn)入下一階段必不可少的一步。正常情況下,14-3-3ε 蛋白與CDC25 結(jié)合目的是將CDC25 隔離在細(xì)胞質(zhì)中,阻礙CDC25 與CDK的結(jié)合,使細(xì)胞在細(xì)胞周期檢查點(diǎn)停滯。但在紫外線輻射引發(fā)DNA 損傷的皮膚鱗狀細(xì)胞癌(cutaneous squamous cell carcinoma,SCC)中[8,32],檢測點(diǎn)激酶(checkpoint kinase, CHK) 1/CHK2對CDC25A 的磷酸化加強(qiáng)了其與14-3-3ε 蛋白間的相互作用, 使CDC25A 的亞細(xì)胞定位從正常人表皮角質(zhì)形成細(xì)胞(normal human epidermalkeratinocytes, nHEK) 中的高細(xì)胞核定位改變?yōu)镾CC 中的高細(xì)胞質(zhì)定位, SCC 細(xì)胞質(zhì)中的CDC25A 發(fā)揮抗凋亡作用。當(dāng)CDC25A 以結(jié)合14-3-3ε 蛋白的形式存在SCC 細(xì)胞中時(shí),AKT/B 細(xì)胞淋巴瘤2 (B cell lymphoma-2, Bcl-2) /Bcl-2 相關(guān)死亡啟動(dòng)子(Bcl-2-associated death promoter,BAD) /存活素(Survivin) 抗凋亡信號持續(xù)激活,阻止細(xì)胞凋亡; 然而在沉默14-3-3ε 蛋白或使CDC25A 的14-3-3ε 蛋白結(jié)合位點(diǎn)突變后,CDC25A 喪失了抗凋亡作用, 這可能是由于失去14-3-3ε 蛋白的CDC25A 磷酸酶活性升高, 能夠去除AKT 激活所需的磷酸基團(tuán)和P-BAD 的抑制性磷酸化,降低Survivin 的表達(dá)量,啟動(dòng)細(xì)胞程序性死亡[32-33]。與CDC25A 類似, 進(jìn)一步研究[34] 發(fā)現(xiàn):14-3-3ε 蛋白與CDC25B 或CDC25C 的結(jié)合也能引發(fā)其在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的隔離,以此協(xié)助皮膚癌細(xì)胞抵抗凋亡,然而,這2 種蛋白質(zhì)的抗凋亡能力并非完全依賴14-3-3ε 的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。

        研究[35-36] 表明: 14-3-3ε 蛋白能將促進(jìn)凋亡的BAD 和Bcl-2 相關(guān)X 蛋白(Bcl-2-associated Xprotein, BAX) 轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)中, 通過抑制BAD和BAX 的活性減少細(xì)胞凋亡。上述研究結(jié)果表明:14-3-3ε 蛋白可以改變多種凋亡相關(guān)蛋白的亞細(xì)胞定位和活性, 從而促進(jìn)細(xì)胞的凋亡。14-3-3ε 蛋白的表達(dá)水平和亞細(xì)胞定位可用于皮膚癌的診斷分期和預(yù)后預(yù)測,并為皮膚癌的靶向治療提供新靶點(diǎn)。

        2. 4 14-3-3ε蛋白對其他多種腫瘤的影響

        14-3-3ε蛋白在多種腫瘤中異?;钴S,但其本身不能直接影響細(xì)胞生命活動(dòng),只能通過改變細(xì)胞存活、增殖和凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá)及亞細(xì)胞定位影響細(xì)胞生命活動(dòng)。 目 前, 已 經(jīng) 證 實(shí) 在 前 列 腺 癌 (prostaticcarcinoma, PCa) 中, 14-3-3ε 蛋白涉及細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白的異常轉(zhuǎn)運(yùn)和磷酸化, 在PCa 中14-3-3ε蛋白的表達(dá)水平明顯升高, 14-3-3ε 蛋白分別與磷酸化的BAD 和BAX 結(jié)合, 誘導(dǎo)BAD 構(gòu)象變化,促進(jìn)BAD 與Bcl-2/Bcl-XL 的分離,阻斷BAD 凋亡的前體效應(yīng),并阻止BAX 進(jìn)入線粒體,終止BAX的凋亡調(diào)節(jié)作用[37]。此外,ANGELES 等[38] 發(fā)現(xiàn)14-3-3ε 蛋白在PCa 磷脂酰肌醇3- 激酶(phosphatidylinositol 3-kinase, PI3K) /AKT 信號通路中發(fā)揮抗凋亡作用:14-3-3ε 蛋白與被AKT 磷酸化的抑癌因子FOXO1 結(jié)合, 將FOXO1 轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)內(nèi)隔離,抑制FOXO1 的抑癌作用。

