缝隙连接蛋白43对心衰进程作用的研究进展

缝隙连接是介导心肌细胞间信息交流和能量传
导 的重要 膜结 构 ， 缝 隙连接 蛋 白 ４ ３ （ Ｃ ｘ ４ ３ ） 作 为 心 室 缝 隙连接 主要 的构 成 成分 ， 它 的结 构 、 表达、 分 布影 响着 心脏 功 能 。研 究 Ｃ ｘ ４ ３在 心 衰 发 生 进 程 中所扮 演 的角色 ， 对 心衰 的诊 断 、 治 疗及 新药 的研 发有 重要
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ２ － ２ ６ ６ Ｘ ． ２ ０ １ ７ ． ０ １ ． ０ ３ ８
中图分类 号 ： Ｒ ５ ４ １ ． ６
文献标志码 ： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ ２ － ２ ６ ６ Ｘ（ ２ ０ １ ７ ） 叭－ ０ １ ０ ６ － ０ ３
山东 医药 ２ ０ １ ７年第 ５ ７卷第 １ 期
缝 隙连 接蛋 白 ４ ３对 心 衰 进 程作 用 的 研 究 进 展
康曼， 袁 风 波
（ 安 徽省 红十 字朝 阳 医院 ， 安徽 淮 南 ２ ３ ２ ０ ０ ７ ）
摘要 ： 缝 隙连接蛋 白４ ３ （ Ｃ ｘ ４ ３ ） 作为心室缝隙连接主要的构成成分 ， 它 的结构 、 表达 、 分 布 影 响着 心 脏 功 能 。在
Ｎ Ａ ｓ 等。缝隙连接是一种动态结构 ， 细胞 内的 ｐ Ｈ
值、 ｃ ａ 浓度 和细 胞 膜 电位 的改 变 等 都 会 影 响 通道 的 开放 和关 闭 ， 而 这 种 开 与关 通 过 蛋 白磷 酸 化 或 蛋
白激 酶调 节 和控制 。
介 导 的细胞 间通讯 功 能 Ｊ ， 这 些 都 是 重 要 的磷 酸化 位 点 。在 稳 态细胞 的生 命周 期 中 ， Ｃ ｘ ４ ３的不 同位 点 都 可 以发 生磷 酸化 ， 主要 的磷 酸化 途径 包括 ： 蛋 白激 酶 Ｃ、 Ｐ Ｋ Ａ和 Ｐ Ｋ Ｇ、 蛋 白 酪氨 酸 激 酶 、 Ｍ Ａ Ｐ Ｋ和 酪 氨 酸激 酶 １等 。Ｃ ｘ ４ ３的各种 磷 酸化参 与 Ｃ ｘ ４ ３的整 个 代谢 周期 ， 包 括转运 、 组装 、 解离 、 降解 以及缝 隙 连接
亚基 环绕 中央形成 孔 径 为 １ ． ５～２ ｎ ｍ 的水 性 通 道 ，
源自文库
相邻两细胞分别用各 自的连接子相互对接形成细胞 间的通道 ， 来完成细胞 间信息交流和能量传递。迄
今， 在 哺乳 动 物 中发 现 的缝 隙 连接 蛋 白有 ２ ０多 种 ，
在不 同的组织 中其 表达 存在 差异 性 ， 其中Ｃ ｘ ４ ３主要 存在 于心 室 中 。研 究表 明 ， Ｃ ｘ ４ ３在 内质 网核糖 体 合
半通 道 和全通 道 的门控 ， 从而 影 响 Ｃ ｘ ４ ３正 常 的生理 功 能 以及 缝 隙连接 的细 胞 间通 讯 功 能 ， 进 一 步 影 响
缝 隙连 接 由连 接子 构 成 ， 连 接 子 是一 种 跨 膜 蛋
