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研究熱點:幽門螺桿菌爭奪戰(zhàn)
閱讀:1361 發(fā)布時間:2016-9-21幽門螺桿菌(helicobacter pylori,HP)是微需氧的細菌,生存于胃部及十二指腸的各區(qū)域內(nèi)。被巴里•馬歇爾和羅賓•沃倫發(fā)現(xiàn),兩人因此獲得了2005年的諾貝爾生理學獎。
幽門螺桿菌在人體中的大量繁殖會引起胃疼、胃酸、胃潰瘍,碰到天時地利人和的時候整出個胃癌也不是不可能的。它是被人們時時嫌棄卻依然處處興風作浪的“小強”,如果你不幸遇到它,一定要將它狠狠pia死!!
既然幽門螺桿菌處處被人們嫌棄,是誰在爭奪它呢?經(jīng)小編扒了一圈發(fā)現(xiàn)原來是SHP1和SHP2。具體什么情況,聽我慢慢道來。
目前,胃癌是人類第二大癌癥殺手,尤其在東亞地區(qū)多發(fā),日本每年約5萬人死于胃癌。大部分胃癌由幽門螺桿菌感染導致。研究表明[1],幽門螺桿菌的細胞毒素相關(guān)基因A蛋白(cagA蛋白)侵入胃細胞后,會和人體內(nèi)一種名為SHP2的酶結(jié)合,引發(fā)胃癌。
OH, my god! 人體內(nèi)竟然有幽門螺桿菌致癌的幫兇“SHP2”
SHP2(SH2-containing tyrosine phosphatase 2)是一種由蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶N11(ptpn11)基因編碼的蛋白酪氨酸磷酸酶,其分子結(jié)構(gòu)由兩個Src同源區(qū)(N-SH2和C-SH2)、一個具有蛋白酪氨酸磷酸酶催化活性功能域、一個包含多個酪氨酸磷酸化位點及一個富含脯氨酸Motif的C端尾巴組成[2]。Higashi等[1]發(fā)現(xiàn),SHP2可以特異性的結(jié)合絡(luò)氨酸磷酸化的cagA(cagA是幽門螺桿菌的主要致病因子),進而活化RAS等信號通路和啟動細胞外信號轉(zhuǎn)導通路。因此,SHP2介導的磷酸化效應被認為是cagA陽性的幽門螺桿菌促進胃癌發(fā)生的機制之一。也就是說,SHP2幫助了幽門螺桿菌在人體胃細胞中安家落戶。
日本畠山昌則教授帶領(lǐng)的研究團隊于今年3月在英國《自然•微生物學》發(fā)表了一篇文章[3],文章中指出SHP1酶有助于防治幽門螺桿菌導致的胃癌。小編看完此文之后頭腦里立刻涌現(xiàn)出一連串的疑問???
【SHP1真面目】
蛋白酪氨酸磷酸酶1(SHP1)也被稱作磷酸酪氨酸磷酸酶1C(PTP1C)、造血細胞磷酸酶(HCP)及非受體型蛋白酪氨酸磷酸酶(PTPN6),是含有SH2結(jié)構(gòu)域的蛋白酪氨酸磷酸酶家族中的一員,屬于非受體型蛋白酪氨酸磷酸酶[4]。20世紀90年代初由華盛頓大學等研究組相繼分離純化,并成功克隆其cDNA,現(xiàn)已知SHP1基因位于人染色體12p13上,其表達的SHP1蛋白則由N末端兩個串聯(lián)在一起的SH2結(jié)構(gòu)域(N-SH2和C-SH2),一個單獨的中央催化活性區(qū)和一個在尾部含有多個磷酸化位點的C末端組成。SHP1的活性調(diào)節(jié)是影響SHP1蛋白功能的重要方式。在基礎(chǔ)狀態(tài)下,含有N末端的SH2結(jié)構(gòu)域和中央催化活性區(qū)在分子水平相結(jié)合,抑制了SHP1的活性;當含有磷酸化酪胺?;亩嚯暮蚇-SH2結(jié)合后,兩者逐漸解離,SHP1被激活[5]。
【SHP1與SHP2的關(guān)系】
SHP1與SHP2名字這么相似,他們是什么關(guān)系?是失散多年的兄弟嗎?他們在幽門螺旋菌引起的胃癌中的作用截然相反,是由什么導致的呢?
SHP-2與SHP-1具有相似的分子構(gòu)型,它們的PTP結(jié)構(gòu)域有60%的同源性,這兩種磷酸酶都在N-末端含有兩個SH2結(jié)構(gòu)域,每個SH2結(jié)構(gòu)域具有獨立的磷酸酪氨酸結(jié)合位點,在C-末端含有一個磷酸酶區(qū)(同源性下圖更直觀)。盡管SHP-2和SHP-1具有較高的同源性,并且都可以在免疫系統(tǒng)和造血系統(tǒng)中表達,但他們的功能是截然不同的,并且不能夠相互替換,這是因為他們SH2結(jié)構(gòu)域所識別和作用的底物是不同的,并且他們的催化結(jié)構(gòu)域也有一定的差異。
圖片來源于:The Src homology 2 domain tyrosine phosphatases SHP-1 and SHP-2: diversified control of cell growth, inflammation, and injury.
【SHP1抑制胃癌的過程】
幽門螺桿菌的主要致病因子cagA蛋白質(zhì)如果和SHP1結(jié)合,它的致癌活性就被中和;如果與SHP2結(jié)合,它的致癌活性就會被激發(fā)。也就是說,在感染幽門螺桿菌后,這兩種酶各自發(fā)揮功能的程度會決定他是否會患上胃癌[3]。這是SHP1和SHP2在爭奪幽門螺桿菌過程中上演的兄弟反目的大片嗎?小編我還是迫切希望SHP1能夠贏得戰(zhàn)斗的勝利的。
聊到這里,我們雖然知道了SHP1這種酶可以抑制幽門螺桿菌引起的胃癌,但是諸多問題都還有待回答。
例如:
1.SHP1抑制胃癌的作用機制尚不清楚;
2.SHP1增強劑藥物有待開發(fā);
3.SHP1增強劑使用是否會給是人體新陳代謝紊亂;
4.兄弟大戰(zhàn)競爭調(diào)節(jié)機制是怎樣的;
......等等。
親,這么多的未知問題,是不是再一次點燃了您科研的激情?
小編這里準備好了蛋白和抗體,歡迎您。
SHP1的研究如此意義重大,有需要的小伙伴,您還在猶豫什么呢,趕緊下單搶購吧!
參考文獻:
1.Higashi H, Nakaya A, Tsutsumi R, et al. Helicobacter pylori CagA induces Ras-independent morphogenetic response through SHP-2 recruitment and activation [J]. J Biol Chem, 2004, 279(17):17205-17216.
2.Poole AW, Jones ML. A SHPing tale: perspectives on the regulation of SHP-1 and SHP-2 tyrosine phosphatases by the C-terminal tail [J]. Cell Signal, 2005, 17(11):1323-1332.
3.Priya S, Naoko MK, Takeru H. Host SHP1 phosphatase antagonize Helicobacter pylori CagA and can be downregulated by Epstein-Barr virus. Nature Microbiology March 2016.
4.Lorenz U. SHP-1 and SHP-2 in T cells: two phosphatases functioning at many levels [J]. Immunol Rev, 2009, 228:342-359.
5.Wu C, Sun M, Liu L, et al. The function of the protein tyrosine phosphatase SHP-1 in cancer [J]. Gene, 2003, 306:1-12.