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凋亡抑制因子
來源:互聯網

凋亡抑制因子(Inhibitor of Apoptosis Proteins, IAPs)是一類高度保守的內源性抗細胞凋亡因子家族,主要通過抑制Caspase活性和參與調節核因子NF-κB的作用來抑制細胞凋亡。

發現與發展

細胞凋亡是機體清除有害細胞、防止細胞過度增殖的正常生理過程,細胞凋亡調控是機體維持正常的細胞更新和增殖的關鍵。Roy等于1995年首次從脊髓性肌萎縮癥的研究中發現IAP蛋白是神經元性凋亡抑制蛋白(Neuronal Apoptosis Inhibitor Protein, NAIP)。此后,人們陸續發現了多種IAP蛋白,包括細胞凋亡抑制蛋白(Cellular IAP, c-IAP1和c-IAP2)、X染色體連鎖凋亡抑制因子(XIAP)、Survivin、惡性黑素瘤凋亡抑制蛋白(Melanoma-IAP, ML-IAP/Livin)、睪丸特異凋亡抑制蛋白(hILP)以及含泛素連接酶的桿狀病毒IAP重復序列等。目前已知的人類IAPs家族蛋白成員有8種。

基本結構

IAP家族結構的共同特點是N端含有1個或3個包含70個氨基酸的桿狀病毒IAP重復序列(Baculoviral IAP Repeat, BIR),C端包含或不包含1個指環(Ring Finger)結構。IAP廣泛存在于病毒、細菌、酵母、昆蟲和哺乳動物中,其編碼蛋白對細胞凋亡具有較強的抑制作用。人類IAP基因家族成員分別定位于不同的染色體上。IAPs家族蛋白主要定位于細胞漿,部分IAP蛋白分子,如Livin和Survivin定位于細胞核

生物學功能

IAPs蛋白通過BIR結構域直接與Caspase的IBM結合,抑制Caspase-3/7/9的催化活性,阻斷細胞凋亡進程。在IAPs家族蛋白成員中,5個IAP蛋白的羧基端包含指環結構域具有E3泛素連接酶活性。c-IAP1通過BIR2與活化Caspase-3/7的IBM結合,依賴E3泛素連接酶的活性,經泛素介導Caspase-3/7蛋白酶體降解,從而抑制細胞凋亡。在凋亡過程中,c-IAP1蛋白可被裂解生成N端和C端的兩個片段,C端片段包含CARD和指環結構域,具有促凋亡的作用。c-IAP1可調控含有指環結構的c-IAP1、c-IAP2、XIAP和Livin等IAP家族蛋白,經泛素-蛋白酶體降解,而不影響缺乏指環結構的NAIP和Survivin蛋白表達。此外,研究表明,IAPs家族成員抑制細胞凋亡功能與NF-kB誘導活化的存活信號相關。

應用前景

IAPs介導的凋亡抑制可能是腫瘤細胞產生耐藥性的原因之一。IAPs蛋白是調控腫瘤細胞凋亡和對化療藥物敏感性的關鍵分子,有可能發展為逆轉腫瘤細胞耐藥、提高療效的新靶點。

參考資料 >

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