钙离子对整合蛋白和－钙黏蛋白的调控作用

五、钙离子对整合蛋白和E－钙黏蛋白的调控作用

1．钙离子与整合蛋白　每个整合蛋白多聚体包含3～5个低亲和力的二价阳离子结合位点。一般来说，这些结合的二价阳离子可以作为效应物，促进配体结合；或者作为拮抗剂抑制配体结合；也可作为选择剂（selector），改变配体结合特异性。对于二价阳离子影响整合蛋白功能的一种解释就是配体和二价阳离子享有共同的整合蛋白结合口袋。支持证据是RGD配体能够替代二价阳离子，另外就是二价阳离子和RGD均能结合β3整合蛋白的一段多肽。β3整合蛋白含有2类离子结合位点：一类就是配体结合前整合蛋白已经结合的二价阳离子结合位点，即LC位点（ligand－competent sites），另一类为对配体结合具有抑制作用的Ⅰ位点。研究发现，甚至在配体非常充足的情况下，Ⅰ位点也能与Ca^2＋结合，这样就给预先存在的细胞基质黏附的解离提供了有效机制。

2．钙离子与E－钙黏蛋白　Ca^2＋将E－钙黏蛋白相互之间具有排斥作用的羧酸侧链连接起来，为二聚体接触面的形成提供有序的结构；钙黏蛋白二聚体化是形成同型细胞间黏附的前提条件。

Ca^2＋结合E－钙黏蛋白细胞外功能区，诱导构象改变，促进相邻细胞间E－钙黏蛋白同源二聚化。E－钙黏蛋白的胞内区域主要与β^－或γ－连环蛋白结合，后两者结合α－连环蛋白，然后通过肌动蛋白将细胞骨架和钙黏蛋白复合物连接起来。另一种连环蛋白，即p120^ctn，可以结合E钙黏蛋白的胞内段近膜区，从而可能参与细胞黏附及其信号转导的调节过程。细胞黏附复合物蛋白组分对多细胞生命活动的调节是必要的，这些步骤包括细胞极性、细胞分离、形态发生和肿瘤侵袭等。

肌动蛋白细胞骨架在细胞间黏附过程中处于核心位置，E－钙黏蛋白和α－和β^－连环蛋白组装形成Triton X－100不溶性结构，在动力学上与AJs的形成相似。在钙离子激活下，肾上皮细胞株（MDCK和NRK）中AJ抗体展示了在细胞与细胞接触点或凹陷（punctum）处的这些结构。部分报道显示Rho家族的一些小GTPases可能参与上述过程。证据如下：①MDCK细胞持续表达Cdc42，在细胞间黏附位点处聚集了更多的肌动蛋白；②在上皮细胞中，Rho和Rac对肌动蛋白重组和细胞间黏附具有正、负调节作用。

IQGAP1是通过PCR方法从人骨肉瘤组织中克隆得到的，属于一种新的具有细胞骨架结合特性的RasGAP相关蛋白，可以结合肌动蛋白、Rho家族成员、E－钙黏蛋白等。钙调蛋白（calmodulin）能与IQGAP1结合，调节其与Cdc42和肌动蛋白的联系。钙调蛋白与E－钙黏蛋白在体外和正常细胞环境下可以竞争结合IQGAP1，从而发挥相应功能。