導(dǎo)語(yǔ)：2017年8月3日，來自美國(guó)舊金山加州大學(xué)的Adam H. Courtney等在Molecular Cell上發(fā)表了題為“A Phosphosite within the SH2 Domain of Lck Regulates Its Activation by CD45”的研究文章亚茬，該研究鑒定了蛋白激酶Lck的SH2結(jié)構(gòu)域中的Y192磷酸化位點(diǎn)對(duì)于Lck活化及TCR信號(hào)的重要作用沽一。該Y192位點(diǎn)的突變會(huì)阻斷TCR信號(hào)懒熙，并損害胸腺細(xì)胞發(fā)育这溅。機(jī)制上悬蔽，Y192位點(diǎn)的突變抑制了CD45對(duì)Lck的C端抑制性磷酸化的去磷酸化激活作用员舵，從而使Lck無法形成激活構(gòu)象脑沿，激活下游TCR信號(hào)。因此马僻，該研究揭示了T細(xì)胞中激活性Lck含量及TCR敏感性的調(diào)控機(jī)制庄拇。
Adam H. Courtney, et al., Molecular Cell (2017)
通訊作者
Arthur Weiss
https://artweisslab.ucsf.edu/people/arthur-weiss-md-phd
Investigator, Howard Hughes Medical Institute
Ephraim P. Engleman Distinguished Professor
Department of Medicine
Division of Rheumatology
主要經(jīng)歷：
University of California, San Francisco，Residency，Rheumatology
主要研究：
1措近，抗原識(shí)別受體啟動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)事件溶弟；
2，免疫反應(yīng)啟動(dòng)的信號(hào)閾值調(diào)控機(jī)理瞭郑；
3辜御，免疫系統(tǒng)發(fā)育、正常免疫應(yīng)答屈张、自身免疫病中的信號(hào)通路調(diào)控機(jī)理擒权。
背景
免疫系統(tǒng)中，T細(xì)胞表面的抗原識(shí)別受體TCR對(duì)于病原體和惡性腫瘤的抗原識(shí)別很重要阁谆，TCR在識(shí)別抗原后碳抄，引起T細(xì)胞應(yīng)答反應(yīng)，而這一應(yīng)答反應(yīng)需要信號(hào)的跨膜傳遞场绿。蛋白激酶Lck可以將胞外抗原識(shí)別輸入轉(zhuǎn)換為TCR磷酸化信號(hào)輸出剖效，即Lck可以磷酸化免疫受體酪氨酸激活模體ITAMs中的酪氨酸殘基，進(jìn)而招募效應(yīng)激酶Zap70焰盗，并將Zap70磷酸化激活璧尸，從而引起下游Lat等調(diào)控因子執(zhí)行T細(xì)胞應(yīng)答反應(yīng)。因?yàn)長(zhǎng)ck起始T細(xì)胞信號(hào)姨谷，所以其功能必須被嚴(yán)格控制逗宁。
Lck是SFK家族激酶的一種映九，其活性主要由SH2和SH3結(jié)構(gòu)域及兩個(gè)酪氨酸磷酸化位點(diǎn)Y505和Y394調(diào)節(jié)（Fig 1A）梦湘。調(diào)控結(jié)構(gòu)域中的磷酸化對(duì)Lck的構(gòu)象，進(jìn)而對(duì)其活性有調(diào)控作用（Fig 1B）件甥。SFK家族中HCK和SRC的相關(guān)研究表明捌议，SH2結(jié)構(gòu)域通過結(jié)合C端磷酸化的Y505維持其自抑制構(gòu)象，而Y394位點(diǎn)的反式自磷酸化維持其活性構(gòu)象引有。因此瓣颅，Lck的磷酸化調(diào)控其構(gòu)象及活性。
Fig. 1
