蛋白質半胱氨酸棕櫚?；谑彻苣[瘤免疫中的作用

申劉青，郭靜宜，張秀森，孫玲云，丁曉寧，石林林，張頂彧，原 翔,2，高社干,2

食管癌是我國的高發惡性腫瘤，也是胃腸道最具侵襲性的癌癥之一，預后較差，在我國男性新發惡性腫瘤中排名第三、女性新發惡性腫瘤中排第五位，發病率和病死率分居第六和第四位。但食管癌的發病機制尚不清楚。

蛋白質具有生物活性之前要經過基因轉錄、加工、翻譯、修飾等多個復雜過程，其中脂質化修飾是一種重要的翻譯后修飾方式，目前已知有5種脂質共價修飾方式，有100多種蛋白質可以發生棕櫚?；揎?，賦予蛋白質極其復雜的生理功能。

脂質修飾是一種重要的蛋白質翻譯后修飾方式，脂蛋白對磷脂雙分子層具有更高的親和力，從而對蛋白質在細胞內的定位、轉運以及蛋白質間的相互作用和穩定性等產生重要影響。蛋白質脂化存在多種方式，常見的蛋白質都可通過脂肪酸發生棕櫚?；?，結合在蛋白質的半胱氨酸、甘氨酸或賴氨酸等殘基上。棕櫚?；挚梢酝ㄟ^硫酯鍵結合在蛋白質內部的半胱氨酸上，這個過程被稱為S-棕櫚?；?。S-棕櫚?；亲畛Ｒ姷牡鞍踪|脂化修飾。

蛋白質的S型棕櫚?；揎検侵革柡偷?6個碳的棕櫚酸鹽通過硫酯鍵共價修飾到蛋白質半胱氨酸的巰基上，這是一種動態、可逆的翻譯后修飾方式，可在時間和空間上調節蛋白質的功能。許多棕櫚?；揎椀目扇苄曰蛘夏さ鞍踪|，如信號蛋白質、細胞黏附分子和神經遞質受體等，都可調控蛋白質的活性。蛋白—蛋白之間的相互作用，可促進蛋白質的膜定位，從而在細胞信號轉導、代謝、凋亡以及疾病的發生發展和癌變中發揮重要的作用。深入研究和理解蛋白質棕櫚?；揎椀臋C制，通過半胱氨酸定性和定量分析來研究含棕櫚?；揎椀牡鞍踪|，對理解復雜信號通路的空間和時間調節等都具有重要意義。蛋白質棕櫚?；揎椗c腫瘤發生發展密切相關，有學者發現棕櫚?；揎椏梢约せ詈谄べ|素受體MC1R(melanocortin-1 receptor)，調控黑色素生成，從而抑制黑色素瘤的發生。也有研究發現棕櫚?；揎椖軌蝻@著抑制腫瘤細胞PD-L1(programmed cell death protein 1)的降解，從而抑制T細胞對腫瘤的殺傷作用。

本文主要從腫瘤免疫學的角度對S-棕櫚?；淖饔眠M行闡述，包括S-棕櫚?；瘜Φ鞍踪|的作用、吞噬作用的調節、細胞因子受體介導的信號調節、凋亡信號的調控等幾個方面，對S-棕櫚?；赡苡兄谥委熥陨砻庖咝约膊〉淖饔眠M行了展望。

1 S-棕櫚?；瘜Φ鞍踪|的作用

S-棕櫚?；瘜τ诓煌牡鞍踪|有不同的作用，例如影響蛋白質—蛋白質的相互作用、影響蛋白質穩定性等，但其中最常見和最直接的影響是會增加蛋白質的膜結合[1]，這對于外周膜蛋白尤其重要，如Ras亞家族蛋白，它是作為可溶性蛋白而產生的，但Ras蛋白需要在質膜上才能發揮作用。據報道，棕櫚?；プ貦磅；难h可以維持H-Ras和N-ras的亞細胞分布模式[2]。去棕櫚?；瘜⒎峄嚓P的Ras，并重新分布在所有細胞膜上，隨后在高爾基體上進行棕櫚?；⒉东@Ras，再通過分泌途徑將其引導至PM(plasma membrane)。這種連續的循環阻止了Ras在內膜上的非特異性停留，從而維持了細胞內部的特異性分布。

