肝配蛋白B2; EFNB2

  • EPH相关受体酪氨酸激酶配体5;
  • EPH相关激酶5的EPLG5配体;LERK5
  • HTK 配体;HTKL

HGNC 批准的基因符号:EFNB2

细胞遗传学位置:13q33.3 基因组坐标(GRCh38):13:106,489,745-106,535,662(来自 NCBI)

▼ 正文

有关肝配蛋白和受体蛋白酪氨酸激酶 Eph 亚家族的背景,请参阅 179610。

▼ 克隆与表达

肝癌跨膜激酶(HTK 或 EPHB4;600011)是 Eph 受体家族的成员。它具有广泛的组织分布,包括在几种骨髓造血细胞系中表达。与大多数家族成员不同,HTK 似乎不在中枢神经系统中表达。然而,与其他成员一样,它在原代上皮和上皮细胞衍生的细胞系中表达。贝内特等人(1995) 试图通过从肾细胞系克隆 HTK 的同源配体来定义 HTK 的功能作用。最终获得人和小鼠EPLG5克隆。他们发现配体cDNA编码336个氨基酸的跨膜蛋白。将表达 HTK 的 3T3 细胞与表达配体的 COS-7 细胞一起孵育,导致 HTK 的酪氨酸磷酸化。配体与其受体一样,广泛表达并可在多种组织中发挥作用。贝内特等人(1995)发现HTK的造血表达局限于单核细胞谱系,表明配体可能在这些细胞的分化和/或增殖中发挥作用。

塞雷蒂等人(1995) 分离了人和鼠的 cDNA,该 cDNA 编码一种被他们称为 LERK5(也称为 EPLG5)的蛋白质,该蛋白质是 EPH 相关酪氨酸激酶 ELK(EPHB1;600600)和 HEK(EPHA3;179611)的配体,并诱导其磷酸化。人和小鼠的 cDNA 分别编码 333 和 336 个氨基酸的预测蛋白质,具有 97% 的氨基酸同一性。LERK5 与 LERK 家族的其他成员具有 27% 至 59% 的氨基酸同一性。LERK5 在成人肺和肾以及胎儿心脏、肺、肾和脑中表达。

▼ 基因功能

Sakano 等人(1996) 进一步表征了 HTKL 的天然形式和可溶形式,它们是高度糖基化的。他们还报道了 HTKL 和 HTK 之间的结合相互作用以及 HTKL 在 HTK+ 细胞系上的生物学功能。

Takasu 等人通过用 Efnb2 处理胚胎大鼠皮层神经元,然后用谷氨酸刺激(2002) 观察到细胞内钙的大量增加取决于肝配蛋白受体 Ephb2 的细胞质结构域(600997)。Bdnf(113505) 治疗不会导致谷氨酸刺激的细胞内钙增加。Western blot 分析显示,Efnb2 处理增加了 Src 家族酪氨酸激酶 Fyn(137025) 对 NMDA 受体 2B(Nr2b 或 Grin2b;138252)位置 1252、1336 和 1472 的酪氨酸磷酸化。Efnb2 处理还增加了 Creb(123810) Ser133 的磷酸化,这是由 NMDA 受体介导的。此外,Efnb2 处理增强了 Bdnf 和 Cpg15 的谷氨酸激活。高须等人(2002) 得出结论,EFNB-EPHB-NMDA 受体相互作用可能代表突触形成或成熟启动的早期步骤,并可能增强 NMDA 受体对来自细胞外环境的活性依赖性信号作出反应的能力。从一个角度来看,Ghosh(2002) 指出 Grunwald 等人(2001)和亨德森等人(2001) 报道称,缺乏 Ephb2 的小鼠突触可塑性有缺陷,尤其是 CA1 突触,这可能是由于突触处 NMDA 受体缺乏适当的聚集所致。

帕尔默等人(2002) 表明 SRC 家族激酶或 SFK(参见 SRC;190090)是肝配蛋白 B 磷酸化和磷酸酪氨酸介导的反向信号传导的正调节因子。EphB 受体与 ephrin-B 的结合导致 SFK 快速募集到 ephrin-B 表达域并导致 SFK 短暂激活。通过延迟动力学,肝配蛋白-B 配体招募含有胞质 PDZ 结构域的蛋白酪氨酸磷酸酶 PTPBL(参见 600267)并被去磷酸化。这些数据表明存在一种开关机制,允许从磷酸酪氨酸/SFK依赖性信号传导转变为PDZ依赖性信号传导。

