摘要：  Sab （SH3 domain-binding protein that preferentially associates with Btk） 蛋白， 又稱(chēng)SH3BP5 （SH3domain-binding protein 5） 蛋白， 是具有調控線(xiàn)粒體生理功能的線(xiàn)粒體外膜支架蛋白， 可與酪氨酸激酶Btk （Bruton's tyrosine kinase） 、絲氨酸-蘇氨酸激酶JNKs （c-Jun amino-terminal kinases） 及p38γ結合， 從而調控B細胞抗原受體和線(xiàn)粒體JNK、p38γ信號通路， 參與B細胞生長(cháng)發(fā)育和線(xiàn)粒體信號轉錄等重要生理過(guò)程。調節Sab蛋白的表達可改善Btk、JNKs及p38γ異常引起的相關(guān)疾病， 如神經(jīng)系統疾病和肝損傷等， 因而Sab蛋白有望成為藥物研發(fā)的潛在靶點(diǎn)。本文簡(jiǎn)述了Sab蛋白的結構、功能及與彌漫大B細胞淋巴瘤、神經(jīng)系統疾病和急性肝損傷的關(guān)系， 旨在為藥物研發(fā)提供新的思路和理論依據。

　　

　　關(guān)鍵詞：Sab蛋白； 結構； 功能； 靶點(diǎn)； JNK.

　　

　　上世紀末， Matsushita等[1]發(fā)現并鑒定了可與Bruton酪氨酸激酶（Bruton's tyrosine kinase, Btk） SH3 （Src homology 3） 結構域相結合的一種蛋白， 命名為Sab （SH3 domain-binding protein that preferentially associates with Btk） 蛋白。由于該蛋白是由基因SH3BP5編碼， 故又稱(chēng)為SH3BP5 （SH3 domain-binding protein 5） 蛋白。2002年Wiltshire等[2]發(fā)現Sab蛋白可作為底物與JNK （c-Jun N-terminal kinase） 結合并激活。隨后Court等[3]發(fā)現Sab蛋白可被p38γ （也稱(chēng)為SAPK3, stress-activated protein kinase 3） 磷酸化而激活。與Sab蛋白結合的Btk、JNK和p38γ是體內的關(guān)鍵激酶， 分別參與B細胞的生長(cháng)發(fā)育和調控線(xiàn)粒體信號轉錄等重要生理過(guò)程。因此， Sab蛋白在多種信號通路中起關(guān)鍵作用， 有望成為一個(gè)藥物開(kāi)發(fā)的潛在靶點(diǎn)。本文主要對Sab蛋白的結構、功能及與彌漫大B細胞淋巴瘤、神經(jīng)系統疾病、肝損傷等的關(guān)系進(jìn)行綜述， 為與Sab靶點(diǎn)相關(guān)新藥的研發(fā)提供參考。

　　

　　1 Sab蛋白的結構特征。

　　

　　人編碼Sab蛋白的基因 （SH3BP5） 位于1號染色體1q43上， 其開(kāi)放閱讀框架有1 275個(gè)核苷酸， 由425個(gè)氨基酸殘基組成， 相對分子質(zhì)量為70 k Da[1,4].該基因可在多種組織中表達， 如腦、淋巴結、胸腺、骨髓、肝臟、脾、結腸、小腸和前列腺等， 尤其在生殖器官如睪丸和卵巢中高表達[1].

　　

　　Sab蛋白分布于線(xiàn)粒體外膜， 如圖1所示。N端在線(xiàn)粒體外膜內側， 是一個(gè)延伸的肌球蛋白樣卷曲螺旋， 其中包含一個(gè)能與SH3結合的結構域；線(xiàn)粒體外膜外側的C端約占整體長(cháng)度的1/5, 具有2個(gè)絲裂原激活蛋白激酶相互作用配基 （kinase interaction motifs, KIMs） 和4個(gè)存在于C端1/2處的絲氨酸-脯氨酸JNK磷酸化位點(diǎn)[2,5].Sab蛋白的結構與SH3結合蛋白有所不同， 即Sab蛋白的SH3結合區域無(wú)脯氨酸富含序列， Matsushita等[1]猜測Sab的SH3結合區域盡管無(wú)脯氨酸富含序列， 但也能形成左旋多聚脯氨酸II型螺旋結構。