對于整體膜蛋白，不需要棕櫚?；瘉碓鰪娔さ陌邢蜃饔?，但是，許多完整的膜蛋白是需要被棕櫚?；?。在許多報道中，棕櫚?；梢员话邢蛑?，并通過S-棕櫚?；瘉韽娀撟饔?。換句話說，棕櫚?；梢源龠M整合膜和外周膜蛋白在膜上的縮合。這樣的凝聚相可以將相關因素集中在一個小的空間內，從而使生化反應變得更加有效。因此，形成脂筏或將蛋白質靶向脂筏對于發生在細胞膜上的各種細胞信號至關重要。

促進膜結合和脂筏的形成可能與S-棕櫚?；钠渌饔糜嘘P，如調節蛋白—蛋白相互作用以及蛋白穩定性。例如，以細胞膜上的可溶性蛋白為目標，可能會增加其與膜相關蛋白的相互作用。同樣，如果兩個完整的膜蛋白都指向同一脂筏，它們的相互作用也會增加；如果相互作用的分子之間可以調控棕櫚?；鞍椎姆核鼗蛉苊阁w靶向作用，那么棕櫚?；部梢愿淖兊鞍踪|的穩定性。

考慮到S-棕櫚?；诖龠M膜結合和脂筏形成中的作用，猜想可能有許多信號轉導都是由棕櫚?；{節的，因此推斷棕櫚?；部梢哉{節細胞膜上的信號轉導。

2 吞噬作用的調節

免疫細胞的吞噬作用，是將吞噬的病原體或外來顆粒轉運到溶酶體進行降解。吞噬作用需要識別不同的病原體或損傷相關模式分子的表面受體，這些受體包括免疫球蛋白γFc區受體FCGRs(immunoglobulin gamma Fc region receptor)、補體受體以及清除受體(CD36)[3]。這些受體顆粒的識別通常導致Src激酶的激活。在許多下游信號通路中，其中一個通路是通過激活Rac GTP酶來控制肌動蛋白聚合，從而促進吞噬[3]。

一種吞噬作用受體FCGR2A(immunoglobulin gamma Fc region receptor 2A)，可以受棕櫚?；{節，從而促進其脂筏定位[4]。正如在T細胞信號學中所討論的，一些Src激酶是由棕櫚?；{節的，由于其中一些激酶可以參與吞噬作用，因此它們的棕櫚?；部梢哉{節吞噬作用。據報道，Arf蛋白ASAP2(Arf-GAP with SH3 domain,ANK repeat,and PH domain-containing protein 2)可在FCGR2A介導的吞噬作用中起重要作用。ASAP2以SELK(selenoprotein K)依賴的方式在Cys86上棕櫚?；?，而SELK可以結合ZDHHC6(zinc fifinger DHHC (aspartate-histidine-histidine-cysteine)-type palmitoyltransferases6)，從而促進蛋白質棕櫚?；?。因此，ASAP2很可能被ZDHHC6棕櫚?；?，ASAP2的棕櫚?；梢源龠MFCGR(Fc region receptors)介導的吞噬作用[5]。CD36是一種清道夫受體，在免疫、代謝和其他生理過程中具有重要的功能意義[6]。它能識別特定的氧化磷脂、脂蛋白和游離脂肪酸，并介導這些脂質的吞噬作用和信號轉導過程。CD36受一個復雜的棕櫚?；プ貦磅；h調節[7]。CD36在高爾基體中被ZDHHC4棕櫚?；?，并促進其轉運出質膜[8]。在質膜上，ZDHHC5也可以使其保持棕櫚?；癄顟B。然而，CD36可以與脂肪酸結合，激活LYN信號通路，并在Y91上磷酸化，從而抑制其活性。這使得APT1(acyl protein thioesterase1)去棕櫚?；疌D36，并促進其內部化和脂肪酸轉運到脂滴。之后，CD36被重新棕櫚?；⒎祷氐劫|膜，再進行下一個循環。阻斷棕櫚?；蛉プ貦磅；?，會抑制脂肪酸的攝取。ZDHHC4的整體敲除或脂肪特異性ZDHHC5的敲除都會降低脂肪酸的攝取，并在冷暴露時出現體溫過低的情況。 棕櫚?；h是否會影響CD36的信號轉導或促炎癥功能，將是未來研究的一項熱點。

CD36棕櫚?；灿晌鞍譙ELK調節，它是ZDHHC6的分子伴侶[9]。CD36的棕櫚?；湍ざㄎ豢梢栽诜蔷凭灾拘愿窝字性黾?，CD36的棕櫚?；种撇粌H可以促進細胞內脂質的沉積，也可以通過抑制JNK(junamino-terminal kinases)信號通路從而抑制炎癥反應[10]。事實上，CD36能轉運脂肪酸，產生促炎癥信號，被脂肪酸修飾，同時提供可修飾其他蛋白質的脂肪酸，這一事實表明了脂代謝和炎癥之間的復雜關系。

