《細(xì)胞和分子免疫學(xué)》 三、SH-2結(jié)構(gòu)域的調(diào)節(jié)作用

（一）SH-2結(jié)構(gòu)域的結(jié)構(gòu)特點

前已所述，PTKs src家族包括p59lck和p59fyn，這兩個分子的氨基端有三個同源的區(qū)域。其中一區(qū)域?qū)τ诙罐⑺岬母街潜匦璧?，豆蔻酸可以通過疏水的相互作用和/或同一種胞漿膜蛋白結(jié)合的方式使得激酶定位于質(zhì)膜上，這種胞漿膜結(jié)合蛋白實際上是豆蔻酸化多肽特異性受體。第二區(qū)域稱為src同源區(qū)3（src homology3,SH-3），為一個保守的氨基酸序列，約含50個氨基酸，可見于多種胞漿信號蛋白（signaling protein）以及肌動蛋白結(jié)合蛋白中，如肌球蛋白、血影蛋白以及酵母細(xì)胞骨架蛋白。目前研究發(fā)現(xiàn)SH-3識別的部位是一些富含脯氨酸的區(qū)域。但對于SH-3結(jié)構(gòu)域的功能研究還不太清楚，可能與以下幾種功能有關(guān)：（1）在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中調(diào)節(jié)蛋白與蛋白之間相互作用；（2）調(diào)節(jié)src相關(guān)PTKs與細(xì)胞骨架中某些成份相互作用；（3）連接酪氨酸激酶途徑與小G蛋白（smallG protein）所調(diào)控的途徑。第三區(qū)域稱為src同源區(qū)2（src homology2,SH-2），能夠識別蛋白中磷酸化的酪氨酸殘基，是一個保守的蛋白序列，約有100氨基酸殘基組成。通過X光衍射晶體分析法發(fā)現(xiàn)SH-2的中心為反平行β片層結(jié)構(gòu)，為SH-2同磷酸化酪氨酸殘基作用部位，兩側(cè)為α螺旋結(jié)構(gòu)。SH-2主要存在于多種胞漿信號蛋白中（見圖8-8），如IP2特異的PLC、磷脂酰肌醇3激酶（phosphatidylinositol 3 kinase,PI-3K）的調(diào)節(jié)亞單位（P85），調(diào)節(jié)ras活性的ras-GTP酶激活蛋白（GTPase activating protein,GAP）以及crk、abl和vav原癌基因產(chǎn)物等。

圖8-8 參與T細(xì)胞活化并含SH-2、SH-3結(jié)構(gòu)域分子的模式圖

注：GAP:GTPaseactivating protein,GTP酶激酶活蛋白

SH-2：src homology region2,src同源區(qū)2

SH-3：src homology region 3,src同源區(qū)3

PLC：phospholipase C,磷脂酶C

（二）SH-2結(jié)構(gòu)域的功能

SH-2的主要功能是介導(dǎo)胞漿內(nèi)多種信號蛋白的相互連接，形成蛋白異聚體復(fù)合物，從而調(diào)節(jié)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的信號傳遞。信號蛋白的相互連接是通過的一個多肽分子上SH-2結(jié)構(gòu)域與另一分子磷酸化的酪氨酸殘基直接相互作用而完成的，并通過酪氨酸殘基的磷酸化或去磷酸化而得到調(diào)控。胞漿內(nèi)信號蛋白分子中SH-2作為一種具有識別功能的結(jié)構(gòu)可以同具有PTK活性的細(xì)胞因子受體或PTK相關(guān)分子相結(jié)合（圖8-9）。如小鼠血小板衍生的生長因子受體β（PDGF-βR）本身具有酪氨酸激酶活性，當(dāng)與配體PDGF結(jié)合后，受體本身可以發(fā)生二聚體化（dimeration），形成二聚體的兩條鏈互相交叉催化導(dǎo)致受體自身酪氨酸磷酸化，某特定位點的磷酸化的酪氨酸可以同胞漿內(nèi)某些信號蛋白中的SH-2結(jié)合，使得具有PTK活性的激酶接近信號蛋白，然后使信號蛋白發(fā)生酪氨酸磷酸化，從而啟動多種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。例如（1）PLC中γ發(fā)生酪酸磷酸化后激活PLC，水解PIP2產(chǎn)生DAG和IP3第二信使物質(zhì)，進(jìn)一步發(fā)揮信號轉(zhuǎn)導(dǎo)作用；（2）GAP的激活可以提高GTP酶活性；（3）PI-3K中的酪氨酸殘基磷酸化后即被激活，提高PI-3K產(chǎn)物水平[PtdIns3P、PtdIms(3、4)P2、PtdIns(3、4、5)P3]，進(jìn)而在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中發(fā)揮重要作用。

圖8-9 胞漿內(nèi)信號蛋白通過其SH-2與生長因子受體中磷酸化的酪氨酸殘基相互作用模式圖

注：Y：酪氨酸殘基

（三）Vav蛋白

Vav癌基因產(chǎn)物是T細(xì)胞活化過程中另一種含SH-2蛋白。Vav蛋白含一個SH-2和兩個SH-3結(jié)構(gòu)以及其它一些常見于轉(zhuǎn)錄因子中的結(jié)構(gòu)，包括一個堿性區(qū)域螺旋-環(huán)-螺旋亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)域，可使蛋白形成二聚體并具有DNA結(jié)合活性的鋅指結(jié)構(gòu)以及一個核定位信號（nuclear localizationsignal）。TCR發(fā)生交聯(lián)后的T細(xì)胞以及經(jīng)EGF-R、PDGF-R、IgE-R以及IgM-R刺激途徑的其它細(xì)胞類型如成纖維細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞均有Vav蛋白酪氨酸磷酸化的發(fā)生。Vav酪氨酸磷酸化可能使Vav從膜附著的受體復(fù)合物中釋放出來并進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)，通過直接結(jié)合琶DNA上調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄。因此Vav代表了一個獨特的酪氨酸磷酸化底物，它可以通過把細(xì)胞表面受體與轉(zhuǎn)錄調(diào)控連接起來的方式，在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中發(fā)揮獨特的作用。

綜上所述，在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中涉及到多種信號蛋白的相互作用，這些信號蛋白的相互作用通常是由信號蛋白中某些特殊功能域來實現(xiàn)的，除以上提到的SH-2、SH-3功能域外，還有一些信號蛋白中GAP、PLCγ等，含有一同源區(qū)域，此區(qū)域約由100氨基酸殘基組成，由于它最初發(fā)現(xiàn)于pleckstrin中，因而被稱為pleckstrin homology(PH)。PH功能域可用同G蛋白相互作用，如β腎上腺素能受體激酶（β-adrenergicreceptor kinase,βARK）中PH功能域可以同G蛋白中β和γ亞單位相結(jié)合，目前對PH在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中的確切作用還不清楚。