Molecular Cell：AKAP蛋白对心肌肥大的作用
发布于:2008-10-29 08:20
心脏病是一种复杂的疾病，它也是世界范围内死亡率最高的疾病之一。不良的环境因子以及基因都与心脏病的发生有关，这些因子可以通过作用于心肌细胞的信号传输级联来改变心肌的收缩。β-肾上腺素受体的激活能提高心律和收缩力，从而提升心脏能力。但是这种信号通路的慢性激活对心脏是一种损伤，这是由于多种风险因素的叠加造成的，例如动脉高压、心脏瓣膜疾病等，这些疾病会增加心脏额外的压力，产生病理性心脏肥大等结果。在分子水平上，肥大信号，比如肾上腺素活性提高将唤醒肌细胞增强因子（Myocyte Enhancer Factor MEF）的转录激活。
有研究表明，质膜到转录因子MEF2之间的信号在病理性心脏肥大过程中将发生改变，MEF2的活性受到其与组蛋白乙酰基（histonedeacetylase HDAC）连接的控制。这些酶能脱去核小体中组蛋白的乙酰基，从而促进染色质浓缩和转录抑制。组蛋白乙酰基酶的磷酸化能使得它们从与MEF2的结合中分离出来，而接着发生的MEF2去阻遏作用将有助于心脏基因的转录，从而促进导致肥大的基因表达。尽管以上路径的每一步都得到了很好的定义，但是科学家对于它们是如何整合成一个动态细胞信号级联过程的机制却知之甚少。
在2008年10月24日出版的《分子细胞》（Molecular Cell）上，来自美国和瑞士的研究小组发表文章称，他们发现心脏A型激酶锚定蛋白（A-kinase anchoring protein，AKAP）在肥大的心肌细胞中得到正调控，通过将蛋白激酶、蛋白磷酸酶、鸟苷酸交换因子以及磷酸二酯酶整合成信号复合体，AKAP在整个过程中发挥了活跃作用。在心肌细胞中，AKAP-Lbc起到了PKA和PKC的支架蛋白的作用，并调节第三种酶-蛋白激酶D（PKD1）的激活。科学家发现，AKAP-Lbc能通过一个PKD/HDAC5/MEF2路径来增强信号功率。
科学家们表示，尽管大部分的研究都是针对新生小鼠的心肌进行的，但是对两位患有心肌肥大疾病的患者的心脏组织样本分析结果也支持了小组的研究结果。两位患者分别是一位46岁男性和一位62岁女性。结果显示AKAP-Lbc使蛋白激酶D激活更容易，进而使组蛋白乙酰基转移酶HDAC5磷酸化，并促进其核输出。最终核组蛋白乙酰基转移酶活性的降低有助于MEF2转录，导致心脏肥大的发生。
病理性心肌肥大是一种非常普遍的症状，根据世界卫生组织1999年的数据，全球大约14%-18%的成人受到这一病症的影响。因此，探索AKAP-Lbc/PKD/HDAC5信号路径的作用非常重要。
来源：百奥之网
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