MAPK参与调节猪卵母细胞和受精卵细胞周期的转变

从猪卵巢中获取卵母细胞，在体外成熟，体外受精和电激活后的不同时间采集样品，经裂解变性后利用蛋白电泳和蛋白免疫印迹技术，检测其中MAPK磷酸化变化，并且用免疫荧光化学法观察ERK2的迁移，结果显示，猪卵母细胞中MAPK的量基本不变，体外培养前GV期猪卵内MAPK无磷酸化，培养20h和MAPK开始发生磷酸化，30h时进一步增加，36h时有所下降，40h时达到最高，一直到60h仍未降低，在卵母细胞成熟过程中，ERK2由胞外向胞内迁移，并分布于核区，猪卵母细胞电激活后18，20hMAPK磷酸化降低，几乎被灭活，但22h时开始上升，体外受精12h后MAPK完全去磷酸化，16h时重新磷酸化，以上结果表明，MAPK磷酸化/去磷酸化在猪卵母细胞MⅠ向MⅡ转化，受精后原核的形成及第一次有丝分裂的启动等方面可能发挥重要的调节作用。     

蛋白激酶A(PKA)介导的信号通路:正调节还是负调节?

蛋白激酶A是由 2个调节亚基与 2个催化亚基构成的异四聚体 .在不同的组织中 ,PKA可以起着不同的调节作用 ,如生长、分化和特定基因的表达 .在免疫系统中 ,PKA介导了一个普遍性的抑制性信号 ,对维持免疫系统的稳定起着重要的作用 .PKA通过对Raf 1的磷酸化抑制了Raf 1的激活 ,从而阻断了Ras/Raf 1 /MEK/MAPK信号通路的激活 ,抑制细胞的增殖 .在转录因子的调节方面 ,PKA可以激活CREB而促进了含CRE基因的转录 ;但它同时却抑制了NF kB的活性而介导了细胞因子等表达的抑制 .     

苏氨酸磷酸裂解酶SpvC的结构基础与催化机制的分析

沙门氏菌的致病蛋白SpvC属于一种全新的被称为苏氨酸磷酸裂解酶的蛋白酶家族一员.苏氨酸磷酸裂解酶可以特异性识别丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)激活位点的磷酸化苏氨酸和酪氨酸(pTXpY)模式,并不可逆地去除磷酸化苏氨酸的磷酸基团,使反应后的MAPK成为不可激活状态.SpvC的这种性质可以阻断宿主细胞免疫信号通过     

MAP激酶调节蚕豆保卫细胞中ABA诱导的H2O2产生

已知许多蛋白激酶及蛋白磷酸酶参与了ABA诱导的气孔关闭信号转导过程, 而H2O2是ABA信号转导链的下游信号成分.运用表皮条生物学分析和激光共聚焦扫描技术, 研究促细胞分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)对蚕豆保卫细胞中ABA诱导H2O2产生的调节作用.用MEK1/2专一抑制剂(PD98059)处理蚕豆叶片的下表皮, 抑制了ABA诱导保卫细胞内H2O2的产生和气孔关闭.ABA和H2O2诱导气孔关闭后, 再用PD98059处理, 可以使关闭的气孔重新开放, 与之相对应的是PD98059使ABA诱导的、已增强了的H2O2探针荧光强度降低.而且PD98059不能阻断水杨酸诱导的H2O2的产生及其气孔的关闭, 因此, MEH1/2调节ABA诱导保卫细胞中H2O2产生和积累具有专一性.总之, PD98059通过抑制ABA诱导的H2O2的产生并清除其积累而阻断了ABA诱导的气孔关闭.因此, MAPK的激活在保卫细胞H2O2信号的产生、放大及其专一性应答信号刺激的反应中有着重要的调节作用.     

