【关键词】 Annexin,Ⅱ；钙离子；磷脂类；癌

　　【摘要】 Annexin Ⅱ是Annexins超家族中A亚家族的重要成员，具有钙离子介导的磷脂结合特性. 主要表达在人体内皮细胞、单核/巨噬细胞、骨髓细胞和某些肿瘤细胞中. 本文着重就Annexin Ⅱ的基因结构、蛋白结构、生物学功能及其与疾病的关系进行阐述.

　　【关键词】Annexin Ⅱ；钙离子；磷脂类；癌

　　0引言

　　Annexin Ⅱ，又名P36, ANX2, LIP2, LPC2, CAL1H, LPC2D, ANX2L4, PAPIV. 其基因位于15q21q22，Mr为36×103，在人体内皮细胞、单核／巨噬细胞、骨髓细胞和某些肿瘤细胞中表达丰富. Annexin Ⅱ最早是在劳氏肉瘤病毒/鸡胚成纤维细胞中作为酪氨酸蛋白激酶的作用底物而被发现的［1］. 后来研究表明，Annexin Ⅱ具有Ca2 依赖性结合磷脂、细胞骨架蛋白的重要特性，从而将其归入Annexins 蛋白超家族的Ａ亚家族中，命名为Annexin A2［2］. 尽管已发现Annexins家族成员多在细胞生长和信号转导的调节方面发挥作用，但Annexin Ⅱ的具体生物学功能还不清楚. 实验表明，Annexin Ⅱ与人类许多疾病的发生发展相关，尤其在肿瘤、心血管疾病中的作用机制成为当前的研究热点［3］. 本文重点综述Annexin Ⅱ的生物学功能及其与人类疾病的关系.

　　1Annexin Ⅱ的基因和蛋白结构

　　人Annexin Ⅱ 的结构基因位于15q21q22，含1.4 kb编码基因，并有三个假基因分别位于4号、9号、10号染色体上. 人Annexin Ⅱ结构基因含13个外显子和12个内含子. 现已发现几种不同的转录变异体［4］.
　　
　　Annexin Ⅱ由339个氨基酸残基组成，是Annexins家族A亚家族成员. 与该家族其他成员一样，它在结构上具有一个保守的羧基末端和一个可变的氨基末端. 保守的羧基末端一般具有四个Annexin重复子，每一重复子由大约七十个高度保守氨基酸残基构成. 每一重复子有五个α螺旋结构，它们堆叠成致密的圆盘状. 该结构域具有结合钙离子的能力，从而调节Annexin分子与磷脂分子的结合，故被称为所有Annexins家族成员的核心区域［5］. 这种结构不同于钙调蛋白，肌钙蛋白等的EF臂型钙离子结合位点，而有自己特殊的模序结构［6］，即钙离子结合蛋白后，再与带负电荷的磷脂分子极性头部结合. AnnexinⅡ氨基端的前十四个氨基酸残基形成两性α螺旋结构提供了S100A10（p11）的结合位点，从而形成A2S100A10复合物的结构基础，除形成复合物，氨基端部分还有其他功能，如结合内体，与组织纤溶酶原激活物反应，作为磷酸激酶的作用底物等.
　　
　　1996年，Burger等人通过X射线衍射实验，观察到了截去N端三十个氨基酸残基的Annexin Ⅱ晶体结构，其表现为曲面结构，凹面有肽链的氨基端及羧基端，凸面含有钙离子磷脂结合位点. Anja Rosengarth等为进一步从结构上阐明Annexin Ⅱ与其主要结合物S100A10的结合机制再次通过X射线衍射观察到了全长Annexin Ⅱ的晶体结构，如图1所示.
　
　　Annexin Ⅱ 主要有单体、二聚体、四聚体三种存在形式. 二聚体是Annexin Ⅱ与三磷酸甘油酸激酶的结合物，四聚体则由两个Annexin Ⅱ亚基和S100A10(p11)二聚体结合而成.

