PNAS | 浙江大学鲁林荣等揭示PP2A通过调节细胞存活促进胸腺细胞发育

来源：iNature

T淋巴细胞是靶向病原体的适应性免疫细胞的主要形式。 T细胞前体起源于骨髓，然后迁移至胸腺以开始分化成成熟T细胞。在胸腺中，CD4-CD8-双阴性（DN）胸腺细胞（可以被分类为DN1-DN4阶段）通过VDJ重组获得T细胞受体（TCR）表达并发育成CD4 + CD8+双阳性（DP）胸腺细胞随后产生CD4 +或CD8 +单阳性（SP）T细胞。值得注意的是，只有一小部分DP胸腺细胞在选择过程中存活，成为携带具有合适反应性的TCR的成熟T细胞。在胸腺发育过程中，通过选择的T细胞的安全存活是至关重要的。

2019年5月31日，浙江大学医学院鲁林荣团队联合南京大学模式动物研究所高翔团队在国际权威期刊PNAS上发表题为“Protein phosphatase 2A has an essential role in promoting thymocyte survival during selection”的文章，描述了发育中胸腺细胞中Ser / Thr磷酸化的概况，揭示了PP2Ac通过确保细胞存活在胸腺细胞发育中的关键作用。

研究人员使用抗CD3刺激在DP发育期间模仿TCR刺激的胸腺细胞，然后通过使用基于质谱的iTRAQ磷酸肽分析来分析Ser / Thr磷酸化。该分析揭示了在未刺激和刺激的胸腺细胞之间具有不同磷酸化水平的超过4,000个磷酸化位点。在TCR刺激后，具有增加的磷酸化水平（52.1％）的位点的比例与磷酸化降低的那些（47.9％）相似。其中，27种蛋白质显示磷酸化水平变化大于1.5倍，而30种蛋白质显示出相似程度的去磷酸化。

该结果表明，在该过程中，去磷酸化可能与磷酸化同样重要。并且，研究人员用近端淋巴细胞特异性蛋白酪氨酸激酶（Lck）启动子驱动的Cre（Lck-Cre）转基因小鼠穿过Ppp2caflox/ flox小鼠以产生具有T细胞特异性缺失的PP2Ac条件性敲除（cKO）小鼠。鉴于不存在PP2A将直接影响其靶蛋白的去磷酸化，使用iTRAQ磷酸肽分析在PP2A cKO胸腺细胞中分析Ser / Thr磷酸化位点。 PP2A的缺失导致TCR刺激的胸腺细胞中370种蛋白质的显着磷酸化状态变化。在T细胞中观察到的潜在PP2A靶蛋白TOP2A在TCR刺激后不再改变其磷酸化水平，而另一种靶蛋白Smarca4的去磷酸化也不太明显。在PP2AcKO细胞中磷酸化水平增加超过1.75倍的前35种蛋白质中，其中6种与细胞存活相关。该结果有力地表明PP2A可通过去磷酸化介导的凋亡途径中蛋白质的调节来确保细胞存活。

胸腺细胞的Ser / Thr磷酸肽分析

Ser/Thr磷酸化对于T细胞受体信号转导以及发育中的胸腺细胞中的细胞存活/死亡调节是至关重要的。该研究在胸腺细胞选择过程中建立了Ser / Thr磷酸化谱，底物分析显示PP2A是负责去磷酸化事件的最重要的酶，这在PP2A cKO模型中得到证实。胸腺特异性PP2A耗竭导致胸腺细胞选择受损。PP2A cKO后DP胸腺细胞的减少伴随着凋亡相关蛋白的去磷酸化失调和细胞凋亡的增加，这可以通过Bcl2转基因或p53敲除来挽救。这项研究PP2A在胸腺细胞发育中的作用，并通过细胞凋亡相关分子的去磷酸化调节提供了解T细胞发育的见解。

原文链接：

https://www.pnas.org/content/early/2019/05/30/1821116116