甘露聚糖结合凝集素相关蛋白19(MAp19)的研究现状①

李　婷　李　萍

(河北北方学院医学检验学院病原生物与免疫学研究所，张家口075000)



·专题综述·

甘露聚糖结合凝集素相关蛋白19(MAp19)的研究现状①

李婷李萍

(河北北方学院医学检验学院病原生物与免疫学研究所，张家口075000)

补体系统是机体固有免疫的重要组成部分，可通过经典途径、凝集素途径和替代途径而被激活，发挥其生物学效应[1,2]。启动凝集素途径活化的第一个补体组分是甘露糖结合凝集素(Mannan-binding lection，MBL)/纤维胶原素(Ficolin，FCN)与MBL-相关丝氨酸蛋白酶(Mannose-binding lectin associated serine protease，MASP)结合形成的复合物。MASP家族由MASP-1、MASP-2、MASP-3丝氨酸蛋白酶及MAp19和MAp44非酶蛋白组成，其中MASP-2是参与凝集素途径活化的重要组分。MAp19是MASP-2的剪切体，其氨基酸序列分析显示仅比MASP-2羧基端前两个功能区多四个氨基酸残基。MAp19能与MBL结合，但无催化功能，它是否与MASP-2存在竞争抑制作用尚待进一步研究证实。此外发现MAp19与肾病、骨髓瘤以及SARS等疾病存在一定相关性。

1MASP基因及其编码产物

人MASP-1、MASP-3和MAp44基因位于染色体3q27上，由18个外显子组成：其中外显子1～8、10～11编码MASP-1/3的N端非催化结构域(即信号肽-CUB1-EGF-CUB2-CCP1- CCP2)；外显子13～18和外显子12分别编码MASP-1和MASP-3的肽激活区，即连接区(Link region)SP结构域和C末端mRNA非翻译区[3]。MAp44则是由MASP-1/3N端非催化结构域(即信号肽-CUB1-EGF-CUB2-CCP1-CCP2)和外显子9编码的17个氨基酸残基构成[4]。人MASP-2和MAp19基因位于染色体1p36上，由12个外显子组成：其中显子1和部分外显子2编码一段由15个氨基酸残基构成的信号肽，外显子3和其余外显子2编码CUB1结构域，外显子4编码EGF结构域，外显子6、7编码CUB2结构域，外显子8～11编码CCP1和CCP2结构域，外显子12编码MASP-2的肽激活区，即SP结构域和C末端mRNA非翻译区[5]。MASP-2由686个氨基酸残基组成；MAp19是由185个氨基酸残基组成的MASP-2剪接体，包括MASP-2N端CUB1、EGF结构域及C末端4个由外显子5编码的氨基酸残基(即EQSL：谷氨酸、谷氨酰胺、丝氨酸、精氨酸)和mRNA非编码区[6]。此外采用qRT-PCR检测发现：编码MASP-2的mRNA只在肝脏中表达；而编码MAp19的mRNA除在肝脏中高表达外，在肾脏和甲状腺中也有表达。免疫组化检测也证实MAp19在肝脏中高表达，在肾脏和甲状腺中低表达[7]。

2MAp19的主要生物学特性

MAp19是MASP家族成员之一，它也能与MBL/FCN结合形成大分子复合物。但上述大分子复合物没有酶活性，不能启动凝集素途径活化。在MAp19基因敲除小鼠中研究发现：外显子MAp19可以通过与小鼠MASP-2 竞争结合MBL的方式，使凝集素途径的活化下调或减弱[8]。但在人体正常生理水平下，MAp19对凝集素途径的活化没有减弱或抑制作用[9]。研究发现：血浆中绝大多数MASP-2以MBL/FCN-MASP-2复合物形式存在；而血浆中80%的MAp19以游离二聚体或四聚体形式存在，只有20%的MAp19能与MBL/FCN结合形成大分子复合物[10]。在MASP家族五个成员中，MAp19与MBL/FCN之间结合的亲和力最低，这可能与其缺少CUB2结构域有关[11]。目前认为，能够通过与MASP-2竞争结合MBL抑制凝集素途径活化的MASP家族成员，可能是MAp44而不是MAp19[12,13]。

3MAp19在血、尿液中含量变化及其与疾病的关系

3.1MAp19在血、尿液中含量变化Seyfarth等[14]检测了104例丹麦人血浆MAp19的含量，平均水平为217 ng/ml(26～675 ng/ml)，而同批次样本中MASP-2的含量是(534±213)ng/ml。若以质量为计算标准，MAp19(平均217 ng/ml)比MASP-2(平均534 ng/ml)低。当转换为摩尔浓度时，MAp19(19.1 kD)为11 nmol/L，MASP-2(74.2 kD)为7 nmol/L。进一步分析发现MASP -2的水平呈对数正态分布，而MAp19的水平既不呈正态分布也不呈对数正态分布，以上证实MAp19和MASP-2水平无相关性。比较同一样本的血清和血浆，发现血浆中MAp19的含量略微高于血清(平均值分别为258 ng/ml与205 ng/ml)，且两者的值呈高度的相关性(r2=0.88)。

