摘要：在生长因子刺激的成纤维细胞中, 整合蛋白依赖巨胞饮内化到细胞中。例如, 血小 板 来 源 生 长 因 子(platelet-derived growth factor, PDGF)刺 激 成 纤 维 细 胞 圆 背 皱 褶(circular dorsal ruffles)形成, 使β1和β3整合蛋白在细胞背部积累, 通过巨胞饮作用被逐渐内化到细胞中并促使细胞前缘新的黏附位点形成。
依赖网格蛋白的内吞主要包括以下几个过程。先, 网格蛋白被招募到细胞膜, 聚合形成网格蛋白有被小窝(clathrin-coated pit, CCP)。然后, 网格蛋白有被小窝开始成核化, 在这个过程中, 磷脂酰肌醇4,5-二磷酸[PtdIns(4,5)P2]、表皮生长因子受体通路底物15(epidermal growth factor receptor pathway substrate 15, Eps15)、交叉蛋白(intersectins)和FCHO 蛋白(Fer/Cip4 homology domain only proteins)等物质决定了网格蛋白有被小窝的形成位点。
这个 “成核模式”通过招募网格蛋白 —衔接蛋白AP- 2(adaptor protein-2)和一些介导物质分选的特异性衔接蛋白, 对依赖网格蛋白内吞到细胞内的跨膜蛋白进行分选。接着, 细胞膜发生内陷, GTP酶发动蛋白 (dynamin)被招募到CCP的颈部, 随后, GTP水解使发动蛋白自解聚, zui终, 导致网格蛋白包被去组装, 形成含有物质的内体囊泡 , 从而介导物质的内吞。
网格蛋白衔接蛋白Numb、Dab2( c l a thrin adaptors disabled homologue 2)与Eps8(epidermal growth factor receptor pathway substrate 8)的磷酸化酪 氨 酸 结 合 区 域(phosphotyrosine-binding, PTB)与整合蛋白β亚基胞质末端保守的NPxY/NxxY模体相互作用后, 可调控整合蛋白以依赖网格蛋白的方式内吞入细胞。例如, Numb的磷酸化可调控β1和 β3整合蛋白内化并促进细胞迁移。Dab2与衔接蛋白ARH(autosomal recessive hypercholesteremia) 和/或AP-2结合可促进活化的β1整合蛋白内吞入细胞, 调节微管依赖的细胞黏附。同时, Dab2也可招募Eps15蛋白特异性地调控非活化的α1β1、α2β1和 α3β1整合蛋白内化入细胞。
Arf GTP酶(ADP-ribosylation factor GTPase)也可调控整合蛋白依赖网格蛋白内吞入细胞。例如, Arf6 GAP ARAP2(ArfGAP with RhoGAP domain, ankyrin repeat and PH domain 2, 含有RhoGAP结构, 锚定蛋白重复结构域和PH结构域2的ADP核糖基化因子GTP酶活化蛋白)可调控β1整合蛋白依赖网格蛋白的内化和细胞黏附解聚的过程。ADP核糖基化因子5(ADPribosylation factor 5, Arf5)/Arf6 GEF BRAG2 (布雷菲德菌抗性的Arf-GEF2)通过网格蛋白和衔接蛋白AP-2激活ADP核糖基化因子5(Arf5), 进而促进癌细胞中α5β1的内化并调控内皮细胞形成和血管生成。
研究表明, 一些整合蛋白也能以不依赖网格蛋白的方式内吞入细胞, 其中, 大部分整合蛋白依赖胞膜窖(caveolae)内吞到细胞中。例如, 肌成纤维细胞中的α5β1整合蛋白、骨肉瘤细胞系中的α2β1 整合蛋白以及骨髓间充质干细胞中的β1整合蛋白, 它们的内化均与胞膜窖有关。白细胞发生迁移时, 白细胞膜表面的αLβ2整合蛋白在黏附分子JAMA(junctional adhesion molecule-A)的帮助下依赖胞膜窖内吞入细胞。在成纤维细胞中, 黏结蛋白聚体 (syndecan-4, 跨膜硫酸乙酰肝泰蛋白多糖家族成员之一)与纤维蛋白的结合(不同于整合蛋白的结合位点), 通过PKCα(protein kinase C alpha)和Rho GTP酶引发一个信号级联反应, 这个过程促进了β1整合蛋白的内吞。β1整合蛋白的内吞使细胞表面的整合蛋白重新分布, 进而促进了细胞迁移和伤口愈合。研究发现, PKCα对整合蛋白内化和趋触性细胞迁移的调控与胞膜窖的功能相关。PKCα激活成蛋白 FMNL2(formin-like protein 2), 促使其直接与β1整合蛋白结合, 随后将β1整合蛋白内化到细胞中, 但这个依赖胞膜窖的特异性途径目前并不清楚。
此外, 一些整合蛋白也可依赖其他方式发生内化, 如α5β1整合蛋白也可依赖SCAR/WAVE(WASP familyverprolin homologous protein, 定 位 于 细 胞 的片状伪足, 参与细胞运动)肌动蛋白成核复合物内化到细胞中。ADP核糖基化因子4(Arf4)通常与高尔基体运输有关, 在介导物质内吞的运输过程中发挥间接作用。在Rab21表达的癌细胞中, 活化的整合蛋白可依赖Arf4快速地内化到晚期内体(late endosomes, LEs)或者溶酶体。