3 細胞因子受體介導的信號調節

細胞因子，如干擾素和白介素，都在腫瘤免疫信號轉導中起著重要作用。棕櫚?；烧{節多種細胞因子介導的信號通路。細胞因子IL-6(interleukin 6)可以在炎癥和免疫調節中發揮著重要作用[11]，它在許多不同類型的細胞，如肝細胞和CD4T細胞中都起重要作用，CD4細胞對Th17細胞的分化也起著重要作用。IL-6通過IL6R和Gp130(基因名為IL6ST，interleukin 6 receptor subunit beta)這兩種蛋白質發出信號，并通過JAK2(Janus kinase2)激活STAT3(signal transducer and activator of transcription3)。近年來，有研究表明，IL-6信號通路中的一些蛋白質受棕櫚?；恼{控。據報道，IL6ST在背根神經節的軸突中可以被棕櫚?；?，但棕櫚?；奈稽c還尚未確定，目前已知敲除ZDHHC5和ZDHHC8會影響IL6ST定位和下游STAT3磷酸化[12]。

STAT3本身就受棕櫚?；プ貦磅；h調節[13]。ZDHHC7和ZDHHC3可以在Cys108位點上對STAT3進行棕櫚?；?，并在IL6ST和JAK2定位的位置發生質膜定位，從而促進STAT3磷酸化。磷酸化的STAT3又可以被APT2去棕櫚?；?，從而使磷酸化STAT3轉移到細胞核以誘導基因，這對于Th17細胞的分化非常重要。因此，總的來說，棕櫚?；プ貦磅；h可以促進STAT3活化和Th17細胞分化。Th17細胞參與多種自身免疫性疾病，包括炎癥性腸病，阻斷棕櫚?；?通過敲除ZDHHC7)或去棕櫚?；?通過抑制APT2)將抑制STAT3活化并保護結腸炎模型小鼠。這項研究強調了靶向棕櫚?；瘜τ谧陨砻庖呒膊≈委煹臐摿?。

Ⅰ型干擾素信號也可以通過棕櫚?；瘉碚{節。Ⅰ型干擾素α和β，是由IFNAR1和IFNAR2(interferon alpha/beta receptor 1/2)發出信號組成的異二聚體受體。干擾素結合觸發相關的JAK(Janus kinase)、TYK2(tyrosine kinase 2)和JAK1，從而磷酸化STAT1和STAT2；磷酸化的STAT1和STAT2隨后轉移到細胞核，促進其靶基因的轉錄[14]，而IFNAR1和IFNAR2都可被棕櫚?；?。經鑒定，IFNAR1棕櫚?；稽c為Cys463，這種棕櫚?；瘜⒂绊慡TAT1和STAT2的激活。然而，由于IFNAR1的定位似乎不受Cys463棕櫚?；挠绊?，所以，其確切機制尚不清楚[15]。STAT3、STAT1對IFNAR1和IFNAR2信號轉導非常重要，并且也可以被棕櫚?；?，但其相關酶尚不清楚。因此，在S-棕櫚?；恼{節方面，干擾素信號與IL-6信號有許多相似之處，但仍有待研究。

4 凋亡信號的調控

免疫系統需要細胞凋亡的存在，因為它對于維持細胞自我耐受和殺死感染的細胞非常重要。腫瘤壞死因子受體TNFR(tumor necrosis factor receptor)超家族中的許多死亡受體，如FAS(FS-7 cell-associated surface antigen)(其他名稱：CD95/TNFRSF6)和TNFR1等，都可以在細胞表面發揮作用，通過招募FAS相關死亡域蛋白FADD(Fas-associated death domain protein)，和前半胱天冬酶8上游配體結合，在細胞表面發揮功能并啟動凋亡。這導致前半胱天冬酶8的斷裂和半胱天冬酶級聯的啟動，這是細胞凋亡的一個決定性特征[16]。

FAS可以在Cys199(小鼠FAS的Cys194)上發生棕櫚?；?，棕櫚?；瘜ζ渲ざㄎ缓驼T導細胞死亡功能非常重要[17]。FAS棕櫚?；蒢DHHC7催化[18]，同樣的研究也表明棕櫚?；ㄟ^抑制FAS的溶酶體降解來促進FAS的表達。棕櫚?；毕菪∈驠AS C194V突變體在誘導原代小鼠T細胞、B細胞和樹突狀細胞凋亡方面存在缺陷，但仍能增強初代T細胞的分化能力，這一過程凸顯了棕櫚?；瘜AS功能在不同方面的不同影響[19]。

