來自中科院上海生科院生化與細胞所的研究人員在整合素研究領域的熱點問題——整合素與配體的結合及其介導的信號轉導調控研究方面獲得了重要成果，發現了整合素α4β7功能調控的新機制，這一研究成果公布在國際知名學術期刊《美國科學院院刊》（PNAS）上。

領導這一研究的是上海生科院生化與細胞所陳劍峰研究員，其早年畢業于復旦大學，2007年起任中國科學院上海生物化學與細胞生物學研究所研究員研究組長。主要研究方向是炎癥與癌癥中細胞粘附分子的功能調控。

白細胞的遷移運動是炎癥反應病理過程中的重要步驟和關鍵環節。整合素作為一類重要的細胞表面粘附分子，是直接介導白細胞遷移運動的重要蛋白，與炎癥反應關系密切。整合素α4β7主要表達在淋巴細胞表面，負責介導淋巴細胞從血液循環進入腸道和中樞神經系統，其功能的異常與人類自身免疫疾病密切相關，如潰瘍性結腸炎、克羅恩病等。整合素與配體的結合及其介導的信號轉導是受到嚴格的調控的。這種精確的動態調控的機制一直以來都是整合素研究領域的熱點。

之前的研究表明，整合素β亞基I結構域中的specific determining loop（SDL）與SyMBS是兩個重要的整合素功能調控元件。SDL具有非常柔性的結構，與整合素識別配體的特異性有關；而SyMBS金屬離子結合位點是整合素活化所必須的，但是它們的精細調控機制還不清楚。

在這篇文章中，研究人員發現了整合素α4β7的SDL與SyMBS通過一個特殊的陽離子-p相互作用相連接。該陽離子-p相互作用的喪失嚴重影響了高親和性α4β7介導的細胞穩定粘附，但是對低親和性α4β7介導的細胞滾動粘附影響很小。此外，α4β7介導的細胞運動也受到抑制。缺失該陽離子-π相互作用會引起α4β7胞內區的部分分離，產生一種異常的outside-in信號，引起FAK表達及其磷酸化的上調。胞內paxillin蛋白水平上調、paxillin與α4β7的結合增強，進而抑制了整合素介導的細胞鋪展。

研究還發現陽離子-π相互作用的喪失會提高paxillin的磷酸化水平并抑制talin的剪切，從而穩定了粘著斑。同時，整合素通過inside-out信號的活化過程也依賴于該陽離子-π相互作用。該研究首次提出了陽離子-p相互作用調控整合素的功能，揭示了整合素SyMBS位點通過該陽離子-π相互作用聯系SDL、協同調控α4β7的功能。該發現不僅揭示了整合素功能的一個新調控機制，還對陽離子-π相互作用在蛋白中的生理功能提供了新的證據。

這項研究闡明了陽離子-π相互作用對于整合素α4β7的親和性及其相關信號轉導的新調節機制，對于深入了解整合素功能具有重要的意義。