HMGB1半胱氨酸残基氧化还原状态与其功能①

陈 岩 综述 秦阳华 沈 茜 审校 (第二军医大学附属长海医院实验诊断科，上海200433)

高迁移率族蛋白1(High Mobility Group box 1，HMGB1)是一种非组蛋白核蛋白，在许多疾病中发挥重要作用。现有越来越多的研究表明HMGB1蛋白第106位点上半胱氨酸残基的氧化还原状态与其功能特性密切相关。

1 HMGB1的结构与功能

高迁移率蛋白(High Mobility Group，HMG)是一组非组蛋白核蛋白，广泛表达于真核生物细胞中，早于20世纪60年代由细胞核中提纯获得，经过几十年的发展又分为几大家族，高迁移率族蛋白1(High Mobility Group Box 1，HMGB1)是HMG超家族中的一员。

HMGB1是一种在大多数真核细胞中表达丰富(106分子/细胞)、高度保守的非组蛋白核蛋白，由215个氨基酸组成。哺乳动物的HMGB1有98.5%氨基酸序列具有同源性，在细胞内外发挥着不同功能。近来许多实验表明其23、45和106位点上的半胱氨酸残基，尤其是106位点上的半胱氨酸残基的氧化还原状态对HMGB1的功能有重要影响。HMGB1包含两个带正电的DNA结合域:A盒与B盒和一个带负电的酸性羧基端(图1)［1］。

HMGB1是由215个氨基酸残基组成的25 kD的蛋白质，其中超过20%为赖氨酸，由3个独特的结构域组成，分别为两个负电的DNA结合域(A盒，B盒)，一个带正电的羧基端(由30个谷氨酸和天门冬氨酸组成)，其中A-box位于N末端，进化高度保守;C-tail在羧基末端，包含30个重复的天冬氨酸和谷氨酸残基，可参与调节HMGB1与DNA结合的亲和力，B-box位于两者之间。A-box和B-box均由3个螺旋组成，并带有强烈的正电荷，构成HMGB1的非特异性DNA结合域。HMGB1释放至胞外后主要由B-box发挥促炎功能，A-box对B-box有拮抗作用，而B-box中的106位点在HMGB1发挥促炎作用时起了重要作用，当106位点被氧化HMGB1就丧失了促炎活性。……