血管平滑肌细胞SM22α抑制Ras-ERK信号级联的分子机制

我们前期证实，SM22α是Ras-ERK信号通路的负调节因子，具有抑制血管平滑肌细胞增殖和新生内膜肥厚的功能。已知Ras是SM22α的作用靶标，但二者相互作用的结构基础和分子机制尚不清楚。本项目从蛋白质相互作用入手，筛查SM22α与Ras相互作用的结构域和核心序列，鉴定形成SM22α-Ras轴的Ras家族成员（Ki-Ras，H-Ras）和活性状态（激活/失活），确定SM22α阻断Ras-ERK通路的作用环节；揭示SM22α-Ras轴与Ras-Raf-1之间交互作用的性质，阐明SM22α控制Ras-ERK信号级联开/关的机制；探讨SM22α-Ras轴的调节因素，重点研究SM22α磷酸化和G-actin对SM22α-Ras轴活性的调制效应，明确SM22α介导的actin细胞骨架组构与SM22α-Ras轴之间的关系。为SM22α是Ras-ERK通路的分子开/关这一新的理论观点提供研究证据。

细胞骨架结合蛋白SM22α 是收缩型血管平滑肌细胞(VSMC) 的标志基因，在粥样动脉硬化等心血管疾病中其表达量下降。活性氧（ROS）作为重要的信号分子调节了血管平滑肌细胞的增殖、迁移、凋亡及炎症等多种生理功能。我室以前的结果表明：SM22α通过阻断Ras-ERK1/2信号通路抑制血管平滑肌细胞的增殖和血管新生内膜形成。本项目研究发现，SM22α基因敲除后通过激活ROS介导的NF-ΚB通路促进血管的炎症反应。SM22α表达下调及其磷酸化修饰可促进Ang II诱导的ROS合成。Ang II通过激活AT1R-PKCδ通路引起SM22α Ser181磷酸化，磷酸化SM22α可经由两条途径激活PKCδ-p47phox轴：1）Ang II刺激的早期，磷酸化SM22α通过释放PKCδ，促进p47phox与PKCδ的相互作用，进而激活p47phox和ROS合成；2）磷酸化SM22α可被泛素化-蛋白酶体途径降解，由此导致actin细胞骨架解聚，加速PKCδ的膜转位和PKCδ-p47phox轴激活。过表达SM22α S181A非磷酸化突变体可抑制PKCδ-p47phox轴的激活及ROS合成。用AngII皮下置泵建立高血压大鼠模型，证实颈总动脉导入S181A突变体可抑制球囊损伤引起的大鼠颈总动脉ROS的合成及新生内膜形成。结果表明， SM22α表达下调在血管平滑肌细胞PKCδ-p47phox轴激活和氧化应激中发挥关键作用，PKCδ调控的SM22α磷酸化是联系细胞骨架重塑和氧化应激的新枢纽。. 本项目已完成计划任务书各项任务，在此基础上进一步探讨了SM22调节细胞收缩、迁移和糖代谢的机制。.