Page 5 - 《水产学报》2025年第6期
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艾庆辉,等 水产学报, 2025, 49(6): 069601
亚型:CCTα 和 CCTβ (包括 β1、β2 等剪接变 值得注意的是,P 结构域的磷酸化状态与
体)。CCTα 在各组织中广泛表达 (尤其在增殖 M 结构域的功能相互拮抗:磷酸化会削弱 M 结
活跃的细胞中),依赖 N 端核定位信号 (NLS) 定 构域的膜结合能力和 α-螺旋稳定性 。可溶性
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位于细胞核;CCTβ 呈现组织特异性表达 (如小 CCTα 的 P 结构域通常处于高度磷酸化状态,
脑、睾丸),且因缺乏 NLS 而主要定位于细胞质 而在膜结合时会发生特异性残基的去磷酸化 [20-22] 。
中 [5-6] 。两种亚型均具有多个磷酸化位点的羧基
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末端结构域,参与调控其活性和亚细胞定位 。 2 哺乳动物中 CCTα 的功能
1.2 CCTα 结构 2.1 CCTα 在膜脂生成中的功能
人类 CCTα 含有 367 个氨基酸 (aa),结构 CCTα 与磷脂合成 PC 是哺乳动物细胞
可分为四个功能区:N 端核定位信号 (nuclear 膜、肺表面活性剂和脂蛋白的主要磷脂成分。
localization signal, NLS)、中心催化结构域 (C)、 富含 PC 的膜具有独特的表面电荷和堆积特性,
膜 结 合 两 亲 性 螺 旋 区 (M) 和 C 端 磷 酸 化 (P) 对细胞器生物发生、信号级联反应、细胞分裂
结构域。CCTα 主要作为同源二聚体形式发挥 和分泌至关重要。因此,维持 PC 成分以保持
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作用 。 细胞稳态非常重要 。
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CCTα 中的 NLS 一般由一段碱性氨基酸组 PC 合成的一个重要调控特征是 CCTα与膜
成 ,由 75 个氨基酸组成,其作用是使该酶定 结构的可逆结合。富含脂质激活剂的膜可使结
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位到大多数细胞的细胞核 [2,10] ,而该酶核/质分布 构域 M 发生构象转换,从而形成有利于插入膜
也可能会调节其酶活性。大鼠肝脏 CCTα 的序 疏水面的 α 螺旋结构 。结构域 M 的膜感应功
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列分析显示,核定位信号可能由两个片段组成, 能使 CCTα 响应 CDP-胆碱途径中底物和产物的
第一段是 RKRRK,简称 N1;第二段碱性序列, 相对比例,从而来调节 PC 的合成。CCTα 的核
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KVKKKVK,简称 N2,类似于二分核定位序 /质分布可能会调节酶活性。凭借 N 端核定位信
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列 。N1 和 N2 序列在大鼠 、小鼠 (Mus mus- 号,CCTα 在许多细胞和组织中定位于核质中,
culus) [12] 和 CHO K1 细胞 [13] 的 CCTα 中是保守的。 当 被 油 酸 盐 或 其 他 亲 脂 性 激 活 剂 刺 激 后 ,
在 CHO58 细胞中利用点突变敲除 N1 或 N2, CCTα 会移位至内核膜、核质网或细胞质 [25-26] 。
发现 N1 缺失可以改变 CCTα 的细胞核/质定位, 细胞核 CCTα 可能有助于协调细胞周期中的 PC
[10]
使 CCTα 大部分定位在细胞质中 ,而敲除 N2 合成和膜扩增。据推测,CCTα 在细胞核和细
对 CCT 的核质分布无显著影响。上述结果表明 胞质之间穿梭以响应刺激信号,且 PC 合成主
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N1 序列是 CCTα 核定位的重要信号。 要途径是由核外 CCTα 易位至 ER 后形成 。
CCTα 的催化结构域在进化上高度保守, CCTα 与内质网 (ER) 当细胞发生分化
具有典型的 α/β 核苷酸结合折叠结构。该结构 或适应环境变化时,会重塑并调整其细胞器的
域催化 CTP 与磷酸胆碱之间的 CMP 基团转移 大小。细胞器体积的增大通常伴随着膜生物合
反应生成 CDP-胆碱,这一过程通过简单的亲核 成的增强,而这一过程需要充足的脂质供应 。
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取代机制实现,其中胺基环通过稳定 α-磷酸基 ER 是真核生物中重要的膜性细胞器,在蛋白质
[29]
[14]
团周围的电荷分布来促进反应进行 。 折叠和脂质合成中发挥关键作用 。ER 体积根
CCTα 作为一种两向性的酶,其与细胞膜 据细胞需求变化可显著改变。例如,当 B 淋巴
的结合较弱且可逆,且酶活性高度依赖于膜结 细胞分化为抗体分泌型浆细胞时 (发生 IgM 到
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合状态 [4,15] 。该种调控机制源于其膜结合结构域 IgG 的转变),ER 会发生数倍扩张 。在这些浆
(M 结构域) 中的自抑制片段:在未结合膜时, 细胞中,未折叠蛋白反应 (UPR) 会被激活,并
[31]
该片段与催化结构域相互作用抑制酶活性;在 进一步激活 CCTα ,诱导脂肪酸和磷脂的合
PC 缺乏条件下,细胞膜发生特征性物理变化 (如 成 [32] 。研究显示,人工敲除 CCTα 损害浆细胞
负电荷密度增加和脂质堆积压力升高) 时,M 增殖和 UPR 激活,同时抑制 IgM 到 IgG 的转
结构域与膜结合并发生构象变化,从而解除抑 变 [33] ,显示 CCTα 在 ER 膜生物发生中的关键
制并激活酶活性 [16-18] 。 作用。
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