AP1andMAPK.doc

激活子蛋白-1（activatorprotein1,AP-1）由c-jun蛋白和c-fos蛋白家族成员组成,是细胞内归属于bZIP类DNA结合蛋白的一种重要的转录因子。c-jun蛋白家族和c-fos蛋白家族成员之间相互作用而形成多种形式的同源二聚体或异源二聚体AP-1，存在于多种细胞中,可被激素、生长因子、细胞因子、神经介质、热休克、电休克、紫外线、氧应激、以及过表达的癌基因等多种刺激所诱导。活化的AP-1能调控许多因子如IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-8、MIP-1α、MCP-1、ICAM-1、VCAM-1和Pascel等基因的表达，被誉为细胞内信号传导的第三信使,启动基因转录的分子开关,在细胞增殖，分化，凋亡，胚胎发育，炎症及其它病理过程中起着重要作用。另据报道，学习、记忆及神经发育等均与AP-1蛋白表达有关。
一、AP-1的组成
AP-1由c-jun蛋白（5.5kD）家族和c-fos蛋白(3.9kD)家族成员组成,c-jun蛋白家族成员含c-jun、junB和junD,c-fos蛋白家族成员包括c-fos、fosB、foral和fraz。fos和jun两种蛋白家族成员的氨基酸序列中均存在着若干个周期性的亮氨酸并具有螺旋结构,因而彼此之间可通过LZ形式，以1:1的比例构成同源二聚体或异源二聚体复合物。其中，jun蛋白家族可形成同源二聚体或异源二聚体，而fos蛋白家族间不能形成同源二聚体，但能与jun蛋白家族形成稳定的异源二聚体，且较jun蛋白家族形成的同源二聚体具有更高的DNA结合活性。因此，在大多数细胞中AP-1的主要形式为c-fos/c-jun异源二聚体。AP-1可作用于靶基因启动子上的AP-1结合位点,即佛波酯(12-Ｏ-tetra-decanoyl-phorbol-13-acetate,TPA)反应组件(其序列是5’-TGACTCA-3’)，调控靶基因的转录。此外，jun与fos家族成员还能与其它的转录因子家族如CREB/ATF,NFAT,ETS,NF-κB及细胞核激素受体结合而发挥作用。值得指出，不同的AP-1二聚体的活性呈现差异，例如fos/junD二聚体与靶基因启动子上AP-1结合位点的结合力明显高于fos/junB二聚体,这可能影响靶基因的转录速率，导致不同的生物学效应。
二、AP-1的信号转导
AP-1的活性除了经MAPK信号转导通路的磷酸化调控外,其它一些蛋白激酶如PKC和蛋白酪氨酸激酶亦可以调节活化AP-1。
（一）c-fos的激活
c-fos基因启动子区主要由3个转录调控组件--cAMP反应组件(cAMPresponseelement,CRE)、血清反应组件(serumresponseelement,SRE)及sis诱导组件(sisinducibleelement,SIE)所组成。因此，c-fos-CRE,c-fos-SRE及c-fos-SIE的活性变化直接与c-fos基因的表达有关，从而影响AP-1的激活。
c-fos-CRE与CRE结合蛋白(CREB)及部分相关的转录因子结合。蛋白激酶Ａ能磷酸化CREB的133位丝氨酸,导致CREB的活化。活化的CREB与其结合蛋白CBP结合,后者可能介导CREB与基本转录组件的作用。钙调素依赖蛋白激酶(CaMK-4)可使CREB的133位丝氨酸磷酸化而活化;而CaMK-2可同时磷酸化CREB的133位丝氨酸和另一位点的丝氨酸,从而阻滞CREB的活化。在生长因子刺激下,Ras依赖蛋白可以对CREB进行磷酸化。
c-fos-SRE与血清反应因子(serumresponsefactor,SRF)和募集三元复合物因子(ternarycomplexfactor,TCF)结合形成三元复合物。TCF蛋白属于DNA结合蛋白的ETS区域家族,后者由Elk-1、SAP1和SAP2/NET/ERP等组成。因此，至少存在SRE/SRF/Elk-1和SRE/SRF/SAP1等三元复合物形式。Elk-1羧基端的数个氨基酸位点可以分别被ERK、JNK及P38MAPK磷酸化而活化，SAP1亦可以被ERK与P38蛋白激酶磷酸化而活化，由此促进SRE/SRF/Elk-1和SRE/SRF/SAP1三元复合物的形成，从而提高c-fos基因的转录，最终活化AP-1(图6-5)。

c-fos-SIE可与转录因子STAT1和STAT3的复合物结合。研究表明,集落刺激因子-1（CSF-1）与血小板源性生长因子(PDGF)可以激活Ras,Ras依赖的信号通路直接参与c-fos启动子中STAT的活化，故而促进c-fos基因的转录；ERK蛋白激酶可使转录因子STAT1和STAT3的丝氨酸发生磷酸化,提高STAT1和STAT3功能活性；在TPA、生长因子、CSF1、PDGF等的刺激下,c