一篇文章带你了解连接蛋白和泛连接蛋白间隙连接通道

间隙连接通常成簇存在，通过允许小分子在细胞间通过，实现细胞间的交流²。 它们在不同的生物过程中发挥着重要作用。这些过程包括分化、细胞周期同步、细胞发育、神经元活动和免疫反应^5,7,9。

参与间隙连接形成的蛋白质由四个跨膜结构域、两个胞外环、一个胞内环以及胞内 N 端和 C 端组成^10，12。细胞外环中的几个共同的半胱氨酸残基对于间隙连接半通道在相对的细胞膜上的细胞间对接是必不可少的^3,10,12。

连接蛋白(Connexins,Cx）包括21个属于该家族的整体膜蛋白，它们形成同源或异源的六聚体，一般称为连接子或半通道。反过来，这些半通道又以头对头的方式进一步组装，从而形成缝隙连接通道^4,7。附件蛋白普遍表达，其活性受表达水平和翻译后修饰的调节⁴。

由于连接蛋白的重要作用，连接蛋白的突变与神经退行性疾病、皮肤病和发育异常等多种疾病有关^5,7,11。

泛连接蛋白(Pannexin 1、Pannexin 2 和 Pannexin 3）也属于间隙连接蛋白超家族。Pannexin 1（PANX1）普遍表达，Pannexin 2（PANX2）在人脑中特异表达，在啮齿类动物中广泛表达，Pannexin 3（PANX3）也在大脑中检测到⁸。

研究人员在爪蟾卵母细胞中对 Pannexins 的门控特性进行了研究，结果表明只有 PANX1 能够形成同源半通道，还能与 PANX2 形成异源半通道，但不能与 PANX3形成^1,6 。PANX1 的门控特性取决于它是形成同源半通道还是异源半通道。

已知有多种不同的刺激可以打开这些通道，其中包括机械压力、细胞外 ATP、细胞内Ca²⁺的增加和炎症⁶。

Pannexins 的可能作用包括血管内皮细胞的旁分泌信号和味觉细胞信号⁶。

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参考文献

1.Bruzzone, R. et al. (2003) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 100, 13644.

2.Chew, S.S. et al. (2010) Exp. Neurol. 225, 250.

3.Falk, M.M. (2000) Eur. J. Cell. Biol. 79, 564.

4.Goodenough, D.A. and Paul, D.L. (2011) Cold Spring Harb. Persp. Biol. 2009, 1.

5.Hu, X. et al. (2006) Biophys. J. 90, 140.

6.Litvin, O. et al. (2006) J. Cell. Mol. Med. 10, 613.

7.Nakagawa, S. et al. (2010) Curr. Opin. Struct. Biol. 20, 423.

8.Panchin, Y.V. (2005) J. Exp. Biol. 208, 1415.

9.Trexter, E.B. et al. (1996) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 93, 5836.

10.Shestopalov, V.I. and Panchin, Y. (2008) Cell. Mol. Life Sci. 65, 376.

11.Tang, Q. et al. (2009) J. Gen. Physiol. 133, 555.

12.Unger, V.M. et al. (1999) Science 283, 1176.

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