據報道，其他死亡受體也受S-棕櫚?；恼{控。DR4 (death receptor 4)(TNFRSF10A)棕櫚?；侵ざㄎ缓娃D導TRAIL (TNF-related apoptosis-inducing ligand)誘導死亡信號的能力所必需的[20]。死亡受體6 (DR6/TNFRSF21)也可以被棕櫚?；?。最近，有報道稱TNFR1可能在Cys248位點發生棕櫚?；?，而C248突變會干擾TNFR1在質膜上的定位。TNFR1棕櫚?；莿討B的，由配體結合調節。APT2參與TNFR1的去棕櫚?；蚑NF誘導的信號轉導[21]。

死亡受體的配體同樣受到棕櫚?；恼{節。FASL可以在Cys82上發生棕櫚?；?，棕櫚?；瘜⒋龠MFASL靶向脂筏，并誘導其死亡[22]。TNF在Cys47上可以被棕櫚?；?，因此棕櫚?；徽J為可以調節TNF脂筏定位和信號轉導，但棕櫚?；钠渌绊戇€尚未完全了解，有待進一步研究。FAS下游信號通路也可能受棕櫚?；{控。據報道，ZDHHC17在神經元中可以使半胱天冬酶6棕櫚?；痆23]，棕櫚?；种瓢腚滋於?的激活，這和其他大多數情況下棕櫚?；龠M信號功能是不同的。在T細胞中，FAS信號導致LCK棕櫚?；焖僭黾?，然后減少。這個動態棕櫚?；录怯蒔LCG1(1-phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate phosphodiesterase gamma-1)調控的。在Jurkat T細胞中，內源性ZDHHC21的下調顯著抑制了LCK(lymphocyte cell-specifific protein-tyrosine kinase)、ZAP70(70 kDa zeta-chain associated protein)、LAT(linker for activation of T cells)和PLCG1的磷酸化和FAS介導的磷酸化[24]。

細胞凋亡也可通過內在途徑啟動，主要由BCL-2相關X蛋白(BAX;B-cell lymphoma 2-associated X)，通過線粒體外膜的通透性和細胞色素c同時釋放到細胞質中。BAX也可以在Cys126上棕櫚?；?，棕櫚?；挚梢源龠M其線粒體定位和凋亡誘導[25]。過表達幾種ZDHHC，包括ZDHHC3、7、11和12，可增加BAX棕櫚?；偷蛲?。這種棕櫚?；腃ys126殘基(以及Cys62)可以被鞘脂代謝的副產物- 2-反十六烯醛進行化學修飾。這種化學修飾也可以增強BAX的凋亡功能[26]。

5 棕櫚?；瘜κ彻苣[瘤免疫的調控

結直腸癌細胞中的IFNGR1可被棕櫚?；?，這允許其與AP3D1(adaptor related protein complex 3 subunit delta 1)相互作用，并促進IFNGR1溶酶體分類和降解。因此，我們推測IFNGR1棕櫚?；部纱龠M食管癌細胞中IFNGR1的降解和不穩定性[27]。

鑒于IFNGR1棕櫚?；瘜ζ渑cAP3D1的相互作用，以及隨后IFNGR1的溶酶體分選和降解在結直腸癌中至關重要，因此，抑制IFNGR1的棕櫚?；梢曰謴桶┘毎鸌FNγ信號的完整性，并使食管癌細胞對免疫療法更加敏感[27]。靶向IFNGR1穩定性，包括棕櫚?；?，可能是食管癌患者內在腫瘤免疫治療中的一種有效的方法。

6 總結

綜上，S-棕櫚?；瘏⑴c了食管腫瘤免疫途徑和過程，類似于磷酸化和泛素化。除了廣泛的豐度外，棕櫚?；€有一些特點：①盡管有大量的蛋白質被棕櫚?；揎椇驼{控，但迄今為止已知的棕櫚酰轉移酶只有23種；②棕櫚?；闹饕阎δ芸梢愿爬榇龠M胞質蛋白的膜聯結或將膜蛋白靶向到特定的膜域或脂筏上；除此之外，S-棕櫚?；€有其他功能，如調節蛋白質的穩定性和活性等；③棕櫚?；ǔ？梢源龠M蛋白的修飾功能，促進免疫信號反應，這使得棕櫚?；蔀橹委熓彻馨┑囊粋€有前途的靶點。促進棕櫚?；赡苡兄趯垢腥?，而抑制棕櫚?；赡苡兄谥委熥陨砻庖咝约膊?。