　　

　　2 Sab蛋白的功能。

　　

　　2.1 調節B細胞抗原受體信號通路。

　　

　　Btk作為胞質(zhì)酪氨酸激酶中Btk/Tec家族成員， 是B細胞抗原受體 （B-cell antigen receptor, BCR） 信號通路的關(guān)鍵激酶， 該蛋白結構從N端到C端分別為PH （plecks trin homology） 、TH （tec homology） 、SH3、SH2和激酶結構域[6].Sab可優(yōu)先結合Btk, 而不是其他胞質(zhì)酪氨酸激酶， 提示Sab對Btk信號通路的影響具有一定的專(zhuān)一性[1].Sab蛋白與Btk的SH3結構域結合， 而且不依賴(lài)Btk的激活或磷酸化[7].Sab高表達的B細胞在BCR誘導下， Btk的自我磷酸化及轉磷酸化顯著(zhù)降低， 進(jìn)而降低Btk的活性， 而且Btk相關(guān)的鈣動(dòng)員、肌糖1, 4, 5-三磷酸的產(chǎn)生及細胞凋亡等都顯著(zhù)減少。因而， Sab蛋白可以作為Btk的反式調節蛋白， 在B細胞抗原受體信號通路中起負調節作用[7].

　　

　　2.2 調節線(xiàn)粒體MAPK信號通路。

　　

　　2.2.1調節線(xiàn)粒體JNK信號通路。

　　

　　Wiltshire等[2,5]應用酵母雙雜交系統研究發(fā)現， Sab體外能與JNK發(fā)生相互作用。Sab的KIMs與JNK下游靶標分子c-Jun的JNK對接域的KIMs具有相似性， Sab與JNK結合是通過(guò)KIM1進(jìn)行相互作用。而Takeshita等[8]認為， Sab可通過(guò)SH3結合結構域 （SH3-binding domain, SH3BD） 、KIM1和KIM2與JNK結合， 且KIM1、KIM2與JNK的結合互不影響。共聚焦免疫細胞化學(xué)和細胞分離研究發(fā)現， Sab能夠使JNK靶向到線(xiàn)粒體， 與JNK的一部分結合并共同定位于線(xiàn)粒體， 進(jìn)而啟動(dòng)下游程序[2].

　　

　　Win等[9]在研究急性肝損傷模型時(shí)發(fā)現JNK與Sab結合后， 導致線(xiàn)粒體外膜內側Sab的非受體型6蛋白酪氨酸磷酸酶 （protein tyrosine phosphatase, nonreceptor type 6, SHP1 or PTPN6） 釋放， SHP1被p-Src磷酸化生成p-SHP1, 并轉移到線(xiàn)粒體內膜， 在內膜平臺蛋白[對接蛋白4 （docking protein 4, DOK4） ]的作用下， 使p-Src （活化形式） 去磷酸化而失活。pSrc能夠維持電子傳遞， 而Src可破壞電子傳遞， 而且在線(xiàn)粒體呼吸鏈復合物酶I的作用下產(chǎn)生大量的活性氧 （reactive oxygen species, ROS） [10], 進(jìn)而激活上游MAPK導致JNK的持續激活 。

　　

　　Win等[11]研究發(fā)現， 由衣霉素和brefeldin A誘導的內質(zhì)網(wǎng)應激可引起JNK的磷酸化及內質(zhì)網(wǎng)鈣離子的釋放， JNK可與Sab結合進(jìn)而降低呼吸功能引發(fā)ROS增加；同時(shí)鈣離子進(jìn)入線(xiàn)粒體， 使ROS產(chǎn)生增強， 進(jìn)而誘發(fā)JNK的持續激活， 引起細胞凋亡。

　　

