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摘要：
高等脊椎動(dòng)物的蛋白酪氨酸磷酸酶SHP2(SH2 domain-containing protein-tyrosine phosphatase-2)由ptpn11基因編碼，催化酪氨酸殘基去磷酸化，與其他能催化酪氨酸磷酸化的蛋白酪氨酸激酶共同調節機體內多種信號通路的信號傳導。以往研究表明，SHP2在高等脊椎動(dòng)物T細胞和B細胞的激活與信號轉導過(guò)程中起著(zhù)重要作用。
蛋白酪氨酸磷酸酶(protein tyrosine phosphatases， PTPs)具有催化蛋白酪氨酸殘基去磷酸化的功能，與能夠催化蛋白酪氨酸磷酸化的蛋白酪氨酸激酶(protein tyrosine kinases， PTKs)作用相反。在兩者的共同作用下，蛋白酪氨酸殘基發(fā)生可逆磷酸化，從而可以調節細胞膜酶聯(lián)受體的信號轉導，對生物的生長(cháng)發(fā)育具有重要意義。研究表明PTKs主要與致癌和促腫瘤活性相關(guān)，而PTPs通常在各種人類(lèi)腫瘤細胞中發(fā)生突變或異?；罨?/font>，表明其正常功能的維持會(huì )對腫瘤的發(fā)展起一定的抑制作用。蛋白酪氨酸磷酸酶SHP2是PTP家族中的一員，也是第一個(gè)被證實(shí)的原癌基因，廣泛表達于各種組織中，參與多種生物學(xué)信號的轉導，是脊椎動(dòng)物發(fā)育中不可缺少的胞內非受體型PTP。人類(lèi)SHP2蛋白由ptpn11基因編碼，其氨基酸序列具有一個(gè)N端Src同源2 (N-terminal Src homology 2， N-SH2)結構域、一個(gè)與N-SH2結構域相鄰的C-SH2結構域和一個(gè)跨度比較大的PTP結構域。在SHP2分子的C端有兩個(gè)磷酸化位點(diǎn)(Y542與Y580)和一個(gè)富含脯氨酸基序的尾部。N-SH2結構域是一種構象開(kāi)關(guān)，在正常生理條件下，SHP2的N-SH2結構域與其自身的PTP結構域相結合，抑制其磷酸酶活性。然而，SHP2如果通過(guò)其SH2結構域與酪氨酸磷酸化生長(cháng)因子受體或接頭蛋白結合則會(huì )導致這種分子內相互作用被破壞，使其PTP結構域上的催化活性中心暴露，從而激活其磷酸酶活性。通過(guò)串聯(lián)的SH2結構域識別雙磷酸化的配體是該開(kāi)關(guān)的組成部分；而C端SH2結構域雖然有助于提高結合能和特異性，但它被激活后并不能直接起作用。
SHP2是一種分布廣泛的酪氨酸磷酸酶，作為轉導因子參與細胞內由各種生長(cháng)因子、激素或細胞因子介導的重要的信號通路。如SHP2可以促進(jìn)小GTP結合蛋白(Rat sarcoma， Ras)/絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase， MAPK)途徑激活，而Ras/MAPK通路對細胞的增殖、分化和凋亡起著(zhù)重要作用。當細胞受到生長(cháng)因子的刺激后，SHP2作為正調控因子促進(jìn)受體酪氨酸激酶激活的下游細胞外調節蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases， Erk)/MAPK信號通路，也可以增強由細胞因子IL-21激活的細胞增殖過(guò)程中ERK1/2信號傳導活性。體外實(shí)驗證明，SHP2也能夠通過(guò)正向調控絲/蘇氨酸蛋白激酶Akt (serine/threonine protein kinases Akt， Akt)和Erk1/2信號傳導促進(jìn)少突膠質(zhì)細胞的成熟。SHP2在導致Erk激活的各種促有絲分裂信號傳導途徑中起著(zhù)正調控作用，但也有研究發(fā)現SHP2在介導細胞外信號調節和下游c-Jun氨基端激酶(c-Jun NH2-terminal kinases， JNK)信號通路的激活方面具有負調控作用。這也是酪氨酸磷酸酶SHP2在介導Erk和JNK、MAPK活化中具有負調控作用的第一個(gè)證據。另外，SHP2在高等動(dòng)物適應性免疫系統的免疫應答反應中也發(fā)揮著(zhù)重要作用。Hoff等發(fā)現SHP-2在T細胞受體(T cell receptor， TCR)介導的免疫反應中起重要作用，促進(jìn)炎癥細胞因子的分泌、趨化因子誘導的遷移以及活化細胞的凋亡。
