CD81的分子生物学研究进展(1)
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1990年，Oren等[1]以人T淋巴细胞瘤细胞免疫小鼠，制备系列杂交瘤和单克隆抗体，并从中鉴定出5A6单克隆抗体对于这一株人T淋巴瘤细胞系的生长具有显著的抑制作用。通过cDNA文库功能筛选技术，克隆了5A6单克隆抗体识别的细胞膜上的靶分子的基因，因为5A6单克隆抗体对于人T淋巴瘤细胞系的增殖具有抑制作用，因而将这种新克隆的基因命名为抗增生抗体识别靶分子-1(TAPA-1)，1994年统一命名为CD81分子[2]。研究表明，CD81是一种具有多种生物学活性的四跨膜蛋白质分子。
1.CD81的基因结构
Oren等[1]以人T淋巴瘤细胞系OCI-LY8为原始材料，提取细胞总mRNA,并建立真核细胞表达型cDNA文库，瞬时转染COS细胞之后，以5A6单克隆抗体对转染的COS细胞进行免疫结合分选，从能够与5A6单克隆抗体结合的COS细胞中提取质粒DNA，转化大肠杆菌并进行扩增以后，对表达载体的插入基因片段进行测序，获得了TAPA-1，即CD81分子的全长cDNA序列。随后，对于CD81分子的基因组DNA也进行了分析[3]。人CD81分子的cDNA长度为1.5kb,含有唯一的开放读码框架(ORF)。起始密码子上游一段238bp的5ˊ-端非翻译区是一段富含GC的基因结构区。开放读码框架由711核苷酸(nt)组成，编码由236个氨基酸残基组成的多肽，计算分子量为25809 D。编码区的下游是由600nt组成的3ˊ-端非编码区，多聚腺苷酸信号和多聚腺苷酸尾部结构区。以CD81 cDNA 编码区片段作为探针，对于细胞中的CD81 mRNA进行杂交检测，可识别大小为1.6kb 的 mRNA条带，提示克隆的CD81 cDNA基本上是其全长序列。对于人CD81基因组DNA进行分析，表明人CD81基因组DNA由7个内含子(intron)和8个外显子(exon)组成。其基因启动子区域的结构，符合看家基因(house keeping gene)启动子的结构序列特点。其中含有转录因子Sp1结合位点，HTF岛(HTF island)状结构。这是CD81在不同组织细胞中具有广泛表达活性的结构基础。人CD81基因组DNA定位于人基因组11p15.5-11.2位点上[3]。以人CD81 cDNA编码基因区基因为探针，以Northern 印迹杂交技术对CD81基因表达的分布特点进行了研究[1]。人T淋巴瘤细胞系OCI-LY8表达1.6kb的CD81 mRNA。另外还发现人CD81 cDNA 探针可与小鼠B细胞淋巴瘤细胞系38C13 mRNA进行交叉杂交，大小1.6kb左右。说明小鼠细胞表达的CD81 mRNA与人CD81 cDNA之间有高度的同源性。人U937细胞系没有CD81 mRNA的转录表达。对于未转染的COS细胞mRNA进行杂交检测，意外地发现一条1.6kb的杂交带。提示这些远缘细胞中有人CD81 cDNA识别的mRNA，但却缺乏5A6单克隆抗体识别的抗原位点结构。
, 百拇医药
2.CD81的蛋白质结构
人CD81的蛋白质分子由236个氨基酸残基组成。对于CD81蛋白质分子的一级结构进行分析，在其氨基末端序列中有一个甘氨酸位点，认为这是一个潜在的豆蔻酯酰化位点[1]。豆蔻酯酰辅酶A识别序列，即蛋白豆蔻酯酰转移酶活性，需要底物具备6个氨基酸残基组成的核心结构。这是一段6氨基酸多肽，第一个位点上必须是甘氨酸，第二位上的氨基酸残基可以是天门冬氨酸、谷氨酰胺、丝氨酸、缬氨酸、丙氨酸，或亮氨酸残基的任何一种。第五位上的氨基酸残基可以是丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、丙氨酸、天门冬氨酸、或甘氨酸的一种。人CD81蛋白质分子N-端氨基酸残基序列：甘氨酸-缬氨酸-赖氨酸-甘氨酸-半胱氨酸，第七位上是赖氨酸残基，这种结构完全符合豆蔻酯酰辅酶A/蛋白N-豆蔻酯酰转移酶复合物识别与结合序列的结构特点。事实上，生物合成标记实验也证实CD81分子蛋白质翻译后成熟过程的确发生了豆蔻酯酰化修饰。人CD81蛋白质分子结构中缺乏典型的信号肽序列，但对其亲水性序列进行分析，发现了四段跨膜结构位点，证实是四跨膜蛋白超家族的一个成员。从蛋白骨架结构上可以看，CD81分子与黑色素瘤相关抗原ME491以及白细胞膜蛋白CD37这两种四段跨膜蛋白分子极为类似。CD81分子的氨基末端和羧基末端都位于细胞浆中，分别由11和12个氨基酸组成。第一至四跨膜区分别由23、22、23和28个氨基酸组成。第一、二跨膜区之间的28个氨基酸组成第一胞外环，第二、三跨膜区之间的5个氨基酸构成胞内环，而第三、四跨膜区之间的89个氨基酸则组成一个较大的膜外环，研究表明，HCV包膜糖蛋白E2与CD81分子之间的结合位点就是位于这个由89个氨基酸组成的胞膜外大环结构。, 百拇医药(成军 综述 张玲霞 审阅)
