浙大长江学者发表综述文章:关键信号调控网络 -磷酸化|TGF-β-生物通

2010-08-18  瓦娜儿
浙大长江学者发表综述文章:关键信号调控网络
【字体: 】  www.ebiotrade.com  时间:2010年8月16日     来源:生物通
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摘要: 来自浙江大学生命科学学院等处的研究人员发表了题为“Regulation of TGF-b signaling by protein phosphatases”的综述性文章,系统性地综述了蛋白磷酸酶如何调节转化生长因子-β(TGF-β)的信号转导和生理反应,这一研究成果公布在Biochemical Journal杂志上。

生物通报道:来自浙江大学生命科学学院等处的研究人员发表了题为“Regulation of TGF-b signaling by protein phosphatases”的综述性文章,系统性地综述了蛋白磷酸酶如何调节转化生长因子-β(TGF-β)的信号转导和生理反应,这一研究成果公布在Biochemical Journal杂志上。

领导这一研究的是任浙江大学生命科学院院长的冯新华教授,其早年毕业于武汉大学,主要研究方向是分子信号传导、蛋白质修饰及其在疾病发生和发育过程中的功能,2004年获国家自然科学基金委员会海外青年学者合作研究基金。文章第一作者是浙江大学刘婷博士。

 

TGF-β信号转导系统参与调控生物体生理活动的许多方面,如细胞增殖、分化、凋亡以及器官、胚胎的发育。由于TGF-β信号对细胞生长的负调控功能, TGF-β信号转导通路的失活与肿瘤的发生直接相关。在许多肿瘤病人中已发现TGF-β受体和Smad蛋白的突变。其中,Smad4蛋白突变出现在大约50%的胰腺癌病人细胞中,而在一些肿瘤病人和心血管病人细胞中则发现TGF-β受体的失活。由此可见,研究TGF-β信号转导具有重要意义。随着细胞生物学、分子生物学技术的提高,人们发现蛋白质翻译后水平的修饰在TGF-β信号转导中起重要的调控作用。

蛋白质的磷酸化是最常见的翻译后水平的蛋白质修饰。它是生物体内普遍存在的一种调节方式,几乎涉及所有生理及病理过程,尤其对细胞因子、生长因子的信号转导及细胞生长、分化、凋亡有重要作用。1992年诺贝尔医学生理学奖就授予了在该领域中有杰出贡献的科学家E. Fischer和E. Krebs。蛋白质的磷酸化是由蛋白激酶催化,将ATP或GTP的γ位磷酸基转移到底物蛋白质氨基酸残基上的过程。这是一个可逆的过程,与之相应的去磷酸化由蛋白质磷酸酶催化将磷酸基从蛋白质上除去。

这篇综述文章总结了蛋白质磷酸酶对TGF-β受体和Smad蛋白的调控网络,详细阐述了TGF-β信号通路中的关键蛋白受到蛋白质磷酸酶调控的作用位点、生化过程、分子机理以及这些调控对细胞功能的影响。

除此之外冯新华教授研究组还利用小鼠模型,在T细胞内定向缺失Smad2。研究结果发现,Smad2在体外和体内系统中都降低Th17细胞分化。这篇文章发表在早一点时间的JBC上。

转化生长因子TGF-β是免疫细胞内的关键调节因子,其信号通路直接参与CD4阳性Foxp3阳性调节T细胞(CD4+FoxP3+ Treg)以及促炎症Th17细胞的过程。TGF-β通常是通过信号转导因子Smads(主要是Smad2,Smad3和Smad4)控制靶基因的表达和细胞的功能。尽管已有研究报道Smad3与Smad4在TGF-β诱导的Treg细胞生成中的作用,它们却不直接参与Th17细胞的产生。因此,TGF-β信号通路如何调节Th17细胞分化的过程仍不清楚。

在这篇文章中,研究人员利用小鼠模型,在T细胞内定向缺失Smad2。研究结果发现,Smad2在体外和体内系统中都降低Th17细胞分化。利用实验室自身免疫脑脊髓炎模型(experimental autoimmune encephalomyelitis, EAE)进行研究发现,T细胞中的Smad2缺失能够减轻模式小鼠疾病症状并降低由T细胞生成的Th17细胞数量。进一步实验证明Smad2能与RORγt直接相互作用并促进RORγt诱导的Th17细胞生成。这些实验结果证实,Smad2能够促进促炎症细胞Th17细胞的生成。

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