摘要：在生長因子刺激的成纖維細(xì)胞中, 整合蛋白依賴巨胞飲內(nèi)化到細(xì)胞中。例如, 血小 板 來 源 生 長 因 子(platelet-derived growth factor, PDGF)刺 激 成 纖 維 細(xì) 胞 圓 背 皺 褶(circular dorsal ruffles)形成, 使β1和β3整合蛋白在細(xì)胞背部積累, 通過巨胞飲作用被逐漸內(nèi)化到細(xì)胞中并促使細(xì)胞前緣新的黏附位點(diǎn)形成。
依賴網(wǎng)格蛋白的內(nèi)吞主要包括以下幾個過程。先, 網(wǎng)格蛋白被招募到細(xì)胞膜, 聚合形成網(wǎng)格蛋白有被小窩(clathrin-coated pit, CCP)。然后, 網(wǎng)格蛋白有被小窩開始成核化, 在這個過程中, 磷脂酰肌醇4,5-二磷酸[PtdIns(4,5)P2]、表皮生長因子受體通路底物15(epidermal growth factor receptor pathway substrate 15, Eps15)、交叉蛋白(intersectins)和FCHO 蛋白(Fer/Cip4 homology domain only proteins)等物質(zhì)決定了網(wǎng)格蛋白有被小窩的形成位點(diǎn)。
這個 “成核模式”通過招募網(wǎng)格蛋白 —銜接蛋白AP- 2(adaptor protein-2)和一些介導(dǎo)物質(zhì)分選的特異性銜接蛋白, 對依賴網(wǎng)格蛋白內(nèi)吞到細(xì)胞內(nèi)的跨膜蛋白進(jìn)行分選。接著, 細(xì)胞膜發(fā)生內(nèi)陷, GTP酶發(fā)動蛋白 (dynamin)被招募到CCP的頸部, 隨后, GTP水解使發(fā)動蛋白自解聚, zui終, 導(dǎo)致網(wǎng)格蛋白包被去組裝, 形成含有物質(zhì)的內(nèi)體囊泡 , 從而介導(dǎo)物質(zhì)的內(nèi)吞。
網(wǎng)格蛋白銜接蛋白Numb、Dab2( c l a thrin adaptors disabled homologue 2)與Eps8(epidermal growth factor receptor pathway substrate 8)的磷酸化酪 氨 酸 結(jié) 合 區(qū) 域(phosphotyrosine-binding, PTB)與整合蛋白β亞基胞質(zhì)末端保守的NPxY/NxxY模體相互作用后, 可調(diào)控整合蛋白以依賴網(wǎng)格蛋白的方式內(nèi)吞入細(xì)胞。例如, Numb的磷酸化可調(diào)控β1和 β3整合蛋白內(nèi)化并促進(jìn)細(xì)胞遷移。Dab2與銜接蛋白ARH(autosomal recessive hypercholesteremia) 和/或AP-2結(jié)合可促進(jìn)活化的β1整合蛋白內(nèi)吞入細(xì)胞, 調(diào)節(jié)微管依賴的細(xì)胞黏附。同時, Dab2也可招募Eps15蛋白特異性地調(diào)控非活化的α1β1、α2β1和 α3β1整合蛋白內(nèi)化入細(xì)胞。
Arf GTP酶(ADP-ribosylation factor GTPase)也可調(diào)控整合蛋白依賴網(wǎng)格蛋白內(nèi)吞入細(xì)胞。例如, Arf6 GAP ARAP2(ArfGAP with RhoGAP domain, ankyrin repeat and PH domain 2, 含有RhoGAP結(jié)構(gòu), 錨定蛋白重復(fù)結(jié)構(gòu)域和PH結(jié)構(gòu)域2的ADP核糖基化因子GTP酶活化蛋白)可調(diào)控β1整合蛋白依賴網(wǎng)格蛋白的內(nèi)化和細(xì)胞黏附解聚的過程。ADP核糖基化因子5(ADPribosylation factor 5, Arf5)/Arf6 GEF BRAG2 (布雷菲德菌抗性的Arf-GEF2)通過網(wǎng)格蛋白和銜接蛋白AP-2激活A(yù)DP核糖基化因子5(Arf5), 進(jìn)而促進(jìn)癌細(xì)胞中α5β1的內(nèi)化并調(diào)控內(nèi)皮細(xì)胞形成和血管生成。
研究表明, 一些整合蛋白也能以不依賴網(wǎng)格蛋白的方式內(nèi)吞入細(xì)胞, 其中, 大部分整合蛋白依賴胞膜窖(caveolae)內(nèi)吞到細(xì)胞中。例如, 肌成纖維細(xì)胞中的α5β1整合蛋白、骨肉瘤細(xì)胞系中的α2β1 整合蛋白以及骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞中的β1整合蛋白, 它們的內(nèi)化均與胞膜窖有關(guān)。白細(xì)胞發(fā)生遷移時, 白細(xì)胞膜表面的αLβ2整合蛋白在黏附分子JAMA(junctional adhesion molecule-A)的幫助下依賴胞膜窖內(nèi)吞入細(xì)胞。在成纖維細(xì)胞中, 黏結(jié)蛋白聚體 (syndecan-4, 跨膜硫酸乙酰肝泰蛋白多糖家族成員之一)與纖維蛋白的結(jié)合(不同于整合蛋白的結(jié)合位點(diǎn)), 通過PKCα(protein kinase C alpha)和Rho GTP酶引發(fā)一個信號級聯(lián)反應(yīng), 這個過程促進(jìn)了β1整合蛋白的內(nèi)吞。β1整合蛋白的內(nèi)吞使細(xì)胞表面的整合蛋白重新分布, 進(jìn)而促進(jìn)了細(xì)胞遷移和傷口愈合。研究發(fā)現(xiàn), PKCα對整合蛋白內(nèi)化和趨觸性細(xì)胞遷移的調(diào)控與胞膜窖的功能相關(guān)。PKCα激活成蛋白 FMNL2(formin-like protein 2), 促使其直接與β1整合蛋白結(jié)合, 隨后將β1整合蛋白內(nèi)化到細(xì)胞中, 但這個依賴胞膜窖的特異性途徑目前并不清楚。
此外, 一些整合蛋白也可依賴其他方式發(fā)生內(nèi)化, 如α5β1整合蛋白也可依賴SCAR/WAVE(WASP familyverprolin homologous protein, 定 位 于 細(xì) 胞 的片狀偽足, 參與細(xì)胞運(yùn)動)肌動蛋白成核復(fù)合物內(nèi)化到細(xì)胞中。ADP核糖基化因子4(Arf4)通常與高爾基體運(yùn)輸有關(guān), 在介導(dǎo)物質(zhì)內(nèi)吞的運(yùn)輸過程中發(fā)揮間接作用。在Rab21表達(dá)的癌細(xì)胞中, 活化的整合蛋白可依賴Arf4快速地內(nèi)化到晚期內(nèi)體(late endosomes, LEs)或者溶酶體。