七鰓鰻(Petromyzoniformes)作為目前世界上僅存的最原始無(wú)頜類(lèi)脊椎動(dòng)物之一，承接了從無(wú)脊椎動(dòng)物到脊椎動(dòng)物的進(jìn)化歷程，被稱(chēng)為“活化石”。由于其在進(jìn)化上的特殊地位，七鰓鰻成為研究脊椎動(dòng)物起源與進(jìn)化的關(guān)鍵物種。研究證明，在七鰓鰻體內不僅存在著(zhù)先天性免疫，同時(shí)存在著(zhù)適應性免疫，而七鰓鰻的適應性免疫不同于高等脊椎動(dòng)物。高等脊椎動(dòng)物的適應性免疫依賴(lài)于免疫球蛋白(Ig)及TCR和B細胞受體(BCR)分子介導，七鰓鰻的適應性免疫系統則是由可變淋巴受體(variable lymphocyte receptors， VLR)介導。在無(wú)頜類(lèi)脊椎動(dòng)物中，其適應性免疫系統中最顯著(zhù)的特征是使用富含亮氨酸的重復模塊來(lái)組裝可變淋巴細胞受體基因(VLRA、VLR B和VLRC)。為了更加清晰地了解無(wú)頜類(lèi)脊椎動(dòng)物是否存在作為適應性免疫應答信號傳導的重要調控因子SHP2，本研究在日本七鰓鰻(Lampetra japonica)中克隆并鑒定了與高等脊椎動(dòng)物SHP2同源的分子，研究SHP2在日本七鰓鰻免疫應答過(guò)程中的作用，揭示SHP2家族的系統發(fā)生，為探索高等脊椎動(dòng)物適應性免疫系統的早期發(fā)生及其進(jìn)化歷程提供一定的線(xiàn)索。
來(lái)自遼寧師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、大連工業(yè)大學(xué)的研究人員通過(guò)PCR 擴增獲取其Lja-SHP2開(kāi)放閱讀框序列，并構建到原核表達載體 pET-32a中，成功在大腸桿菌中實(shí)現重組蛋白表達并制備了其兔源多克隆抗體。用混合菌免疫刺激日本七鰓鰻后，通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量PCR和免疫印跡方法檢測了Lja-SHP2在日本七鰓鰻免疫相關(guān)組織中mRNA和蛋白水平表達譜。結果顯示，混合菌免疫刺激后，Lja-SHP2 mRNA和蛋白表達在外周血白細胞和髓樣小體中無(wú)顯著(zhù)變化，而在鰓組織中顯著(zhù)性上調(P<0.05)，說(shuō)明Lja-SHP2在混合菌刺激后主要參與了鰓組織的免疫應答反應。為了進(jìn)一步探究Lja-SHP2與淋巴細胞亞群免疫應答反應的相關(guān)性，本研究分別使用B細胞有絲分裂原脂多糖(lipopolysaccharide， LPS)和T細胞的有絲分裂原植物凝集素(phytohemagglutinin， PHA)免疫刺激日本七鰓鰻。經(jīng)LPS免疫刺激后，與對照組相比，白細胞中Lja-SHP2蛋白表達顯著(zhù)上調，鰓組織和髓樣小體沒(méi)有顯著(zhù)性差異表達;但經(jīng)PHA免疫刺激后，與對照組相比，白細胞、鰓組織和髓樣小體3種組織中Lja-SHP2均有上調，尤其在白細胞中上調最為顯著(zhù)，大約是對照組的2.5倍，說(shuō)明Lja-SHP2參與了日本七鰓鰻由PHA介導的免疫應答反應。由于PHA能刺激日本七鰓鰻鰓組織中VLRA +淋巴細胞的活化，這表明Lja-SHP2可能參與了PHA介導的VLRA +淋巴細胞亞群的免疫應答反應。
SDS-PAGE檢測Lja-SHP2的重組表達、可溶性及純化結果
Lja-SHP2多克隆抗體效價(jià)與特異性檢測
Lja-SHP2 mRNA和蛋白質(zhì)在各免疫相關(guān)組織中的相對表達量
SHP2作為蛋白酪氨酸磷酸酶家族成員之一，參與多條信號通路，如RAS/MAPK通路、PI3K/AKT通路及JAK/STAT通路等，不僅為脊椎動(dòng)物胚胎發(fā)育所必需，而且也參與多種組織特異性細胞的增殖、分化和凋亡的調控。SHP2也是一種特殊的蛋白酪氨酸磷酸酶，它既可以作為正調節因子調節下游信號轉導通路，也可以在特定條件下發(fā)揮負調控作用。研究發(fā)現，與正常T細胞相比，在缺失ptpn11的T細胞中Erk激酶活化受到阻礙;表明SHP2通過(guò)調節Erk途徑促進(jìn)TCR信號傳導，是pre-TCR和TCR促進(jìn)T細胞成熟和增殖的常用信號傳感器。另外，SHP2通過(guò)介導T細胞發(fā)育和功能參與多種信號傳導途徑，可以調節細胞因子依賴(lài)性粒細胞生成，也是嗜酸性粒細胞分化的關(guān)鍵調節因子。
