调控细胞迁移的秘密
据科景:在细胞与细胞的沟通过程中,磷酸化讯号一直是细胞间交谈的重要信使,经由影响特定蛋白质的磷酸化状态,可以精密地运筹帷幄着复杂的生理反应。因此,细胞内讯息传递路径的相关研究一直是近几年来相当热门的研究主题之一。
美国北卡罗莱纳大学教堂山分校(University of North Carolina, Chapel Hill)细胞暨发育生物学研究所的KEN JACOBSON教授与其研究团队发现:JNK的磷酸化作用对于细胞迁移(cell migration)的进行,扮演相当关键的角色!而他们的研究成果已发表于2003年七月初的英国《自然》期刊(Nature 424:219)。
细胞迁移现象参与了多样化的生理功能,例如胚胎的发育、伤口的愈合、与癌细胞的转移等等 ;JACOBSON教授与其研究团队的研究指出:仅仅透过改变一个名为paxillin蛋白质的磷酸化状态,将足以关键性地调控细胞的迁移。
在探讨细胞内讯息传递路径方面,文中描述到:利用SP600125药理抑制剂阻断JNK活化后,细胞的迁移现象也会受到抑制,但是倘若利用SB203580与PD98059等抑制剂分别阻断细胞内P38与ERK等路径后,细胞的迁移现象并不会受到明显改变,这暗示着在细胞的迁移过程中,JNK路径的举足轻重!
文中更进一步指出:无论是进行细胞外的蛋白质与蛋白质间交互作用实验,或是直接侦测细胞内的蛋白质活化情形,都可以发现JNK酵素可以磷酸化paxillin蛋白质的第178个氨基酸位置。即使是将细胞内大量表现JNK酵素或处理上皮生长因子(EGF)活化JNK酵素后,也都能显著发现下游的paxillin蛋白质受到了磷酸化!
更有趣的是如果将paxillin蛋白质的第178个氨基酸位置进行突变,让paxillin蛋白质本身无法受到磷酸化,再将这种无法被磷酸化的蛋白质在细胞中大量表现,此时,细胞的迁移竟也明显受到了限制了!!换具或说,阻断JNK活化paxillin蛋白质路径或利用突变让paxillin蛋白质本身失活,都将可以改变细胞的迁移。
一般认为JNK路径可以活化细胞核内的许多转录因子(transcription factors),进而影响细胞的发炎反应、增生或细胞凋亡等,但是由此研究成果看来,JNK路径在细胞质中也一样扮演着重要的调控角色,活化细胞核外的paxillin蛋白质就是一个最好的例子。
细胞的迁徙现象是一门相当深奥的学问,尤其此现象参与了多样化的生理、免疫反应!如何让细胞保持(有点黏又不会太黏)的运动自如,相信JNK路径的磷酸化调控是居功厥伟了!! (中国生物信息网)
2003.07.15