FAK-ERK信号传导通路
粘附斑激酶(FAK)及其信号通路研究进展
收稿日期：２００９－０８．２１ 基金项目：国家自然科学基金（３０８６０１９１），国家基础科学人才培养基金（Ｊ０７３０６４８） 作者简介：李树裕（１９８８．），男，本科．动物学专业；Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｓｈｕｙｕ８６＠１２６．ｃｏｒｎ 通讯作者：王志钢（１９６２一），男，教授。研究方向：哺乳动物生殖生物学与生物技术；Ｅ－ｍａｉｌ：Ｉｓｗｚｇ＠ｉｍｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
关键词： 粘附斑激酶发育 肿瘤 信号通路
Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｆｏｃａｌ Ａｄｈｅｓｉｏｎ Ｋｉｎａｓｅ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ Ｐａｔｈｗａｙ
Ｌｉ Ｓｈｕｙｕ Ｗａｎｇ Ｚｈｉｇａｎ Ｍｏｎｇｏｌｉａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｈｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｍａｍｍａｌ Ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｖｅ Ｂｉｏｌｏｇｙ
Ｂ亚基的胞内部分与其结合，进而通过Ｓｒｃ、Ｐ１３Ｋ等 通路将胞外基质的信号导入胞内，引发某些基因的 表达、肌动蛋白的聚合、细胞的增殖和迁移等。中段 的激酶结构域（ＰＴＫ）是ＦＡＫ激活下游通路的区域， 因此ＦＡＫ也属于蛋白酪氨酸激酶类（ＰＴＫｓ）。人 ＦＡＫ含有６个可以被磷酸化的酪氨酸，分别为
Ｔｙｒ３９７、Ｔｙｒ４０７、Ｔｙｒ５７６、Ｔｙｒ５７７、Ｔｙｒ８６ １和Ｔｙｒ９２５， 其中Ｔｙｒ３９７为主要的磷酸化部位。Ｔｙｒ３９７磷酸化 后，可以与Ｓｒｃ的ＳＨ２结构域结合，激活下游通路。 Ｔｙｒ５７６和Ｔｙｒ５７７是两个加强激酶活性的氨基 酸”’６ ｏ，它们的磷酸化对于ＦＡＫ的活性至关重要。
尽管各物种间ＦＡＫ的氨基酸组成具有差别，但 都具有４个主要的结构域。以人为例，ＦＡＫ基因编 码的这条多肽链可以分为４个主要结构域（图１）。 其中Ｎ．端的约３７０个氨基酸为ＦＥＲＭ（４．１一ｅｚｆｉｎ—ｒａ— ｄｉｘｉｎ．ｍｏｅｓｉｎ）结构域，它是整合素和生长因子受体 的作用位点。当粘着信号将整合素激活后，整合素
FAK_ERK信号转导通路在FRNK抑制肝星状细胞胶原合成中的作用
河北省自然科学基金资助项目, No. C2008001133 河北省卫生厅基金资助项目, No. 2003055
作者������ 贡献分布: 此课题由张晓岚与申建刚设计; 研究过程由申建 刚、魏娟及霍晓霞操作完成; 研究所用新试剂及分析工具由桑 荣霞与安君艳提供; 数据分析由申建刚与安君艳完成; 本论文写 作由申建刚与张晓岚完成. 通����� 讯���� 作者�� : 张晓岚, 教授, 050000, 河北省石家庄市, 河北医科大 学第二医院消化科. xiaolanzh@ 收稿日期�� : ������������� 2009-03-02 修回���� ������ 日期�� : ���������� 2009-03-26 接受���� 日期�� : ������������� 2009-03-30 �������� 在线出版日期�� : ���������� 2009-05-18
plasmid mediated by cationic liposome was transfected into HSCs in vitro . HSCs collagen synthesis capability was examined using 3H-Pro incorporation assay. And the protein expression and mRNA expression of FRNK, FAK, p-FAK (Tyr397) and ERK in HSCs were determined using Western blot and RT-PCR, respectively. RESULTS: The expression of FRNK was enhanced after FRNK had been transiently transfected into HSCs in vitro . Compared with the non-FRNK plasmid group, the collagen synthesis in the FRNK plasmid group was significantly inhibited (498.17 ± 73.20 vs 748.33 ± 61.30, P < 0.01). After exposure of HSCs to FRNK plasmid, the protein and mRNA expression levels of p-FAK, ERK1 and p-ERK were dramatically decreased compared with the non-FRNK plasmid group; on the contrary, compared with the control group, the expression levels of p-FAK, ERK1 and p-ERK in FN group were increased. CONCLUSION: After FRNK were transfected successfully into HSCs using lipofectamine, the collagen synthesis in HSCs is inhibited. FAKERK signal transduction pathway may be involved in this process.
FRK通过抑制ERK信号通路对脑胶质瘤细胞增殖作用的研究
FRK通过抑制ERK信号通路对脑胶质瘤细胞增殖作用的研究金戈;石琼;张道为;王军;蔡畅;宋旭;周秀萍;于如同【摘要】Objective To study the mechanism of FRK regulating glioma cells proliferation through inhibiting ERK signaling pathway .Methods FRK plasmid was transfected into U 251 cells by PolyJetTM.Western blot(WB) was applied to detect the efficiency of FRK over-expression and P-ERK, ERK protein levels, and EDU incorporation assay was used to explore the effect of FRK over-expression on glioma U251 cells proliferation.After treatment with ERK inhibitor PD98059, the protein level of FRK , P-ERK and ERK was tested by WB , and the proliferation ability of glioma U251 cells was examined by EDU incorporation assay .Results WB results showed that the FRK plasmid was transfected into glioma U 251 cells successfully , FRK over-expression decreased the proliferation ability of glioma U251 cells.And FRK over-expression decreased the protein level of P-ERK, but had no effect on the protein level of ERK . Compared with control group , the phosphorylation of ERK decreased significantly in PD 98059 treatment group , but the protein level of FRK had no change.The proliferation ability of U251 cells was significantly decreased after treatment with ERK inhibitor PD98059.Conclusion FRK may regulate the proliferation of glioma U251 cells via inhibiting ERK pathway .