白。每个 连 接子 由 ４或 ６个 相 同或相 似 的连接 蛋 白
缝隙连接分布广 泛 ， 几乎存在 于所有 的动物细 胞 中 。它是 一 种 特 殊 的 连 接 细 胞 间 细 胞 质 的膜 结
构， 是相 邻 细胞 间直接 的电通道 和代 谢通 道 ， 从 而 同
步化 生理 活 动 … 。通 过缝 隙连 接 ， 可 以完 成 细 胞 间
冲 动传 导 的 重 要 调 节 机 制 。Ｃ ｘ ４ ３ Ｃ末 端 ２ ４ １～３ ８ ２
环。
Ｃ ｘ ４ ３的 Ｎ端相 对保 守 ， 而 Ｃ端 的丝 氨 酸 、 苏氨
酸及酪氨酸残基的磷酸化与去磷酸化水平影响着缝 隙连接 的形 成及 功能 状态 。它们 能够 感受 胞 内 的信
息变 化 而 改变 构象 ， 从 而 调节 缝 隙连 接 传 导性 。
Ｃ ｘ ４ ３在 心脏 中 的动 态 转 运 可能 是 对 细 胞 间偶 联 和
位 点为其 主要 的磷 酸化 区 ， 受 到 多 种 蛋 白激 酶 的调
的 物质运 输 ， 允 许分子量在 １ ． ２ ｋ Ｄ 以 下 的分 子 通 过， 比如 氨基 酸 、 葡 萄糖 、 Ａ Ｔ Ｐ ； 离子 ｃ ａ ¨、 Ｎ ａ 、 Ｃ １ 一 ； 细胞 信号 分子 Ｉ Ｐ ３和 ｃ Ａ ＭＰ以及潜 在 的功能 性 ｍ ｉ Ｒ ．
节， 也是 多种 激素 的识别 位点 ， 对 缝 隙连接 通道 的组 装 和 功 能 的 调 节 起 到 至 关 重 要 的 作 用 Ｊ 。例 如 ， Ｃ ｘ ４ ３ Ｃ端 的丝氨 酸 残 基 通 过 磷 酸 化 去 上 调 Ｓ ｅ ｒ ３ ２ ５ 、
Ｓ ｅ ｒ ３ ２ ８ 、 Ｓ ｅ ｒ ３ ６ ４ 、 Ｓ ｅ ｒ ３ ６ ５ 、 Ｓ ｅ ｒ ３ ３ ０和 Ｓ ｅ ｒ ３ ７ ３， 或 下 调 Ｓ ｅ ｒ ２ ５ ５ 、Ｓ ｅ ｒ ２ ７ ９ 、 Ｓ ｅ ｒ ２ ８ ２ 、 Ｓ ｅ ｒ ２ ６ ２和 Ｓ ｅ ｒ ３ ６ ８缝 隙 连 接
各种 疾病 的发 生和 发展 。在 多种 心脏疾 病 的病 例和 模 型 中 ， 包 括缺血、 心 肌 肥 厚 和 心 动 过 速 诱 导 的心肌病 等 ， 都存在 着 心室肌 细胞 中 Ｃ ｘ ４ ３表 达 和磷
心衰代偿阶段至失代偿 阶段 ， Ｃ ｘ ４ ３在结构 、 表 达、 分布 、 磷 酸化水平以及功能等方面均发生改变 。Ｃ ｘ ４ ３的改变会导
致心室肌细胞 的传导速度 和传导各 向异性的改变 ， 影 响物质 的交 换与信息的传递 ， 对 心衰发生进程有重要影 响。 关键词 ： 心力衰竭 ； 缝 隙连接蛋 白 ４ ３ ； 缝 隙连接 ； 心肌重构
意义 。 １ 缝 隙连 接 与 Ｃ ｘ ４ ３
端 至 Ｎ端 ， 连 续 跨 膜 ４次 ， 形 成 了两 个 胞 外 环 和一 个胞 内环 ＿ ３ Ｊ 。 四个 跨 膜 亲 水 片段 称 为 Ｍ１～ ４ ， 为ｄ 螺旋 结构 ， 两个 胞外 环 分别 称 为 Ｅ １～２和一个 胞 质