1990年，Oren等[1]以人T淋巴细胞瘤细胞免疫小鼠，制备系列杂交瘤和单克隆抗体，并从中鉴定出5A6单克隆抗体对于这一株人T淋巴瘤细胞系的生长具有显著的抑制作用。通过cDNA文库功能筛选技术，克隆了5A6单克隆抗体识别的细胞膜上的靶分子的基因，因为5A6单克隆抗体对于人T淋巴瘤细胞系的增殖具有抑制作用，因而将这种新克隆的基因命名为抗增生抗体识别靶分子-1(TAPA-1)，1994年统一命名为CD81分子[2]。研究表明，CD81是一种具有多种生物学活性的四跨膜蛋白质分子。
1.CD81的基因结构
Oren等[1]以人T淋巴瘤细胞系OCI-LY8为原始材料，提取细胞总mRNA,并建立真核细胞表达型cDNA文库，瞬时转染COS细胞之后，以5A6单克隆抗体对转染的COS细胞进行免疫结合分选，从能够与5A6单克隆抗体结合的COS细胞中提取质粒DNA，转化大肠杆菌并进行扩增以后，对表达载体的插入基因片段进行测序，获得了TAPA-1，即CD81分子的全长cDNA序列。随后，对于CD81分子的基因组DNA也进行了分析[3]。人CD81分子的cDNA长度为1.5kb,含有唯一的开放读码框架(ORF)。起始密码子上游一段238bp的5ˊ-端非翻译区是一段富含GC的基因结构区。开放读码框架由711核苷酸(nt)组成，编码由236个氨基酸残基组成的多肽，计算分子量为25809 D。编码区的下游是由600nt组成的3ˊ-端非编码区，多聚腺苷酸信号和多聚腺苷酸尾部结构区。以CD81 cDNA 编码区片段作为探针，对于细胞中的CD81 mRNA进行杂交检测，可识别大小为1.6kb 的 mRNA条带，提示克隆的CD81 cDNA基本上是其全长序列。对于人CD81基因组DNA进行分析，表明人CD81基因组DNA由7个内含子(intron)和8个外显子(exon)组成。其基因启动子区域的结构，符合看家基因(house keeping gene)启动子的结构序列特点。其中含有转录因子Sp1结合位点，HTF岛(HTF island)状结构。这是CD81在不同组织细胞中具有广泛表达活性的结构基础。人CD81基因组DNA定位于人基因组11p15.5-11.2位点上[3]。以人CD81 cDNA编码基因区基因为探针，以Northern 印迹杂交技术对CD81基因表达的分布特点进行了研究[1]。人T淋巴瘤细胞系OCI-LY8表达1.6kb的CD81 mRNA。另外还发现人CD81 cDNA 探针可与小鼠B细胞淋巴瘤细胞系38C13 mRNA进行交叉杂交，大小1.6kb左右。说明小鼠细胞表达的CD81 mRNA与人CD81 cDNA之间有高度的同源性。人U937细胞系没有CD81 mRNA的转录表达。对于未转染的COS细胞mRNA进行杂交检测，意外地发现一条1.6kb的杂交带。提示这些远缘细胞中有人CD81 cDNA识别的mRNA，但却缺乏5A6单克隆抗体识别的抗原位点结构。
, 百拇医药
2.CD81的蛋白质结构
人CD81的蛋白质分子由236个氨基酸残基组成。对于CD81蛋白质分子的一级结构进行分析，在其氨基末端序列中有一个甘氨酸位点，认为这是一个潜在的豆蔻酯酰化位点[1]。豆蔻酯酰辅酶A识别序列，即蛋白豆蔻酯酰转移酶活性，需要底物具备6个氨基酸残基组成的核心结构。这是一段6氨基酸多肽，第一个位点上必须是甘氨酸，第二位上的氨基酸残基可以是天门冬氨酸、谷氨酰胺、丝氨酸、缬氨酸、丙氨酸，或亮氨酸残基的任何一种。第五位上的氨基酸残基可以是丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、丙氨酸、天门冬氨酸、或甘氨酸的一种。人CD81蛋白质分子N-端氨基酸残基序列：甘氨酸-缬氨酸-赖氨酸-甘氨酸-半胱氨酸，第七位上是赖氨酸残基，这种结构完全符合豆蔻酯酰辅酶A/蛋白N-豆蔻酯酰转移酶复合物识别与结合序列的结构特点。事实上，生物合成标记实验也证实CD81分子蛋白质翻译后成熟过程的确发生了豆蔻酯酰化修饰。人CD81蛋白质分子结构中缺乏典型的信号肽序列，但对其亲水性序列进行分析，发现了四段跨膜结构位点，证实是四跨膜蛋白超家族的一个成员。从蛋白骨架结构上可以看，CD81分子与黑色素瘤相关抗原ME491以及白细胞膜蛋白CD37这两种四段跨膜蛋白分子极为类似。CD81分子的氨基末端和羧基末端都位于细胞浆中，分别由11和12个氨基酸组成。第一至四跨膜区分别由23、22、23和28个氨基酸组成。第一、二跨膜区之间的28个氨基酸组成第一胞外环，第二、三跨膜区之间的5个氨基酸构成胞内环，而第三、四跨膜区之间的89个氨基酸则组成一个较大的膜外环，研究表明，HCV包膜糖蛋白E2与CD81分子之间的结合位点就是位于这个由89个氨基酸组成的胞膜外大环结构。, 百拇医药(成军 综述 张玲霞 审阅)