%目的研究FRK是否通过抑制ERK信号通路进而影响脑胶质瘤细胞的增殖.方法应用PolyJetTM将FRK质粒转染入脑胶质瘤U251细胞中,Western blot(WB)检测转染效率及P-ERK、ERK蛋白水平的变化,EDU实验观察脑胶质瘤细胞增殖能力的变化;用ERK抑制剂PD98059处理U251细胞,WB检测细胞中FRK、P-ERK、ERK的蛋白水平,EDU实验检测脑胶质瘤细胞增殖能力的变化.结果 WB检测显示FRK质粒转染成功,过表达FRK使U251细胞增殖能力降低.过表达FRK降低了P-ERK的蛋白水平,但对ERK总蛋白水平无影响.与对照组相比,ERK抑制剂PD98059组P-ERK的蛋白水平明显降低,但对FRK的蛋白水平无明显影响.ERK抑制剂PD98059处理后,脑胶质瘤U251细胞增殖能力明显降低.结论 FRK可以通过抑制ERK的活性,从而降低脑胶质瘤细胞的增殖.【期刊名称】《临床神经外科杂志》【年(卷),期】2016(013)006【总页数】4页(P428-431)【关键词】脑胶质瘤;增殖;FRK;ERK【作者】金戈;石琼;张道为;王军;蔡畅;宋旭;周秀萍;于如同【作者单位】221000 徐州,徐州医学院研究生院;神经系统疾病研究所;徐州医学院附属医院脑科医院神经外科;221000 徐州,徐州医学院研究生院;221000 徐州,徐州医学院研究生院;221000 徐州,徐州医学院研究生院;徐州医学院附属医院脑科医院神经外科;神经系统疾病研究所;神经系统疾病研究所;徐州医学院附属医院脑科医院神经外科【正文语种】中文胶质瘤是最常见的中枢神经系统肿瘤，由于其增殖较快，复发率高，传统的手术、放疗和化疗很难彻底治愈。
FAK在恶性肿瘤中的作用的研究进展
FAK在恶性肿瘤中的作用的研究进展作者：周晓霞崔潇付贺飞来源：《中国实用医药》2009年第17期【摘要】黏着斑激酶(focaladhesionkinase,FAK)是一种非受体酪氨酸激酶,参与多种信号途径,与细胞生存、细胞周期调控、黏附、迁移侵袭及血管生成等相关[1]。
FAK在许多肿瘤组织中表达增强,包括肺癌、鳞状细胞喉癌、侵袭性结肠癌和乳腺癌、卵巢癌、转移性前列腺癌和恶性黑素瘤等,并参与肿瘤的发生、发展、侵袭、转移。
【关键词】黏着斑激酶;恶性肿瘤1FAK的结构及其基因定位FAK是一种非受体型酪氨酸激酶,与酪氨酸激酶2(proline2richtyrosinekinase2,PYK2)及细胞黏着激酶β(cellularadhesionkinaseβ,CAKβ)组成FAK家族[2]。
FAK基因定位于人8q24,FAK蛋白由1028个氨基酸组成,分子量125kD,含有3个功能区:带有FERM区的氨基端(N端)、由富含Pro区和黏着斑定位区(focaladhesiontargeting,FAT)组成的羧基端(C端)和激酶区。
2FAK的表达及信号转导机制FAK基因的564到+47碱基区是其高表达所必须的[3],FAK基因5′端GC富集区有转录因子结合区,包含NFκB和P53结合位点。
磷酸化是FAK激活的重要方式。
FAK的激活还依赖整合素β胞质区及细胞骨架的完整性[4]。
通过N端区靶定的生长因子受体GFRs、C端区的介导黏附的整合素家族介导信号通路。
通过与PI3K的p85亚基结合和磷酸化,形成磷脂类PIP2/3和活化的PKB,从而介导生存信号通路。
FAK结合Grb2使Tyr925磷酸化致使Grb2/Sos/Ras/ERK 通路激活,从而调节增殖和迁移。
与p130CAS相互作用结合到C端Pro富含区域从而介导移动。
3FAK相关的信号转导通路及其在恶性肿瘤中的作用机制AFK与多个信号通道蛋白有联系,如Src家族的蛋白激酶,p130cas,Shc,Grb2以及磷脂酰肌3激酶等。
ERK信号通路的信号转导调控机制_赵明哲
第29卷第1期2009年2月国际病理科学与临床杂志 h t t p ://w w w .g j b l .n e tI n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o f P a t h o l o g y a n d C l i n i c a l M e d i c i n e V o l .29 N o .1F e b . 2009收稿日期:2008-11-05 修回日期:2008-12-22作者简介:赵明哲,硕士研究生,主要从事磷酸化蛋白质组学和质谱技术的研究。
通讯作者:姜勇,E -m a i l :y j i a n g @f i m m u .c o m基金项目:国家自然科学基金(30670828,30670829,30572151);国家自然科学基金委员会-广东省人民政府自然科学联合基金(U 0632004)。
T h i s w o r k w a s s u p p o r t e d b y N a t i o n a l N a t u r a l S c i e n c e F o u n d a t i o n (30670828,30670829,30572151)a n dJ o i n t F u n do f N S F Cw i t ht h e G u a n g d o n g P r o v i n c i a l G o v e r n m e n t (U 0632004).E R K 信号通路的信号转导调控机制赵明哲1,2,刘靖华2,李玉花1,姜勇2(1.东北林业大学生命科学学院发育生物学实验室,哈尔滨150040;2.南方医科大学广东省蛋白质组学重点实验室,广州510515)[摘要] 胞外信号调控激酶(E R K )是发现的第1个丝裂原活化蛋白激酶(M A P K ),它调控多种重要的细胞生物学过程,包括细胞增殖、分化和凋亡等。
FAK在组织损伤中的研究进展及其法医学意义
FAK在组织损伤中的研究进展及其法医学意义【摘要】在细胞内部，当黏着斑激酶（focal adhesion kinase， FAK）受到细胞外刺激时，即被激活而发生磷酸化，磷酸化的FAK激活下游的因子而改变细胞行为。
FAK是细胞内部重要的信号转导分子，它在信号从表面受体转导至细胞核过程中起到关键作用。
这样， FAK与细胞内多种分子相互作用，进而参与了多种细胞功能的调节，如细胞的扩散、迁移、细胞增殖、凋亡和细胞的存活，在法医学上研究FAK也必将具有十分重要的意义。
【关键词】法医病理学；黏着斑激酶；损伤；时间推断黏着斑激酶（focal adhesion kinase， FAK）是非受体蛋白酪氨酸激酶（protein tyrosine kinase， PTK）的一种，主要分布在胞浆中，起着介导细胞黏附、迁移、生存及细胞周期调控等重要作用。
FAK与其他信号转导途径的相互作用机制及其在细胞凋亡中的作用特点是近期研究的热点，本文综述FAK在组织损伤中的研究进展及其法医学意义。
1 FAK的生物学特点1.1 FAK的结构FAK也称pp125FAK， 1992年由Hank等从v-src转染的鸡胚成纤维细胞中克隆鉴定出来，因与细胞粘附关系密切，故命名为黏着斑激酶（FAK）。
Pyk2 （ Protein-rich tyrosine kinase 2）是一种富含脯氨酸的非受体酪氨酸蛋白激酶2，又称细胞粘附激酶β（CAKβ）；相关粘着斑酪氨酸激酶（RAFTK）；Ca2+依赖性酪氨酸激酶（CADTK）或粘着斑激酶2（FAK2），是FAK 家族的新成员，分子量为116kD。
FAK可分为三个功能区：N-端区、激酶区和C-端区。
其中C-端区的第856-1012位氨基酸构成黏着斑的定位区（focal adhesion targeting， FAT）是FAK结合到黏着斑（FAP）上必要的序列［1］。
FAK有6个可磷酸化的酪氨酸位点，即Tyr397、Tyr407、Tyr576、Tyr577、Tyr861、Tyr925。
FAK概述及在肿瘤中的作用
FAK概述及在肿瘤中的作用摘要：肿瘤的扩散和转移是恶性肿瘤的一个重要特征，肿瘤细胞的侵袭性生长是一个多步骤的复杂过程，有多种生物化学因子参与其中。
肿瘤细胞必须黏附于细胞外基质，通过促进依赖于PTK激酶活性的细胞外基质信号转导，进而影响细胞的黏附、运动与迁移。
局部粘着斑激酶（focal adhesion kinase，FAK）介导的信号转导系统就是其中最为重要的细胞信号转导途径之一。
因此在理论上阻断FAK的表达就有可能干扰细胞外基质对肿瘤细胞侵袭性生长的调控，进而达到抑制肿瘤细胞侵袭转移发生的目的。
关键词：FAK；肿瘤；概述；作用1.FAK的结构FAK是一种非受体的酪氨酸激酶。
人FAK基因位于8q24。
FAK结构非常特殊，由激酶区及N端FERM（protein 4.1-ezrin-radixin-moesin）和C端3个功能区组成，体外实验表明，FERM区为整合素胞质区与生长因子受体结合部位，并且FERM区可与FAK激酶区相互作用，抑制FAK活性，当FAK受外界刺激活化时，这种分子内的相互抑制作用则被解除[1]。
在FAK的羧基末端的150个氨基酸中包含一个粘着斑定位序列（focal adhesion targeting sequence，FAT），能将粘着斑和FAK结合起来。
