細(xì)胞和分子免疫學(xué):第五節(jié)　蛋白激酶C

蛋白激酶C（protein kinase C,PKC)是一類Ca²⁺、磷脂依賴性的蛋白激酶，在跨膜信號傳遞過程中起著重要作用。PKC通過催化多種蛋白質(zhì)上Swww.med126.comer/Thr磷酸化，調(diào)節(jié)多種細(xì)胞的代謝、生長、增殖和分化。

表 8-3　哺乳動物組織內(nèi)的PKC亞類

注：PS：磷脂酰絲氨酸　FFA：游離脂肪酸

DAG：二�；�甘油　LysoPC：溶血磷脂酰膽堿

一、PKC的亞類及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（一)PKC亞類

到目前為止，在哺乳動物組織內(nèi)已確定10種PKC亞類（8-3)，分為A、B、C三組，A組稱為典型或傳統(tǒng)的PKC（classicalor conventional PKC,CPKC)，包括α、βI、βⅡ和 γ亞類，其中βI和βⅡ有高度的同源性，是由同一mRNA的不同剪接而成，A組成員分子量在76-78kDa。B組為新型PKC（atypical PKC,aPKC)，包括δ、ε、η（L)和θ亞類，分子量在77-83kDa。C組為非典型PKC（atypicalPKC,aPKC)，由ζ和λ亞類組成，分子量較小為67kDa。

（二)PKC的結(jié)構(gòu)

PKC的所有亞類都由一條單肽鏈組成（圖8-11)，分子量大約為67-83kDa，其結(jié)構(gòu)可分為四個保守區(qū)C1-C4（mPKC和aPKC缺少C2區(qū))和五個可變區(qū)V1-V5。基中C1區(qū)可能是膜結(jié)合區(qū)，并且含有富含半胱氨酸的隨機(jī)重復(fù)序列Cys-X2-Cys-X13(14)-Cys-X2-Cys-X7-Cys-X7-Cys（X代表任何一種氨基酸)，這段順序與在許多金屬-蛋白質(zhì)及轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)有關(guān)的DNA結(jié)合蛋白中的半胱氨酸-鋅-DNA結(jié)合指形區(qū)（cysteine-Zinc-DNabinding finger)保守順序Cys-X2-Cys-X13-Cys-X2-Cys相似。最近對PKC的多肽片段進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，該序列與fo波酯和二�；�甘油（DAG)的結(jié)合有關(guān)。C2區(qū)與PKC對Ca²⁺的敏感性有關(guān)。C1和C2在結(jié)構(gòu)上不同于其它蛋白激酶，能結(jié)合Ca²⁺、磷脂、DAG和TPA，因此C1和C2區(qū)又稱為調(diào)節(jié)區(qū)。C3區(qū)包括一個ATP結(jié)合序列Gly-X-Gly-X-X-Gly-Lys,該區(qū)域與其它蛋白激酶的ATP結(jié)合位點(diǎn)具有很高的同源性，又稱催化區(qū)。C4區(qū)包含一個底物結(jié)合區(qū)，是識別磷酸化底物所必需的。

圖8-11　PKC亞類的分子結(jié)構(gòu)

二、PKC的轉(zhuǎn)位與激活

1.PKC的轉(zhuǎn)位　PKC廣泛分布于多種組織、器官和細(xì)胞，靜止細(xì)胞中PKC主要存在于胞漿中，當(dāng)細(xì)胞受到刺激后，PKC以Ca²⁺依賴的形式從胞漿中移位到細(xì)胞膜上，此過程稱之為轉(zhuǎn)位（translocation)。一般將PKC的轉(zhuǎn)位作為PKC激活的標(biāo)志。

2.PKC的激活　PKC的活性依賴于鈣離子和磷脂的存在，但只有在磷脂代謝中間產(chǎn)物二酰基甘油（DAG)存在下，生理濃度的鈣離子才起作用，這是由于DAG能增加PKC對底物親和力的緣故。磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸（PIP2)在磷脂酶-C作用下水解生成DAG和IP3。IP3促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)鈣離子的釋放，在激活PKC過程中與DAG起協(xié)同作用。乙酸豆塞外fo波酯（12-o-tertradecanoylphordol-13-acetate,TPA;或phorbol-12-myristate-13-acetate,PMA)是一種促腫瘤劑，由于基結(jié)構(gòu)與DAG相似（圖8-12)，可在很低嘗試下模擬DAG，活化PKC，使PKC親和力增至10^-7M。PKC是TPA的受體，當(dāng)TPA插入細(xì)胞膜后可以替代DAG而直接活化PKC。當(dāng)過高劑量TPA處理細(xì)胞可使靶細(xì)胞中PKC迅速耗竭，反而影響細(xì)胞的信號傳遞。

我種化學(xué)物持或抗生素對PKC活性具有抑制作用，根據(jù)抑制劑作用PKC靶部位的不同可以將抑制劑分為二組：一組是作用于催化區(qū)的抑制劑，它們可與蛋白激酶的保守殘基結(jié)合，因此對PKC無明顯的選擇性；另一組是作用于調(diào)節(jié)區(qū)的抑制劑，它們可與Ca²⁺、磷脂和二�；�甘油/fo波酯相結(jié)合，因而有較高的選擇性（圖8-4)。

表8-4　蛋白激酶C的抑制劑

圖8-12　TPA與DAG結(jié)構(gòu)的比較