颗粒细胞的增殖分化及其在卵泡发育中的作用

颗粒细胞(GC)是卵巢中十分重要的细胞. 从原始卵泡生长启动、增殖、分化、闭锁/排卵到黄体形成, GC在形态、功能等方面都发生各种变化. 卵母细胞(OC)指导了GC的增殖、分化; 同时GC也影响OC的成熟. 有众多因子参与这个调节过程, 牵涉到复杂的分子作用机制和信号转导通路, 如p38 MAPK通路可选择性调控FSH对GC的甾体生成; 而转录因子LRH-1和DAX-1在该过程中可能发挥重要作用; FSH通过促进PCNA和StAR表达及甾体生成, 诱导GC的增殖和分化; 而ERK1/2通路的激活也可能参与FSH对GC增殖分化的诱导作用. 因此, GC是一个用以研究细胞增殖、分化和细胞相互作用及其信号转导通路和分子机制的十分理想的细胞模型. 本文评述了近几年国内外研究的最新进展.     

PDE4与cAMP信号区域化

第二信使cAMP在细胞信号转导中起着重要作用. 但为什么相同的cAMP信号可以诱导不同的生理反应. 20年前, cAMP信号区域化的提出, 似乎解答了这一疑惑. cAMP区域化使得空间上不同的蛋白激酶A (PKA)池能够被不同地活化. 同时也使得人们对cAMP通路复杂性和重要性有了新的认识, 使其再度成为生命科学的研究热点. cAMP/PKA信号转导区域化是由蛋白激酶A激酶锚定蛋白(AKAPs)和磷酸二酯酶(PDEs)来维持的, 前者可以结合PKA和其他的信号转导蛋白; 后者可以水解cAMP, 终止PKA活性. PDE4是PDEs同工酶超家族的成员之一, 不仅参与区域化的cAMP信号通路的调控, 而且还在整合与其他主要信号转导通路的反应网络中起重要作用. 本文对PDE4的分类、基因表达与调控、作用的系统与区域进行了回顾, 重点对PDE4作用的具体分子与机理以及PDE4发挥功能的调控方式进行了总结, 并结合本室的研究对PDE4在大鼠颗粒细胞成熟及cAMP信号区域化中的作用进行了综述.     

Chk1防止DNA损伤的S期肿瘤细胞进行异常的有丝分裂

为探讨在p53失活的肿瘤细胞中DNA甲基化试剂引发的DNA损伤对于细胞周期的影响, 我们将同步化在G1, S和G2/M期的HeLa细胞分别进行甲磺酸甲酯(MMS)处理. MMS的处理结果表明, 各个时相的细胞周期进程均发生延迟或阻滞, 其中S期细胞对药物最为敏感. 进一步的分子机理研究表明, 3个时相中ATM-Chk2和p38 MAPK通路均被激活, 但是Chk1仅在S期中被活化, 提示Chk1特异地参与了S期的DNA损伤检查点(DNA damage checkpoint)或者DNA复制检查点(DNA replication checkpoint)的作用. 为了进一步确定Chk1在S期的检查点功能, 用专一的小分子抑制剂抑制Chk1的磷酸化, 发现被MMS处理的S期细胞能在未完成复制的情况下进行异常的有丝分裂, 提示Chk1主要是在HeLa细胞S期的DNA损伤检查点而不是DNA复制检查点发挥其作用. 另外, 本研究还检查了参与G2/M期进程的cyclin B1的表达变化情况. 在MMS处理的S期细胞中, cyclin B1表达量不能上调; 而在加入Chk1抑制剂处理后, cyclin B1则有所增加. 这一结果进一步支持DNA损伤S期细胞在Chk1失活时进入异常有丝分裂的推论. 研究结果表明, Chk1是MMS诱发的HeLa细胞S期DNA损伤检查点的专一性的重要蛋白激酶; 当MMS引发DNA损伤后, 上游蛋白激酶对Chk1进行磷酸化, 从而激活了S期的DNA损伤检查点, 阻止细胞进入G2/M期. 由于这一过程不依赖于p53的活性, 因此Chk1有可能作为p53失活的肿瘤细胞的药物靶标.     