Grunwald 等人在小鼠海马神经元中(2004) 表明肝配蛋白 B2 和 B3(602297) 主要位于突触后,是突触可塑性所必需的,包括长期增强和长期抑制。EphA4 受体(602188) 也与孤立于其细胞质结构域的长期可塑性密切相关,表明肝配蛋白 B 蛋白是活跃的信号传导伙伴。格伦沃尔德等人(2004)建议肝配蛋白可以以相反的方式使用,具体取决于突触位点。

Foo 等人使用免疫荧光分析(2006) 发现 Efnb2 在动脉内皮细胞中表达,并且在发育中的小鼠血管系统中的动脉和静脉壁细胞(即周细胞和血管平滑肌细胞)上表达较低水平。转基因小鼠各器官壁细胞中Efnb2的特异性失活导致围产期死亡、皮肤、肺、胃肠道和肾小球的血管缺陷以及平滑肌细胞向毛细淋巴管的异常迁移。培养的 Efnb2 缺陷型小鼠平滑肌细胞在扩散、粘着斑形成和极化迁移方面存在缺陷,并且显示出运动性增强。对这些细胞的研究表明,Efnb2/Ephb 受体相互作用下游的 Crk(164762)-p130(Cas)(BCAR1; 602941) 复合信号传导下游参与了这些过程。富等人(2006) 得出结论,EFNB2 是血管壁组装过程中壁细胞迁移、扩散和粘附的关键调节因子,并且 EFNB2 具有细胞自主和细胞-细胞接触依赖性功能。

尼帕病毒(NiV) 和相关的致病性较低的亨德拉病毒属于副粘病毒亨尼帕病毒属。自 1999 年以来,马来西亚、新加坡和孟加拉国爆发了新冠病毒疫情,导致人类和猪等多种动物出现致命感染。在果蝠(假定的 NiV 天然宿主)中尚未观察到疾病死亡率。小血管中的内皮细胞合胞体是该疾病的标志。内格雷特等人(2005) 发现由 NiV 附着蛋白(NiV-G) 的胞外域和人 IgG(NiV-G-Fc) 的 Fc 区组成的融合蛋白与 NiV 允许的细胞系结合,但不与非允许的细胞系结合。NiV-G-Fc 免疫沉淀来自许可细胞系的 48 kD 蛋白质,胰蛋白酶片段分析将该蛋白质鉴定为 EFNB2。可溶性 NiV-G 结合可溶性 EFNB2,但 EFNB1(300035) 除外。可溶性 EFNB2 或其同源受体 EPHB4 抑制 NiV-G 或 NiV 融合蛋白(NiV-F) 介导的细胞间融合。转染 EFNB2(而非 EFNB1)使非允许细胞允许 NiV 包膜介导的融合。NiV-F/G 还介导表达 Efnb2 的原代大鼠神经元的感染。内格雷特等人(2005) 提出针对 NiV-G 的小分子拮抗剂可能是潜在的抗病毒药物,而针对 EFNB2 的分子可能在血管生成研究中有用。内格雷特等人(2005) 提出针对 NiV-G 的小分子拮抗剂可能是潜在的抗病毒药物,而针对 EFNB2 的分子可能在血管生成研究中有用。内格雷特等人(2005) 提出针对 NiV-G 的小分子拮抗剂可能是潜在的抗病毒药物,而针对 EFNB2 的分子可能在血管生成研究中有用。

孤立地,波拿巴等人(2005) 鉴定 EFNB2 是 NiV 和 Hendra 病毒的功能受体。

血管从头形成(血管生成)或在毛细血管从预先存在的血管中萌芽时形成(血管生成)。Herbert 等人使用斑马鱼血管发育的高分辨率成像(2009) 揭示了血管形成的第三种模式,其中第一条胚胎动脉和静脉(两条不相连的血管)源自共同的前体血管。第一个胚胎静脉是通过祖细胞从前体血管中选择性出芽,然后进行血管分离而形成的。赫伯特等人(2009) 发现这些过程受到配体肝配蛋白 B2 及其受体 EphB4(600011) 的调节,它们分别在动脉祖细胞和静脉祖细胞中表达,并相互作用以定向祖细胞迁移的方向。因此,赫伯特等人。

