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.2005年10月6日；437(7060):902-5.
doi:10.1038/nature04147。

STIM1是一种Ca2+传感器，激活CRAC通道并从Ca2+储存迁移到质膜

张申元 1, Ying Yu（英玉）, 杰克·罗斯, J阿肖特·科扎克, 托马斯·迪林克, 马克·H·埃利斯曼, 肯尼思·阿斯塔德曼, 迈克尔·D·卡哈兰
附属机构

STIM1是一种Ca2+传感器，激活CRAC通道并从Ca2+储存迁移到质膜

申元·L·张等。 自然. .

摘要

作为各种非引用细胞中唯一的Ca2+进入机制，存储操作的钙（SOC）内流在Ca2+信号传导和许多其他细胞过程中非常重要。T淋巴细胞中的钙释放激活钙（CRAC）通道是最具特征的SOC内流通道，对免疫反应至关重要，CRAC通道的持续活性是基因表达和增殖所必需的。SOC和CRAC通道的分子特性和门控机制尚不清楚。此前，我们确定Stim和哺乳动物同源STIM1是果蝇S2细胞和人类T淋巴细胞CRAC通道激活的基本成分。在这里，我们表明，Stim或STIM1的EF-hand突变体的表达组成性地激活CRAC通道，而不改变Ca2+存储量。通过免疫荧光、EM定位和表面生物素化，我们发现STIM1在Ca2+存储耗尽后从内质网样位点迁移到质膜。我们认为，STIM1作为Ca2+储存耗尽和SOC内流之间的缺失环节发挥作用，作为Ca2+传感器，在储存耗尽时转移到质膜，激活CRAC通道。

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数字

图1
图1。EF手突变体的表达对CRAC通道的构成激活Stim公司或STIM1
a–c，平均值[Ca2+]我空白转染的Jurkat细胞（n=59）、过度表达WT STIM1的Jurket细胞（n=29）和过度表达STIM1 EF12Q的Jurkot细胞（n=18）的反应。如图所示，将细胞浸泡在溶液中。d–f日，休息[Ca2+]我在Jurkat细胞中（从左到右：n=114，n=171，n=61，n=65）；TG-依赖钙2+Jurkat细胞内流入（n=114，n=136，n=61，n=42）；和休息2+]我S2细胞（从左到右：n=392，n=568，n=425，n=149，n=316，n=102）。g–i类、CRAC通道阻滞剂2-APB（50μM）、SKF96365（20μM）和Gd的作用3+TG依赖钙（1μM）2+涌入Jurkat细胞。EF手突变体：12Q(克，n=16），12Q(小时，n=8）和1A3A(我，n=28）。误差线：SEM。
图2
图2。EF手基序突变或储存缺失诱导STIM1易位到质膜
a、 b条，转染野生型STIM1的Jurkat细胞的STIM1（红色）免疫荧光染色(一)或EF1A3A STIM1(b)，单位：2 mM Ca2+振铃器溶液。共转染GFP（绿色）以确定细胞质区域。比例尺为2μm。c（c）2 mM Ca中Jurkat细胞的STIM1（绿色）和SERCA2（红色）免疫荧光染色2+零Ca中的振铃溶液或1μM TG2+溶液10分钟。注意细胞表面STIM1的分离（右上角）。底部面板：共定位图像（黄色），描绘同时包含STIM1和ER荧光的像素。注意TG处理的细胞中STIM1易位导致的olocalization减少。比例尺为5μm。d日，由1μM TG或10μM CPA触发的STIM1易位的时间进程，以具有强表面荧光的细胞百分比表示。每个时间点平均计数315个细胞。时间常数：4.7分钟（TG），6.1分钟（CPA）。误差线：SEM。
图3
图3。STIM1在储存耗尽前后的亚细胞分布：免疫电镜和表面生物素化
一，在2 mM Ca中浸泡的对照Jurkat细胞中的量子点标记STIM12+振铃器溶液。b,c（c），相应方框区域的放大a.天用0-Ca中1μM TG预处理Jurkat细胞中的STIM12+溶液15分钟。e（电子）,（f），扩大区域显示STIM1在质膜上的聚集分布。比例尺为1μm一和d日; 0.1μmb,c（c）,e（电子）,f.克、STIM1表面密度、来自对照细胞的汇总数据（n=14）和存储完成的细胞（n=13）；星号表示与对照组相比P值<0.0005。小时如图所示，Jurkat细胞处理30分钟。通过STIM1（顶部）和CD3（底部）抗体检测生物素化蛋白。我，生物素化实验的量化：储存耗尽后增加1.6–2.2倍。误差线：SEM。
图4
图4。STIM1函数模型
存储耗尽后，位于ER中的STIM1释放Ca2+并转移到质膜上激活已经存在于质膜中的CRAC通道亚单位（左），在钙离子之间形成连接2+储存和质膜（中间），或组装成功能性CRAC通道（右侧）。
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