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【摘要】PHB是一种普遍存在的伴有抗增殖功能的表达蛋白。抗增殖蛋白（ prohibitin，PHB） 是进化上高度保守的蛋白，广泛分布于不同种属的生物细胞。PHB 不同的亚细胞器定位决定了它在调节细胞周期、增殖凋亡、核转录、细胞分化、细胞黏附、维持线粒体形态及功能等方面有重要作用。同时，PHB 及其翻译后修饰也参与了PI3K/AKT、Ras /Raf /MAPK 等信号通路的调控。近年来，PHB 功能及其机制研究有助于我们揭示恶性肿瘤疾病形成的分子机制，将为预防和治疗这些疾病提供理论基础。
【关键词】抗增殖蛋白（prohibitin）；肿瘤；能量代谢；细胞凋亡；生物学治疗
1.PHB的命名和分类
McClung等[1]在1989年，首先从老鼠的肝脏细胞中克隆出phb基因， 目前发现phb基因，包括phb1和phb2两种亚型。[2] 其中phb1由275个氨基酸组成，定位于17q21，包含了7个外显子，相对分子质量为32 k。抗增殖蛋白2 包含了10个外显子，由316个氨基酸编码而成，其相对分子质量为37 k，定位于12p31[4]。phb基因家族除上述2个基因外， 还包括4个假基因， 分别位于6q25，11p11，，1p31和2q21。
2. PHB的结构和定位
目前 对 PHB蛋白的亚细胞定位和蛋白质结构尚不完全清楚。越来越多的证据表明，它既存在于线粒体内膜上，发挥分子伴侣作用，也存在于细胞核内，发挥着负性转录调控作用，此外，Woodlock等[7]发现细胞浆里也有少量的PHB表达，可以与B淋巴细胞表面的Igm发生非共价结合，可能参与B细胞的早期信号传递。不同种属生物的PHB氨基酸组成高度同源，如小鼠和大鼠的PHB1氨基酸序列完全相同，与人类仅相差1个氨基酸残基，即小鼠第107位是苯丙氨酸而人类是酪氨酸〔3〕。将小鼠PHB1注人人类的成纤维细胞中，可以阻止后者DNA复制，证明这些蛋白质的结构和功能是一致的。在细胞内单体形式的PHB很快被降解，因而主要以复合物形式存在。通过凝胶滤过、免疫共沉淀及二维电泳等方法证实多数PHB复合物的相对分子量约1MD，可能包括12一14对由PHB1一PHB2组成的异源性二聚体，组成一个环形栅栏样结构，同时也有一定数目的以同源四聚体形式存在的PHB复合物，后者可能与细胞骨架信号通路有关[9]。
二、PHB的生物学功能
（ 一） 维持线粒体形态结构及功能
线粒体是细胞能量代谢中心，是氧化磷酸化和氧化呼吸电子传递的重要场所。PHB1-PHB2 形成的大分子复合物主要定位于线粒体内膜，从多方面稳定线粒体形态，从而在线粒体功能中发挥重要作用。主要包括：
（1） 维持线粒体形态： PHB 复合体能够与线粒体内膜、外膜蛋白，如视神经萎缩蛋白1、动力相关蛋白等，连接以维持线粒体的形态、融合分裂、移动分布及合成。Langer 等发现缺乏PHB 表达的真核细胞中OPA1 蛋白稳定性丧失进而导致线粒体形态及分布紊乱；
（2） 维持细胞寿命： 许多研究表明PHB 复合体通过调节线粒体能量代谢而影响细胞寿命。PHB 复合体缺乏的细胞对氧自由基损伤的敏感性增高影响了细胞寿命，同时伴随了线粒体形态超微结构的破坏，细胞色素c 由线粒体向胞浆释放增多引发线粒体凋亡事件；
（3） 维持氧化磷酸化和呼吸链电子传递功能： PHB 与线粒体内膜的ATP 依赖蛋白酶m-AAA 蛋白酶协同扮演分子伴侣的作用，参与调节膜蛋白翻折。在酵母细胞中，低PHB 表达致线粒体蛋白稳定性差，不能正确装配氧化呼吸链，而高表达的PHB有助于细胞呼吸链复合体IV（ complex IV） 和complex I 的稳定。
（ 二） 调控细胞能量代谢
PHB 通过调控线粒体功能影响了细胞氧耗和氧化磷酸化，同时它也调节脂肪代谢和糖代谢。参与脂肪代谢： 在脂肪细胞中，质膜定位的PHB-1 作为脂筏蛋白增强了细胞间隙与线粒体联系，能够抑制丙酮酸羧化酶的活性从而调节糖代谢和脂肪酸氧化。丙酮酸羧化酶的抑制使得三羧酸循环的原料草酰乙酸来源减少，调节细胞代谢由氧化磷酸化向糖酵解路径转变。
三） 调节细胞转录
核内定位的PHB 对细胞转录有正性或负性调控双重作用：
