文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › FasFasL

FasFasL

FasFasL
FasFasL

Fas/FasL

FasL是能够结合到死亡受体TNFRSF6/FAS的细胞因子,在T-cell发育中介导其由于细胞毒性引起的凋亡。

Fas及其配体FasL是近年来研究得最为深入的有关细胞凋亡的膜表面分子,阐明它们在凋亡中作用机制,对深入了解细胞凋亡的机理起产生了深远的影响。

1简介

细胞发现

1989年Yonehara等发现了一株单克隆抗体,这株抗体可以识别一种表达于髓样细胞、T淋巴细胞和成纤维细胞表面的未知分子,诱导多种人细胞系发生凋亡,这种新的膜分子被称为Fas。同年,Trauth等也发现了一株可以诱导活化或恶性变淋巴细胞凋亡的单克隆抗体,他们将这株抗体所识别的蛋白称为凋亡蛋白-1(Apo-1)。

细胞特征

基因克隆证明,Fas和Apo-1是同一种蛋白。Fas/Apo-1是I型跨膜糖蛋白,其蛋白前体长335aa,N端有16个疏水性氨基酸组成的信号肽,成熟蛋白长319aa。胞膜外区(157aa)有3个CRD,其中有2个N-糖基化位点。跨膜区有17个疏水性氨基酸。胞浆区长145aa,其中有24个碱性氨基酸和19个酸性氨基酸。根据氨基酸序列推测Fas的分子量为36kDa,由于糖基化的影响,实际分子量约43kDa。

细胞功能

对Fas胞浆区氨基酸序列的比较发现,它与TNFRI有一段68aa的同源序列,这段序列对Fas和TNFRI所介导的细胞凋亡起着决定性的作用,用基因突变的方法将同源区进行改造后,它们就丧失了致凋亡的能力,所以这一同源区被命名为死亡结构域。以后的研究发现,死亡结构域也存在于其它死亡受体以及一些胞浆内信号转导蛋白,受体的死亡结构域可以与胞浆信号蛋白的死亡结构域发生同源或异源结合,所以这个结构域的作用是作为一个接头将死亡受体与胞浆信号通路联系起来。在Fas的C端有15aa对死亡结构域的作用可能有抑制功能,将这15aa突变掉之后,Fas诱导细胞凋亡的作用得以增强。这一结构域在其它死亡受体尚未发现,但其它受体能通过各自独特途径,对死亡信号进行反馈调节。

人Fas基因定位于10号染色体长臂,小鼠Fas基因位于19号染色体,各包含9个外显子。胞浆中有两种不同长度的Fas mRNA,一种编码全长分子,另一个编码可溶性分子。

Fas表达比较广泛,小鼠的胸腺、心脏、肝、肺、肾和卵巢等都有表达,在胸腺中除CD4-CD8-

化T细胞的清除发生了障碍,T细胞可以在外来抗原的刺激下发生正常的活化和增殖,但却不能在完成使命之后被有效清除掉,这些小鼠常伴有自身免疫性疾病的发生。这说明Fas 既参与了外周淋巴器官中自身反应性淋巴细胞克隆的剔除,又参与了对外来抗原反应过的活化T细胞的清除。

Fas是通过活化诱导的细胞死亡(activation induced cell death, AICD)作用参与外周克隆剔除和活化T细胞的清除的。在TCR的诱导下,T细胞一方面被活化,另一方面被诱导表达Fas和FasL。相邻的活化T淋巴细胞的Fas和FasL相互作用可以彼此杀伤,活化T 细胞表面Fas/FasL相互作用也可导致直接自杀。另外,FasL还可以从细胞膜表面脱落下来,形成可溶性配体分子,这些可溶性分子可以自分泌和旁分泌的方式,作用于自身细胞和邻近活化T细胞,分别进行自分泌杀伤和旁分泌杀伤。

当Fas系统功能发生障碍时,活化的T细胞就会堆积在体内,引起自身免疫性疾病。

但在幼年的lpr和gld小鼠,活化T细胞的堆积并不明显。研究认为,在幼年动物中可能还有其它机制参与活化T细胞的清除。这种机制可能随着动物的成年而消失或减弱,所以在成年动物表现出比较明显的活化淋巴细胞的堆积。

B细胞在其发育的一定阶段也可能发生凋亡,在骨髓发育中,那些对自身抗原表现强反应的细胞通过一些不依赖于Fas的机制被清除。迁移到外周淋巴器官的B细胞,在被抗原活化后,细胞表面的Fas表达水平也明显升高,这有可能使活化B细胞表面的Fas通过与CTL细胞表面的FasL的结合而被杀伤。在lpr和gld小鼠中,由于Fas/FasL机制受阻,使活化的B细胞在体内堆积,产生大量的免疫球蛋白,其中也包括自身反应性抗体,这也是这些小鼠发生自身免疫性疾病的主要原因。

4疾病编辑

小鼠天然突变性疾病lpr(lymphoproliferation)和gld(generalized lymphorpoliferative disease)的突变分别发生于小鼠19号和1号常染色体。lpr和gld小鼠分别出现淋巴结病和脾肿大,产生大量IgG和IgM,其中包括抗DNA抗体和风湿因子。动物在出生5个月后出现免疫复合物型肾炎和关节炎。lpr和gld小鼠明显的特征是出现大量自身反应性CD4+T细胞,能辅助B细胞产生抗体,而不出现AICD。

(1)小鼠lpr:虽然lpr与gld不是等位基因的突变,但它们的表现却极为相似。1991年,

Allen等通过一系列骨髓移植实验,证明lpr和gld是编码一对互为配体/受体的蛋白的基因的突变引起的。对lpr小鼠Fas基因的分析发现,一个长约5.7kb的反转座子ETn插入到Fas基因的第二个内含子。这个ETn在长末端重复序列(LTR)中带有一个多聚腺苷酸信号(AATAAA),引起Fas基因的异常剪接和提前终止。在lpr小鼠肝脏和胸腺只有非常少的Fas mRNA,而且往往成熟mRNA中只有外显子1和2,不能编码正常Fas蛋白。

在另一种基因突变lprcg(complements gld)小鼠,Fas基因的长度和表达水平是正常的,但这个mRNA在胞浆区有一个T→A的点突变,使死亡结构域的225位异亮氨酸突变成了天门冬酰胺,Fas失去了转导信号的功能,这种小鼠也表现出与lpr小鼠相似的症状。

(2)小鼠gld:研究也证明,gld小鼠的病变发生在FasL基因,其C端编码区有一个点

突变,使胞膜外区与Fas结合部位的一个苯丙氨酸变成了亮氨酸,使之不能与Fas结合,从而失去了功能。

相关文档