第一章 序論(Introduction)
第三節 Src kinase
1911 年 Peyton Rous 於 Rous sarcoma virus(RSV)發現第一個 oncogene,為 v-src [27]。而後科學家在正常細胞中發現其類似的 c-src 為 proto-oncogene。本論文提及之 Src 為 c-src 的蛋白產物。其
分子量為60 kDa,為 non-receptor protein-tyrosine kinase,是 Src family kinase(SFKs)的其中一員。可接受例如:細胞激素(cytokines)、
生長因子(growth factor)、黏附(adhesion)和抗原接受體(antigen receptor ) 的 刺 激 , 而 產 生 細 胞 生 長 ( cell growth )、 分 化
(differentiation )、 細 胞 形 狀 改 變 ( cell shape alteration )、 移 行
(migration)及生存(survival)等生理反應 [28]。Src 的蛋白質結 構從N-端到 C-端,依序為 SH4 domain、unique domain、SH3 domain、
SH2 domain、SH2-kinase linker、protein-tyrosine kinase domain(SH1 domain)和 C-terminal kinase domain。SH4 的 myristylation 可讓 Src 透過長鏈脂肪酸與細胞內膜結合;unique domain 為整個家族中的成 員各自不同之處;SH3 可與 proline rich 的胺基酸序列結合;SH2 則 是 與 phosphorylated tyrosine 有 很 強 的 鍵 結 ; kinase domain 與 regulatory domain 則是主要調控 Src 活性的功能區塊 [29]。
在調控 Src活性方面,有兩個最重要的磷酸化胺基酸,其分別是
(C-terminal Src kinase)及Chk(Csk的homolog)磷酸化後,pTyr527 結合至Src的SH2 domain,使Src存在於不活化狀態。當pTyr527與 SH2-binding pocket分開後,催化區就會顯露出來 [30],此時位於 activation loop的Tyr416就可以進行自體磷酸化,Src就能穩定存在於 活化態。因此藉由Tyr416與Tyr527兩個胺基酸的磷酸化可調控Src的 活性。此外若Src缺乏C端的tyrosine磷酸化則會使proteasome對Src造 成ubiquitination和degradation,因此在某種狀態下Csk對Src kinase是 正向調控的 [31, 32]。
Src family tyrosine kinases(SFKs)共有 11 個家族成員,分別為 Src、Yes、Fyn、Lyn、Fgr、Hck、Frk、Lck、Srm、 Blk 及 Brk。其 中Src、Fyn 和 Yes 存在於所有的細胞中 [33],Blk、Fgr、Hck、Lck 和Lyn 主要表現在造血細胞(hematopoietic cells)。其中 Lck 在 T 細 胞、Hck 在骨髓單核球細胞、Srm 存在角質細胞(keratinocytes)。
在過去文獻中認為Lyn、Hck、Fgr這三這Src family成員在巨噬細 胞中扮演不可或缺的角色。但在1997年Lowell的實驗室中 [34],使 用Lyn、Hck、Fgr這三種蛋白knockout的老鼠,取其腹腔和骨髓的巨 噬細胞,在LPS刺激下卻發現NO的釋放和IL-1、IL-6、TNF-α等類發 炎前驅物質的分泌,和對照組之巨噬細胞並無差別,所以他們認為 在這三種蛋白不存在下,應該有其他的tyrosin kinase取而代之來活化
巨噬細胞。本實驗室發現,巨噬細胞受LPS刺激下Src表現量增加並 且NO的釋出也增加,所以認為Src在巨噬細胞活化中扮演重要角色 [35]。
在許多人類的癌症像乳癌、大腸癌、胰臟癌、肺癌等,皆可以 發現Src蛋白表現量增加和其活性增加的現象 [36]。這些研究都突顯 出Src在人類癌症的發展(development)和進展(progression)有重 要 的 關 聯 性 。Src 可 以 和 一 些 tyrosine kinase receptors 、 cytokine receptors、steroid receptors、integrin receptors and G-protein coupled receptors作用,藉由這樣的調控讓Src參與了細胞生長、存活、黏附 和移行 [37-39]。在癌症的轉移(metastasis)中,Src藉由和focal adhesion kinase(FAK)的交互作用而參與在其中。一般而言,FAK 磷酸化後會使Src聚集,之後吸引Crk-associated substrate(Cas)。而 Paxillin(Pax)使Crk II聚集到Cas而影響DOCK180(180-kDa protein downstream of Crk)-ELMO(engulfment and cell motility)複合體,
其後刺激Rac-GTP使肌動蛋白聚合(actin polymerization)。另外 Paxillin刺激p21-activated kinase(PAK)促進細胞migration。另外,
透過phosphatidylinositol 3(PtdInsP3)-kinase(PI3K)的路徑也可使 細胞增加黏附和移行 [40]。