激酶区是指390～650位氨基酸残基区域，FAK被激活时表现为磷酸化，FAK中磷酸化氨基酸作为与含-SH2结构域蛋白相结合的位点，已知FAK有6个可以被磷酸化的酪氨基位点：Tyr397、Tyr407、Tyr576、Tyr577和Tyr861、Tyr925。
Tyr397是主要的自主磷酸化位点，位于激酶区上游。
2.FAK的功能FAK是介导细胞与细胞之间，细胞与细胞外基质信号转导的重要胞内分子，与肿瘤细胞生存、增殖、凋亡、迁移及血管生成等密切相关[2]。
（1）调节细胞发育阻止细胞凋亡FAK基因敲除小鼠有早期胚胎致死性突变[3]，未形成发育完全的血管和心脏，部分缺少背主动脉，脐肠系膜动脉也未形成[4]。
erk信号通路的信号转导调控机制
erk信号通路的信号转导调控机制
ERK信号通路是细胞内重要的信号传导通路，对细胞的生长、
增殖、分化和存活起着关键作用。
ERK（Extracellular signal-regulated kinase）是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，它可以通过一
系列的信号传导调控机制影响细胞的生理功能。
ERK信号通路的激活通常是由细胞外的生长因子或其他刺激物
质引发的。
当这些刺激物质结合到细胞膜上的受体时，会触发一系
列的生物化学反应，最终导致ERK的激活。
这种激活过程通常涉及
到多个蛋白激酶和磷酸化酶的参与，最终导致ERK的磷酸化和激活。
一旦ERK被激活，它会进入细胞核并调控转录因子的活性，从
而影响基因的表达。
这些基因可能涉及到细胞周期调控、增殖、细
胞凋亡等多个生物学过程。
此外，ERK信号通路还可以通过调控细
胞的线粒体功能、细胞骨架和细胞间连接等方式影响细胞的生理功能。
ERK信号通路的异常激活与多种疾病的发生和发展密切相关，
例如癌症、炎症性疾病等。
因此，对ERK信号通路的调控机制进行
深入研究，有望为相关疾病的治疗提供新的靶点和策略。
总之，ERK信号通路作为细胞内重要的信号传导通路，其信号转导调控机制对细胞的生理功能具有重要影响，对其进行深入研究有助于揭示疾病发生的机制，并为相关疾病的治疗提供新的思路和途径。
肝纤维化发生过程中的信号传导通路
肝纤维化发生过程中的信号传导通路166ChineseHepatology.Apr.2008,V ol13.No.2肝纤维化发生过程中的信号传导通路吴文娟杨妙芳朱人敏肝纤维化(HF)发生过程中,各种原因导致的肝实质细胞损伤是肝星状细胞(HSCs)激活的始动因素,再经一系列细胞因子的调控活化,如转化生长因子8(TGF-~),血小板衍化生长因子(PDGF),内皮素(ET),成纤维细胞生长因子(FGF),结缔组织生长因子(cTGF),瘦素(1eptin)等.这些细胞因子均通过相应的信号传导通路作用于靶细胞,产生生物应答.一,Smads信号通路Smads蛋白是TGF-~31由膜受体到核内目标共同信号转导途径的中心环节,是TGF-~31受体后信息分子,参与调控细胞的增殖,转化,合成,分泌与凋亡.Smads至少有8个成员,即Smadl～8,根据其功能分为3类:(1)膜受体激活Smad(R-Smad),有Smad1,2,3,5,8;(2)通用型Smad(cc~Smad),只有Smad4,可与其他Smad结合形成稳定的异源多聚体,转位入胞核调节靶基因转录;(3)抑制性Smad(FSmad),有Smad6,7,可与R-Smad竞争性结合受体,阻止R-Smads磷酸化或抑制Smad多聚体形成阻断TGF-~3信号.只有R-Smad能被TGF-~31I型受体直接磷酸化激活.Smad2,3转导TGF-~3信号,Smadl,5,8转导BMP信号,Smad6抑制BMP信号转导,Smad7则对TGF-~3与BMP信号转导有抑制作用.哺乳动物TGF-~3共有3种:TGF-~31,2,3,肝脏含量最高且具有生物活性的是TGF-~31.与TGF-~31有高亲和力的受体有I,II,Ⅲ型3种受体,其中I,II型均为受体丝氨酸/苏氨酸(Ser/ Thr)激酶,二者形成异源二聚体,直接参与TGF-~31的信号传导,Ⅲ型只对I,Ⅱ型受体与TGF-~3的结合起调节作用.I,II型受体参与信号传导的过程是配体与II型受体(T~RII)胞外端结合,并激活T8RII磷酸化激酶,TpRI识别此复合物并与之结合,又被T8RII磷酸化激酶磷酸化激活,并将信号向细胞内转导.Smad2,Smad3与活化的T8RI短暂结合直接磷酸化,并与Smad4聚集成复合物进入胞核,再与核内特定的DNA序列(称Smad结合元件,SBEs)结合,调控靶基因表达,产生生物活性.Smads与肝纤维化形成密切相关,Schnabl等[1向敲除Smad3基因的鼠胃内注射四氯化碳,72h后发现a1胶原,a2胶原蛋白分别增加42,64,进一步研究发现野生鼠HSC产生al胶原mRNA水平较Smad3基因敲除鼠HSC增加73, a—SMA表达无变化,且发现Smad3基因敲除鼠HSC内不能形成TGF-~3诱导的Smad与DNA形成的复合物,活化的HSC要产生最大效应的胶原合成必须有Smad3参与,HSC活化与Smad3无关,但增殖与Smad3有关.Smads在肝损伤的不同时期有不同效应,急性肝损伤TGF_8/TGF_pR诱导Smad2磷酸化和PAI转录增加,随后Smad7亦被磷酸化,负性调节作者单位:210002南京军区南京总医院消化内科综述?Smad2的活性,使HSC内TGF-~3/Smad信号传导通路正负调节成平衡状态在慢性肝损伤过程中,HSC被活化,Smad2持续磷酸化,而Smad7不再被磷酸化,结果Smad2持续活化且不被Smad7抑制,Smad2信号下传致胶原蛋白基因大量转录,这一机制可能参与慢性肝损伤过程中HF的形成.应用Smad2,3,4反义寡聚核苷酸或cDNA可有效抑制TG的生物学功能.将Smad7RNA注射入非洲蟾蛛胚胎,其活动素与TGF-~3的效应均阻断.研究证实,Smad7的过度表达可有效抑制TGF-~3诱导HSC激活和HF的进展[3].Weng等研究发现,干扰素Y可激活STAT1磷酸化,增加Smad7的表达,降低Smad2/Smad3表达从而抑制TGF-~3信号通路引起HF. Gnainsky等b]研究发现溴氯哌喹酮可通过抑制TGF-~3介导的Smad3磷酸化抑制HF的发生,发展.二,丝裂原激活蛋白激酶通路丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)均属Ser/Thr蛋白激酶家族,目前已发现真核细胞内MAPK成员有二十余种,其中主要成员有3个:细胞外信号调节激酶(ERK),c-Jun氨基末端激酶(JNK)和p38.MAPK可易位至胞核并激活转录因子的蛋白激酶,成为多种信号途径的汇聚点,MAPK信号通路的激活有促HF作用.(一)Ras/ERK通路Ras是相对分子质量为21000的小G蛋白,具有内源性GTP酶活性,可催化GTP分解为GDP,并将胞外信号传递至胞内.Raf是一种MAPK激酶,有3种同工酶:A-Raf,Raf和Rail,其作用是磷酸化激活下游底物MAPK激酶(MAPKK).MAPKK具有磷酸化酪氨酸/苏氨酸残基的双特异功能,MEK能磷酸化并激活下游底物(ERK1/ ERK2).当细胞外信号分子,如生长因子(GF),激素和胁迫条件如紫外线照射,高渗等,通过一系列上游信号传递激活Ras 后,经Ras-Raf—MEK-ERK通路活化ERK,活化的ERK从细胞质进入细胞核.在胞核内,ERK与主要的核靶转录因子ELK一1 结合,调节细胞生长和分化.ERK是HSC增殖的正性调节蛋白之一.PDGF是目前已知最强的促HSC增殖因子.各种肝损伤可致PDGF受体上调和PDGF分泌增加,活化的PDGF受体进一步引起信号分子Ras聚集.Ras与PDGF-R的胞内磷酸化区域结合使Ras磷酸化激活,Ras激活可引发ERK磷酸化级联反应.活化的ERK移入胞核,调节ELK一1,SAP等转录因子及c--los基因转录,并介导细胞周期蛋白(Cyclin)DE表达,促使HSC从G1期进入S期并增殖.用化学抑制剂PD98059抑制ERK的活性能阻止AP_1和STAT1DNA的结合,还可彻底阻止PDGF诱导的有丝分裂,并在一定程度上减少由PDGF诱导产生的趋化性.这些现象表明ERK在HSC 细胞增殖和迁移中起重要作用.Smart等[6最近研究表明, ERK1/2通过激活JunD增加活化HSC中TIMP1的表达,从而抑制胶原降解,促进HF发生.肝脏2008年4月第13卷第2期(二)p38通路p38蛋白激酶是酪氨酸磷酸化蛋白激酶,也是控制炎症反应最主要的MAPK家族成员之一.p38通路的关键酶包括MAPKK类MKK3,MKK6和MAPKKK类的TAK,ASK,NLK.在各种细胞外刺激包括应激(紫外线,热休克,渗透压休克,内毒素),细胞因子如白细胞介素一1(I1),肿瘤坏死因子(TNF)和G蛋白偶联受体等的激活下,相继磷酸化激活TAK/ASK/NLK,MKK3/MKK6,p38三肽基区的Thr,Tyr被双磷酸化而被激活.激活的p38可磷酸化转录因子ATF-2,Elk一1,导致转录活性升高,p38尚可磷酸化活化MAPK激活蛋白激酶2～3(MAPKAPK2,3),进而磷酸化低分子热休克蛋白(sHSP).p38主要在细胞凋亡和细胞因子表达中起重要作用.