整合蛋白耦联激酶

六、整合蛋白耦联激酶

如前所述，整合蛋白主要负责细胞细胞外基质黏附，并与生长因子受体产生协同效应，感受外界信号，激活细胞内部的信号分子，尤其是与之直接相关的FAK和ILK，从而将外界信号转变为细胞内的各种反应。但在很多肿瘤细胞中，FAK和ILK通常发生过表达现象并处于持续激活状态，大大降低了细胞对外界生长因子的依赖程度。在此过程中，ILK可能参与整合蛋白和钙黏蛋白的信号通路调节过程。

第一，ILK是一种结合整合蛋白β1或β3亚基的丝／苏氨酸蛋白激酶，其中含有锚蛋白重复序列，参与介导蛋白蛋白相互作用。ILK通过羧基端激酶活性区磷酸化β1整合蛋白胞质部分，参与信号传导过程，并对Fn产生正性调控。在表皮细胞中，过表达ILK可以阻断细胞－ECM以及细胞细胞相互作用，刺激锚定不依赖性的细胞周期进展。除此之外，ILK过度表达还伴随着E－钙黏蛋白的显著下调。ILK过度表达的上皮细胞在裸鼠体内可以形成稳定的肿瘤。这些结果表明，ILK是细胞外Fn组装过程中的一个重要调控因子，同时在细胞生长、存活和肿瘤形成中扮演重要角色。

第二，ILK参与整合蛋白信号通路中PI3K／PKB的活化过程。PI3K是一种重要的细胞内效应分子，能被广泛的细胞外信号激活，包括生长因子、细胞因子等；可以参与细胞增殖、细胞生存、蛋白翻译和代谢途径的控制，能够激活PKB和p70S6K等蛋白激酶。PI3K激活PKB／AKT需要对后者的第308位苏氨酸和第473位丝氨酸进行磷酸化。通常认为PIP3直接结合于PKB／AKT的PH（pleckstrin homology）结构域，导致PKB／AKB定位于细胞膜内侧，暴露第308位苏氨酸。持续激活PDK－1能够直接磷酸化PKB的第308位苏氨酸，但是单独磷酸化PKB的第308位苏氨酸，并不能充分激活PKB／AKT，还需Ser473的磷酸化。目前认为负责PKB Ser473位点磷酸化的蛋白激酶就是ILK。相应地，ILK显性抑制突变体（domi－nant－negative mutants）过表达可以明显抑制PKB Ser473磷酸化现象。这样，PDK－1和ILK协同促进PKB的完全活化，进而参与细胞增殖调控。

但是，ILK的活化可能需要PI3K的激酶活性。下述证据可以支持上述结果：①在ILK的氨基酸序列中，存在可以结合PIP3的PH结构域，该结构域高度保守；②PI3K的底物PIP3，能在体外特异地激活ILK的活性，增幅多达7倍。当细胞黏附到纤粘连蛋白上，或被胰岛素处理时，ILK能被快速激活，并且ILK的这些活性能被PI3K的拮抗剂wortmannin或者LY294002抑制。最后，在NIH3T3细胞中，PI3K的催化亚基p110以膜结合形式异位表达而持续活化时，引起ILK在无血清及无生长因子的情况下持续激活，这种高活性对LY294002并不敏感，说明PI3K位于ILK的上游。

第三，ILK还能激活Wnt信号通路的下游靶分子，包括LEF－1和β^－连环蛋白，后者也是钙黏蛋白信号通路的重要调控分子。实验发现，在HEK293细胞中转染ILK可以抑制GSK－3的活性，诱导β^－连环蛋白移位入核，并与Tcf／LEF－1结合形成活化转录因子。

另外，过度表达ILK并不改变细胞磷酸化FAK的程度，这一点与ILK对E－钙黏蛋白水平的影响不同，说明FAK的酪氨酸磷酸化并不参与ILK过度表达引起的信号改变。

比较ILK过度表达与Ras过度表达，可以发现，除了Fn基质组装显著不同外，有活性的Ras表达导致多种信号途径失去调节功能，并赋予细胞生长的血清不依赖性和锚定不依赖性。然而，ILK并不导致血清不依赖性生长，但会引起细胞生长的锚定不依赖性。这些结果表明ILK通常调控黏附依赖的信号途径，ILK失调导致了细胞生长的锚定不依赖性。这样，由于Fn基质组装需要激活的整合蛋白，ILK可能参与整合蛋白由里向外的信号调节过程。