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肌球蛋白轻链激酶(myosin light chain kinase,MLCK)是钙离子和钙调蛋白依赖的专一磷酸化肌球蛋白Ⅱ的调节轻链(regulatory light chain,RLC)的蛋白激酶,从而有利于肌球蛋白粗丝和肌动蛋白细丝相互作用。MLCK介导的RLC磷酸化是启动平滑肌收缩所必需的观念已被接受。此外,越来越多的证据表明,MLCK及其引起的RLC磷酸化所介导的收缩对于调节肌动球蛋白为基础的细胞骨架的功能是非常重要的,其中包括黏着斑和应力纤维形成、分泌、离子交换、胞质分裂和细胞迁移等。因此探讨MLCK的功能和性质对于理解许多生理过程是非常有意义的。平滑肌MLCK有两个亚型:长MLCK和短MLCK,它们是由同一基因位点上不同的启动子转录形成的。长MLCK除了在N端多一段延伸序列外,其余均与短MLCK相同。然而长MLCK非激酶结构域的功能却知之甚少。
本文用一种Tango生物学程序预测了在长MLCK特有的N端的4Ig区存在蛋白聚集点。该区域的易于聚集的特性随后在体外和体内的实验中均得到证实。分析4Ig的转基因小鼠发现其肌肉有退行性病变,包括收缩力降低、易于疲劳、肌纤维变细和结构改变。这些结果暗示,长MLCK可能参与聚集体介导的病理过程。此外,平滑肌收缩对于维持体内环境稳定和机能紊乱导致的适应性反应是必须的。根据不同的收缩行为,平滑肌可以分为“时相型”(phasic)和“紧张型”(tonic)两种类型。利用MLCK敲除小鼠已经证实了MLCK对于RLC的磷酸化和时相型平滑肌的收缩所起的核心作用。本研究在小鼠成体的气道平滑肌(一种典型的紧张型平滑肌)中有效的敲除MLCK,研究表明：MLCK及其介导的RLC的磷酸化在气道平滑肌的紧张型收缩中也是必需的。同时也发现,MLCK介导的收缩对于产生气道阻力和维持其呼吸类型有重要作用。在最近的报道中,对于多功能的MLCK的兴趣与日俱增。我们将利用MLCK条件性敲除小鼠来重新评价MLCK所起的更加明确的功能,这有助于我们理解肌动球蛋白所调节的许多生理和病理过程。