摘要：在生長因子刺激的成纖維細胞中, 整合蛋白依賴巨胞飲內化到細胞中。例如, 血小 板 來 源 生 長 因 子(platelet-derived growth factor, PDGF)刺 激 成 纖 維 細 胞 圓 背 皺 褶(circular dorsal ruffles)形成, 使β1和β3整合蛋白在細胞背部積累, 通過巨胞飲作用被逐漸內化到細胞中并促使細胞前緣新的黏附位點形成。
依賴網格蛋白的內吞主要包括以下幾個過程。先, 網格蛋白被招募到細胞膜, 聚合形成網格蛋白有被小窩(clathrin-coated pit, CCP)。然后, 網格蛋白有被小窩開始成核化, 在這個過程中, 磷脂酰肌醇4,5-二磷酸[PtdIns(4,5)P2]、表皮生長因子受體通路底物15(epidermal growth factor receptor pathway substrate 15, Eps15)、交叉蛋白(intersectins)和FCHO 蛋白(Fer/Cip4 homology domain only proteins)等物質決定了網格蛋白有被小窩的形成位點。
這個 “成核模式”通過招募網格蛋白 —銜接蛋白AP- 2(adaptor protein-2)和一些介導物質分選的特異性銜接蛋白, 對依賴網格蛋白內吞到細胞內的跨膜蛋白進行分選。接著, 細胞膜發生內陷, GTP酶發動蛋白 (dynamin)被招募到CCP的頸部, 隨后, GTP水解使發動蛋白自解聚, zui終, 導致網格蛋白包被去組裝, 形成含有物質的內體囊泡 , 從而介導物質的內吞。
網格蛋白銜接蛋白Numb、Dab2( c l a thrin adaptors disabled homologue 2)與Eps8(epidermal growth factor receptor pathway substrate 8)的磷酸化酪 氨 酸 結 合 區 域(phosphotyrosine-binding, PTB)與整合蛋白β亞基胞質末端保守的NPxY/NxxY模體相互作用后, 可調控整合蛋白以依賴網格蛋白的方式內吞入細胞。例如, Numb的磷酸化可調控β1和 β3整合蛋白內化并促進細胞遷移。Dab2與銜接蛋白ARH(autosomal recessive hypercholesteremia) 和/或AP-2結合可促進活化的β1整合蛋白內吞入細胞, 調節微管依賴的細胞黏附。同時, Dab2也可招募Eps15蛋白特異性地調控非活化的α1β1、α2β1和 α3β1整合蛋白內化入細胞。
Arf GTP酶(ADP-ribosylation factor GTPase)也可調控整合蛋白依賴網格蛋白內吞入細胞。例如, Arf6 GAP ARAP2(ArfGAP with RhoGAP domain, ankyrin repeat and PH domain 2, 含有RhoGAP結構, 錨定蛋白重復結構域和PH結構域2的ADP核糖基化因子GTP酶活化蛋白)可調控β1整合蛋白依賴網格蛋白的內化和細胞黏附解聚的過程。ADP核糖基化因子5(ADPribosylation factor 5, Arf5)/Arf6 GEF BRAG2 (布雷菲德菌抗性的Arf-GEF2)通過網格蛋白和銜接蛋白AP-2激活ADP核糖基化因子5(Arf5), 進而促進癌細胞中α5β1的內化并調控內皮細胞形成和血管生成。
研究表明, 一些整合蛋白也能以不依賴網格蛋白的方式內吞入細胞, 其中, 大部分整合蛋白依賴胞膜窖(caveolae)內吞到細胞中。例如, 肌成纖維細胞中的α5β1整合蛋白、骨肉瘤細胞系中的α2β1 整合蛋白以及骨髓間充質干細胞中的β1整合蛋白, 它們的內化均與胞膜窖有關。白細胞發生遷移時, 白細胞膜表面的αLβ2整合蛋白在黏附分子JAMA(junctional adhesion molecule-A)的幫助下依賴胞膜窖內吞入細胞。在成纖維細胞中, 黏結蛋白聚體 (syndecan-4, 跨膜硫酸乙酰肝泰蛋白多糖家族成員之一)與纖維蛋白的結合(不同于整合蛋白的結合位點), 通過PKCα(protein kinase C alpha)和Rho GTP酶引發一個信號級聯反應, 這個過程促進了β1整合蛋白的內吞。β1整合蛋白的內吞使細胞表面的整合蛋白重新分布, 進而促進了細胞遷移和傷口愈合。研究發現, PKCα對整合蛋白內化和趨觸性細胞遷移的調控與胞膜窖的功能相關。PKCα激活成蛋白 FMNL2(formin-like protein 2), 促使其直接與β1整合蛋白結合, 隨后將β1整合蛋白內化到細胞中, 但這個依賴胞膜窖的特異性途徑目前并不清楚。
此外, 一些整合蛋白也可依賴其他方式發生內化, 如α5β1整合蛋白也可依賴SCAR/WAVE(WASP familyverprolin homologous protein, 定 位 于 細 胞 的片狀偽足, 參與細胞運動)肌動蛋白成核復合物內化到細胞中。ADP核糖基化因子4(Arf4)通常與高爾基體運輸有關, 在介導物質內吞的運輸過程中發揮間接作用。在Rab21表達的癌細胞中, 活化的整合蛋白可依賴Arf4快速地內化到晚期內體(late endosomes, LEs)或者溶酶體。