fxyd基因蛋白家族及fxyd6蛋白的研究现状(1)

FXYDFXYD 基因蛋白家族及基因蛋白家族及 FXYD6FXYD6 蛋白的研究蛋白的研究 现状现状(1)(1) 这篇FXYD 基因蛋白家族及 FXYD6 蛋白的研究现状论文 是由系统蜘蛛程序自动抓取于互联网上，需要查看更多精 品论文请点击：论文频道：lwxz/ 【关键词】 FXYD 基 因蛋白；FXYD6；Na+K+ATP 酶 FXYD 基因家族蛋白是一类小分子的单跨膜蛋白，有离子通 道或离子通道调节的作用，和 Na+K+ATP 酶的结构功能 密切相关。为适应不同组织的生理功能，Na+K+ATP 酶 动力学和 FDXY 基因蛋白的表达因组织部位的不同而异。 FXYD 基因及其蛋白的生物学特性、生理功能和调节的研究， 有助于进一步了解 FXYD 及其亚群的作用和功能。本文就 FXYD 基因家族蛋白特别是 FXYD6 的新近研究进行综述。 1 FXYD 基因蛋白家族 FXYD 基因蛋白家族的结构与命名 FXYD 基因蛋白家族系 指包含 FXYD 结构的离子转运调节蛋白因子，属于不溶于水 的小分子 I 型膜蛋白,其结构包含有细胞外固定的 FXYD 序 列的单跨膜片段，为离子通道或离子通道调节器1，2 。 FXYD 基因家族编码的信号序列含有 35 个氨基酸，初始序列 为脯氨酸苯丙氨酸X酪氨酸天冬氨酸，根据氨基酸 编写代码简写为 PFXYD，包括 7 个不变氨基酸，6 个高度保守的氨基酸序列。其中脯氨酸在一些脊椎动物中 不确定，X 为可变氨基酸，通常是酪氨酸，也可以是谷氨酸、 苏氨酸或组氨酸。至今已发现的 FXYD 家族蛋白有 12 个亚 群成员14 ，按发现时间顺序先后命名，分别表示为 FXYD1、FXYD2、FXYD3、FXYD12。 FXYD 基因蛋白家族的组织表达 所有 FXYD 基因在胚胎早 期均有表达，广泛的分布于哺乳动物的组织内，成年后则 主要在转运流动性液体和溶质的组织器官中表达，如肾、 乳腺、胰腺、前列腺、结肠、肝、肺和胎盘；在电兴奋组 织，如神经系统和肌肉中亦有表达5 。但 FXYD 蛋白亚群 的表达有其组织依赖性和特异性（表 1） ，辅助性 FXYD 蛋白 是调节 Na+K+ATP 酶的重要成分。根据分析标记的氨基 酸顺序，对于保守的小分子的膜蛋白的分析，种系发生学 研究鉴定发现有 8 个表达的 FXYD 蛋白亚群,包括 FXYD2、FXYD5、FXYD6、FXYD7、FXYD8、FXYD9、FXYD11 和 FXYD12。用定量 PCR 技术就不同 FXYD 蛋白亚群在鱼鳃、肾 脏、小肠、心脏、肌肉、大脑和肝脏表达进行分析，提示 FXYD5 和 FXYD9 在各种组织均有表达，而另外 6 种蛋白亚群 的表达则是呈散在性的分布。在神经兴奋性的组织中， FXYD5 和 FXYD9 在大脑中高度表达，FXYD8 在骨骼肌中表达。 在渗透调节组织中，FXYD11 主要在鱼鳃组织内表达，FXYD2 在肾脏中表达，而 FXYD12 在肾脏和小肠组织表达。几种 FXYD 的亚群基因在淡水三文鱼肾脏和鳃组织中表达有别于 海水三文鱼，提示渗透调节的适应性。新近研究发现 FXYD 亚群基因在任何硬骨鱼中的表达及其盐浓度的调节有特异 的组织依赖性5 。 FXYD 蛋白和 Na+K+ATP 酶的协调作用 FXYD 蛋白的功 能为离子运输通道或离子通道调节器，Na+K+ATP 酶的 组织特异性调节亚群。