TCTP:果蝇发育和Rheb核苷酸交换必不可少(图)

【字体: 时间:2007年02月28日 来源:生物通

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  生物通报道:德克萨斯A&M大学系统健康科学中心科研人员Kwang-Wook Choi等最新发现TCTP对于果蝇发育至关重要,对Rheb(一种Ras相关的小GTPase)有核苷交换活性(nucleotide exchange activity,生物通编者译)。文章刊登于近期《Nature》杂志。

  

生物通报道:受翻译调节的肿瘤蛋白(translationally controlled tumor protein,TCTP)广泛存在并且大量表达,在进化上高度保守,与其它任何蛋白家族均未显示出明显的序列同源性。该家族的蛋白基本上都具有TCTP-1和TCTP-2两个特征结构区。德克萨斯A&M大学系统健康科学中心科研人员Kwang-Wook Choi等最新发现TCTP对于果蝇发育至关重要,对Rheb(一种Ras相关的小GTPase)有核苷交换活性(nucleotide exchange activity,生物通编者译)。文章刊登于近期《Nature》杂志。

由小GTP结合和水解蛋白(small GTP binding and hydrolyzing proteins ,GTPases)组成的Ras超家族,作为双向分子开关调节信号转导过程。Ras活性受两类蛋白的控制:GTPases 激活蛋白(GTPase activating proteins,GAPs)促进GTP-bound水解为GDP,抑制Ras;鸟苷酸交换因子(guanine nucleotide exchange factors,GEFs),催化GDP-bound为GTP,激活Ras。大多数Ras相关蛋白的活性依赖于特定的GEFs和GAPs之间的协同作用(coordinated function,生物通编者译),但GTPase 家族成员Rheb与众不同的生化特性提示,其不受GEFs调节。最近,Kwang-Wook Choi等证明果蝇中受翻译调节的肿瘤蛋白(Drosophila translationally controlled tumor protein ,dTCTP)具有GEF功能,调节节结性硬化(Tuberous sclerosis ,Tsc)Rheb信号途径和细胞生长。

尽管TCTP在真核生物的进化过程中高度保守,但迄今关于果蝇TCTP的研究还不多见。文章作者发现敲除dTCTP,对早期胚胎发育有致死性;组织特异性RNAi沉默dTCTP,会导致细胞体积变小、数量减少,最终使器官变小;细胞周期素E(cyclin E)过表达能够挽救细胞增殖和细胞体积缺陷,抑制凋亡,增加dTCTP敲除组织的细胞数量。说明细胞周期缺陷以及凋亡程度上升,是器官表小的成因。

Choi等发现dTCTP敲除组织的形态学特征与Rheb途径突变组织的形态学特征非常相似。dRheb的上位测验(epistasis assays,生物通编者译)显示,dTCTP的功能或者位于dRheb和Tsc1 (一种 Rheb GAP)的下游,或者与dRheb和Tsc1的平行,但位于dS6k(Rheb effector kinase p70S6k的同源物)上游。在体外实验中偏向于无核酸dRheb的dTCTP,是dRheb核酸交换的有效催化剂,与dTCTP凹槽结合的GTPase突变会消除交换活性。总之,这些数据提示dTCTP对dRheb有核酸交换活性,但确定dTCTP有Rheb GEF特征还需要附加的生化分析实验。                           

                   

人类TCTP(TPT1)功能多样,从促进增殖到防御凋亡不等。TPT1对eEF1A有GEF活性,但是缺乏在许多小GTPase GEF中都存在的规范的GEF催化域。即便如此,确定人类细胞TPT1是否具有Rheb GEF 活性仍是一个极具诱惑的研究课题。(生物通记者 小粥报道)
参考:

Ya-Chieh Hsu, Joshua J. Chern, Yi Cai, Mingyao Liu & Kwang-Wook Choi.
Drosophila TCTP is essential for growth and proliferation through regulation of dRheb GTPase
Nature 445, 785-788 (15 February 2007)
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