蛋白酪氨酸磷酸酶CD45可以使Lck的C端Y505去磷酸化譬正，從而使Lck可以通過反式自磷酸化激活宫补。當(dāng)CD45缺陷時(shí)，Lck處于自抑制失活構(gòu)象曾我，TCR信號(hào)減弱粉怕，胸腺發(fā)育受阻。然而抒巢，CD45是如何與Lck互作從而使其C端去磷酸化的具體機(jī)理仍不清晰贫贝。Csk，使Lck的C端Y505發(fā)生磷酸化的蛋白激酶。當(dāng)Csk受抑制時(shí)稚晚，靜息T細(xì)胞中活性Lck含量上升崇堵。當(dāng)Csk缺陷時(shí)，會(huì)導(dǎo)致胸腺細(xì)胞發(fā)育異常客燕，缺乏功能性TCR鸳劳。盡管Csk和CD45都能調(diào)控Lck，但它們?nèi)绾螀f(xié)調(diào)確保T細(xì)胞中適當(dāng)?shù)幕钚訪ck含量仍不清楚也搓。而活性Lck含量影響TCR信號(hào)起始的閾值棍辕，Lck活性如何被調(diào)控進(jìn)而增強(qiáng)TCR信號(hào)閾值也仍不清楚。
通常还绘，SFK的調(diào)控主要聚焦在Y505和Y394磷酸化位點(diǎn)上楚昭。而近期研究發(fā)現(xiàn)，Y192磷酸化位點(diǎn)對(duì)于Zap70的抑制很敏感拍顷。因?yàn)閆ap70的激活對(duì)Lck激酶的活性有一個(gè)負(fù)反饋（Fig 1c）抚太，所以該Y192磷酸化位點(diǎn)可能參與該負(fù)反饋介導(dǎo)的Lck抑制，即Y192的磷酸化可以響應(yīng)TCR信號(hào)昔案。而ITK尿贫、Syk、Zap70等下游磷酸激酶可以催化Y192的磷酸化踏揣，且Y192的突變或者磷酸化可以改變SH2結(jié)構(gòu)域的配體特異性庆亡。然而，該位點(diǎn)的磷酸化對(duì)于Lck活性的調(diào)控機(jī)理有待深入探究捞稿。
Fig. 1
關(guān)鍵科學(xué)問題
T細(xì)胞中活性Lck含量是如何被調(diào)控的又谋？
Y192磷酸化位點(diǎn)如何影響CD45對(duì)Lck活化的調(diào)控？
結(jié)果
Fig 1：Lck敲除后娱局，重新導(dǎo)入Y192變異的Lck導(dǎo)致信號(hào)傳遞缺陷彰亥。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
Fig 2：Y192突變導(dǎo)致TCR刺激誘導(dǎo)的蛋白磷酸化減弱。
Fig 3：Y192調(diào)節(jié)激酶活性及基礎(chǔ)TCR信號(hào)衰齐。
誘導(dǎo)信號(hào)與基礎(chǔ)信號(hào)
Fig 4：攜帶Y192突變的小鼠胸腺重建受損任斋。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
Fig 5：運(yùn)用調(diào)控性Lck激活系統(tǒng)揭示了Y192突變可導(dǎo)致CD45介導(dǎo)的激活缺陷。
調(diào)控性Lck激活系統(tǒng)
Fig 6：Lck的Y192位點(diǎn)和Hck的Y209位點(diǎn)可以直接介導(dǎo)CD45對(duì)它們C端的去磷酸化耻涛。
Fig 7：Lck的SH2結(jié)構(gòu)域中的停泊位點(diǎn)介導(dǎo)CD45與C端去磷酸化废酷。
模型圖
討論
Lck和CD45的互作如何促進(jìn)CD45接近Lck磷酸化的C端？CD45的哪一部分參與其中抹缕？
Y192的磷酸化調(diào)控Lck活性是否存在其他的方式澈蟆，如改變SH2的結(jié)合？
CD45對(duì)Lck的激活因Y192受影響歉嗓，但CD45對(duì)其他底物對(duì)去磷酸化不受影響丰介，如ITAM，進(jìn)而損害TCR信號(hào)。
總結(jié)
Adam H. Courtney, et al., Molecular Cell (2017)
Y192磷酸化位點(diǎn)的修飾影響CD45與Lck互作及對(duì)Lck的激活哮幢，從而導(dǎo)致TCR信號(hào)受抑制带膀。
