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摘要：
高等脊椎动物的蛋白酪氨酸磷酸酶SHP2(SH2 domain-containing protein-tyrosine phosphatase-2)由ptpn11基因编码，催化酪氨酸残基去磷酸化，与其他能催化酪氨酸磷酸化的蛋白酪氨酸激酶共同调节机体内多种信号通路的信号传导。以往研究表明，SHP2在高等脊椎动物T细胞和B细胞的激活与信号转导过程中起着重要作用。
蛋白酪氨酸磷酸酶(protein tyrosine phosphatases， PTPs)具有催化蛋白酪氨酸残基去磷酸化的功能，与能够催化蛋白酪氨酸磷酸化的蛋白酪氨酸激酶(protein tyrosine kinases， PTKs)作用相反。在两者的共同作用下，蛋白酪氨酸残基发生可逆磷酸化，从而可以调节细胞膜酶联受体的信号转导，对生物的生长发育具有重要意义。研究表明PTKs主要与致癌和促肿瘤活性相关，而PTPs通常在各种人类肿瘤细胞中发生突变或异常活化，表明其正常功能的维持会对肿瘤的发展起一定的抑制作用。蛋白酪氨酸磷酸酶SHP2是PTP家族中的一员，也是第一个被证实的原癌基因，广泛表达于各种组织中，参与多种生物学信号的转导，是脊椎动物发育中不可缺少的胞内非受体型PTP。人类SHP2蛋白由ptpn11基因编码，其氨基酸序列具有一个N端Src同源2 (N-terminal Src homology 2， N-SH2)结构域、一个与N-SH2结构域相邻的C-SH2结构域和一个跨度比较大的PTP结构域。在SHP2分子的C端有两个磷酸化位点(Y542与Y580)和一个富含脯氨酸基序的尾部。N-SH2结构域是一种构象开关，在正常生理条件下，SHP2的N-SH2结构域与其自身的PTP结构域相结合，抑制其磷酸酶活性。然而，SHP2如果通过其SH2结构域与酪氨酸磷酸化生长因子受体或接头蛋白结合则会导致这种分子内相互作用被破坏，使其PTP结构域上的催化活性中心暴露，从而激活其磷酸酶活性。通过串联的SH2结构域识别双磷酸化的配体是该开关的组成部分；而C端SH2结构域虽然有助于提高结合能和特异性，但它被激活后并不能直接起作用。
SHP2是一种分布广泛的酪氨酸磷酸酶，作为转导因子参与细胞内由各种生长因子、激素或细胞因子介导的重要的信号通路。如SHP2可以促进小GTP结合蛋白(Rat sarcoma， Ras)/丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase， MAPK)途径激活，而Ras/MAPK通路对细胞的增殖、分化和凋亡起着重要作用。当细胞受到生长因子的刺激后，SHP2作为正调控因子促进受体酪氨酸激酶激活的下游细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases， Erk)/MAPK信号通路，也可以增强由细胞因子IL-21激活的细胞增殖过程中ERK1/2信号传导活性。体外实验证明，SHP2也能够通过正向调控丝/苏氨酸蛋白激酶Akt (serine/threonine protein kinases Akt， Akt)和Erk1/2信号传导促进少突胶质细胞的成熟。SHP2在导致Erk激活的各种促有丝分裂信号传导途径中起着正调控作用，但也有研究发现SHP2在介导细胞外信号调节和下游c-Jun氨基端激酶(c-Jun NH2-terminal kinases， JNK)信号通路的激活方面具有负调控作用。这也是酪氨酸磷酸酶SHP2在介导Erk和JNK、MAPK活化中具有负调控作用的第一个证据。另外，SHP2在高等动物适应性免疫系统的免疫应答反应中也发挥着重要作用。Hoff等发现SHP-2在T细胞受体(T cell receptor， TCR)介导的免疫反应中起重要作用，促进炎症细胞因子的分泌、趋化因子诱导的迁移以及活化细胞的凋亡。