研究表明p38特异性抑制剂SB203580在其他类型的细胞中可增强cyclin-D1的转录和蛋白表达,在HSC 中SB203580可通过抑制cyclinD1对细胞生长周期产生抑制作用,促进HSC增殖,提示p38的激活可抑制HSC增殖.p38MAPK信号通路还可通过TGF-~I诱导激活促进I型胶原基因表达.实验证明DLPC(一种大豆提取物)可通过抑制肝脏HSC上的TGF[3/p38MAPK通路减少TGF-~诱导的I型胶原mRNA表达,可能和降低氧张力,阻断H0依赖的p38MAPK通路有关.(三)c-Jun氨基末端激酶(JNK)/应激激活蛋白激活酶(SAPK)通路JNK/SAPK信号通路的激活途径与p38信号通路的激活途径相似,多因应激如细胞因子,紫外线照射,射线和活性氧等激活MAPKKK,并相继激活MAPKK和JNK.不同的是JNK受上游信号激酶MKK4和MKK7的调节将信号传递给下游AP-1组件e-Jun和激活转录因子-2(ATF-2)等转录因子,调节细胞凋亡和细胞因子表达.JNK也是HSC细胞增殖的一个正性调节蛋白.在静息的HSC或培养激活的HSC中,阻断JNK的活性可阻止HSC增殖并抑制a(2)一I胶原表达.最近Matsuzaki等[9研究发现炎症介质IL-1激活JNK激酶,进一步磷酸化Smad3,促进ECM沉积,并增加纤溶酶原活化抑制剂1 (PAI-1)的表达,抑制胶原降解,促进HF发生.三,PI_3K通路PI3K/AKT是胰岛素信号转导通路中的一条.磷酸化的胰岛素受体(IRS)作为一种船坞蛋白,能被胞浆内含有SHz结构域的蛋白识别结合,并将信息下传.该类蛋白有多种,磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)最重要.PDK是一个异源二聚体蛋白,有脂质和蛋白激酶活性,此激酶家族有多种类型,与PDGF信号转导相关的为PI3KA型.PI3K下游的信号分子为3一磷酸肌醇依赖的蛋白激酶(PDK)以及Akt,又称蛋白激酶B(PKB),被PI3K激活后继续激活其下游的信号分子P70S6K,参与细胞分化和代谢.PI-3K途径是另一条由PDGF激活的信号通路,PDK有促HF作用.研究报道PDGF通过黏着斑激酶(FAK)一PI3K —AKT—P70s6K诱导HSC增殖.FAK是黏着斑复合物的一种,可通过整合素作用于ECM蛋白.PDGF诱导HSC增殖是依靠细胞黏附和偶联于PDGF-!~R从而作用于FAK,而PDGF~-R又通过激活小G蛋白Ras作用于FAK.FAK的激活引起PDK激活,并诱导HSC增殖[8].用PDK的特殊抑制剂LY294002和渥曼青霉素可阻止PDGF诱导的有丝分裂和167趋化,这种抑制作用并不影响PDGF受体自磷酸化.FAK在PI3K和Akt的上游,也是PDGF诱导HSC增殖所必须.研究报道,用FAK的显性负相形式(Ad—FAKcD)阻断FAK活性将抑制PDGF诱导的PDK激活和HSC增殖,并可用于PDGF诱导HSC增殖的治疗[8].PDGF使p70S6K激活是通过Akt/ PDK1信号传导的丝氨酸和苏氨酸残基引起一系列复杂的磷酸化作用而被激活,这些位点的磷酸化作用可被渥曼青霉素, LY294002和雷帕霉素等抑制.雷帕霉素抑制p70S6K的激活是通过阻断哺乳动物靶基因雷帕霉素/FK506结合雷帕霉素相关蛋白(mTOR/FRAP)起作用.mTOR/FRAP是p70s6K上游的活化剂.雷帕霉素的抑制作用不能影响(a)I型胶原的mRNA表达,但可减少I型胶原蛋白的分泌.这种抑制作用既能阻断胰岛素样生长因子-1(IGF-1)诱导的DNA合成,也可阻断PDGF诱导的HSC增殖.p70s6K活性在HSC中被LY294002或雷帕霉素阻断时,细胞周期蛋白D1和D3磷酸化作用也被阻断,细胞周期蛋白D1和D3在其他类型细胞的增殖中起重要作用[9].虽然更远的下游信号通路未完全阐明,但FAK—PDK—Akt—p70s6K级联反应在调节HSC增殖中起重要作用.四,NF-KB信号通路NF-~B是由同二聚体或异二聚体的Rel蛋白家族(p65,p50,p52,c-Rel和RelB)组成的转录因子.典型的NF-~B是由P50和P652亚基组成的异二聚体.未活化的NF-~B存在于胞质中,与B抑制蛋白(I~Bs)结合形成三聚体,覆盖P50的核定位信号,当细胞受刺激(TNF,IL-1等)时,激活的APK或PKC使IBs磷酸化降解并从NF-~B复合物中解离,导致NF-~B活化并移位人核与DNA结合并启动靶基因转录.HF时NF_B促进各种细胞因子释放和炎症反应并激活HSC,控制肝细胞凋亡是肝纤维化的重要核转录因子.实验发现,静息状态下和新鲜分离的HSC核内缺乏NF-~B,而激活的HSC中出现了NF-~B的核转位活性,同时细胞间黏附分子(ICAM一1),IL-6等基因表达表明NF-~B可参与HSC激活的调节.激活的HSC如何调节NF-~B活性达到高水平的作用机制目前仍不清楚,研究表明可能与IrB-a(NF-~B抑制剂)在胞浆和胞核表达的持久下降有关.激活的HSC表达一种高度磷酸化的IB和IrB-a竞争与NF_B的结合位点,使IrB-a的抑制作用减弱,从而使NF-~B维持在转录激活状态.当启动阶段的HSC受到细胞因子,有丝分裂原和CD40配体刺激后, NF-KB活性迅速升高,促使HSC中的NF-~B反应元件,如ICAM-1,环氧化酶2(COX2),II一6及IL-8等基因转录表达增强,其表达产物可触发或加剧肝脏炎症反应,并通过单核细胞趋化蛋白一1(MCP-1),自由基,TGF-[3等炎症介质进一步激活NF-B,促进HSC增生并维持其活化,使ECM生成不断增多, 最终形成HF.NF-~B还可促使库普弗细胞分泌大量炎症介质,参与肝脏炎症反应.近年众多研究发现NF-~B有抗凋亡作用.活化的NF-~B可通过抑制下游的c-Jun氨基端激酶(JNK)和~Junl/AP-1的激活而阻断TNF诱导的肝细胞凋亡.除抑制肝细胞凋亡外,Oakley等[10]研究发现IKBs可通过c-Jun氨基端激酶(JNK)途径抑制HSC的凋亡.最近,Dam—bach等"研究发现,NF-~B1(p50)可抑制HSC表达TNF-!~,168NF_B1(p50)对TNF_a等产生的炎症损伤有抑制作用,对肝有保护作用.Lv等2]研究发现镇静剂酞胺哌啶酮通过对IBs降解的抑制作用,减少了NF—B诱导的黏附分子表达和HSC的激活.这些都为HF的治疗提供了有效策略.五,PPAR途径过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)属I型核激素受体超家族成员,是调节脂肪细胞分化和能量代谢的关键转录因子, 分为PPARa,13,7.现在研究较多的是PPAR7.PPAR7的配体主要是天然配体和合成配体.天然配体主要包括花生四烯酸及其代谢产物,多不饱和脂肪酸氧化代谢产物和氧化型低密度脂蛋白等.合成配体主要包括治疗糖尿病的噻唑烷二酮类药物(TZDs)和一些非甾体类抗炎药如消炎痛,布洛芬等.其中TZDs上市的药物有3种:曲格列酮,吡格列酮和罗格列酮.PPAR7受体首先与配体结合被激活,然后与9一cis视黄酸x受体结合形成杂二聚体,再通过与特异性过氧化物增生反应元件(PPRE)作用,改变靶基因转录,调节脂肪代谢,细胞生长分化等.近年研究表明过氧化物酶体增殖物激活受体7(PPART)对HSC的激活起重要调节作用.人类和大鼠培养的有活性的HSCs中PPART的激活显着减少.15/XPGJ2和BRL49653(罗格列酮)研究显示在激活的HSCs中抑制DNA的合成,a—SMA和PDGF诱导HSCs迁移的表达被15/XPGJ2和TZD抑制.在HSCs中,胶原合成被15/XPGJ2抑制.研究证实HSC损伤时,PPAR7表达降低,引起一些关键基因活化,诱导HSC结构基因表达,引起表型改变,向活化型转化,从而使肝脏向纤维化发展.总之,PPAR7在HF的发展中起重要作用,同时PPART配体作为一种治疗策略将用于抑制HSCs的激活和HF的发生,发展.六,JAK/STAT通路JAK/STAT通路的激活是细胞因子与其受体结合后引起受体分子的二聚化,与受体偶联的Jak激酶相互接近并通过相互的Tyr磷酸化作用活化.活化的lak激酶催化受体本身的Tyr残基磷酸化并形成相应的STAT分子与受体复合物结合的"停泊位点",STAT通过其SH:结构域与受体上的磷酸Tyr 残基结合,并在Jak激酶作用下实现其c端Tyr残基磷酸化. 两个磷酸化的STAT分子利用SH:结构域的Arg与磷酸Tyr 之间的作用形成同/异二聚体并离开受体进入细胞核,与目的基因的启动子区域结合,再经某种修饰(如Ser的磷酸化)激活相应基因的转录和表达.细胞因子PDGF也能激活JAK(Janus激酶)/STAT(信号转导子和转录激活子)信号通路向细胞内传递信号,激活靶基因转录促使细胞生长和分裂.STAT在该信号通路中兼有信号转导分子和转录因子作用,是一条刺激靶基因转录的直接信息通路,可将PDGF信号从受体和JAK直接传递到胞核内.7 干扰素(IFN-7)对TGF-t~的拮抗也是通过JAKI—MAPK通路对sTA T的磷酸化实现的,激活的STA T-1进人细胞核内与Smad结合,抑制Smad3活性.Jeong等【1研究发现,激活STAT1可减弱HSC活化引起的HF,并抑制TGFI3一Smad通路,刺激自然杀伤细胞杀死活化的HSC,为临床治疗HF提供新的治疗策略.