（1） PHB 和E2F： E2F 是细胞周期中发挥正性调控的转录因子。PHB 通过募集Brg-1 /Brm、HDAC1、HP1 等转录抑制物，抑制E2F 的转录活性，将细胞周期阻滞于G1 /S期。另外，PHB 能和Rb 家族成员结合形成PHB /Rb 复合物，后者与E2F 形成的三联体也能抑制E2F 的转录活性；
（2） PHB 和P53：在乳腺癌细胞中，PHB 和P53 存在核内共定位，它与P53 直接作用增强P53 转录活性并促进细胞凋亡。Chellappan 等报道PHB 的高表达通过抑制E2F 转录致阴阳转录因子-1启动子活性降低。YY1 和caspase7 转录活性的改变，与PHB 抑制细胞增殖生物学效应相关。以提示PHB 对不同的基因有增强或抑制其转录活性的作用；
（3） PHB 与雌激素受体（ ER） ： Wang 等发现PHB 与SWI /SNF 家族成员Brg1 /Brm形成的转录共阻遏因子能够抑制ER 介导的基因转录，因此PHB 可能在雌激素依赖的肿瘤疾病（ 如乳腺癌和卵巢癌） 中发挥了抑制细胞增殖的作用。
（四） 参与细胞黏附
PHB 不仅定位于线粒体和核内，在胞膜上也有定位。PHB 同脂筏蛋白Eps15 同源域蛋白2（ Eps 15 homology domain protein2 ，EHD2） 相互作用调节PHB 的膜转位。Mishra 等发现PHB Cys69 位点的棕榈酰化修饰易化了PHB 同EHD2 的连接作用，参与调节PHB 膜转位，增强了蛋白质-蛋白质、蛋白质-脂质的联系。Rajalingam 等报道了细胞质膜上定位的PHB参与了Ras 介导的Raf-1 激活路径，它能够与Raf-1结合激活Raf-1 及下游MAPK 级联反应从而调节上皮细胞的细胞粘附和侵袭能力。最近Liang 等[19]发现高表达磷酸化的PHB Thr 258 在Ras 激活下游PI3K/AKT 和Raf-1 /ERK 级联反应中发挥作用，从而使肿瘤细胞侵袭能力增强.
参考文献
[1] McClung JK， Danner DB， Stewart DA， et a l. Isolation of a cDNA that hybrid selects antiproliferative mRNA from rat liver[ J ] Eiochem Biophys Res Commun， 1989； 164 （ 3） ： 1316-22.
[2]祝丽晶，潘旭东，王翎.抗增殖蛋白抗肿瘤及衰老的研究进展[J].中国老年学杂志，2010，30（11）：3197-3200.
【关键词】抗增殖蛋白（prohibitin）；肿瘤；能量代谢；细胞凋亡；生物学治疗
1.PHB的命名和分类
McClung等[1]在1989年，首先从老鼠的肝脏细胞中克隆出phb基因， 目前发现phb基因，包括phb1和phb2两种亚型。[2] 其中phb1由275个氨基酸组成，定位于17q21，包含了7个外显子，相对分子质量为32 k。抗增殖蛋白2 包含了10个外显子，由316个氨基酸编码而成，其相对分子质量为37 k，定位于12p31[4]。phb基因家族除上述2个基因外， 还包括4个假基因， 分别位于6q25，11p11，，1p31和2q21。
2. PHB的结构和定位
目前 对 PHB蛋白的亚细胞定位和蛋白质结构尚不完全清楚。越来越多的证据表明，它既存在于线粒体内膜上，发挥分子伴侣作用，也存在于细胞核内，发挥着负性转录调控作用，此外，Woodlock等[7]发现细胞浆里也有少量的PHB表达，可以与B淋巴细胞表面的Igm发生非共价结合，可能参与B细胞的早期信号传递。不同种属生物的PHB氨基酸组成高度同源，如小鼠和大鼠的PHB1氨基酸序列完全相同，与人类仅相差1个氨基酸残基，即小鼠第107位是苯丙氨酸而人类是酪氨酸〔3〕。将小鼠PHB1注人人类的成纤维细胞中，可以阻止后者DNA复制，证明这些蛋白质的结构和功能是一致的。在细胞内单体形式的PHB很快被降解，因而主要以复合物形式存在。通过凝胶滤过、免疫共沉淀及二维电泳等方法证实多数PHB复合物的相对分子量约1MD，可能包括12一14对由PHB1一PHB2组成的异源性二聚体，组成一个环形栅栏样结构，同时也有一定数目的以同源四聚体形式存在的PHB复合物，后者可能与细胞骨架信号通路有关[9]。
二、PHB的生物学功能
（ 一） 维持线粒体形态结构及功能