MAp19的分子量很小，理论上即使是二聚体的形式也可以被肾小球滤过。对5个丹麦男性血浆和尿液样本中MAp19的含量分析发现[15]：血浆中MAp19的平均值为204 ng/ml，24 h尿液中MAp19的平均值为63 ng/ml；而同一批样本血液中MASP-2的平均含量是390 ng/ml，而尿液中MASP-2的平均含量小于1 ng/ml，低于检测下限。但在同一人中，血液和尿液中MAp19的含量没有相关性。根据人总的尿液排出体积计算MAp19在24 h排出量的平均值约为127 μg，总的排出量与血浆中的浓度也没有相关性。进一步通过蛋白印迹发现尿液中的MAp19被部分降解，且降解的片段来源于N端。这说明MAp19并非全部直接从肾小球滤过到尿液当中，有可能存在未知的代谢机制。

3.2MAp19与疾病的关系

3.2.1MAp19与肾病Musante等[16]通过色谱结合二维电泳的方法分离局灶节段性肾小球硬化(Focal segmental glomurular sclerosis，FSGS)患儿中的血清蛋白，复性后通过大鼠肾小球生物滤过法从几百种蛋白中获得十种蛋白，进一步通过质谱鉴定发现其中有6种蛋白会影响肾小球的通透性，MAp19是其中之一。

Kang等[17]发现肾细胞癌患者尿液中MAp19要明显高于健康人。用EDTA预处理尿透析液，发现可以增加MAp19的复性，表明MAp19是一种钙结合蛋白。体外实验证实重组MAp19对草酸钙结晶的形成有强烈的抑制作用，且呈浓度依赖性。原因可能是MAp19羧基端富含酸性氨基酸的区域(天冬氨酸和谷氨酸)可以为与钙离子的结合提供理想的静电环境。因而推测存在于尿液中的MAp19可通过阻止草酸钙在尿液中产生的作用方式，抑制肾结石的形成。

Aregger等[18]采用差异荧光凝胶电泳和蛋白质谱分析行心肺旁路手术患者术后的尿液样本，比较差异调节蛋白发现：术后患者尿液中MAp19的含量呈约3倍上调。

3.2.2MAp19与多发性骨髓瘤房亚哲等[19]应用蛋白质组学技术筛选多发性骨髓瘤(Multiple myeloma，MM)患者尿液中差异表达的蛋白质。经过三氯乙酸沉淀法提取尿液蛋白质后进行双向凝胶电泳，结果筛选出57个差异蛋白点，43个在MM组上调，14个下调。对其中30个差异蛋白点进行质谱分析，鉴定出MAp19是MM患者尿液中的差异蛋白质，且为上调蛋白。这提示MAp19可能在MM患者的免疫防御及免疫监视中起重要作用。

3.2.3MAp19与SARS刘俊丽等[20]以全长SARS-CoVN为诱饵蛋白从人胎肝细胞cDNA文库中筛选相互作用的分子，发现SARS-CoVN蛋白与MAp19相互作用，进一步利用免疫共沉淀试验验证二者间的关系。用Western blot 检测SARS-CoV N蛋白对MAp19表达量的影响。证实SARS-CoV N蛋白与MAp19的确能够在细胞内相互作用形成复合物，且SARS-CoV N能够显著提高MAp19的表达量，进而推测MAp19可能与SARS(Severe Acute Respiratory Syndromes)的发病有一定的相关性。

3.2.4MAp19与麻风病Boldt等[21]通过分析219例巴西麻风患者和495例健康志愿者血中MASP-2和MAp19的含量，并与之前报道的丹麦健康志愿者血中MASP-2和MAp19对比发现，血浆MASP-2水平的相对降低和MAp19水平的相对升高会增加人对麻风病的易感性，尤其是瘤型麻风病。因此MASP-2的基因型和血浆MASP-2、MAp19的水平有可能作为预测麻风病进展的生物学标志物之一。

4总结

MAp19是MASPS家族成员之一，起始于补体的活化研究。MAp19主要表达于肝脏，在肾脏中也可少量表达，但在尿液中的含量较高。已有研究发现MAp19与一些疾病相关，分析血液和尿液中MAp19的含量可以为临床多种疾病的诊断提供参考依据。MAp19生物学功能如何？是简单的肾小球滤过还是有其他的通过机制？是否具有调节和维持钙离子体内平衡的生理功能等仍需澄清。目前对其研究十分有限，更没有可靠的分析评价MAp19的方法。建立行之有效的检测方法，进一步分析MAp19的作用及其含量变化与临床相关疾病的关系，具有潜在的临床应用价值和良好的市场前景。

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[收稿2015-05-16修回2015-07-20]

(编辑许四平)

doi:10.3969/j.issn.1000-484X.2016.07.030

作者简介：李婷(1987年-)，女，硕士，主要从事固有免疫分子的检测与临床方面的研究，E-mail：m15350739758@163.com。 通讯作者及指导教师：李萍(1968年-)，女，硕士，教授，主要从事固有免疫分子的检测与临床方面的研究，E-mail：zjkliping@163.com。

中图分类号R392.1

文献标志码A

文章编号1000-484X(2016)07-1062-03

①本文为河北北方学院校级重大课题(ZD201313)。