七,展望ChineseHepatology.Apr.2008,V ol13.No.2目前已明确HSC的激活是HF的始动环节,各种损伤导致的HF是一个多种细胞因子,多条信号传导通路参与的复杂病理过程.一种细胞因子可激活多条信号转导途径,而一条信号转导通路又可被多种细胞因子激活,不同途径之间存在多种交互联系,形成错综复杂的信号调节网络.因此,研究HF的发病机制,尤其是HF发生,发展过程抑制HSC的活化,增殖的PPAR途径和JAK/STA T通路,是研究HF治疗的主要方向.参考文献1SchnablB,KweonYO,FrederickJP,etaIITheroleofSmad3in mediatingmousehepaticstellatecellactivation.Hepatology,2001. 34:89—100.2TahashiY,MatsuzakiK,DateM.eta1.DifferentialregulationofTGF_ignalinhepaticstellatecellsbetweenacuteandchronicrat liverinjury.Hepatology,2002,35:49—61.3DooleyS.HamzaviJ.BreitkopfK,eta1.Gastroenterology,2(X)3,125 :178-191.4WengH,MertensPR,Gr~snerAM.eta1.IFN—gammaabrogates profibrogenicTGF_betasignalinginliverbytargetingexpressionofin—hibitoryandreceptorSmads.JHepatol,2007.46:295—303.5GnainskyY,KushnirskyZ,BiluG,eta1.Geneexpressionduring chemicallyinducedliverfibrosis:effectofhalofuginoneonTGF_ betasignaling.CellTissueRes.2007,328:153—166.6SmartDE,GreenK,OakleyF,eta1.JunDisaprofibrogenictran—scriptionfactorregulatedbyJHaN—Terminalkinase-independent phosphorylation.Hepatology,2006.44:1432—1440.7MatsuzakiK.MurataM,Y oshidaK,eta1.Chronicinflammation associatedwithhepatitisCvirusinfectionperturbshepatictrans—forminggrowthfactorbetasignaling,promotingcirrhosisandhep—atocellularcarcinoma.Hepatology,2007,46:48—57.8ReifS,LangA,IindquistJN.eta1.Theroleoffocaladhesionki—nase-phosphatidylinositol3-kinase-aktsignalinginhepaticstellate cellproliferationandtypeIcollagenexpression.JBiolChem,2003.278:8083—8090.9GabeleE.ReifS,TsukadaS,eta1.Theroleofp70S6Kinhepatic stellatecellcollagengeneexpressionandcellproliferation.JBiol Chem,2005.280:13374—13782.10JeongWl,ParkO,RadaevaS.eta1.STA TIinhibitsliverfibrosisinmicebyinhibitingstellatecellproliferationandstimulatingNK cellcytotoxicity.Hepatology,2006.44:1441—1451.11OakleyF,MesoM.1redaleJP,eta1.Inhibitionofinhibitorof kappaBkinasesstimulateshepaticstellatecellapoptosisandaccel—cratedrecoveryfromratliverfibrosis.Gastroenterology,2005, 128:108—12'1.12DambachDM,DurhamSK,IaskinJD,etaIIDistinctrolesofNF- kappaBpS0intheregulationofacetaminophen-inducedinflamma—torymediatorproductionandhepatotoxicity.ToxicolApplPhar—macol,2006,211:157—165.13IvP,LuoHS,ZhouXP,eta1.Reversaleffectofthalidomideon establishedhepaticcirrhosisinratsviainhibitionofnuclearfactor- kappaB/inhibitorofnuclearfactor-kappaBpathway.Arch-Med—Res,2007.38:15-27.(收稿日期:2007-09—11)(本文墒辑{赖荣陶)。
粘附斑激酶(FAK)及其信号通路研究进展
Ｂ的自磷酸化位点为Ｔｙｒ４０４，含有一个与ＦＡＫ相同 的Ｔｙｒ．Ａｌａ－Ｇｌｕ—Ｉｌｅ保守序列。在ｃ端结构域，ＣＡＫ— Ｂ也具有一个与桩蛋白结合的ＦＡＴ结构域，与ＦＡＫ 的同源性为６ｌ％［“。此外，粘着斑相关酪氨酸激酶 （ｒｅｌａｔｅｄ ａｄｈｅｓｉｏｎ ｆｏｃａｌ ｔｙｒｏｓｉｎｅ ｋｉｎａｓｅ，ＲＡＦＴＫ）以及 Ｃａ“依赖型蛋白酪氨酸激酶（ｅａｌｃｉｕｍ ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｐｒｏ— ｒｅｉｎ ｔｙｒｏｓｉｎｅ ｋｉｎａｓｅ．ＣＡＤＴＫ）也相继被发现。目前，
万方数据
８
生物技术通报Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ
２００９年第１２期
ＦＡＫ家族至少有以上５位成员。 ２ ＦＡＫ及其信号通路的功能 ２．１ ＦＡＫ与发育的关系
ＦＡＫ与动物的生长发育密切相关。ＦＡＫ在胚 胎干细胞以及整个胚胎发育期间有表达。在整个发 育过程中ＦＡＫ呈高度磷酸化，处于一个将各种细胞 活动会合的位点＂１。在新生大鼠的下丘脑中，ＦＡＫ 在雌性鼠中的表达量要大于雄性鼠，而在其他部位 并没有性别差异。控制雌二醇的量可以降低下丘脑 中ＦＡＫ的表达量，抑制芳香化酶则升高桩蛋白的表 达量。有机体可能通过性激素降低ＦＡＫ和桩蛋白 的表达量，进而诱导大脑性别分化¨１。这可能与甾 体类激素控制的大脑性别分化有关。
目前，已经证明ＦＡＫ在大脑等多种成体组织中
都有表达并且具有重要的生理功能，同时影响胚胎 发育。在整个胚胎发育过程中都有ＦＡＫ表达，缺失 了ＦＡＫ基因的小鼠在早期胚胎时便可致死。近年 的研究表明ＦＡＫ可以调控细胞的生长、锚定、迁移、 恶变和凋亡等过程，与肿瘤的发生密切相关。在细胞 粘着连接的形成过程中，ＦＡＫ一直处于活化状态，因 此它可能起一种起始作用，可能在细胞粘着连接的装 配和分解过程中都起着重要的作用。ＦＡＫ。一的中胚 层细胞的迁移速率只有正常胚胎细胞的一半Ｈ】。因 此，对ＦＡＫ及其信号通路的深入研究有助于对胚胎 发育机理及细胞生长、分化和凋亡机制的了解。 １ ＦＡＫ的分子生物学
《2024年ERK信号转导途径与乳腺癌细胞增殖及凋亡的关系》范文
《ERK信号转导途径与乳腺癌细胞增殖及凋亡的关系》篇一一、引言乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，其发生、发展与细胞内信号转导途径的异常密切相关。
ERK（Extracellular Signal-Regulated Kinase）信号转导途径作为细胞内重要的信号传导系统，在乳腺癌细胞的增殖、凋亡以及抗药性等方面起着重要作用。
本文将探讨ERK信号转导途径与乳腺癌细胞增殖及凋亡的关系。
二、ERK信号转导途径概述ERK信号转导途径是一种在细胞内传递信号的重要机制，主要通过细胞膜上的受体将细胞外信号传递至细胞核内，进而影响基因表达和细胞功能。
ERK信号转导途径的激活涉及到一系列的酶促反应，其中涉及到的关键酶包括MAPKKK、MAPKK和ERK等。
三、ERK信号转导途径与乳腺癌细胞增殖的关系ERK信号转导途径的异常激活与乳腺癌细胞的增殖密切相关。
在乳腺癌细胞中，ERK信号通路的持续激活会导致细胞周期调控基因的表达异常，促进细胞增殖。
此外，ERK信号转导途径还可以通过调节其他与细胞增殖相关的信号通路，如PI3K/AKT通路，进一步促进乳腺癌细胞的增殖。
四、ERK信号转导途径与乳腺癌细胞凋亡的关系与细胞增殖相反，ERK信号转导途径的异常抑制或过度激活也可能导致乳腺癌细胞的凋亡。