　　已知JNK的持續激活可激活凋亡信號通路。抗凋亡蛋白 （Bcl-2和Bcl-XL） 及凋亡蛋白 （Bim和Bmf） 都可作為JNK的底物， 引起Bcl家族凋亡蛋白活性的增加和Bcl家族抗凋亡蛋白活性的降低， 導致線(xiàn)粒體外膜的滲透性增加， 促進(jìn)細胞色素c和其他蛋白的釋放， 激活caspase而引發(fā)凋亡[5].同時(shí)， JNK和Sab結合產(chǎn)生的ROS也能激活線(xiàn)粒體凋亡信號通路， 誘導損傷線(xiàn)粒體的滲透性轉位 （mitochondrial permeability transition, MPT） , 從而增加線(xiàn)粒體內膜的滲透性， 引起線(xiàn)粒體腫脹， 導致組織壞死。

　　

　　Chambers等[13]發(fā)現， 小干擾RNA （small interfering RNAs, si RNAs） 和能夠與Sab蛋白KIM1結構域結合的細胞滲透肽Tat-SabKIM1都能選擇性地阻止Bcl-2的磷酸化、線(xiàn)粒體膜電位的下降、超氧化物的產(chǎn)生及細胞死亡， 但不影響c-Jun的磷酸化和AP-1的轉錄。然而， JNK抑制劑TI-JIP1在阻止細胞凋亡的情況下也能影響c-Jun的磷酸化和AP-1的轉錄， 不具有選擇性。因此， Sab抑制劑的研究可能成為線(xiàn)粒體JNK信號通路相關(guān)疾病的新思路， 而不影響JNK的核轉錄功能， 也可能降低JNK抑制劑的相關(guān)不良反應。

　　

　　2.2.2調節線(xiàn)粒體p38信號通路。

　　

　　p38γ是存在于線(xiàn)粒體的p38 MAPK亞家族成員。Court等[3]通過(guò)對KIM1和KIM2進(jìn)行選擇性突變確定了p38γ也是依賴(lài)KIM1而使Sab磷酸化。p38γ對Sab蛋白的磷酸位點(diǎn)主要發(fā)生在321位的絲氨酸， 而JNK主要使321位的絲氨酸磷酸化， 這與JNK使Sab磷酸化的位點(diǎn)一致 （主要磷酸化位點(diǎn)） , 提示p38γ和JNK可能擁有共同的線(xiàn)粒體靶點(diǎn)Sab.然而， p38γ也能使Ser391少量磷酸化， 而JNK卻不能使Ser391磷酸化， 這也為p38γ的底物識別提供一些新思路。

　　

　　總之， Sab蛋白既能與Btk, 也能與JNK、p38γ結合， 對Btk、JNK和p38γ的信號轉導通路的相互交聯(lián)具有一定的作用。鑒于Btk、JNK和p38γ是機體生命過(guò)程 （如調控B細胞生長(cháng)發(fā)育、調控線(xiàn)粒體信號轉錄等） 中發(fā)揮重要作用的分子， 且Btk、JNK異常與多種疾病 （如神經(jīng)系統疾病、肝損傷等） 相關(guān)， 因而Sab有望作為一些疾病治療的潛在靶點(diǎn)。

　　

　　3 Sab蛋白與彌漫大B細胞淋巴瘤。

　　

　　Kobayashi等[14]在研究187例非特殊型彌漫大B細胞淋巴瘤 （diffuse large B-cell lymphoma, DLBCL） 患者時(shí)發(fā)現， 60%患者的瘤細胞中Sab抗原表達為陽(yáng)性， 而且在CD5DLBCL和活化B細胞樣 （activated B-cell-Like, ABC） DLBCL中陽(yáng)性率更高。與Sab陰性組相比， Sab陽(yáng)性組與老年 （>60歲） 和腫瘤晚期 （III/IV期） 相關(guān)， 存活率也更低。上述結果提示， Sab蛋白的表達與DLBCL的臨床特征具有一定相關(guān)性， 因此有必要深入研究DLBCL細胞中Sab的功能， 如Sab與Btk和JNK的關(guān)系， 可能將有助于闡明DLBCL發(fā)生的分子機制。

　　