        LI 等[39] 研究顯示:14-3-3ε 蛋白在卵巢癌組織中的表達(dá)顯著上調(diào), 通過激活PI3K/AKT 通路促進(jìn)上皮性卵巢癌的增殖、侵襲和遷移,表明14-3-3ε蛋白可以與高度敏感和特異的卵巢癌標(biāo)志物[人類附睪蛋白4 (human epididymal protein 4, HE4) ]相互作用, 14-3-3ε 蛋白是HE4 的上游調(diào)控因子,與HE4 的表達(dá)呈正相關(guān)關(guān)系, 可作為評估卵巢癌預(yù)后的生物標(biāo)志物。研究[40] 顯示:14-3-3ε 蛋白與一系列凋亡相關(guān)蛋白BAX、Bcl-2 和P53 在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)共定位并抑制其凋亡能力, 14-3-3ε 蛋白的裂解產(chǎn)物14-3-3ε-S 的表達(dá)水平隨著細(xì)胞凋亡而增加,表明14-3-3ε 蛋白可能參與骨肉瘤MG-63 細(xì)胞凋亡的調(diào)控, 有成為骨肉瘤治療靶點(diǎn)的潛力。另有研究[41] 應(yīng)用蛋白質(zhì)鑒定及其相關(guān)生物信息學(xué)分析方法, 發(fā) 現(xiàn) 14-3-3ε 蛋 白 與 K-RAS (kirsten ratsarcoma viral oncogenes homologue) 蛋白相互作用并且均在子宮內(nèi)膜癌組織中高表達(dá),二者的高表達(dá)組預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)高于低表達(dá)組, 證明14-3-3ε 蛋白可以聯(lián)合K-RAS 蛋白作為評估子宮內(nèi)膜癌預(yù)后的生物標(biāo)志物。14-3-3ε 蛋白也在包括甲狀腺癌[42]、多發(fā)性骨髓瘤[43] 和食管鱗癌[44] 等多種癌癥中異常表達(dá),調(diào)控腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲和抗凋亡能力。

        3 針對14-3-3ε 蛋白二聚體結(jié)構(gòu)的抑制劑的研究進(jìn)展

        14-3-3ε 蛋白單體發(fā)揮的生物學(xué)功能有限, 其多數(shù)生物學(xué)功能來自于其結(jié)合14-3-3 蛋白家族成員后形成的二聚體狀態(tài),因此,探討能夠有效地破壞14-3-3ε 二聚體結(jié)構(gòu)的抑制劑已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)階段治療腫瘤的可行性策略之一。WOODCOCK 等[45]針對14-3-3ε 蛋白的二聚體結(jié)構(gòu)制作了N-烷基化三甲基銨(N-alkylated trimethyl ammonium, TMA)和鞘氨醇類似物FTY720 的復(fù)合物RB-011 及RB-012。在避免TMA 和 FTY720 毒性的低濃度(5 或10 mg·kg-1) 小鼠實(shí)驗(yàn)中, RB-012 可以通過磷酸化14-3-3 蛋白單體二聚化的關(guān)鍵位點(diǎn)Ser58 破壞14-3-3ε 二聚體, 快速抑制PI3K/AKT 信號, 誘導(dǎo)Jurkat 急性T 淋巴細(xì)胞白血病細(xì)胞程序性死亡并抑制A549 肺癌細(xì)胞生長。

        除鞘氨醇復(fù)合物外, JIN 等[46] 在膽管癌化療中通過加入的低濃度(0~2. 0 μmol·L-1) 三氧化二砷(arsenic trioxide, ATO) 破壞了14-3-3ε 蛋白形成的二聚體, 阻斷由順鉑(cisplatin, CDDP)激活的14-3-3ε/PI3K/AKT 生存通路,提高CDDP對膽管癌的化療效率。HOLMES 等[33] 在皮膚癌治療中開發(fā)的肽ES1P2 通過特異性結(jié)合14-3-3ε 蛋白氨基端區(qū)域, 直接阻斷14-3-3ε 蛋白異二聚過程,誘導(dǎo)皮膚癌細(xì)胞凋亡。上述破壞14-3-3ε 蛋白二聚體的藥物均存在腫瘤細(xì)胞難以耐藥、對正常細(xì)胞毒性低和臨床使用的不良反應(yīng)少等優(yōu)勢。上述研究結(jié)果表明:靶向破壞14-3-3ε蛋白二聚體和抑制14-3-3ε蛋白二聚體的形成具有預(yù)防及治療腫瘤的巨大潛力, 可以作為未來多種腫瘤分子靶向治療的新靶點(diǎn)。

        4 結(jié) 語

        14-3-3ε 蛋白通過特殊的二聚體結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)配體結(jié)合,改變蛋白質(zhì)配體的生物學(xué)活性和亞細(xì)胞定位, 調(diào)控多種細(xì)胞生命活動(dòng)。14-3-3ε 蛋白可以在多條信號通路中與多種蛋白質(zhì)相互作用參與調(diào)控腫瘤的發(fā)生發(fā)展,但在不同組織的腫瘤中具體調(diào)控機(jī)制并不相同, 且研究尚不明確。目前針對破壞14-3-3ε 蛋白二聚體的治療方法已經(jīng)在部分腫瘤治療中獲得良好的效果, 揭示了14-3-3ε 蛋白具有成為新的腫瘤靶向治療靶點(diǎn)的潛力。

        利益沖突聲明:所有作者聲明不存在利益沖突。

        作者貢獻(xiàn)聲明:孟峻負(fù)責(zé)論文的整體設(shè)計(jì),龐海垚負(fù)責(zé)論文的撰寫。

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        [基金項(xiàng)目] 國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(81360109,81660267);內(nèi)蒙古自治區(qū)科技廳自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2021MS08158)

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