在正常细胞中，ERK信号转导途径通过调节凋亡相关基因的表达，维持细胞的生存。
然而，在乳腺癌细胞中，由于基因突变、染色体异常等因素导致ERK信号转导途径的异常，可能导致细胞凋亡机制的失调，从而促进肿瘤的发展。
五、ERK信号转导途径的调控策略针对ERK信号转导途径在乳腺癌中的作用，研究人员提出了多种调控策略。
首先，通过药物抑制ERK的活性，可以阻断其信号传导，从而抑制乳腺癌细胞的增殖。
其次，通过基因治疗手段恢复或增强ERK信号转导途径的正常功能，可能有助于促进肿瘤细胞的凋亡。
此外，针对ERK信号转导途径的上游和下游分子进行干预，也可能为乳腺癌的治疗提供新的思路。
信号传导途径的crosstalk
信号传导途径的crosstalkShc-JAK和Raf-JAK的相互作⽤，以及MAPK对STAT功能的调节作⽤，提⽰JAK-STAT与Ras信号通路之间具有⼴泛的联系和沟通。
JAK-STAT、RAS-RAF-MEK-ERK/MAPK、P13K-AKT-PKC-IKK等,3条信号转导通路最终介导细胞分化、⽣存、迁移、侵袭、黏附和细胞损伤修复等⼀系列过程。
细胞信号转导途径间的“交谈(crosstalk)”及⽹络化我们在前⾯对细胞各个信号转导途径单独进⾏研究的讨论中，往往给⼈⼀种印象，就是信号的传递是沿直线⽅式传播的，⾮常容易忽视了它们之间的相互作⽤。
事实上，这正是最初提出的第⼆信使假说的局限性之⼀。
要注意把细胞的通讯机构划分成各个系统和途径进⾏单独讨论，很⼤程度上是⼈为的，只是为了研究和讨论上的⽅便。
由前⾯分析可知，胞内信号转导途径是复杂多样的，在某些情况下⼀定的胞外刺激，可能主要通过⼀个特定的信号系统起作⽤，但所产⽣的细胞效应却常常不仅仅是单⼀的信号系统所完成的。
⼤量事实表明，细胞内存在由许多个信号转导通路组成的⽹络，它们是由细胞内的信息⾼速公路组成。
在这⼀⽹络中，各条通路相互沟通，相互影响，相互制约，相互协调，细胞才能够对各种刺激做出完整、迅速⽽准确的响应。
就此意义来讲，提出信号转导途径模式是远远不够的。
在细胞各种信号传递途径组成的信号“⽹络”中，其相互关系是⼗分复杂的。
下⾯举例说明信号系统之间的“交谈”(crosstalk)。
1 经典第⼆信使途径间的“交谈”1．1 cAMP与Ca2+信号途径之间两个信号途径之间的交谈，⾄少可表现在以下⼏个⽅⾯：第⼀，Ca2’活化CaM之后，⽴即可激活Ca2+·CaM依赖的PDE活性，从⽽降低cAMP的浓度；相反，肌浆⽹上的与泵结合的受磷酸蛋⽩(phospholambin，屏蔽 Ca2泵活性中⼼)，被cAMP依赖的蛋⽩激酶催化亚基磷酸化之后，即可激活肌浆⽹上的Ca2+泵，使胞质Ca2+因被泵⼊肌浆⽹⽽减少。
ERK信号转导通路
ERK信号转导通路在MAPK家族中，ERK是最先被发现并被了解最多的成员。
ERK包括了两种异构体ERKl和ERK2(分别为P44和P42)。
两个磷酸化受体位点即酪氨酸和苏氨酸被谷氨酸残基分隔开来，故其磷酸化位点基序是TEY。
目前认为，P38和JNK属于“应激诱导”的MAPK，而ERK被认为是与细胞增殖、转化和分化相关的MAPK。
ERK级联反应包括典型的3个层次MAPKs的序贯激活过程。
Raf蛋白(MAPKKK)的激活能磷酸化MEKl／2(MAPKK)，并使后者激活，从而使随后的ERKl／2(MAPK)发生双重磷酸化而被缉获。
ERK的激活对于Ras诱导的细胞反应、转录因子(如Elkl、cEtsl和c—Ets2)的激活以及激酶(如P90rskl、MNKl和MNK2)的激活是至关重要的。
ERK通路的激活包括了以下3种方式：酪氨酸激酶受体对Ras的激活、Ca2+对Ras的激活以及PKC对ERK通路的激活。
生长因子与细胞表面的受体酪氨酸激酶(RTK)结合，诱发生长因子受体胞质中的酪氨酸残基自身磷酸化，导致受体二聚体化与活化。
细胞表面的生长因子受体具有募集Grb2和SOS复合物的能力。
SOS在与生长因子受体结合的过程中移位至胞质，并与Ras相互作用，促进Ras 与GTP结合，使Ras活化。
此外，Ca2+可通过不同的作用机制激活Ras蛋白：①通过l型电压依赖性的钙离子通道流人细胞内，经由Src家族蛋白激酶的介导，导致表皮生长因子受体(EGFR)酪氨酸磷酸化，进而通过Shc—Grb2—SOS复合物激活Ras；②通过Ca2+敏感性的Ras鸟嘌呤核苷酸释放因子(Ras—GRF)和Ca2+—钙调蛋白复合物与Ras—GRF结合，通过诱导Ras进行GTP交换而激活Ras；③在大鼠嗜铬细胞瘤PCI2细胞中，胞质Ca2+的升高，可诱发酪氨酸磷酸化，激活蛋白酪氨酸激酶(PYK2)。
PYK2与Grb2和SOS形成复合物，同时伴随着Shc的激活。
FAK-ERK信号传导通路
咖啡酸苯乙酯靶向调控人结肠癌HT-29细胞FAK-ERK信号通路的研究梁路昌1唐志晗1 李珍发2万剑2薛文1王军1涂宏2何葵2*（1.南华大学湖南衡阳421001；2.衡阳市中心医院湖南衡阳421001）[摘要]目的：探讨咖啡酸苯乙酯(caffeic acid phenethyl ester，CAPE)对结肠癌HT-29细胞FAK-ERK信号传导通路中相关蛋白表达的作用，寻找其作用靶点，试图阐明CAPE抗肿瘤作用的分子机制。
方法：用不同浓度CAPE处理HT-29细胞，利用Hoechst33258染色法和流式细胞术，检测细胞凋亡的发生。
应用Western-blot法分析不同浓度CAPE对HT-29细胞中FAK、ERK蛋白表达的影响。
结果：Hoechst33258染色发现CAPE作用后凋亡细胞数量增加。
流式细胞仪细胞凋亡率分析显示，0、2.5、5.0、7.5、10μg/ml处理HT-29 细胞24h后，细胞凋亡率上升，呈剂量依赖性。
Western印迹结果显示：在（0-10）μg/ml范围内不同浓度CAPE作用于HT-29细胞24h后，FAK、ERK蛋白表达随CAPE浓度的增加而下调。
结论：CAPE可诱导人结肠癌HT-29细胞凋亡，其作用机制可能与CAPE 抑制FAK-ERK信号转导通路的激活有关。
[关键词] 咖啡酸苯乙酯；结肠癌细胞HT-29；细胞凋亡；黏着斑激酶；细胞外信号调节激酶；免疫蛋白印迹Caffeic acid phenethyl ester induces growth arrest and apoptosis of HT-29 colon cancer cells by inhibition FAK /ERK signal transductionpathwayLIANG Lu-chang1,TANG Zhi-han1, LI Zhen-fa2, WAN Jian2, XUE Wen1, WANG Jun1, TU Hong2, HEKui 2*（1.Nan-hua University; Hengyang 421001，China；2.The Central Hospital of Hengyang，Hengyang 421001）［Abstract］Objective: To explore the effects of caffeic acid phenethyl ester (CAPE) on expression of the related proteins in FAK-ERK signal transduction pathway in colorectal carcinoma cell line HT-29, to find out the targets CAPE targeted and to elucidate furtherly the anti-tumor mechanism of CAPE. Methods: The cells of human colorectal carcinoma cell line HT-29 were treated with CAPE at different concentration. Flow cytometry(FCM)and Hoechst33258 staining were used to detect apoptosis. Western blotting analysis was used toevaluate the protein level of FAK-ERK in HT-29 cell treated by CAPE. Results: Hoechst33258 staining showed that apoptosis cells increased after the treatment of CAPE; The results of FCM analysis showed that cell apoptosis rate increased after exposed to CAPE in a dose dependent manner (0, 2.5, 5.0, 7.5 and 10μg/ml ) after 24 h.Western blot analysis showed that the expression of FAK-ERK protein in HT-29 cells was down-regulated with the increase of CAPE concentrations from 0 to10 μg/ml. Conclusions: CAPE can induces the colorectal carcinoma cell line HT-29 apoptosis. The mechanism of the role of CAPE may be suppress FAK-ERK signal transduction pathway activation.[Key words] Caffeic acid phenethyl ester; colorectal cell HT-29; Cell apoptosis; Focal adhesion kinase; Extracellular signal-regulated kinase; western-blot[基金项目] 湖南省科技厅课题项目（S2009F1023）[作者简介] 梁路昌（1985-），男，硕士研究生，研究方向为大肠癌的预防和治疗*通讯作者：何葵，博士，主任医师，E-mail: hekui@CAPE是一种酚类抗氧化剂，是存在于蜂胶中的一种主要活性组份，具有广泛的生物学活性，抗炎、抗肿瘤、免疫调节以及抗氧化等作用[1]。
