“无药可用”?VAV1免疫靶点新选择

VAV1,作为Vav家族的一员,属于Dbl家族成员,是细胞内信号转导网络中的重要组成部分。

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VAV1  的结构

VAV1,作为Vav家族的一员,属于Dbl家族成员,是细胞内信号转导网络中的重要组成部分。它以其独特的Dbl同源结构域(DH)和plekstrin同源结构域(PH)为特征,这两个结构域赋予了VAV1作为Rho GTP酶的磷酸化依赖性的GDP/GTP交换因子(GEF)的功能。通过调节Rho GTP酶的活性,VAV1在细胞骨架重排、基因表达调节以及免疫应答等多个生理过程中发挥着关键作用。

Vav1作为GEF和支架蛋白起作用。Vav蛋白编码以下结构域:钙调蛋白同源(CH)结构域-该结构域参与Ca+2动员。酸性(Ac)基序-哺乳动物Vav中含有3个调节酪氨酸的基序,在DroVav中含有1个。DBL-homology (DH) domain-一个保守区域,促进Rac/Rho gtpase上GDP交换GTP,从而影响细胞骨架重组。上图描绘了在免疫突触形成过程中肌动蛋白的重组。

 

VAV1  活性的调节

 

VAV1  在抗原受体信号传导中的作用

淋巴细胞通过  TCR  和  BCR  激活,导致  VAV1  快速酪氨酸磷酸化,释放蛋白质的内在自抑制作用。VAV1是与T  细胞受体  (TCR)/CD3和B  细胞受体相关的抗原受体信号传导复合物的关键组成部分。在  T  细胞中,含有 Src  同源性  (SH)2  结构域的  76  kDa  白细胞蛋白  (SLP76)  通过其  SH2  结构域被募集到跨膜接头以在T  细胞  (LAT)  中激活,而  LAT/SLP76  复合物充当  TCR  近端信号传导复合物中其他蛋白质(包括  VAV1)的关键支架。VAV1  通过  SH2  和脯氨酸富集区/SH3  结构域与其他蛋白质相互作用。在  B  细胞中,VAV1  与信号复合物相互作用,该复合物包括与  SLP76、SLP65(也称为  B  细胞接头)、布鲁顿酪氨酸激酶  (BTK)、Grb2  和磷脂酶-γ (PLCγ)2  同源的支架蛋白。这些蛋白质复合物的组装会激活下游事件,包括  PLCγ1/2  的磷酸化;由Ca2+、蛋白激酶  C  (PKC)  和  p38  丝裂原活化蛋白激酶  (MAPK)  

介导的信号通路的激活;以及转录因子的调节,包括活化  T  细胞的核因子  (NFAT)、核因子  κB  (NF-κB)  和活化蛋白-1  (AP-1) 。VAV1的鸟嘌呤核苷酸交换因子  (GEF)  独⽴的“支架”功能似乎取决于其参与这些抗原受体-近端信号复合物。  VAV1  的主要  GEF  依赖性功能是激活  Rac/Rho  家族  GTPases 。在  T  细胞和  B  细胞中,分别通过  CD28  和  CD19  的共刺激对于  VAV1  的最佳磷酸化和下游信号通路的激活至关重要。VAV1  共受体激活的确切机制仍有待完全确定。

 

VAV1的GEF功能与调节机制

核心鸟嘌呤核苷酸交换因子  (GEF)  依赖的  VAV1  功能

VAV1的GEF功能是其调节Rho GTP酶活性的核心。当VAV1被酪氨酸磷酸化时,其GEF活性被激活,催化Rho GTP酶上的GDP被GTP替换,从而使Rho GTP酶从非活性状态转变为活性状态。这一转变不仅影响Rho GTP酶自身的功能,还通过下游信号通路的激活引发一系列生理效应。

VAV1的活性受到多种方式的调节。磷酸化是其最主要的调节方式之一,酪氨酸激酶和丝氨酸/苏氨酸激酶可以磷酸化VAV1,从而激活其GEF活性。此外,去磷酸化过程以及与其他蛋白质的相互作用也可以调节VAV1的活性。这些调节机制使得VAV1能够在不同的细胞环境和信号刺激下,灵活地调节其GEF活性,从而实现对Rho GTP酶活性的精确控制。

 

VAV1的生理效应与疾病关系

VAV1调节Rho GTP酶活性的生理效应主要体现在细胞骨架重排、基因表达调节和免疫应答等方面。在细胞骨架重排方面,VAV1通过激活Rho家族GTPases(如Rac1和Cdc42),参与细胞骨架的动态变化,影响细胞的形态、迁移和侵袭能力。在基因表达调节方面,VAV1可以进入细胞核,与转录因子相互作用,调节特定基因的表达水平,从而影响细胞的增殖、分化和凋亡等生命过程。在免疫应答方面,VAV1通过调节T细胞、B细胞和NK细胞的活化、增殖和分化,参与免疫应答的强度和方向调节,对维持机体免疫稳态具有重要意义。

然而,VAV1的异常表达或功能失调也与多种疾病的发生和发展密切相关。在恶性肿瘤中,如乳腺癌、肺癌等,VAV1的过表达通常与肿瘤的恶性程度、转移和预后密切相关。此外,VAV1还与自身免疫病和慢性炎症性疾病有关,可以作为潜在的候选治疗靶点。针对VAV1的治疗策略,如新型分子胶MRT-6160的研发,为这些疾病的治疗提供了新的希望。

治疗自身免疫和慢性炎症疾病的机制,针对  VAV1 的干预措施有可能对上图多种  T  和  T/B  细胞介导的疾病起作用

 

结论与展望

VAV1作为调节Rho GTP酶活性的关键分子,在细胞信号转导网络中发挥着重要作用。通过对其GEF功能的深入研究,我们可以更好地理解VAV1在生理和病理过程中的作用机制,为疾病的诊断和治疗提供新的思路和方法。未来,随着对VAV1及其相关信号通路研究的不断深入,我们有望开发出更加精准和有效的针对VAV1的治疗策略,为相关疾病患者带来更好的治疗效果和生活质量。

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