王等人(2010) 通过小鼠和斑马鱼的遗传实验证明,肝配蛋白 B2(EFNB2)(肝配蛋白受体酪氨酸激酶的跨膜配体)可促进血管生成内皮的萌芽行为和运动。王等人(2010) 将这种促血管生成功能与 ephrin-B2 在 VEGF 信号通路中的关键作用联系起来,他们详细研究了 VEGFR3(136352),即 VEGFC(601528) 的受体。在缺乏 ephrin-B2 的情况下,培养细胞和突变小鼠中 VEGFR3 的内化存在缺陷,这会损害小 GTPase Rac1(602048)、Akt(164730) 和丝裂原激活蛋白激酶 Erk(601795) 的下游信号转导)。王等人(2010) 得出结论,VEGFR3 信号传导与受体内化耦合。

萨瓦米法克等人(2010)表明,涉及PDZ相互作用的肝配蛋白-B2反向信号传导调节内皮尖端细胞引导,以控制生理和病理性血管生成中的血管生成萌芽和分支。在体内,ephrin-B2 PDZ 信号传导缺陷的小鼠表现出尖端细胞数量减少,小鼠视网膜血管前部的丝状伪足延伸较少。在病理环境中,PDZ 信号传导受损会降低肿瘤血管化和生长。从机制上讲,Sawamiphak 等人(2010) 表明肝配蛋白-B2 控制 VEGF 受体(VEGFR2; 191306) 内化和信号传导。重要的是,VEGFR2 的内化对于受体的激活和下游信号传导是必需的,并且是 VEGF 诱导的尖端细胞丝状足延伸所必需的。萨瓦米法克等人。

▼ 生化特征

晶体结构

EPHB 受体与跨膜 B-肝配蛋白结合并被跨膜 B-肝配蛋白激活,导致形成离散的双向信号传导中心,其中 EPH 受体酪氨酸激酶结构域将正向信号转导到其细胞中,而肝配蛋白将反向信号转导到其细胞中。希马宁等人(2001) 报道了 EPHB2 的 N 末端配体结合球状结构域以 2.7 埃的分辨率与 EFNB2 的完整胞外结构域结合的晶体结构。复合物中每个分子的整体结构与未结合分子中看到的相似。结合通过扩展的二聚化界面发生,该界面由延伸的肝配蛋白环插入受体表面的通道主导。

▼ 测绘

Cerretti 等人的地图 Bonaldo 等(1995) 通过种间回交分析将 Lerk5 定位到小鼠 8 号染色体的近端区域(1994) 通过原位杂交将后来鉴定为人类 EPLG5 的 cDNA 定位到人类染色体 13q33。

▼ 动物模型

王等人(1998) 通过胚胎干细胞中的同源重组实现了小鼠肝配蛋白-B2 基因的定向破坏。Ephrin-B2 敲除小鼠在头部和卵黄囊的毛细血管网络中的动脉和静脉以及心肌小梁中表现出血管生成缺陷。ephrin-B2 基因破坏会阻止静脉从毛细血管丛重塑为适当的分支结构。此外,它还会破坏动脉的重塑,表明预先指定的动脉和静脉内皮细胞之间的相互作用对于血管生成是必要的。这些结果提供了证据,证明动脉和静脉之间的差异部分是由基因决定的,并表明这两种血管之间的相互信号传导对于毛细血管床的形态发生至关重要。

为了分离小鼠中 Efnb2 的配体和受体样功能,Adams 等人(2001) 用编码 C 端截短的(Efnb2 δ-C) 或作为对照的全长配体(Efnb2 WT) 的 cDNA 替换内源基因。虽然纯合 Efnb2 WT/WT 动物能够存活且具有生育能力,但 Efnb2 胞质结构域的缺失会导致与 Efnb2 无效突变体(Efnb2 -/-) 类似的妊娠中期致死率。截短的配体足以恢复迁移颅神经嵴细胞的引导,但 Efnb2 δ-C/δ-C 胚胎显示出与 Efnb2 -/- 动物中观察到的类似的血管生成和血管生成缺陷。这些结果表明脊椎动物胚胎发育过程中 Efnb2 C 末端介导的功能有不同的要求。

马基宁等人(2005) 发现缺乏 Efnb2 C 端 PDZ 结构域的纯合突变小鼠在胚胎血管重塑中能够满足 Efnb2 的要求而存活。然而,他们出现乳糜胸并表现出主要的淋巴缺陷,包括增生、缺乏管腔瓣膜形成和淋巴重塑失败。