MAPKERK信号转导通路与学习记忆(2)
MAPK/ERK信号转导通路与学习记忆丝裂素活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)是细胞内的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,是多种细胞外信号从细胞表面传导到细胞内的重要传递者。
细胞外信号调节激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）包括ERK1和ERK2,又称p44MAPK和p42MAPK，相对分子量分别为4400和4200，是MAPK家族中的重要成员。
ERK最初被认为和细胞的生长、发育、分化有关，然而，在已经不需要增殖和分化的成熟神经元中发现仍然有大量ERK上游调控子和下游靶蛋白存在，因此人们开始探索ERK的其他作用。
1997年，English和Sweatt首次发现了ERK和长时程增强（long-term potentiation，LTP）效应的关系，他们使用ERK上游激酶的抑制剂PD098059阻止了ERK的激活，同时也显著阻止了海马CA1区LTP的诱导。
该发现在随后又被其他研究小组进行了证实和扩展，从而确定了ERK与LTP的关系。
大量研究表明，LTP和学习、记忆过程密切相关，被许多学者命名为“学习、记忆的突触模型”，因此，也就确定了ERK与学习、记忆的关系。
1 MAPK/ERK三级级联反应及与学习记忆的关系MAPK/ERK信号转导通路采用高度保守的三级激酶级联传递信号即Raf/MEK/ERK，活化的Raf使MEKⅧ亚区的两个丝氨酸磷酸化而激活，MEK激活后使ERK的苏氨酸和酪氨酸双位点磷酸化而激活。
研究表明，经水迷宫训练后的大鼠，背侧海马CA1/CA2区ERK 被激活，使用PD098059抑制背侧海马MAPK/ERK级联反应则磷酸化ERK蛋白（即活性形式）含量降低，并且长期空间记忆的形成受损。
海马内注入PD098059的大鼠精细定位信息受损。
利用转基因方法使小鼠前脑MEK1突变，突变的MEK1仍然能够和ERK相互作用，但却不能使它激活，这些小鼠表现为空间参考记忆及长期关联性记忆受损。
MAPKERK信号通路
MAPKERK信号通路MAPK, mitogen-activated protein kinases (MAPKs) are a class of serine/threonine protein kinases (serine/threonine kinases) in cells, which can phosphorylate some target proteins with serine threonine.MAPK，丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases，MAPKs)是细胞内的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，可以使一些带有丝氨酸苏氨酸的靶标蛋白发生磷酸化。
MAPKs signal transduction pathway exists in most cells, which can transfer extracellular signal to cells and their nuclei, and cause cell proliferation, differentiation, transformation and apoptosis.MAPKs信号转导通路存在于大多数细胞内，在将细胞外刺激信号转导至细胞及其核内，并引起细胞增殖、分化、转化及凋亡等。
The MAPKs signal transduction pathway is highly conserved in evolution. Several parallel MAPKs signaling pathways have been identified, and different extracellular stimuli can use different MAPKs signaling pathways.MAPKs信号转导通路在进化上高度保守。
目前已发现多条并行的MAPKs信号通路，不同的细胞外刺激可使用不同的MAPKs信号通路。
癫痫发病相关的ERK信号通路的研究现状
癫痫发病相关的ERK信号通路的研究现状王伟涛;张永全【摘要】信号转导通路在癫痫中的作用是近年来癫痫基础研究的热点.其中细胞外信号调节激酶(ERK1/2)信号转导通路是一条重要的信息传递通路,可通过磷酸化后参与神经元的兴奋过程,进而影响癫痫的发病机制,研究认为,ERK1/2磷酸化是癫痫发作过程中细胞的早期反应之一,可作为阻止癫痫发作的潜在治疗靶点.文章主要从对ERK信号通路的认识以及ERK信号通路如何参与癫痫的发病机制、ERK信号通路相关的癫痫治疗来阐述当前的研究进展,为寻求治疗癫痫新药物提供理论依据.【期刊名称】《大众科技》【年(卷),期】2016(018)001【总页数】3页(P70-71,105)【关键词】癫痫;ERK信号通路;治疗靶点;研究现状【作者】王伟涛;张永全【作者单位】广西中医药大学,广西南宁 530001;广西中医药大学附属瑞康医院,广西南宁 530001【正文语种】中文【中图分类】R742癫痫是一组反复发作的神经元异常放电所致的暂时性中枢神经系统功能失常的慢性疾病。
目前癫痫的患病率为4‰～9‰，由世界卫生组织在我国组织的大规模的调查报告为8‰，我国现有癫痫病人1000多万人，新发病率为25/10万/年，每年新增发病人数约为40万人。
在癫痫患者中，儿童和青少年仍是癫痫高发人群，癫痫人群的治疗状况令人担忧。
因此，积极寻找预防和治疗癫痫的方法成为当今我国乃至世界所面临的紧迫任务之一。
研究认为，ERK1/2磷酸化是癫痫发作过程中细胞的早期反应之一，可作为阻止癫痫发作靶的潜在治疗点。
现就与癫痫发病相关的ERK信号通路的研究现状做一综述。
信号转导通路在癫痫中的作用是近年来癫痫基础研究的热点，是 MAPK 家族中的重要成分，也是 MAPK 家族中第一个被克隆的成员［1］，该通路广泛存在于中枢神经系统，在细胞生长、分化、增殖等方面起着很重要的作用。
细胞外信号调节激酶（ERK1/2）信号转导通路是其中一条重要的信息传递通路，多数学者认为ERK1/2信号转导途径为一种抗凋亡信号，有益于神经元的存活。
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咖啡酸苯乙酯靶向调控人结肠癌HT-29细胞FAK-ERK信号通路的研究梁路昌1唐志晗1 李珍发2万剑2薛文1王军1涂宏2何葵2*（1.南华大学湖南衡阳421001；2.衡阳市中心医院湖南衡阳421001）[摘要]目的：探讨咖啡酸苯乙酯(caffeic acid phenethyl ester，CAPE)对结肠癌HT-29细胞FAK-ERK信号传导通路中相关蛋白表达的作用，寻找其作用靶点，试图阐明CAPE抗肿瘤作用的分子机制。
方法：用不同浓度CAPE处理HT-29细胞，利用Hoechst33258染色法和流式细胞术，检测细胞凋亡的发生。
应用Western-blot法分析不同浓度CAPE对HT-29细胞中FAK、ERK蛋白表达的影响。
结果：Hoechst33258染色发现CAPE作用后凋亡细胞数量增加。
流式细胞仪细胞凋亡率分析显示，0、2.5、5.0、7.5、10μg/ml处理HT-29 细胞24h后，细胞凋亡率上升，呈剂量依赖性。
Western印迹结果显示：在（0-10）μg/ml范围内不同浓度CAPE作用于HT-29细胞24h后，FAK、ERK蛋白表达随CAPE浓度的增加而下调。
结论：CAPE可诱导人结肠癌HT-29细胞凋亡，其作用机制可能与CAPE 抑制FAK-ERK信号转导通路的激活有关。