　　4 Sab蛋白與神經(jīng)系統疾病。

　　

　　Sodero等[15]最新研究發(fā)現， Sab在成年小鼠腦內廣泛表達， 尤其在海馬、中腦腹側和小腦具有高表達。在純化的突觸體、海馬神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細胞中也可發(fā)現Sab, 而且Sab的分布與其結合分子JNK的分布具有相似性。使用Sab抑制劑細胞滲透肽Tat-SabKIM1能夠顯著(zhù)降低海馬神經(jīng)元的放電頻率和振幅， 表明Sab蛋白介導的信號通路能夠影響神經(jīng)元的活性。神經(jīng)元中Sab介導信號通路的具體作用仍不清楚， 推測軸突線(xiàn)粒體上的Sab對于高能量需求的樹(shù)突和軸突末端區的線(xiàn)粒體快速轉運和去極化線(xiàn)粒體的再生是必需的；而且線(xiàn)粒體向突觸的轉運是依賴(lài)Sab蛋白和JNK共同完成。因此， 基于Sab在腦內的表達和分布， 可見(jiàn)腦內特殊的Sab介導的信號通路通過(guò)激酶的相互作用調控線(xiàn)粒體生理功能， 進(jìn)而對神經(jīng)元活性發(fā)揮重要功能。

　　

　　6-羥基多巴胺誘導的神經(jīng)毒性是由JNK定位于線(xiàn)粒體引起的， 而Sab抑制劑細胞滲透肽Tat-SabKIM1能夠顯著(zhù)降低6-羥基多巴胺誘導的SHSY5Y細胞毒性。Tat-SabKIM1能夠降低活性氧的產(chǎn)生、蛋白羰基化及脂質(zhì)過(guò)氧化反應， 增加線(xiàn)粒體膜電位和氧消耗速率， 阻止大鼠JNK轉位， 增加TH神經(jīng)元數量， 提示Tat-SabKIM1可通過(guò)阻止JNK轉位到線(xiàn)粒體而降低6-羥基多巴胺誘導的神經(jīng)毒性， 進(jìn)而發(fā)揮抗帕金森疾病的作用[16].Takeshita等[8]研究發(fā)現， Sab是分泌生物活性肽humanin發(fā)揮神經(jīng)保護作用的下游關(guān)鍵效應分子， humanin可促進(jìn)Sab蛋白和基因的表達， 而Sab能夠直接抑制JNK, 降低p-JNK, 進(jìn)而發(fā)揮對阿爾茨海默癥相關(guān)神經(jīng)元的保護作用。因此推測， Sab/JNK復合物中Sab與JNK的摩爾比低于某一閾值時(shí)， Sab僅作為一個(gè)載體使JNK靶向線(xiàn)粒體；而當Sab與JNK的摩爾比高于某一閾值時(shí)， Sab產(chǎn)生JNK抑制作用。Nijboer等[17]通過(guò)對出生7天的幼年大鼠進(jìn)行單側頸動(dòng)脈結扎和組織缺氧誘導的低氧缺血 （hypoxic-ischemic, HI） 腦損傷模型研究發(fā)現， HI誘導的腦損傷僅引起線(xiàn)粒體p-JNK的增多， 對胞質(zhì)或細胞核中p-JNK無(wú)明顯影響。因此， 支持線(xiàn)粒體JNK激活對HI腦損傷至關(guān)重要的假說(shuō)。此外， 他們還發(fā)現腹腔注射小肽D-JNKi （JNK的AMP激酶抑制劑） 和Sab抑制劑細胞滲透肽SabKIM1都能保護HI腦損傷， 其保護機制均為抑制線(xiàn)粒體JNK的激活， 進(jìn)而保護線(xiàn)粒體的完整性， 達到神經(jīng)保護作用。因此， SabKIM1能夠特異性地靶向抑制線(xiàn)粒體JNK的激活， 有效減輕HI腦損傷， 避免或降低JNK抑制劑可能引起的不良反應， 有望用于治療因腦缺血導致的新生兒腦病。

　　

