NOX基因家族结构与功能多样性的研究(2)

NOX的C端能够结合黄素蛋白,N端横跨细胞膜且具有疏水性。FAD等一些其它物质虽然也能够结合黄素蛋白,但是与NOX的C端并不具有较高的同源性,它们的跨膜


NOX的C端能够结合黄素蛋白,N端横跨细胞膜且具有疏水性。FAD等一些其它物质虽然也能够结合黄素蛋白,但是与NOX的C端并不具有较高的同源性,它们的跨膜片段均有六个。NOX的钙结合区在N末端,可以让NOX5直接作用于Ga+。在NOX4、NOX3和NOX2的N端往往存在有水解位点,人们推测此位点能够传递信号,但还缺少足够的证据来证实[8]。尽管NOX5没有这段信号肽,但其C端所表现出的性质与前四类亚基相似,因此也归类于NOX家族。

2NOX的细胞组织分布及表达

2.1NOX1

NOX1基因又名NOH1基因或MOX1基因。NOX1基因最少有三种剪切变构体,即NOX1β、NOX1γ、NOX1α。NOX1由564个氨基酸所构成,与NOX2的同源性高达60%,因此在哺乳动物中可以把前者当作后者的首个同源的氧化酶。NOX1的主要功能是增强机体的防御能力以及参与对细胞分化的调节,不仅分布在上皮细胞、血管平滑肌细胞中,而且在内皮细胞、周细胞、视网膜外细胞、以及生殖器官等处也有分布[9];在很多前列腺癌和结肠癌等的肿瘤中,也有NOX1的表达;当科学家研究具有病变的组织或器官时(如前列腺发生癌变),则发现NOX1量发生了急剧的下降;NOX1在豚鼠的胃中有而人的没有,这说明它在胃中有种属性。

2.2NOX2

NOX2最初在吞噬细胞和中性粒细胞内发现并且在吞噬细胞中有很高的表达,因此又称gp91phox(gp表示糖蛋白,phox表示吞噬细胞氧化酶成分)。NOX2氧化酶是由两个膜结合的p22phox和NOX以及四个胞浆成分组合的复合体,NOX2是典型代表主要表现的功能亚基,其基因定位在X染色体p21.1,其蛋白中有570个氨基酸。NOX2最早在吞噬细胞中发现,后来随着研究的进行,NOX2是NOX家族里含量最多,分布最广,在心肝脾肺肾以及各种腺体、组织中均有分布。陆续发现在肝细胞、心肌细胞、上皮细胞以及脑细胞等的非吞噬细胞中也存在[10]。然而在内皮细胞、神经元、免疫细胞中含量均比较少[11]。科学家在研究海马神经元时发现NOX2主要在细胞膜的突触部位,这极大的增强了它的记忆功能。研究表明,NOX2介导产生的ROS是多巴胺能神经元应激损伤的重要来源。.NOX2蛋白位于小胶质细胞中,产生的ROS分泌到细胞外,对周围神经元具有损伤作用。

2.3NOX3

NOX3与NOX2的同源性高达56%。定位在人类6号染色体q25.1~26的基因是NOX3基因,其蛋白中含有568个氨基酸。最早把NOX3定义为在一些胚胎组织如肾脏和肝脏中表达的酶。经研究发现,NOX3与NOX1、NOX2的构造很相似,可以推测出它们可能有相似的功能,目前已证明了NOX3是具有氧化作用的酶,主要分布于内耳如内耳的前庭、感觉上皮等处,其次在大脑、胎儿肾脏、脾、头盖骨与肺中也有少量的分布。科学家对老鼠的NOX3做了一系列的研究,发现老鼠内耳的耳石必须要有NOX3的作用才能够得已形成,其中NOX3可能是促进了二酪氨酸与其它蛋白质的结合,最终形成蛋白质沉淀,进而耳石的钙化中心。如果编码NOX3的基因发生了突变,则耳石就不能形成,由此可能会造成老鼠头部倾斜。然而对于人类儿时的形成来说,NOX3并没有如此显著的作用的。或许和药物所导致的耳毒性有关[13]。