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科研进展

 尹玉新团队发现蛋白磷酸酶PTENα在调控中性粒细胞

趋化过程中的重要作用


2019329日,生命科学联合中心、北京大学基础医学院系统生物医学研究所尹玉新课题组发表了题为《PTENα promotes neutrophil chemotaxis through regulation of cell deformability》的研究论文,首次揭示PTEN家族成员PTENα蛋白在调控中性粒细胞趋化过程中的重要作用并推动了中性粒细胞趋化作用这一研究领域的重要进展。该文目前在线刊登在《Blood

 

PTEN蛋白是广为人知的抑癌因子,主要在PI3K/AKT通路上发挥重要的拮抗作用。PTEN在各种类型的肿瘤中发生高频突变,同时亦参与各类重要生理功能的调控作用。中性粒细胞是一类具有强大的趋化作用的细胞,在机体识别、抵抗清除入侵的病原体,抗细菌感染过程中发挥重要的作用。中性粒细胞趋化性主要需要依赖细胞正确识别趋化方向、正常产生细胞极性和有效形成伪足三方面的功能相互协调才可正常执行。

 

近年来,尹玉新课题组陆续鉴定了PTEN家族新亚型,为研究PTEN家族成员的新功能开启了新领域。 PTENα是尹玉新团队在2014年鉴定的PTEN家族第一个亚型蛋白。首先,通过检测 PTENα的组织分布,他们发现PTENα在免疫组织中,特别是骨髓组织中,呈现高表达。 通过质谱检测发现PTENα 与一类细胞骨架连接蛋白ERM家族蛋白呈现高度亲和,他们证实PTENα可以特异性结合ERM家族成员Moesin

 

Moesin在细胞运动、伪足形成过程中起着重要作用,其发挥功能主要依赖于 T558 位点的磷酸化。对于静息态的中性粒细胞,磷酸化的Moesin 均匀分布在细胞膜内壁,当在趋化因子的刺激下,Moesin被快速去磷酸化,从而实现细胞形态的改变,促进趋化作用。研究发现,PTENα磷酸酶可以去特异性去磷酸化Moesin T558位点。多种体内体外趋化实验显示,PTENα缺失的中性粒细胞的趋化能力明显弱于正常的中性粒细胞。在沙门氏菌感染小鼠诱导的败血症模型中,当 PTENα缺失时,实验小鼠对于细菌的抵抗能力大大下降,生存时间明显减少。

 

综上所述,PTENα通过调节Moesin促进中性粒细胞的趋化过程,进而在机体抗细菌感染中发挥重要作用。这一研究证明PTENα作为Moesin的磷酸酶,通过非依赖于PI3K的信号通路调控中性粒细胞趋化。而且,PTENαPTEN虽然具有完全一致的功能结构域,但由于其亚细胞定位或作用的靶蛋白不同,可发挥相互独立又互相补充的重要生理功能。PTEN在中性粒细胞趋化性的调控中,主要决定其细胞是否能够明确趋化方向,而PTENα则主要决定趋化细胞是否能够有效形成伪足,发生明确的细胞变形并协助细胞运动,两者相辅相成,共同完成机体的抗感染功能。

 

尹玉新课题组的研究得到科技部重大专项、国家自然科学基金重点项目、北京市自然科学基金重点项目、生命科学联合中心的支持。本研究论文的共同第一作者是该课题组的2013级直博研究生李云乔和2012级基础八年制博士研究生靳远。 

 

相关链接:http://www.bloodjournal.org/content/early/2019/03/29/blood-2019-01-899864




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