　　在多種神經(jīng)系統疾病中， 由于JNK定位于線(xiàn)粒體， 可引起氧化應激、線(xiàn)粒體功能紊亂及細胞死亡。Sab作為線(xiàn)粒體JNK的結合靶標， 抑制或促進(jìn)Sab蛋白的表達能夠改善神經(jīng)系統疾病如帕金森癥、阿爾茨海默癥、新生兒低氧缺血腦病等， 因此Sab蛋白有望作為神經(jīng)保護作用的新靶點(diǎn)。

　　

　　5 Sab蛋白與肝損傷。

　　

　　Win等[9,12]研究發(fā)現， 在對乙酰氨基酚和腫瘤壞死因子/半乳糖胺分別引起的急性肝損傷模型中， 應用腺病毒sh RNA沉默肝臟Sab蛋白的表達后可抑制JNK的持續激活、JNK線(xiàn)粒體的靶向性及MKK4的活性， 對小鼠肝損傷及體外肝細胞損傷具有保護作用。因此， 可確定對乙酰氨基酚和Gal N/TNF-α引起的肝損傷與線(xiàn)粒體Sab蛋白表達相關(guān)， 即Sab能夠增加JNK的靶向性及MKK4的活性， 進(jìn)而引起線(xiàn)粒體內p-JNK的增多， 最終導致JNK的持續激活。因此， 應激激活的JNK與Sab的相互作用對于JNK的持續激活及急性肝損傷至關(guān)重要。

　　

　　Win等[18]研究發(fā)現， 高濃度軟脂酸可誘導原代小鼠肝細胞死亡， 敲除Sab或使用Sab抑制劑能夠抑制JNK與線(xiàn)粒體的結合， 抑制線(xiàn)粒體損傷， 改善呼吸鏈功能， 降低活性氧水平， 阻止肝細胞死亡， 表明軟脂酸誘導的肝細胞脂毒性是由依賴(lài)Sab蛋白的JNK激活而引發(fā)的。

　　

　　6 小結與展望。

　　

　　Sab蛋白作為線(xiàn)粒體外膜支架蛋白， 可與胞質(zhì)酪氨酸激酶Btk、絲氨酸-蘇氨酸激酶 （JNK、p38γ） 結合， 進(jìn)而調控B細胞的生長(cháng)發(fā)育和線(xiàn)粒體的信號轉導， 尤其是與JNK結合而調控線(xiàn)粒體的生理功能， 已成為研發(fā)熱點(diǎn)。線(xiàn)粒體JNK的磷酸化和JNK的持續激活可引發(fā)阿爾茨海默癥、帕金森癥、新生兒腦缺血性損傷的神經(jīng)炎癥和凋亡及肝損傷等疾病， Sab蛋白作為線(xiàn)粒體JNK直接作用的下游靶標分子， 通過(guò)Sab蛋白抑制JNK的激活對相關(guān)疾病具有保護作用[8,9,16,17].因此， Sab蛋白有望成為神經(jīng)系統疾病及肝損傷的新治療靶點(diǎn)。同時(shí)針對Sab蛋白開(kāi)發(fā)的特異性JNK抑制劑可能會(huì )避免依賴(lài)JNK的核轉錄抑制而引起的毒性反應。因此， 有必要對Sab蛋白的功能及其介導的信號通路進(jìn)行深入研究， 闡明Sab蛋白在疾病中的作用， 開(kāi)發(fā)療效好且毒副作用小的Sab蛋白抑制劑或誘導劑以治療相關(guān)疾病。

　　

　　參考文獻：

　　[1]Matsushita M, Yamadori T, Kato S, et al.Identification and characterization of a novel SH3-domain binding protein, Sab, which preferentially associates with Bruton's tyrosine kinase （Bt K） [J].Biochem Biophys Res Commun, 1998, 245:337-343.

　　[2]Wiltshire C, Matsushita M, Tsukada S, et al.A new c-Jun N-terminal kinase （JNK） -interacting protein, Sab （SH3BP5） , associates with mitochondria[J].Biochem J, 2002, 367:577-585.

