输入蛋白起什么作用?

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输入蛋白(incoming protein,IP)是细胞膜上的蛋白质分子,具有识别并结合细胞外基质蛋白的功能。这些结合反应对于蛋白酶的激活、细胞因子的调节以及细胞表面的信号转导都具有重要的作用 【1】 。根据其结构与功能的不同,细胞膜上的输入蛋白分为整合素(integrins)和黏附分子(adhesion molecules)两大类。

目前发现的整合素亚家族成员数量超过50个,主要参与细胞同细胞及细胞外基质之间的粘附;而黏附分子主要参与细胞与细胞间的信号传递。虽然这两个亚家族的成员在细胞中具有不同的功能和特异性,但是它们在结构上存在一定的同源性 【2】 。

下图为两个亚家族的部分成员的氨基酸序列比较结果。可以观察到,虽然两种不同功能的蛋白具有显著的序列差异,但是在某些关键的位置存在相同的氨基酸残基。这些氨基酸残基可能是影响蛋白功能的关键位点,比如β3γ2循环区内的丝氨酸(Ser)与苏氨酸(Thr)对整合素的活性至关重要,而ε环的色氨酸(Trp)对于黏附分子的活动十分重要 【3】 。我们可以通过化学方法修饰这些潜在的“热点”区域来抑制蛋白活性,达到实验目的。

除了利用基因工程的方法分离制备功能性蛋白外,现在已有商业公司使用重组技术合成上述蛋白的羧基端,用于蛋白活性的检测。该技术操作简单、灵敏度高且重复性好,是目前实验室应用最为广泛的蛋白活性诊断试剂。

参考文献:

1.王福兴等编著.细胞生物学图谱大全:北京:科学出版社,2018:76-79

2.周志敏,孙国君编著.细胞信号转导研究策略:上海:同济大学出版社,2018:77-84,184-186

3.李毅等译.Bcl-xL 抗癌蛋白.北京:化学工业出版社,2015:126-131

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