PCSK9 蛋白在动脉粥样硬化中的作用 - abc

PCSK9 蛋 白 在 动 脉粥 样 硬 化 中 的 作 用• 报 告 人 : 黄 雷• 小 组 :G10• 成 员 : 丛 丽 丽 、 黄 雷 、 金 红 、 姜 霁 珊

PCSK9 蛋 白 来 源• PCSK9 (Proprotein convertase subtilisin/kexin type 9)/NARC-1(neural apoptosis regulated convertase)• 蛋 白 质 中 包 含 一 个 肽 酶 S8 结 构 域 , 属 于 肽 酶 S8 家 族 。它 是 哺 乳 动 物 蛋 白 前 体 转 化 酶 家 族 中 的 第 九 个 成 员 ,该 蛋 白 家 族 与 枯 草 杆 菌 蛋 白 同 源 。• 前 七 个 成 员 :PC1/PC3、PC2、furin,PC4、PACE4、PC5/PC6、PC7/LPS 是 碱 性 氨 基 酸 特 异 性 转 化 酶 。后 两 个 成 员 :SKI-1/S1P、NARC-1/PCSK9 在 非 碱 性氨 基 酸 残 基 处 具 有 切 割 酶 活 性 。

组 织 表 达 谱在 肝 脏 、 胰 脏 、 神 经 瘤 、 结 肠 癌 等 细 胞 系 中 稳 定 表 达 。

动 脉 粥 样 硬 化 疾 病 中 的 主 效 单 基 因PCSK9 蛋 白 结 合 于 细 胞 表 面 的 LDLR 介导 其 降 解 , 从 而 对 肝 脏 LDLR 进 行 翻 译 后 调控 , 与 LDLR 的 EGF-A 结 构 域 相 结 合 。PCSK9 缺 陷 会 导 致 高 胆 固 醇 血 症 常 染 色体 显 性 3 型 疾 病 (HCHOLA3)

蛋 白 质 特 征PCSK9 蛋 白 前 体 由 信 号 肽 、 前 肽 、 催 化 域和 C 端 结 构 域 组 成 ,, 2004

蛋 白 质 加 工 过 程前 肽 通 过 蛋 白 酶 的 自 催 化 作 用 从 N 末 端 裂 解 下来 并 与 催 化 域 相 结 合 , 与 成 熟 蛋 白 共 同 经 由 通 过高 尔 基 体 分 泌 到 细 胞 外 , 前 肽 的 结 合 封 闭 了PCSK9 的 催 化 活 性 , 但 是 与 蛋 白 的 分 泌 密 切 相 关 ,C 端 结 构 域 包 含 LDLR 的 结 合 位 点 。PCSK9 蛋 白 是单 体 蛋 白 , 蛋 白 前 肽 能 够 形 成 多 聚 体 , 可 能 会 增强 与 LDLR 的 结 合 能 力 。

蛋 白 质 亚 细 胞 定 位PCSK9 是 分 泌 性 蛋 白 , 亚 细 胞 定 位 于 细 胞质 、 内 质 网 、 高 尔 基 体 、 溶 酶 体 、 内 涵 体和 细 胞 表 面 。

蛋 白 质 亚 细 胞 定 位PCSK9 蛋 白 在 LDLR 缺 失 的 情 况 下 , 主 要 定 位 于 内 质网 , 而 在 LDLR 存 在 的 时 , 与 LDLR 共 同 定 位 于 细 胞 表面 、 内 涵 体 和 溶 酶 体 。细 胞 经 氯 喹 处 理 ,PCSK9 ( 绿 色 ) 、LDLR ( 红 色 ) 主要 定 位 于 溶 酶 体 中CI-MRP 为 晚 期 溶酶 体 Marker

PCSK9 对 血 浆 胆 固 醇 代 谢 平 衡 具 有 极 其 重要 的 作 用• 与 LDLR 家 族 成 员 : LDLR 、 VLDLR 、 LRP1/APOER 、LRP8/APOER2 结 合 , 促 进 它 们 在 胞 内 酸 性 细 胞 器 中 的 降 解 。

介 导 LDLR 降 解 过 程• 阻 止 LDLR 由 内 涵 体 至 细 胞 表 面 的 循 环 或 促使 LDLR 进 入 溶 酶 体 降 解 。• 使 LDLR 泛 素 化 导 致 其 降 解 。• 通 过 切 断 自 噬 体 / 溶 酶 体 途 径 来 抑 制 APOB 的细 胞 内 降 解 过 程 , 且 这 一 过 程 不 依 赖 于LDLR。

