牛利华刘晓颖（通讯作者）
（安徽医科大学生命科学学院生物教研室安徽合肥230032）
【中图分类号】R681.5【文献标识码】A【文章编号】1672-5085（2011）23-0091-02
【摘要】迟发性脊椎骨骨骺发育不良病(SEDT)是一种X连锁隐性遗传病，多发病于儿童期，发病率高，危害大。SEDT的发生与SEDL基因的突变有关，并伴随Sedlin蛋白的性质或数量发生改变，但SEDT发病的分子机制尚不明确。本实验室已有实验结果证实Sedlin可与PAM14结合，因而Sedlin蛋白可能参与细胞生长、衰老等生命活动过程。本文就迟发性脊椎骨骨骺发育不良病发病的分子机制做进一步探讨。
【关键词】SEDTSedlinMRG15Rb相互作用
1927年首次报道了迟发性脊椎骨骨骺发育不良病（spon-dyloepiphysealdysplasiatarda，SEDT，MIM313400），1957年由Maroteaux等报道了相应家系[1]。SEDT是一种X连锁隐性遗传病[2]，主要累及脊椎椎体和承重大关节，具有高度的遗传异质性。其主要临床特征为：5-10岁后表现发育迟缓，脊椎骨变形缩短致桶状胸，脊椎后侧凸出呈“驼峰状”隆起，骨盆发育不良；脊椎和髋部的变化在10-14岁之间最为明显，通常患者有不明的背痛，身高增长下降致短躯干性侏儒[3]。股骨头的变化易导致成年髋部的骨关节炎，甚至需要髋关节再造术。据报道该病在苏格兰有较高的发病率[4]，国内也有多个家系报道[5,6]。由于其发病机制不明，所以目前国内外尚无本病的临床治疗方案。
与SEDT直接相关的基因为SEDL（MIM300202）[2]。该基因位于Xp22上DXS16和DXS92之间，全长20kb，包含6个外显子[7]。SEDL基因的表达产物为140个氨基酸组成的蛋白（称为Sedlin），该蛋白在从酵母到人类的细胞中都是高度保守的[7]。Sedlin广泛分布于心脏、肝脏、胎盘、骨骼肌、肺、肾脏和胰腺等组织[7]。序列分析认为，Sedlin蛋白是酵母TRAPP（transportproteinparticle）中Trs20p亚基的同源物，二者的氨基酸序列有40％的一致性和57％的相似性[8]。
TRAPP是一高度保守的蛋白质复合物，有两种存在形式，即七亚基的TRAPPⅠ复合物（Bet3p、Bet5p、Trs20p、Trs23p、Trs31p、Trs33p和Trs85p）和十亚基的TRAPPⅡ复合物（比TRAPPⅠ多Trs65p、Trs120p和Trs130p三个亚基）。目前认为TRAPPⅠ定位于高尔基复合体的顺面，为COPⅡ膜泡的受体，在从内质网到高尔基复合体的膜泡运输中发挥作用；TRAPPⅡ则主要作用于高尔基复合体内部的物质运输。TRAPPⅠ作为束缚蛋白，和COPⅡ膜泡结合后，可激活RabGTP家族成员Ypt1p，并进一步募集其它的束缚蛋白，实现膜泡运输中锚定和融合的特异性[9]。酵母中Trs20p亚基是TRAPPⅠ、TRAPPⅡ所共有的，而且Trs20p亚基的失活具有致死效应[10]。而转染实验表明Sedlin蛋白质定位于核外周，可能是ERGIC/VTC复合物（ER-golgicompartment/vesiculartubularcomplex）的一部分[11]。因此推测Sedlin蛋白质可能在物质运输过程即内质网-高尔基复合体之间的膜泡运输中发挥作用[12]。进一步的结果表明Sedlin可与c-Myc启动子结合蛋白1（c-Mycpromoterbindingprotein1，MBP1）相互作用，减少了MBP1对c-Myc启动子的转录抑制，也即减少了MBP1对生长的抑制作用[13]。Sedlin蛋白也可与胞内氯离子通道蛋白结合，尽管功能机制目前还不清楚，但是鉴于胞内氯离子通道蛋白在细胞周期过程中的作用，可以推测Sedlin蛋白与生长发育具有相关性。
MRG家族成员高度保守，在细胞衰老和增殖、转录调节及DNA的损伤修复过程中发挥重要的生物学功能[14]。它们都含有亮氨酸拉链（leucinezipper）、螺旋-环-螺旋（helix-loop-helix）结构域、核定位信号以及ATP/GTP结合位点，且均表达于细胞核中[14]。PAM14（proteinassociatedwithMRG，14kD），是由127个氨基酸残基组成的14kD的蛋白质[14]。可与MORF4/MRG（mortalityfactor4-relatedgenefamily，MRG）蛋白和肿瘤抑制蛋白Rb蛋白（retinoblastomatumorsuppressorprotein）形成复合物，因而PAM14可能参与细胞的生长、衰老、永生化等生命活动过程[15]。Rb（retinoblastomaprotein）蛋白的主要作用是通过与转录因子E2F家族成员的结合来控制细胞通过G1/S期，即活性的次磷酸化形式的Rb蛋白与E2F结合，阻止E2F靶基因的活化，而超磷酸化形式的Rb蛋白不再与E2F结合，释放E2F以活化其靶基因，以便合成为S期所必需的分子[16]。
近年来的研究表明MRG15可与Rb结合，参与E2F控制下的B-myb启动子的活化，而PAM14可与MRG蛋白结合[14]。进一步的研究证实PAM14与MRG15以及Rb蛋白存在于一个共同的复合物中，并推测MRG15可能通过与Rb蛋白的结合来破坏E2F/Rb复合物的稳定，从而调节Rb的活性，在转录调节过程中起作用[16]。
我们以前的实验结果表明Sedlin可与PAM14蛋白在细胞核中结合，而且Sedlin的C末端和PAM14的N末端在二者的相互作用中是必需的[17]。由于MRG15包含的螺旋-环-螺旋及亮氨酸拉链是和PAM14的N端1-50氨基酸序列的相互作用的关键结构域[14]。综上所述，我们认为Sedlin与PAM14可竞争性地与MRG15结合，从而影响MRG15与Rb的结合（抑制或加强），参与Rb活性的调节。
参考文献
[1]HeuertzS,NelenM,WilkieAO,LeMerrerM,DelrieuO,Larget-PietL,TranebjaergL,BickD,HamelB,VanOostBA,etal.Thegeneforspondyloepiphysealdysplasia(SEDL)mapstoXp22betweenDXS16andDXS92.Genomics.1993,18(1):100～4.
