基质金属蛋白酶MMP-26是基质金属蛋白酶家族中的一员,种属和组织表达的特异性十分显著,但是其功能尚未被阐明。MMP-26有一个可使其向细胞外分泌的信号肽。然而,实验证明MMP-26的表达主要定位在细胞质中,提示MMP-26可能含有使其驻留(滞留)在细胞内的信号。我们实验组发现、证实了MMP-26在细胞质中的分布主要定位在内质网,并且MMP-26催化结构域的N端序列在使其驻留在内质网的过程中起主要作用。在本研究中,我们将确定MMP-26内质网驻留信号中的关键氨基酸序列和残基、寻找并发现与MMP-26内质网驻留信号相互作用的蛋白、研究MMP-26内质网驻留的调控、确定MMP-26在内质网中的活化程度(及其底物),并且试图发现阐述MMP-26内质网驻留与内质网压力之间可能的关系。本研究的最终目的在于,以深入研究MMP-26内质网驻留的机制为突破口,找到进一步揭示其功能的有效途径。
MMP-26;ER retention;ER retention signal;ER stress;GRP78
基质金属蛋白酶-26(MMP-26)是基质金属蛋白酶(MMPs)家族中的一员,种属和组织表达的特异性十分显著,其激活机制、细胞内定位的特异性也完全不同于MMPs家族的其它成员。尽管这些特性是已知的,但MMP-26的细胞及其生物功能尚未被阐明。我们实验组发现、证实了MMP-26在细胞质中的分布主要定位在内质网,并且MMP-26催化结构域的N端序列在使其驻留在内质网的过程中起主要作用。本项目以“MMP-26在内质网驻留机制及其细胞内功能的研究”为题,旨在以发现MMP-26内质网驻留的机制为突破口,进一步揭示其细胞功能。在本项目的研究中,我们在揭示MMP-26的内质网驻留机制和其细胞的功能上都取得了突破性进展。我们发现,(1)MMP-26的87-125位氨基酸序列是其内质网定位的信号,这一内质网定位信号与目前已知的ER定位信号都不相同,是一种独特的内质网定位信号。MMP-26在内质网中的定位受内质网压力的影响,在内质网压力增加的情况下,MMP-26向高尔基体移动。(2)MMP-26在内质网中,可以调节细胞对内质网压力的响应MMP-26的表达增加了细胞对内质网压力的敏感程度,使细胞对内质网压力的耐受性降低;并且MMP-26的这一功能可能是通过调节GRP78的表达水平和IRE1的磷酸化水平实现的。(3)此外,我们采用了短小杆菌的宿主表达体系,获得了可溶、有活性的MMP-26,这一工作为MMP-26结构的解析打下了基础。