线粒体是细胞能量代谢中心，是氧化磷酸化和氧化呼吸电子传递的重要场所。PHB1-PHB2 形成的大分子复合物主要定位于线粒体内膜，从多方面稳定线粒体形态，从而在线粒体功能中发挥重要作用。主要包括：
（1） 维持线粒体形态： PHB 复合体能够与线粒体内膜、外膜蛋白，如视神经萎缩蛋白1、动力相关蛋白等，连接以维持线粒体的形态、融合分裂、移动分布及合成。Langer 等发现缺乏PHB 表达的真核细胞中OPA1 蛋白稳定性丧失进而导致线粒体形态及分布紊乱；
（2） 维持细胞寿命： 许多研究表明PHB 复合体通过调节线粒体能量代谢而影响细胞寿命。PHB 复合体缺乏的细胞对氧自由基损伤的敏感性增高影响了细胞寿命，同时伴随了线粒体形态超微结构的破坏，细胞色素c 由线粒体向胞浆释放增多引发线粒体凋亡事件；
（3） 维持氧化磷酸化和呼吸链电子传递功能： PHB 与线粒体内膜的ATP 依赖蛋白酶m-AAA 蛋白酶协同扮演分子伴侣的作用，参与调节膜蛋白翻折。在酵母细胞中，低PHB 表达致线粒体蛋白稳定性差，不能正确装配氧化呼吸链，而高表达的PHB有助于细胞呼吸链复合体IV（ complex IV） 和complex I 的稳定。
（ 二） 调控细胞能量代谢
PHB 通过调控线粒体功能影响了细胞氧耗和氧化磷酸化，同时它也调节脂肪代谢和糖代谢。参与脂肪代谢： 在脂肪细胞中，质膜定位的PHB-1 作为脂筏蛋白增强了细胞间隙与线粒体联系，能够抑制丙酮酸羧化酶的活性从而调节糖代谢和脂肪酸氧化。丙酮酸羧化酶的抑制使得三羧酸循环的原料草酰乙酸来源减少，调节细胞代谢由氧化磷酸化向糖酵解路径转变。
三） 调节细胞转录
核内定位的PHB 对细胞转录有正性或负性调控双重作用：
（1） PHB 和E2F： E2F 是细胞周期中发挥正性调控的转录因子。PHB 通过募集Brg-1 /Brm、HDAC1、HP1 等转录抑制物，抑制E2F 的转录活性，将细胞周期阻滞于G1 /S期。另外，PHB 能和Rb 家族成员结合形成PHB /Rb 复合物，后者与E2F 形成的三联体也能抑制E2F 的转录活性；
（2） PHB 和P53：在乳腺癌细胞中，PHB 和P53 存在核内共定位，它与P53 直接作用增强P53 转录活性并促进细胞凋亡。Chellappan 等报道PHB 的高表达通过抑制E2F 转录致阴阳转录因子-1启动子活性降低。YY1 和caspase7 转录活性的改变，与PHB 抑制细胞增殖生物学效应相关。以提示PHB 对不同的基因有增强或抑制其转录活性的作用；
（3） PHB 与雌激素受体（ ER） ： Wang 等发现PHB 与SWI /SNF 家族成员Brg1 /Brm形成的转录共阻遏因子能够抑制ER 介导的基因转录，因此PHB 可能在雌激素依赖的肿瘤疾病（ 如乳腺癌和卵巢癌） 中发挥了抑制细胞增殖的作用。
（四） 参与细胞黏附
PHB 不仅定位于线粒体和核内，在胞膜上也有定位。PHB 同脂筏蛋白Eps15 同源域蛋白2（ Eps 15 homology domain protein2 ，EHD2） 相互作用调节PHB 的膜转位。Mishra 等发现PHB Cys69 位点的棕榈酰化修饰易化了PHB 同EHD2 的连接作用，参与调节PHB 膜转位，增强了蛋白质-蛋白质、蛋白质-脂质的联系。Rajalingam 等报道了细胞质膜上定位的PHB参与了Ras 介导的Raf-1 激活路径，它能够与Raf-1结合激活Raf-1 及下游MAPK 级联反应从而调节上皮细胞的细胞粘附和侵袭能力。最近Liang 等[19]发现高表达磷酸化的PHB Thr 258 在Ras 激活下游PI3K/AKT 和Raf-1 /ERK 级联反应中发挥作用，从而使肿瘤细胞侵袭能力增强.
参考文献
[1] McClung JK， Danner DB， Stewart DA， et a l. Isolation of a cDNA that hybrid selects antiproliferative mRNA from rat liver[ J ] Eiochem Biophys Res Commun， 1989； 164 （ 3） ： 1316-22.
[2]祝丽晶，潘旭东，王翎.抗增殖蛋白抗肿瘤及衰老的研究进展[J].中国老年学杂志，2010，30（11）：3197-3200.