[2]Szpiro-TapiaS,SefianiA,Guilloud-BatailleM,HeuertzS,LeMarecB,FrezalJ,MaroteauxP,Hors-CaylaMC.Spondyloepiphysealdysplasiatarda:linkagewithgeneticmarkersfromthedistalshortarmoftheXchromosome.HumGenet.1988,81(1):61～3.
[3]TillerGE,HannigVL,DozierD,CarrelL,TrevarthenKC,WilcoxWR,MundlosS,HainesJL,GedeonAK,GeczJ.ArecurrentRNA-splicingmutationintheSEDLgenecausesX-linkedspondyloepiphysealdysplasiatarda.AmJHumGenet.2001,68(6):1398～407.
[4]Wynne-DaviesR,GormleyJ.Theprevalenceofskeletaldysplasias.Anestimateoftheirminimumfrequencyandthenumberofpatientsrequiringorthopaediccare.JBoneJointSurgBr.1985,67(1):133～7.
[5]郭洪,章波,许雪青,王燕,白云.土家族迟发性脊椎骨骺发育不良一家系报告.第三军医大学学报.2007,29(2):172,5.
[6]郭奕斌,王晶晶.X-连锁迟发性脊椎骨骺发育不良一家系报道.中国优生与遗传杂志.2008,16(1):99.
[7]MummS,ZhangX,VaccaM,D'EspositoM,WhyteMP.ThesedlingeneforspondyloepiphysealdysplasiatardaescapesX-inactivationandcontainsanon-canonicalsplicesite.Gene.2001,273(2):285～93.
[8]SacherM,JiangY,BarrowmanJ,ScarpaA,BurstonJ,ZhangL,SchieltzD,YatesJR3rd,AbeliovichH,Ferro-NovickS.TRAPP,ahighlyconservednovelcomplexonthecis-Golgithatmediatesvesicledockingandfusion.EMBOJ.1998,17(9):2494～503.
[9]SacherM,BarrowmanJ,WangW,HoreckaJ,ZhangY,PypaertM,Ferro-NovickS.TRAPPIimplicatedinthespecificityoftetheringinER-to-Golgitransport.MolCell.2001,7(2):433～42.
[10]SanjuanR,LeonM,ZuecoJ,SentandreuR.Basicphenotypicanalysisofsixnovelyeastgenesrevealstwoessentialgenesandonewhichaffectsthegrowthrate.Yeast.1999,15(4):351～60.
[11]GeczJ,HillmanMA,GedeonAK,CoxTC,BakerE,MulleyJC.GenestructureandexpressionstudyoftheSEDLgeneforspondyloepiphysealdysplasiatarda.Genomics.2000,69(2):242～51.
[12]TillerGE,HannigVL,DozierD,CarrelL,TrevarthenKC,WilcoxWR,MundlosS,HainesJL,GedeonAK,GeczJ.ArecurrentRNA-splicingmutationintheSEDLgenecausesX-linkedspondyloepiphysealdysplasiatarda.AmJHumGenet.2001,68(6):1398～407.
[13]GhoshAK,MajumderM,SteeleR,WhiteRA,RayRB.Anovel16-kilodaltoncellularproteinphysicallyinteractswithandantagonizesthefunctionalactivityofc-mycpromoter-bindingprotein1.MolCellBiol.2001,21(2):655～62.
[14]LeungJK,BerubeN,VenableS,AhmedS,TimchenkoN,Pereira-SmithOM.MRG15activatestheB-mybpromoterthroughformationofanuclearcomplexwiththeretinoblastomaproteinandthenovelproteinPAM14.JBiolChem.2001,276(42):39171-8.
[15]TominagaK,LeungJK,RookardP,EchigoJ,SmithJR,Pereira-SmithOM.MRGXisanoveltranscriptionalregulatorthatexhibitsactivationorrepressionoftheB-mybpromoterinacelltype-dependentmanner.JBiolChem.2003,278(49):49618-24.
[16]PardoPS,LeungJK,LucchesiJC,etal.MRG15,anovelchromodomainprotein,ispresentintwodistinctmultiproteincomplexesinvolvedintranscriptionalactivation[J].JBiolChem.2002,277(52):50860-6.
[17]LiuX,WangY,ZhuH,ZhangQ,XingX,WuB,SongL,FanL.InteractionofSedlinwithPAM14.JCellBiochem,2010,109(6):1129-1133.