趋化因子的重要结构成分

三、趋化因子的重要结构成分

已有的研究表明：趋化因子的某些特殊结构成分与其生物学功能密切相关，如CXC趋化因子的N端序列、ELR序列和C末端α螺旋等。

CXC趋化因子N端保守的ELR（glutamate－leucine－arginine）氨基酸序列与其生物学功能有密切关系，对其受体如CXCR1与CXCR2等的激活中起重要作用。IL－8和许多CXC趋化因子含有ELR，具有中性粒细胞趋化活性。实验证明，若在不含ELR的趋化因子PF4的N端加上ELR序列，则此PF4－ELR成为一个中性粒细胞趋化因子，能够与CXCR、IL－8R发生结合。除ELR之外，CXC趋化因子N端其他结构也是十分重要的。将ELR导入另一个趋化因子IP－10的N端，并不能重现在PF4中观察到的现象。这说明CXC趋化因子的其他部分对于激活受体同样是十分重要的。事实上最近发现，IL－8的N端丝氨酸前的一个环状结构参与形成了一个疏水性口袋样结构，这一结构在IL－8与CXCR1作用时是必需的。

多数CXC趋化因子与其受体的结合均依赖其N端。若将CXC趋化因子的氨基端缩短或延长，则失去了与受体结合的能力。对该趋化因子亚家族分子单个氨基酸的置换实验显示，第一个丝氨酸前的精氨酸被其他氨基酸置换后，它与受体的结合能力明显削弱。提示该精氨酸在趋化因子与其受体的识别中具有重要作用。其他CXC趋化因子，如SDF－1、IP－10、Mig和IL－8等都有这一保守的精氨酸残基。

通过对RANTES及其受体间相互作用的研究，发现其C端的α螺旋对该趋化因子发挥其生物学功能是必不可少的。4A12是小鼠抗人RANTES分子的单克隆抗体，该抗体具有能阻断RANTES抑制HIV感染及其诱发的胞内Ca^2＋浓度升高的作用，同时该抗体还能有效识别并结合已经结合在细胞膜表面的RANTES分子，提示4A12与RANTES的结合并不影响或改变RANTES与其受体的结合，但却显著改变了该趋化因子的生物学活性。进一步研究表明，4A12识别的抗原表位位于RANTES分子的C端，与C端的α螺旋及氨基葡聚糖的结合位点重叠。上述实验清楚表明，某些趋化因子的功能与其C端结构有密切关系。

在CC趋化因子中，不存在类似于ELR这样的与其功能有关的特定结构域。然而，通过单个氨基酸突变以及切除部分序列，发现CC趋化因子的N端对其活性同样也是非常重要的。也有研究表明，在CC趋化因子与其受体相互作用时，其氨基酸的第1个丝氨酸残基与第1个β片层之间的环形结构参与了此过程。C端的α螺旋对于最大限度发挥趋化因子的生物学作用是必不可少的。