黄子芮，潘黎明，盛梦婷综述，李俊明审校(三峡大学人民医院，湖北宜昌443000)

    ·综述·

    人类蛋白质二硫键异构酶家族研究进展*

    黄子芮，潘黎明，盛梦婷综述，李俊明△审校(三峡大学人民医院，湖北宜昌443000)

    蛋白质二硫键异构酶；内质网；基因；综述

    蛋白质二硫键异构酶(protein disulfide isomerase，PDI)家族是硫氧还蛋白(thioredoxin，TRX)超家族中的成员，均含有TRX样结构域，主要存在于细胞内质网中，促蛋白巯基-二硫键转换，调节二硫键的氧化还原状态，帮助二硫键形成、破坏与重排。PDI家族主要在促蛋白折叠、翻译后修饰上发挥重要作用，与未折叠蛋白反应(unfolded protein response，UPR)密切相关，而UPR与多种疾病的发生、发展密不可分，如2型糖尿病、阿尔茨海默病、帕金森、肿瘤等。进一步认识蛋白折叠的机制，尤其是PDI家族成员对蛋白质成熟中二硫键的形成，可能给UPR导致的疾病治疗途径提供新思路。

    目前，持续内质网应激(endoplasmic reticulum stress，ERS)、UPR依然是研究热点，UPR与多种疾病的发生、发展密切相关，如糖尿病、神经退行性疾病、癌症等[1]。ERS时未折叠与错误折叠蛋白的累积，引起的UPR又会导致ERS加剧；而二硫键的形成是内质网多肽折叠和蛋白翻译后修饰的重要步骤[2]，是影响未折叠蛋白的关键步骤之一。二硫键为形成半胱氨酸残基侧链间的共价键，对于蛋白成熟至关重要，其可以影响1/3的真核生物蛋白形成[3-4]。大部分PDI家族成员则主要通过改变蛋白质二硫键的状态发挥相应生理学功能[5]。本文将对部分人类PDI家族蛋白的结构、表达、生物学功能及PDI家族蛋白与相关疾病的研究进展展开阐述。

    1 PDI家族成员结构及功能特征

    PDI家族是TRX超家族中的成员，均含有TRX样结构域，其中包含有催化活性的a结构域，与无催化活性的b结构域。a结构域中CXXC催化中心的2个半胱氨酸残基的侧链是自由巯基，也可以形成1对二硫键。b结构域不含催化中心，无氧化还原酶活力，但有与底物结合等功能[6-7]。目前，PDI家族包含了21个基因编码的蛋白[5]，但是其蛋白大小、表达、定位及蛋白功能上不尽相同，PDI家族蛋白翻译信息见表1。

    PDI家族蛋白主要在内质网中大量表达，也有少量成员在其他亚细胞结构中被检测到[8]。由于其定位均存在短的NH2末端信号肽。它们的典型多肽拥有15～30个氨基酸长度 ......