七鳃鳗(Petromyzoniformes)作为目前世界上仅存的最原始无颌类脊椎动物之一，承接了从无脊椎动物到脊椎动物的进化历程，被称为“活化石”。由于其在进化上的特殊地位，七鳃鳗成为研究脊椎动物起源与进化的关键物种。研究证明，在七鳃鳗体内不仅存在着先天性免疫，同时存在着适应性免疫，而七鳃鳗的适应性免疫不同于高等脊椎动物。高等脊椎动物的适应性免疫依赖于免疫球蛋白(Ig)及TCR和B细胞受体(BCR)分子介导，七鳃鳗的适应性免疫系统则是由可变淋巴受体(variable lymphocyte receptors， VLR)介导。在无颌类脊椎动物中，其适应性免疫系统中最显著的特征是使用富含亮氨酸的重复模块来组装可变淋巴细胞受体基因(VLRA、VLR B和VLRC)。为了更加清晰地了解无颌类脊椎动物是否存在作为适应性免疫应答信号传导的重要调控因子SHP2，本研究在日本七鳃鳗(Lampetra japonica)中克隆并鉴定了与高等脊椎动物SHP2同源的分子，研究SHP2在日本七鳃鳗免疫应答过程中的作用，揭示SHP2家族的系统发生，为探索高等脊椎动物适应性免疫系统的早期发生及其进化历程提供一定的线索。
来自辽宁师范大学生命科学学院、大连工业大学的研究人员通过PCR 扩增获取其Lja-SHP2开放阅读框序列，并构建到原核表达载体 pET-32a中，成功在大肠杆菌中实现重组蛋白表达并制备了其兔源多克隆抗体。用混合菌免疫刺激日本七鳃鳗后，通过实时荧光定量PCR和免疫印迹方法检测了Lja-SHP2在日本七鳃鳗免疫相关组织中mRNA和蛋白水平表达谱。结果显示，混合菌免疫刺激后，Lja-SHP2 mRNA和蛋白表达在外周血白细胞和髓样小体中无显著变化，而在鳃组织中显著性上调(P<0.05)，说明Lja-SHP2在混合菌刺激后主要参与了鳃组织的免疫应答反应。为了进一步探究Lja-SHP2与淋巴细胞亚群免疫应答反应的相关性，本研究分别使用B细胞有丝分裂原脂多糖(lipopolysaccharide， LPS)和T细胞的有丝分裂原植物凝集素(phytohemagglutinin， PHA)免疫刺激日本七鳃鳗。经LPS免疫刺激后，与对照组相比，白细胞中Lja-SHP2蛋白表达显著上调，鳃组织和髓样小体没有显著性差异表达;但经PHA免疫刺激后，与对照组相比，白细胞、鳃组织和髓样小体3种组织中Lja-SHP2均有上调，尤其在白细胞中上调最为显著，大约是对照组的2.5倍，说明Lja-SHP2参与了日本七鳃鳗由PHA介导的免疫应答反应。由于PHA能刺激日本七鳃鳗鳃组织中VLRA +淋巴细胞的活化，这表明Lja-SHP2可能参与了PHA介导的VLRA +淋巴细胞亚群的免疫应答反应。
SDS-PAGE检测Lja-SHP2的重组表达、可溶性及纯化结果
Lja-SHP2多克隆抗体效价与特异性检测
Lja-SHP2 mRNA和蛋白质在各免疫相关组织中的相对表达量
SHP2作为蛋白酪氨酸磷酸酶家族成员之一，参与多条信号通路，如RAS/MAPK通路、PI3K/AKT通路及JAK/STAT通路等，不仅为脊椎动物胚胎发育所必需，而且也参与多种组织特异性细胞的增殖、分化和凋亡的调控。SHP2也是一种特殊的蛋白酪氨酸磷酸酶，它既可以作为正调节因子调节下游信号转导通路，也可以在特定条件下发挥负调控作用。研究发现，与正常T细胞相比，在缺失ptpn11的T细胞中Erk激酶活化受到阻碍;表明SHP2通过调节Erk途径促进TCR信号传导，是pre-TCR和TCR促进T细胞成熟和增殖的常用信号传感器。另外，SHP2通过介导T细胞发育和功能参与多种信号传导途径，可以调节细胞因子依赖性粒细胞生成，也是嗜酸性粒细胞分化的关键调节因子。
