CCN蛋白:分子医学的新前景

CCN蛋白家族由六个成员组成,在正常和病理条件下都发挥着关键的生物学作用。最初发现的三个CCN蛋白被命名为Cyr61, Ctgf和Nov,因为它们是在环境中被发现的。

由于它们具有重要而独特的结构特征,但表现出不同的生理特性,因此它们被归类为CCN首字母缩写(使用每个原始名称的第一个字母)。后来又发现了三种CCN蛋白。

图1所示。

在正常环境下,它们调节着细胞间的相互作用,而细胞间的相互作用决定着生物体从出生到死亡的命运。因此,它们参与细胞-介质[基质]1和细胞-细胞通讯的调节。它们是分泌的信号蛋白。因此,它们有能力在遥远的地点(异位)起作用。

长期以来,科学家们将注意力集中在细胞内信号传导,即生化修饰,也称为信号转导,它发生在对各种外部蛋白质和配体(如激素、细胞因子、小肽和离子)的反应中。在过去的几十年里,更多的注意力集中在向细胞通报环境的信号上。这是因为细胞需要了解它们周围的细胞和生物化学环境的变化,它们必须适应这些变化。

信号分子如CCN蛋白以时间和空间的方式传递微环境信息。因此,信号通路被触发,这是一个巨大的调控综合体的一部分,是实现人类生命平衡发展和维持所必需的。信号通路必须以顺序和协调的方式起作用。需要“超级监管者”来协调复杂的监管途径。CCN蛋白是很好的候选蛋白。

图2所示。被剥夺CCN3(CCN3 -/-)的小鼠出现较大的腹主动脉瘤
CCN3在这些缺陷小鼠中的表达减轻了动脉瘤。

如何做到这一点?事实上,CCN蛋白由四个部分组成,称为模块,每个模块都与几种蛋白质特异性相互作用,这些蛋白质已被确定为基本生物功能的关键调节因子。我们已经提出,与每个CCN蛋白的四个模块结合的调节因子的各种组合决定了特定类型的协调信号的发生。由于CCN蛋白在细胞生命的不同时期和身体的不同位置产生,因此由一种结合因子组合提供的协调只会在特定时间发生。各种调节因素并不是在任何时候都处处表现出来的。因此,各种组合的发生将取决于结合因子和CCN蛋白的存在。因此,CCN缩写可以代表集中式通信网络。

换句话说,不同的协调信号通路依赖于依赖于每个参与分子的空间和时间生产的组合事件。因此,我们期望CCN蛋白显示出广泛的生物学功能。事实上,CCN蛋白的表达被证明在骨骼和软骨、心血管和神经系统、组织重塑和伤口愈合、血细胞分化、细胞增殖和分化的生物学中是必不可少的。

当信号传导出错时,就会出现病理状况。研究已经证实,异常的CCN蛋白表达与多种病理相关,包括纤维化、心血管疾病、炎症过程、器官发育异常和癌症。

正在进行的研究已经确定,CCN蛋白是早期发现和治疗几种病理状况的潜在工具。沿着这条路线,CCN3最近被证明可以缓解腹主动脉瘤,这是一种目前除了手术之外没有治疗方法的疾病,而且这种手术有所有风险。

除了这种重大的科学突破之外,其他基于CCN蛋白使用的重要医学应用肯定会在不久的将来浮出水面。

Bernard Perbal教授
来源et mmothodologgie du Droit Economique, GREDEG-CREDECO CNRS UMR 7321尼斯-索菲亚安提波利斯大学和国际CCN协会,尼斯,法国

出版

第八届CCN基因家族国际研讨会报告2015年11月3-8日在尼斯召开。
刘丽娟,刘丽娟,刘丽娟,刘丽娟
J Cell communications Signal. 2016年3月

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