[关键词] 咖啡酸苯乙酯；结肠癌细胞HT-29；细胞凋亡；黏着斑激酶；细胞外信号调节激酶；免疫蛋白印迹Caffeic acid phenethyl ester induces growth arrest and apoptosis of HT-29 colon cancer cells by inhibition FAK /ERK signal transductionpathwayLIANG Lu-chang1,TANG Zhi-han1, LI Zhen-fa2, WAN Jian2, XUE Wen1, WANG Jun1, TU Hong2, HEKui 2*（1.Nan-hua University; Hengyang 421001，China；2.The Central Hospital of Hengyang，Hengyang 421001）［Abstract］Objective: To explore the effects of caffeic acid phenethyl ester (CAPE) on expression of the related proteins in FAK-ERK signal transduction pathway in colorectal carcinoma cell line HT-29, to find out the targets CAPE targeted and to elucidate furtherly the anti-tumor mechanism of CAPE. Methods: The cells of human colorectal carcinoma cell line HT-29 were treated with CAPE at different concentration. Flow cytometry(FCM)and Hoechst33258 staining were used to detect apoptosis. Western blotting analysis was used toevaluate the protein level of FAK-ERK in HT-29 cell treated by CAPE. Results: Hoechst33258 staining showed that apoptosis cells increased after the treatment of CAPE; The results of FCM analysis showed that cell apoptosis rate increased after exposed to CAPE in a dose dependent manner (0, 2.5, 5.0, 7.5 and 10μg/ml ) after 24 h.Western blot analysis showed that the expression of FAK-ERK protein in HT-29 cells was down-regulated with the increase of CAPE concentrations from 0 to10 μg/ml. Conclusions: CAPE can induces the colorectal carcinoma cell line HT-29 apoptosis. The mechanism of the role of CAPE may be suppress FAK-ERK signal transduction pathway activation.[Key words] Caffeic acid phenethyl ester; colorectal cell HT-29; Cell apoptosis; Focal adhesion kinase; Extracellular signal-regulated kinase; western-blot[基金项目] 湖南省科技厅课题项目（S2009F1023）[作者简介] 梁路昌（1985-），男，硕士研究生，研究方向为大肠癌的预防和治疗*通讯作者：何葵，博士，主任医师，E-mail: hekui@CAPE是一种酚类抗氧化剂，是存在于蜂胶中的一种主要活性组份，具有广泛的生物学活性，抗炎、抗肿瘤、免疫调节以及抗氧化等作用[1]。
研究发现，CAPE能诱导白血病、胆管癌、大肠癌细胞、神经胶质瘤细胞株U251、胰腺癌等多种肿瘤细胞凋亡[2-6]。
我们前期研究发现CAPE能抑制HT-29细胞增殖、诱导其凋亡[7]。
但是，CAPE抑制结肠癌细胞增殖、凋亡的分子机制复杂。
近年研究发现，FAK-ERK信号转导通路参与了细胞增殖、分化、生存、迁移、凋亡和恶变等多种生物学反应，此通路的异常活化可能是肿瘤发生的机制之一[8-11]。
CAPE是否通过调节细胞内FAK-ERK信号转导通路来诱导结肠癌的增殖、凋亡尚不清楚。
因此，我们用不同浓度的CAPE处理HT-29细胞，采用Hoechst33258染色法和流式细胞术等方法检测细胞凋亡的发生，并观察HT-29细胞内的FAK和ERK的蛋白表达变化情况，试图探讨CAPE抑制HT-29细胞增殖、诱导凋亡的分子机制。
1 材料与方法1.1 材料1.1.1 细胞来源与细胞培养HT-29细胞系购自中南大学湘雅医学院细胞中心，用含10%胎牛血清（FBS）的RPMI 1640 培养基，置37℃ 5%CO2培养箱中贴壁培养，隔日换液，待细胞75%融合时，按1:2或1:3传代1次，取对数生长期细胞用于实验。
1.1.2 药品与试剂CAPE为ALEXIS公司产品；RPMI1640培养基为GIBCO公司产品；胎牛血清为杭州四季青生物工程公司产品，细胞胰酶消化液、DMSO购自天津灏洋生物公司；Hoechst33258染色试剂盒、Annexin V-FITC细胞凋亡检测试剂盒、SDS-PAGE凝胶配制试剂盒、Western印迹及IP细胞裂解液、PMSF、BCA蛋白浓度测定试剂盒、BeyoECL Plus (超敏ECL化学发光试剂盒)为碧云天生物技术研究所产品；PVDF膜、FAK、ERK（均为鼠抗人）为MILLIPORE公司产品；鼠抗人β-Actin一抗购自Auragene公司，HRP标记的羊抗小鼠二抗为Jackson公司产品。
1.2 方法1.2.1 Hoechst33258染色荧光显微镜观察Hoechst33258染色观察HT-29 细胞凋亡核形态学变化。
取对数生长期HT-29细胞以1×105个/ml接种于六孔板中进行细胞爬片。
培养24h后，实验组加入CAPE（10μg/ml），对照组加相同体积的培养基，继续培养24h。
弃上清，PBS漂洗2次，每次3min，加入固定液0.5 ml，4℃固定10 min，弃固定液，PBS 洗2次，每次3min，滴加Hoechst33258工作液0.5ml，室温染色10min，PBS洗2次，滴一滴抗荧光淬灭封片液于6孔板板中的盖玻片上，置于倒置荧光显微镜下观察并拍照。
1.2.2 细胞凋亡率分析取对数生长期的HT-29以1×106个/瓶板接种于75ml培养瓶培养，24h后吸除原培养液，加入不同浓度的CAPE；培养液中不加药物（加相同浓度的DMSO）的为对照组，继续培养24h后分别收集细胞，1000r/min，4℃离心5min后，冷PBS重悬，离心，弃上清，再次重悬离心，加5μl Annexin-V-FITC溶液和2.5μl PI到100μl细胞悬浮液中，混匀后避光反应10min，加150μl样品稀释液到样品中，混匀后上机检测。
1.2.3 Western印迹检测各蛋白表达将HT-29细胞经浓度分别为2.5、5.0、7.5、10μg/ml 的CAPE处理后,继续培养24h后收集细胞,常规提取细胞总蛋白。
取等量蛋白样品进行SDS-PAGE电泳(分离胶浓度为8%和10%,积层胶浓度为5% )。
电泳后转移至PVDF膜，5%脱脂奶粉封闭4h后，加入一抗FAK（1:1000）、ERK（1:500），4℃孵育过夜，洗膜后加入HRP标记的羊抗小鼠二抗（1:2000），室温下摇床孵育2h。
以ECL试剂盒显色。
X 光片感光，显影。
ImagerJ软件分析条带灰度值。
1.3 统计学处理x s表示。
采用SPSS 13.0软件进行统计分析，多组间比较采用单因素本实验数据以方差分析(One Way ANOV A)，组间比较采用LSD检验，P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果2.1 Hoechst33258染色荧光显微镜观察凋亡细胞荧光显微镜下，对照组中细胞形态饱满，细胞DNA 分布相对均匀，核无固缩，呈现体积较大的，均匀蓝色荧光，核形态规则，为圆形或椭圆形（图1A ）；10μg/ml CAPE 处理细胞24 h 后，细胞体积变小，凋亡细胞核浓聚呈斑块状聚集致密浓染，胞内可见致密的亮蓝色强荧光（图1B ）。
2.3 CAPE 对HT-29细胞凋亡的影响对照组自然凋亡率为3.5 ± 0.4%，5.0、7.5、10μg/ml CAPE 作用HT-29细胞24h 后的凋亡率分别为10.4 ± 0.6%、13.8 ± 0.9%、19.8 ± 1.1%，结果相比较差异有统计学意义（P<0.05、P<0.01）。