生物通报道  来自苏州大学的研究人员证实，N-糖基化是肝脏细胞膜丝氨酸蛋白酶Matriptase-2自体活化及胞外结构域脱落的必要条件。这一研究发现发表在5月27日的《生物化学杂志》（JBC）上。

苏州大学的吴庆宇（Qingyu Wu）教授及何杨（Yang He）博士是这篇论文的共同通讯作者。吴庆宇教授现还任职于美国克利夫兰医学中心，主要从事血管生物学及血栓分子机制等方面的研究，发表SCI论文100多篇，获专利10余项。

Matriptase-2也称为TMPRSS6，是II型跨膜丝氨酸蛋白激酶(TTSPs)家族成员。Matriptase-2主要表达于肝脏之中。在其他的组织如肾脏、肺、脑和子宫中matriptase-2 mRNA呈低水平表达。也有报告称发现Matriptase-2在乳腺癌和前列腺癌中表达。

Matriptase-2通过调节肝脏肽类激素hepcidin在维持机体铁稳态中起重要作用。一些研究表明Matriptase-2通过蛋白水解裂解肝细胞膜上的hemojuvelin抑制了hepcidin表达。研究人员已在一些动物模型和患者中证实了Matriptase-2在铁代谢中的重要作用。在小鼠中，Matriptase-2缺陷可导致血清hepcidin高水平表达及缺铁性贫血。在人类铁抵抗型缺铁性贫血（IRIDA）患者中已鉴别出了一些TMPRSS6基因突变。功能研究发现，这些突变损害了Matriptase-2生物合成或蛋白水解活性。

Matriptase-2合成时是一种无活性的酶原。保守激活位点R576-I577发生蛋白水解裂解是激活matriptase-2的必要条件。然而到至目前为止，仍不清楚matriptase-2的表达与活性调控机制。一些研究表明，matriptase-2有可能经历了胞外结构域脱落及胞吞作用。

在这篇文章中，研究人员在人胚肾HEK293和肝脏BEL-7402、SMMC-7721及QGY-7703细胞中表达了人类matriptase-2。通过标记细胞表面蛋白和Western分析，他们检测了matriptase-2的细胞表面表达、酶原激活和胞外结构域脱落。

研究结果表明，matriptase-2是在细胞表面而非细胞内被激活。活化的matriptase-2经历胞外结构域脱落，生成了在条件培养基中可溶性的片段。通过检测失活突变体R576A和S762A，他们发现matriptase-2激活和脱落是由自身的催化活性所介导，且单链形式的matriptase-2没有胞外结构域脱落活性。

此外，研究人员还生成了其他的一些matriptase-2突变体：N136Q、N184Q、N216Q、N338Q、 N433Q、N453Q和N518Q,他们对每种突变体预计的N-糖基化位点进行了突变。所有这些突变体都表达于细胞表面。他们发现突变体N216Q、N453Q和N518Q破坏了酶原激活和胞外结构域脱落。研究结果表明，一些特异位点的N-聚糖对于matriptase-2激活至关重要。

这些数据提供了关于matriptase-2细胞表面表达、酶原激活及胞外结构域脱落的一些新认识。

（生物通：何嫱）

作者简介：

吴庆宇教授

1982年和1985年获苏州医学院医学学士及血液学硕士学位。1988年获法国巴黎第七大学人类生物学国家博士。1990年至1993年在美国华盛顿大学医学院从事博士后研究，1994年至1995年任美国华盛顿大学医学院讲师。1995年至2005年在美国加利福尼亚州Berlex Biosciences任高级研究员。2006年，在美国克利夫兰医学中心及Case Western Reserve大学医学院分子心脏、肾脏与高血压系任教授。1998年起受聘为苏州大学教授，现为苏州大学医学部主任、唐仲英医学研究院院长、唐仲英血液学研究中心主任和教育部“血液与血管疾病诊疗药物技术”工程中心主任。

吴庆宇教授主要从事血管生物学及血栓分子机制等方面的研究。目前主持2项美国NIH R01课题，1项“重大新药创制”国家科技重大专项和2项国家自然科学基金项目。发表SCI论文100多篇，获得专利10余项。

吴庆宇教授现为国际血栓与止血协会、美国科学促进协会、美国血液学会、美国心脏协会、国际蛋白酶协会、美国生化与分子生物学会会员；担任30多种国际期刊的审稿人，包括PNAS、JCI、Circulation、PloS Genetics、Blood、JBC、Haematologica、Am J Physiol、FEBS J、Kidney Int 以及Genomics。历年来，担任过多所大学及科研机构的学术及顾问委员会委员或评审专家，包括美国Berlex Biosciences（1998-2002）、克里夫兰临床中心（2007-现在）、NIH（2008）、哈佛大学（2008）、明尼苏达大学（2008）、意大利卫生部（2010-2011）、韦恩州立大学（2012）等。

生物通推荐原文摘要：

N-glycosylation is required for matriptase-2 autoactivation and ectodomain shedding

Matriptase-2 is a hepatic membrane serine protease that regulates iron homeostasis. Defects in matriptase-2 cause iron deficiency anemia. In cells, matriptase-2 is synthesized as a zymogen. To date, how matriptase-2 expression and activation are regulated remains poorly understood. Here we expressed human matriptase-2 in HEK293 and hepatic BEL-7402, SMMC-7721 and QGY-7703 cells. By labeling cell surface proteins and Western analysis, we examined matriptase-2 cell surface expression, zymogen activation and ectodomain shedding……

打赏

下载安捷伦电子书《通过细胞代谢揭示新的药物靶点》探索如何通过代谢分析促进您的药物发现研究

10x Genomics新品Visium HD 开启单细胞分辨率的全转录组空间分析！

欢迎下载Twist《不断变化的CRISPR筛选格局》电子书

单细胞测序入门大讲堂 - 深入了解从第一个单细胞实验设计到数据质控与可视化解析

下载《细胞内蛋白质互作分析方法电子书》