当前所在位置: 首页 > 生物工程 > 正文

Basigin的分子作用机制及其在眼部的生物学作用论文(第2页)

本文共计6910个字,预计阅读时长24分钟。【 字体:

论文指导服务

毕业论文网专业团队提供毕业设计、论文写作指导及相关咨询服务

论文指导 毕业设计 答辩咨询
微信号已复制到剪贴板

  1. 2. 3 Basigin 与囊泡分泌最初,Basigin 是定位于细胞表面的膜蛋白,但随着影像技术的提高,发现Basigin 也位于亚细胞空间及细胞释放的囊泡内。因此,Basigin 能以可溶性形式自细胞裂解后播散,或以二聚体或者寡聚体存在于细胞外囊泡中,通过微环境与非邻近细胞起作用。整合素和galectin-3 在这种识别中发挥重要作用。Basigin 相关的外泌体见于卵巢癌及胆囊癌患者的腹水,甚至可以从癌症患者的血清中提取包含Basigin 的细胞外囊泡,作为生物指标检测治疗的反。Basigin 还参与细胞骨架重塑,调节细胞内囊泡分布及囊泡释放。透明质酸作为细胞外基质的重要结构成分,参与恶性肿瘤细胞动力学作用。Basigin与透明质酸的受体CD44 结合,参与恶性肿瘤侵袭的交互作用及受体酪氨酸激酶引发的肿瘤耐药。CD44-透明质酸的交互作用增强Basigin 介导的膜型基质金属蛋白( membrane type matrix metalloproteinase,MT1-MMP) 依赖的侵袭伪足的活性,通过EGFRRas-ERK 信号增强侵袭活性。Basigin 还具有调节细胞骨架重塑、参与细胞间交互作用、亚细胞囊泡分布等一系列生物功能。Basigin 与CD44、CD98 形成内吞复合物。Basigin 胞质尾部的酸性残基与微管连接蛋白作用,达到快速细胞内转移,参与营养成分的跨膜外流及ECM 的重塑。此外,Basigin 还与膜联蛋白( annexin II,AnxA2) 作用,重排细胞骨架蛋白,调整脂质阀动力学,参与外泌体的运输。Basigin的细胞外部分影响AnxA2 的磷酸化、细胞移动性及Basigin 自细胞的释放,调节MMP 活性,加强肿瘤与基质细胞的沟通,影响肿瘤细胞移行及侵袭。

  1. 2. 4 Basigin 的调控Basigin 的表达受多种转录因子调控,包括特殊蛋白1( Sp1) 、Sp3、上皮间质转化相关因子及缺氧诱导因子1α( HIF-1α)。值得关注的是,它还能通过与MT1-MMP 连接方式去除膜表面蛋白,以自分泌方式调节表达。随着可溶性Basigin 作用浓度及时间的增加,细胞Basigin 的转录及表面表达随之增加。

  2 Basigin 在视网膜的特异性表达及其功能

  2. 1 Basigin 是视网膜发育成熟和发挥功能的关键糖蛋白健康小鼠的Basigin 表达于视网膜色素上皮( retinal pigment epithelium,RPE) 细胞顶端及基底表面、光感受器细胞体及内节段、Müller 细胞以及血管。基因敲除小鼠的研究证实,Basigin 敲除引起视网膜视杆细胞和视锥细胞的功能丧失; 2 周龄的敲除小鼠眼部睁开时,尽管视网膜结构正常,但视网膜电图的幅度严重降低,提示视网膜成熟障碍; 3周龄视觉发育成熟时,光感受器外节段较正常稀疏且变短; 8 周龄时,视网膜变性; 8 个月龄时,整个光感受器层消失。因此,Basigin 基因的失活阻碍了视网膜的正常代谢及成熟。为适应光感受器细胞的高能需求,外层视网膜通过糖酵解和氧化途径代谢葡萄糖,产生大量乳酸和CO2。乳酸由Müller 细胞转运到光感受器细胞,以供氧化磷酸化所需。MCT 对乳酸的跨膜转运对维持正常的视网膜功能很重要。MCT1、MCT3 和MCT4在视网膜表达,以Basigin 为细胞伴侣。免疫共沉淀及荧光共振能量转移分析显示,Basigin 与MCT1 在细胞膜互相作用。在Basigin 缺陷小鼠,MCT 的细胞表面定位的功能障碍,导致其降解。因此认为,MCT 的显著减少阻断了能量转运,继而导致光感受器的死亡,造成盲及视网膜变性。

  2. 2 Basigin-1 促进视锥细胞的存活及其功能有研究揭示视网膜存在两个Basigin 的转录物,较长的片段后来命名为Basigin-1,其表达仅仅局限于视网膜光感受器细胞及内节段。相对分子质量较小的蛋白产物命名为Basigin-2。但作为视网膜特异性异构体的Basigin-1 的功能一直还不清楚。近年来研究发现,视杆细胞分泌一种视锥细胞存活因子,该因子是不具有酶活性的截短的硫氧化蛋白,能加强视锥光感受器细胞的存活,被命名为RdCVF,具有抗氧化活性。缺乏RdCVF 的小鼠视锥细胞比对照小鼠更容易出现氧化损伤,随着年龄增长出现光感受器活性的下降。使用质谱分析法,发现Basigin-1 与RdCVF 连接。Basigin-1 位于视锥细胞表面,变异时引起视网膜色素变性。Basigin-1与GLUT1 结合,后者是具有12 个跨膜区域的葡萄糖转运子。重要的是,离体实验中加入的RdCVF 增加了光感受器细胞葡萄糖的吸收、乳酸的释放及ATP的产生。而且,降低Basigin-1 及GLUT-1 的水平削弱了RdCVF 对光感受器细胞的存活作用。因此,RdCVF、Basigin-1 及GLUT1 在细胞表面形成复合物促进葡萄糖吸收,提供丰富的能量来源以促进细胞的存活。视网膜色素变性患者在疾病后期阶段存在视锥光感受器细胞的逐渐降解,近期有研究使用AAV 病毒载体携带的RdCVF 促进了视锥细胞的存活及残余视觉功能的维持,因此有望以基因治疗的方式保留中央视力。

阅读全文