论文部分内容阅读
骨形成蛋白属于转化生长因子(TGF-β)超家族成员之一,骨形成蛋白(BMPs,Bone morphogenetic protein)所激活的细胞信号通路除了在骨和软骨形成,胚胎形成过程中起到重要的作用外,近年来还有研究表明它在维持成年人组织稳态中均扮演着重要的角色。Smad家族蛋白是TGF-β信号通路中的关键信号转导蛋白,也在BMP信号通路中起到重要作用。Smad蛋白主要包括受体调节型Smad(Receptor regulated Smad,R-Smad》),通用转导型Smad(Common mediator Smad,Co-Smad,Smad4)以及抑制型的Smad(Inhibitory Smad,I-Smad)。其中Smad1/5/8是BMP信号通路中的受体调节型Smad。当骨形成蛋白激活BMP信号通路后,Smad1/5/8可以和Smad4结合形成复合物一起入核,从而调控下游基因的表达,引起相应的生理效应。 为了深入研究BMP信号通路调控的分子机制,我们利用稳定表达Smad5的细胞进行了串联亲和纯化和质谱分析,得到了蛋白FAM134C(Family withsequence similarity134,member C)。FAM134C属于FAM134家族(Family withsequence similarity134),这个家族中的其他2个成员分别是FAM134A(Familywith sequence similarity134,member A),FAM134B(Family with sequencesimilarity134,member B)。在NCBI的数据库中显示FAM134C具有3个跨膜结构域,可能定位于细胞的膜结构上。FAM134C蛋白目前在国际上的研究很少,仅在2篇文章中被提及。一篇文章中提到,在神经母细胞瘤细胞中,FAM134C受到核呼吸因子(NRF-1)的调控,并促进神经突触的增生。另一篇文章中提到在相较于不易感染金黄色葡萄球菌的小鼠和正常健康人体,易感染金黄色葡萄球菌的小鼠和感染了金黄色葡萄球菌的人体内FAM134C蛋白表达水平有所提高。但是FAM134C在BMP信号通路中的作用并未被人们所发现和进行研究。 我们的进一步研究表明,FAM134C定位于细胞膜上,它并不是直接和Smad5发生相互作用,而是和BMP信号通路中的Ⅰ型受体BMPRIA(Activin receptor-likekinase3,ALK3)发生直接的相互作用,并且FAM134C可以介导ALK3通过蛋白酶体途径降解从而影响下游信号的转导。 综合我们的实验研究,我们可以得到这样的结论:位于细胞膜上的FAM134C蛋白可以和BMP信号通路中的Ⅰ型受体(ALK3)发生直接的相互作用,并通过蛋白酶体途径降解ALK3,从而抑制BMP信号通路。此研究丰富了国际上对于TGF-β信号转导途径的研究,也为进一步找到可以治疗与BMP信号通路相关人类疾病的新型药物提供了理论依据。