　　[3]Court NW, Kuo I, Quigley O, et al.Phosphorylation of the mitochondrial protein Sab by stress-activated protein kinase 3[J].Biochem Biophys Res Commun, 2004, 319:130-137.

　　[4]Baba Y, Matsushita M, Matsuda Y, et al.Assignment of SH3BP5/Sh3bp5 encoding Sab, an SH3 domain-binding protein which preferentially associates with Bruton's tyrosine kinase, to human chromosome 1q43 and mouse chromosome14B by in situ hybridization[J].Cytogenet Cell Genet, 1999, 87:221-222.

　　[5]Wiltshire C, Gillespie DAF, May GHW.Sab （SH3BP5） , a novel mitochondria-localized JNK-interacting protein[J].Biochem Soc Trans, 2004, 32:1075-1077.

　　[6]Akinleye A, Chen Y, Mukhi N, et al.Ibrutinib and novel BTK inhibitors in clinical development[J].J Hematol Oncol, 2013, 6:59.

　　[7]Yamadori T, Baba Y, Matsushita M, et al.Bruton's tyrosine kinase activity is negatively regulated by Sab, the Btk-SH3domain-binding protein[J].Proc Natl Acad Sci U S A, 1999, 96:6341-6346.

　　[8]Takeshita Y, Hashimoto Y, Nawa M, et al.SH3-binding protein 5 mediates the neuroprotective effect of the secreted bioactive peptide humanin by inhibiting c-Jun NH2-terminal kinase[J].J Biol Chem, 2013, 288:24691-24704.

　　[9]Win S, Than TA, Min RWM, et al.JNK mediates mouse liver injury through a novel Sab （SH3BP5） dependent pathway leading to inactivation of intramitochondrial Src[J].Hepatology, 2016, 63:1987-2003.

　　[10]Chambers JW, Lo Grasso PV.Mitochondrial c-Jun N-terminal kinase （JNK） signaling initiates physiological changes resulting in amplification of reactive oxygen species generation[J].JBiol Chem, 2011, 286:16052-16062.

　　[11]Win S, Than TA, Fernandezcheca JC, et al.JNK interaction with Sab mediates ER stress induced inhibition of mitochondrial respiration and cell death[J].Cell Death Dis, 2014, 5:e989.

　　[12]Win S, Than TA, Han D, et al.c-Jun N-terminal kinase （JNK） -dependent acute liver injury from acetaminophen or tumor necrosis factor （TNF） requires mitochondrial Sab protein expression in mice[J].J Biol Chem, 2011, 286:35071-35078.

　　[13]Chambers JW, Cherry L, Laughlin JD, et al.Selective inhibition of mitochondrial JNK signaling achieved using peptide mimicry of the Sab kinase interacting motif-1 （KIM1） [J].ACS Chem Biol, 2011, 6:808-818.

　　[14]Kobayashi K, Yamaguchi M, Miyazaki K, et al.Expressions of SH3BP5, LMO3, and SNAP25 in diffuse large B-cell lymphoma cells and their association with clinical features[J].Cancer Med, 2016, 5:1802-1809.

　　[15]Sodero AO, Rodriguezsilva M, Salio C, et al.Sab is differentially expressed in the brain and affects neuronal activity[J].Brain Res, 2017, 1670:76-85.

　　[16]Chambers JW, Howard S, Lo Grasso PV.Blocking c-Jun N-terminal kinase （JNK） translocation to the mitochondria prevents 6-hydroxydopamine-induced toxicity in vitro and in vivo[J].J Biol Chem, 2013, 288:1079-1087.

　　[17]Nijboer CH, Bonestroo HJC, Zijlstra J, et al.Mitochondrial JNK phosphorylation as a novel therapeutic target to inhibit neuroinflammation and apoptosis after neonatal ischemic brain damage[J].Neurobiol Dis, 2013, 54:432-444.

　　[18]Win S, Than TA, Le BHA, et al.Sab （Sh3bp5） dependence of JNK mediated inhibition of mitochondrial respiration in palmitic acid induced hepatocyte lipotoxicity[J].J Hepatol, 2015, 62:1367-1374.