网 格 蛋 白 参 与 PCSK9 介 导 的 LDLR 降 解• 网 格 蛋 白 重 链 干 扰 后 对 LDLR 降 解 的 影 响

• 非 蛋 白 水 解 机 制 下 通 过 网 格 蛋 白 LDLRAP1/ARH介 导 途 径 促 进 肝 脏 LDLR 的 降 解 。ARH 表 达 ,不 添 加 PCSK9,LDLR 主 要 定 位于 细 胞 表 面 , 添加 后 则 进 入 溶 酶体 降 解 。ARH 不 表 达 ,PCSK9 添 加 与否 , LDLR 都 定位 于 细 胞 膜 。

D374Y 突 变 体• D347Y 突 变 体 大 大 增 强 PCSK9 介 导 的 LDLR 的 降 解效 率 提 高 十 倍

PCSK9 D374Y 过 表 达 载 体 图bla promoterSca I (10035)Nru I (212)pUC originAmp(R)Age I (216)insulatorSpe I (1890)SV40 pANeo(R)SV40 early promoterf1 originBGH pABGH rev erse primerMCSXho I (6030)Asc I (6023)SV40 enhancerSV40 late Poly(A)signalpc DNA3.1(+)+PCSK9 合 成 序 列Pac I (5503)10477 bpD374Y CDShuman apoE promoterNde I (3390)

猪 PCSK9 DNA 序 列 及 mRNA 序 列 分 析PCSK9 DNA 序 列 长 度 为 为 19344bp, 通 过 Jemboss 软件 分 析 其 编 码 区 序 列 最 大 阅 读 框 为 2070bp。

通 过 Jemboss 软 件 , 对 编 码 蛋 白 序 列 进 行预 测 , 蛋 白 序 列 如 下 ,689 个 AA对 其 酶 切 位 点 分 析 , 常 见 的 酶 切 位 点 有 :BamHI,Xmal, Smal,NcoI

通 过 SMART 软 件 对 蛋 白 进 行 结 构 域 进 行 预 测 , 包 括3 个 低 复 杂 度 区 域 (Low complexity region ) 和 2 个 未知 功 能 域 。Low complexity region低 复 杂 度 区 域未 知 功 能 域

PCSK9 蛋 白 序 列 比 对uniprot 数 据 库 中 17 条 pcsk9 蛋 白 序列 , 其 中 猪 的 为 预 测 序 列Identical positions 425Identity 60.284%Similar positions 125

Entry Entry name Organism LengthQ80W65 PCSK9_MOUSE Mus musculus (Mouse) 694Q8NBP7 PCSK9_HUMAN Homo sapiens (Human) 692P59996 PCSK9_RAT Rattus norvegicus (Rat) 691A8T6A1PCSK9_ATEGEAteles geoffroyi (Black-handed spider monkey)(Geoffroy's spider monkey)A8T688 PCSK9_CALJA Callithrix jacchus (White-tufted-ear marmoset) 690A8T677 PCSK9_CALMO Callicebus moloch (Dusky titi monkey) 684A8T672PCSK9_COLGUColobus guereza (Mantled guereza) (Easternblack-and-white colobus monkey)A8T650 PCSK9_GORGO Gorilla gorilla gorilla (Lowland gorilla) 690A8T6A6PCSK9_LAGLALagothrix lagotricha (Brown woolly monkey)(Humboldt's woolly monkey)A8T666 PCSK9_MACMU Macaca mulatta (Rhesus macaque) 692A8T662 PCSK9_MACNE Macaca nemestrina (Pig-tailed macaque) 692A8T655 PCSK9_PANPA Pan paniscus (Pygmy chimpanzee) (Bonobo) 692A8T644 PCSK9_PANTR Pan troglodytes (Chimpanzee) 692A8T658 PCSK9_PONPY Pongo pygmaeus (Bornean orangutan) 690A8T682A8T695PCSK9_SAGLBPCSK9_SAIBBSaguinus labiatus (Red-chested mustachedtamarin)Saimiri boliviensis boliviensis (Bolivian squirrelmonkey)I3LGB2 I3LGB2_PIG Sus scrofa (Pig) 698690692690686691

mega 软 件邻 接 法 系 统 发 育 树Pan_troglodytesPan_paniscushumanGorilla_gorillaPongo_pygmaeusColobus_guerezaMacaca_nemestrinaMacaca_mulattaAteles_geoffroyiLagothrix_lagotrichaCallicebus_molochSaimiri_boliviensisSaguinus_labiatusCallithrix_jacchuspigratmmouse