細胞S期激酶相關蛋白2的相關研究進展

王亞男

摘 要：細胞S期激酶相關蛋白2是泛素連接酶復合物SC的底物識別序列，對細胞周期的調控作用起重要作用，并在腫瘤研究方面日益受到關注。本文就細胞S期激酶相關蛋白2的功能及其與腫瘤關系的研究進展綜述如下。

關鍵詞：細胞S期激酶相關蛋白2? Skp2? 細胞周期? ?腫瘤

一、Skp2的研究現狀

細胞S期激酶相關蛋白2（S-phaes kinase-associated proteins 2，Skp2）基因定位于人5號染色體短臂13區，編碼產物為436個氨基酸，相對分子質量（Mr）45000[1，2]。Skp2作為S期激酶相關蛋白1-淘汰素-F盒（Skp1-cullin 1-Fbox，SCF）復合物中E3泛素連接酶的一種F-box蛋白[3]，可以特異性識別并降解與細胞周期相關的細胞周期蛋白E（cyclin E）、p21、p27、p57，因此，Skp2可以通過調節細胞周期影響腫瘤的發生發展。

作為F盒（F-box）家族的重要成員之一，Skp2可以特異性識別蛋白底物，泛素化降解靶細胞，參與細胞信號轉導，調節細胞周期，發揮促進腫瘤增長的作用。在細胞內過表達Skp2可以誘導p27的降解，使其細胞進入S期從而誘導細胞細胞生長[4-5]。目前已發現的Skp2與細胞周期相關底物有cyclin A、cyclin D1、cyclinc E、c-Myc、p21、p27、p57、E2F轉錄因子1（E2F transcription factor 1，E2F1）等蛋白。

Skp2的表達水平在S期表達增加，而在G0/G1 期非常低。研究發現Skp2的表達受轉錄及轉錄后水平雙重調節，在不同類型的細胞中起主導作用的調節機制不同。Imaki等在對體外培養的鼠NIH3T3和人Hela細胞進行實驗時，發現GA-連接蛋白以細胞周期依賴的方式與Skp2啟動子區結合，隨后啟動Skp2轉錄，此過程在調控Skp2的表達和細胞周期G1～S期的進展中發揮了重要的作用。Rodier等報道袋蛋白P107除了與轉錄因子E2F相互作用外，還可以通過調控Skp2的表達，增加p27的穩定性抑制細胞增殖。此外，研究證明Cx43能夠促進Skp2的自身泛素化而使其降解增加，誘導Skp2表達的降低，參與Skp2表達的調控。轉錄因子E2 F-1在G1末期積累，在S-G2期顯著降低，這種降解與Skp2有關，阻斷Skp2與E2F-1的相互作用可使E2F-1的泛素化下調，穩定性增加。Myc作為一種癌蛋白轉錄因子，與細胞的生長、分化、增殖和腫瘤的發生相關。Kim等[6]發現Skp2既參與了Myc的蛋白降解，同時也是Myc的轉錄協同因子，Skp2以Myc依賴的方式增強C-myc誘導的S期轉變，活化C-myc靶基因，同時Myc誘導的轉錄也依賴Skp2，兩者可能協同參與腫瘤的發生和發展。

二、Skp2的結構及其功能

Skp2的F-box序列由三個螺旋體組成，H1螺旋體和H2-H3反平行螺旋對成直角相連，其后為70個氨基酸組成的“Linker”序列，形成三個不規則的LRR，與另外的7個LRR連接，每個LRR由1個a-螺旋和1個β鏈組成，由這10個LRR折疊形成的彎曲結構與F-box序列直接相連，LRR序列后是由30個氨基酸組成的Skp2的C末端，向第一個LRR反向延伸，疏松折疊在LRR序列形成的凹面，末端β短鏈插入Skp1和Skp2的連接面[7]。

Skp2作為細胞周期G1期向S期轉化的重要物質，在泛素依賴性蛋白水解途徑中起特異性識別底物的作用，參與細胞增殖與凋亡的調控。因為它主要存在于惡變細胞的S期，所以Skp2在腫瘤的發生，發展中的作用日益被關注。Skp2通過泛素化蛋白水解途徑下調p27蛋白水平的下降使細胞凋亡減少，細胞異常的分裂繁殖，導致腫瘤的發生、演進。

由于Skp2在多種腫瘤中高表達或普遍表達，而在相應正常組織中低表達或不表達，使靶向治療具有較好的特異性。Skp2對細胞周期調控發揮重要作用等原因，使靶向Skp2抗癌治療具有巨大潛力和廣闊前景。

隨著在細胞分子水平上對腫瘤發生、發展機制的深入認識，圍繞Skp2為靶基因的基因治療不斷深入。Kodo等以含RNA依賴性聚合酶Ⅲ啟動子U6的質粒為載體，構建短發夾RNA（small hairpin RNA，shRNA）真核表達質粒，并觀察其對口腔癌作用的結果顯示，轉染Skp2 shRNA的口腔癌細胞內Skp2蛋白含量下降，而p27kip1蛋白含量增多，且p27kip1蛋白在轉染細胞內表達更穩定。且體外細胞實驗和裸鼠體內實驗都顯示對口腔癌增殖的抑制作用。Yokoi等用Skp2反義寡聚核苷酸對小細胞肺癌進行干預發現，Skp2表達減少，可抑制癌細胞增長。Skp2反義療法不僅可抑制DNA的合成，還可誘導癌細胞凋亡，主要表現在亞G1期細胞數增加、核碎裂、caspase-3激活等。

三、展望

目前，無論是在基因水平還是蛋白水平，許多惡性腫瘤中均檢測到Skp2的異常表達。研究表明，Skp2在惡性腫瘤的發生、發展過程中發揮重要的作用，對評估患者預后有重大意義。但Skp2在惡性腫瘤中高表達的意義，與其他腫瘤因子的相關性，與細胞凋亡基因之間的關系及其能否作為腫瘤的獨立預后指標，尚有待進一步研究證實。因此，深入了解Skp2的作用，有助于解釋腫瘤的發生、發展機制等，對腫瘤的預防、診斷、評估及治療有重大作用。

參考文獻：

[1]陶雪梅，張國梁Skp2在惡性腫瘤發生發展中作用的研究進展[J]，天津醫科大學學報，2013，19（1）：79-82.

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[5]Camano AC， Pagano M. Role of the F-box protein Skp2 in adhesion dependent cell cycle progression [J]. J Cell Biol， 2001， 153（7）：1381-1390.

[6] Kim SY，Herbst A，Tworkowski KA，et al.Skp2 regulates myc protein stability and activity.Mol Cell，2003，11（5）：1177-1188.

[7] Schulman BA，Carrano AC，Finnin MS，et al.Insights into SCF ubiquitin ligases from the structure of the Skpl-Skp2 complex.Nature，2000，408（10）：381-386.