FXYD 蛋白常和 Na+K+ATP 酶的 和 同工酶相互作用，通过调节 Na+K+ATP 酶对 K+ 亲和力，协助 Na+K+ATP 酶发挥作用6 。 Na+K+ATP 酶属于 p 型 ATP 酶蛋白家族，在催化反应中 形成磷酸化反应，该酶位于浆膜内，利用水解 ATP 释放的 能量，将细胞内的 3 个钠离子转运出细胞外，同时将 2 个 钾离子转运到细胞内。Na+K+ATP 酶是低聚物蛋白，催 化反应的亚单位转运阳离子，水解蛋白，是强心苷药物反 应的受体。II 型糖化蛋白亚基在合成蛋白时和调节方面， 参与协同蛋白分子插入正确的细胞膜的位置。已经鉴定 Na+K+ATP 酶参与维持钠钾离子的跨膜梯度，维护细胞 的容积和膜势能,钠离子梯度提供依赖于钠离子的转运系统 的能量,调节细胞内的 pH 值和细胞内钙离子浓度。该酶存 在于所有的细胞内保证细胞内动态平衡,保证特殊部位的细 胞的功能。FXYD10 位于细胞胞浆内，是和 Na+K+ATP 酶 的反应部位，蛋白激酶的磷酸化部位，磷酸化反应参与胞 浆内 FXYD10 和 Na+K+ATP 酶作用的中度的结构改变 7 。 表 1 FXYD 基因蛋白家族的生物学特性 2 FXYD6 蛋白 FXYD6 蛋白的结构和表达部位 FXYD6 基因定位于 11 号染 色体长臂（） ，作为 FXYD 蛋白家族组成之一，FXYD6 蛋白是 含 FXYD 域离子运输调控因子 6，其跨膜蛋白含有 35 个恒定 不变的氨基酸保守序列，推断的 FXYD6 蛋白含 95 个氨基酸， 其氨基酸的分布顺序是：信号肽 118 氨基酸，胞外区 1938 氨基酸，跨膜区 3956 氨基酸，胞内区 5795 氨 基酸。细胞分布部位而言，FXYD6 分布于细胞的胞外区、细 胞膜和细胞融入膜；其组织器官分布，FXYD6 广泛的分布于 除血液以外的几乎所有组织，但在大脑组织中有高表达， 特别是额叶前部皮质、杏仁核、下丘脑、海马和小脑枕叶 8 ，参与出生后神经的兴奋性。日本学者报告 FXYD6 和 大鼠跨膜蛋白 FXYD1 有%的同源性。用纯化大鼠 FXYD6 蛋白 碳端序列的多克隆抗体进行发生学研究，结果提示在大鼠 出生后 3 周 FXYD6 的表达在大脑最高，并一直延续到成年 大鼠，提示 FXYD6 对于生后大脑和成熟大鼠大脑的神经元 的兴奋性有很大的作用。 FXYD6 和精神病的易感性 根据对于伦敦大学 496 例病人 和 488 例正常人的研究，发现在 DXYD6 基因内或旁有 7 个 微小卫星或单核苷酸多形性标志和精神病易感性有关，一 些单倍体等位基因和精神病发生有关，报告染色体 11q22q24 区域存在有患精神病的易感基因区域，认为 FXYD6 基因的碱基对改变或基因的促进子控制子区域变化引 起 FXYD6 蛋白的功能异常，提高对于精神病的易感性9 。 然而，日本学者研究 2026 名日本人（906 例精神病患者， 1120 例正常对照） ，发现精神病患者和正常人在等位基因、 遗传型基因方面无相关性，认为 FXYD6 对于日本人发生精 神病无相关性10 。 FXYD6 与内耳听神经的平衡功能 Na+K+ATP 酶是内耳 耳蜗势能产生和维持的重要酶，FXYD6 调节内耳内的 Na+K+ATP 酶，RTPCR 研究提示 FXYD6 以 2 个剪接变 体（splicevariant）的方式存在，当在蟾蜍卵母细胞表达 FXYD6 后，该 2 个剪接