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調控細胞遷移的秘密!

在細胞與細胞的溝通過程中,磷酸化訊號一直是細胞間交談的重要信使,經由影響特定蛋白質的磷酸化狀態,可以精密地運籌帷幄著複雜的生理反應。因此,細胞內訊息傳遞路徑的相關研究一直是近幾年來相當熱門的研究主題之一。

美國北卡羅萊納大學教堂山分校(University of North Carolina, Chapel Hill)細胞暨發育生物學研究所的KEN JACOBSON教授與其研究團隊發現:JNK的磷酸化作用對於細胞遷移(cell migration)的進行,扮演相當關鍵的角色!而他們的研究成果已發表於2003年七月初的英國《自然》期刊(Nature 424:219)。

細胞遷移現象參與了多樣化的生理功能,例如胚胎的發育、傷口的癒合、與癌細胞的轉移等等 ;JACOBSON教授與其研究團隊的研究指出:僅僅透過改變一個名為paxillin蛋白質的磷酸化狀態,將足以關鍵性地調控細胞的遷移。

在探討細胞內訊息傳遞路徑方面,文中描述到:利用SP600125藥理抑制劑阻斷JNK活化後,細胞的遷移現象也會受到抑制,但是倘若利用SB203580與PD98059等抑制劑分別阻斷細胞內P38與ERK等路徑後,細胞的遷移現象並不會受到明顯改變,這暗示著在細胞的遷移過程中,JNK路徑的舉足輕重!

文中更進一步指出:無論是進行細胞外的蛋白質與蛋白質間交互作用實驗,或是直接偵測細胞內的蛋白質活化情形,都可以發現JNK酵素可以磷酸化paxillin蛋白質的第178個氨基酸位置。即使是將細胞內大量表現JNK酵素或處理上皮生長因子(EGF)活化JNK酵素後,也都能顯著發現下游的paxillin蛋白質受到了磷酸化!

更有趣的是如果將paxillin蛋白質的第178個氨基酸位置進行突變,讓paxillin蛋白質本身無法受到磷酸化,再將這種無法被磷酸化的蛋白質在細胞中大量表現,此時,細胞的遷移竟也明顯受到了限制了!!換具或說,阻斷JNK活化paxillin蛋白質路徑或利用突變讓paxillin蛋白質本身失活,都將可以改變細胞的遷移。

一般認為JNK路徑可以活化細胞核內的許多轉錄因子(transcription factors),進而影響細胞的發炎反應、增生或細胞凋亡等,但是由此研究成果看來,JNK路徑在細胞質中也一樣扮演著重要的調控角色,活化細胞核外的paxillin蛋白質就是一個最好的例子。

細胞的遷徙現象是一門相當深奧的學問,尤其此現象參與了多樣化的生理、免疫反應!如何讓細胞保持【有點黏又不會太黏】的運動自如,相信JNK路徑的磷酸化調控是居功厥偉了!!

原始論文: JNK phosphorylates paxillin and regulates cell migration. Nature. 424:219 (2003).

參考文獻: Microtubules meet substrate adhesions to arrange cell polarity. Curr. Opin. Cell. Biol. 15:40 (2003) [标签:content1][标签:content2]

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作者:admin@医学,生命科学    2011-08-24 17:20
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