　　图1Annexin Ⅱ的丝带模型. 左图和右图分别显示全长结构和氮端部分删除结构. 重复子及钙离子结合位点已标注［略］

　　2Annexin Ⅱ的生物学功能

　　2．1Annexin Ⅱ与膜的融合细胞膜融合是真核细胞中的一种重要生物现象. 膜融合是物质运输的基础，如分泌蛋白从内质网运输到高尔基复合体，以衣被小泡形式，通过膜融合方式将内容物释放到高尔基复合体内，又如运输小泡与质膜融合实现了物质的内吞和外吐. Annexin Ⅱ 在膜融合过程中起到了介导生物膜聚集的作用. Annexin A2S100A10四聚体在Ca2 浓度很低的情况下就能够聚集膜结构并使之融合. Annexin Ⅱ单体以羧基端核心区域结合膜结构，同时氨基末端又有S100A10结合位点，二聚化的S100A10起到桥梁作用，把已结合磷脂膜的Annexin Ⅱ拉拢到一起，实现聚集融合膜结构的功能. 在含有转铁受体的内体循环中，Annexin Ⅱ以四聚体形式介导了质膜循环［8］. 另有研究显示，在Annexin Ⅱ的膜融合功能还可通过两个分子的同聚化形成的. 二聚化的分子呈反向平行结构，从而拉拢质膜，如图2，3所示，可能有三种途径： ① Annexin Ⅱ通过钙离子二聚化再分别与膜结合；② Annexin Ⅱ先在钙离子介导下与膜结合，再二聚化，最后结合另一部分膜使膜聚集；③ Annexin Ⅱ先在钙离子介导下与膜结合，再募集另一个已与膜结合的单体分子从而实现膜聚集［7］.

　　图2Annexin Ⅱ与S100A10形成四聚体介导生物膜聚集的过程［5］　略

　　图3Annexin Ⅱ 同源二聚化介导生物膜聚集的三种可能的途径［8］　略
　　
　　2．2Annexin Ⅱ与mRNA的特异性结合人们早已发现Annexin Ⅱ在病毒转化的细胞系和人某些肿瘤组织中表达上调. 最近对七种Annexin蛋白测试证明仅Annexin Ⅱ具有特异性结合RNA的特性. Annexin Ⅱ无论是以单体还是以四聚体形式，都可在钙离子介导下特异与mRNA中的poly G结合. 两者结合的部位可能是位于Annexin Ⅱ羧基末端一些特殊模序结构，如RNP模序，富含精氨酸的模序，双链RNA模序、KH模序、RGG盒、锌指结构. Annexin Ⅱ与HeLa, LNCaP肿瘤细胞中的cmyc癌基因的mRNA结合可延长其半衰期，从而使cmyc蛋白表达上调［9］.
　　
　　2．3Annexin Ⅱ参与DNA生物合成Annexin Ⅱ可与三磷酸苷油酸酯激酶形成二聚体复合物. 这一复合物是DNA合成过程中的引物识别复合物（Primer Recognition Proteins, PRP）. DNA复制过程中，双链DNA解螺旋，领头链和随从链分别由不同的DNA聚合酶催化得以复制. 其中随从链合成有赖于DNA polα. 少量Annexin Ⅱ有结合DNA尤其是ZDNA的能力，同时它可作为PRP中的组分激活DNA polα的活性. 实验观察显示，PRP使引物与模版以较低比例完成DNA复制，提高了复制的效率. 更进一步研究表明PRP与复制因子C复合物结构类似，它们都既能使复制叉中领头链和随从链的复制相互协调进行，又能促进模板引物相互识别［10］.

　　2．4Annexin Ⅱ与纤溶系统AnnexinⅡ介导的纤溶酶原激活机制，可能有赖于其羧基末端的赖氨酸残基(Lys307). AnnexinⅡ结构上的显著特点使其可作为纤溶酶原（plasminogen PLG）和组织纤溶酶原激活物（tissue plasmin tPA）的共同受体. 根据三维图像研究分析，annexinⅡ蛋白表面呈环形盘状结构，3个Ca2 依赖的磷脂结合位点位于annexinⅡ表面凸区. 它含有3个基本的二肽序列，LysLys(79，80)，LysArg(203204)和LysArg(307308)，这3个肽段水解后均可产生羧基末端赖氨酸残基，是潜在的纤溶酶裂解位点. 其中，LysArg(307308) 最接近羧基末端，是最可能的纤溶酶靶点. PLG在AnnexinⅡ的激活，需借助受体羧基末端的裂解，进行受体修饰或受体“激活”作用. Mijung Kwon等人研究证明Annexin Ⅱ的异四聚体还具有还原血纤维蛋白溶酶的活性. 它可通过破坏纤溶酶原中的二硫键使其释放A61片段［11］. 四聚体中的Annexin Ⅱ亚基的Cys334残基和S100A10中的Cys61, Cys82均有还原酶活性.

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