The membrane form of the DNA repair protein Ku interacts at the cell surface with metalloproteinase 9
The EMBO Journal (2004) 23, 3758–3768

Speaker :  曾 昱 豪   Commentator : 許 博 翔     醫師

由Ku70及Ku80所組成的Ku蛋白最早是在scleroderma polymyositis overlap syndrome中發現的自體抗原。之後的研究發現，Ku蛋白在正常細胞的雙股DNA斷裂的修補及免疫球蛋白輕鏈重鏈的重組機制中都扮演了不可或缺的角色；較新的研究結果指出Ku蛋白也存在於某類細胞的膜表面並且在功能上仍未被完全的探討。

作者先以Ku80為釣餌，利用yeast-two hybrid方法來掃描人類骨髓的cDNA資料庫後發現其中一段與Ku80有交互作用的片段正是metalloproteinase 9。

metalloproteinase是一群帶有二價金屬離子鋅的蛋白脢酵素，可利用其結構及受質的略不相同做進一部的細分。而其中MMP-2及MMP-9被歸類為gelatinase，其主要功能是參與了細胞外基質的分解機制；另外在一些癌細胞上也發現癌細胞會利用MMP來進行侵襲轉移的動作。

作者很嚴謹的以免疫沉澱法再次確認Ku80的確與MMP-9之間有交互作用，並進一步的縮小鑑定出兩者相互作用的區域。為了確定兩著之間的交互作用是在自然情況下存在的，作者巧妙的選用了會表現Ku蛋白於表面，並且可以經由tPA的刺激產出MMP-9的HL-60這類細胞來進行in vitro的實驗。選用HL-60這類前髓細胞有三大優點：第一、可以比較趨近於自然情形；第二、在經由tPA刺激後HL-60會成熟成marcrophage而分泌MMP-9，因此可藉由tPA來進行調控；第三、前髓細胞若不正常的出現於週邊血液中則可視為癌細胞，所以也可模擬作癌細胞在進行侵襲轉移時與MMP-9的調控關係。

作者由免疫沉澱法、西方墨點法以及zymopgraphy再次確認在以HL-60進行實驗下Ku80的確有與MMP-9在細胞膜上有交互作用的情形；另外以螢光抗體染色後利用共軛聚焦顯微鏡的觀察也可以發現Ku80及MMP-9在細胞的周圍有共同存在的情形。

上述實驗一再再的證明Ku蛋白存在於細胞的表面並且與MMP-9有交互作用的情形，所以作者大膽的推測Ku蛋白與MMP-9之間的交互作用是否影響著MMP-9的活性？細胞能否藉由Ku蛋白來調控MMP-9進行該有的正常生理功能？作者以抗體和互補核苷酸序列去抑制阻斷Ku蛋白後來觀察發現細胞藉由MMP-9的活性來進行侵襲的能力有顯著的受到抑制。

過往的文獻僅指出Ku蛋白只在某些細胞表面被發現，但陸續發現更多不同細胞表面有Ku蛋白存在且功能上仍不甚了解，本篇的研究結果除了對於Ku蛋白在細胞核外參與的生理功能提供了一個新的研究方向之外，在細胞外基質的重塑以及癌細胞的侵襲方面的研究上也開啟了另一道曙光。