CB促微丝解聚对cAMP-PKA信号通路的作用

细胞内第二信使双酰甘油(DG)和环腺苷酸(cAMP),在对外界信号的应答反应中起重要作用.DG激活蛋白激酶 C(PKC),cAMP激活蛋白激酶A(PKA),引起一系列靶蛋白磷酸化级联反应,调节细胞的增殖、分化和其它生理功能.我们曾发现,细胞松弛素B(CB)不仅改变微丝(MF)组装,并能刺激DG-PKC信号通路.有文献报道,在 G_0至S期早期,cAMP-PKA信号通路的激活对肝细胞的增殖具有促进作用,而这两种信号通路可能通过PKC的作用加以偶联,即PKC可通过磷酸化Gi蛋白激活cAMP-PKA信号通路.MF组装     

小鼠早期受精胚细胞核诱导成熟卵母细胞Ca2+释放活性的研究

在受精过程中，哺乳动物卵子细胞内的钙离子浓度呈现连续性反复升高，有证据表明；将受精的1-和2-细胞期的胚胎细胞核移植到未受精卵中能导致卵子产生钙升高并使该重构胚激活，然而，尚不清楚胚胎细胞核这种诱导卵子内钙升高的能力是如何获得的，是否处于不同发育阶段的早期胚胎细胞核都具有这种能力，利用细胞核移植技术，将小鼠受精早期胚胎细胞核移植到成熟卵母细胞中，并测定该重构胚细胞内钙含量变化，结果表明，受精1-和2-细胞期的细胞核具有诱导成熟卵子钙释放活性的功能，而4-和8-细胞期细胞核，融合的2或3个4-细胞期的细胞核及乙醇孤雌活化的原核均不具有这种能力，结果说明，胚胎细胞核诱导卵子细胞内钙升高的能力是受精过程中产生的，是受精胚特有的，它存在于早期受精胚的特殊发育阶段，这暗示早期受精胚这一特有的能力对胚胎的正常发育具有重要意义。     

镧离子对骨髓基质细胞向成骨细胞分化的影响

研究了稀土离子La³⁺对体外培养的骨髓基质细胞(MSCs)向成骨细胞分化过程的影响, 并初步探讨了相关机理. 通过测定碱性磷酸酶(ALP)活性、骨钙素分泌、Ⅰ型胶原蛋白和骨钙素mRNA水平及基质钙化等指标表征MSCs分化程度. 结果显示, La³⁺抑制培养早、中期MSCs分化, 表现为显著抑制ALP活性和骨钙素分泌, 下调骨钙素mRNA水平; 但是, La³⁺对MSCs最终基质钙化无明显影响, 原因为La³⁺上调Ⅰ型胶原蛋白mRNA水平, 并促进培养晚期细胞ALP活性和骨钙素分泌. 另外, Western Blot分析显示La³⁺作用于MSCs短时间即可激活丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)磷酸化, 而且MAPK激酶抑制剂PD98059能完全消除La³⁺对培养中期MSCs ALP活性的抑制作用. 这些结果提示, La³⁺对MSCs向成骨细胞分化的影响依赖于细胞所处的分化时相. La³⁺可能通过MAPK信号途径抑制培养早、中期MSCs向成骨细胞分化, 但对最终的基质钙化成骨无明显影响.     

视黄酸通过促进磷酸化的Smad1 降解抑制骨形态发生信号的持续

骨形态发生蛋白(BMP)信号通路在胚胎发育和器官形成中发挥正常功能需要其与其他信号通路的交互作用.不同于FGF/MAPK 和Wnt/GSK3 信号通路对BMP 信号通路的调节已经得到阐释, BMP/Smad 和视黄酸受体(RAR)间的交互作用还没有被很好地理解. 中国科学院上海生命科学研究院生物化学与分子生物学研究所景乃禾研究小组研究发现, 视黄酸可通过降低磷酸化的Smad1(pSmad1)的表达水平抑制BMP 信号持续. 视黄酸通过其核受体介导的转录作用, 可强化pSmad1 与其泛素E3 连接酶的相互作用, 促使pSmad1 泛素化和蛋白酶体降解. 该调节过程依赖于视黄酸导致的Gadd45 表达增加和MAPK 活性增强.在鸡胚胎神经发育期间, 视黄酸/视黄酸受体通路也可抑制BMP 信号以拮抗BMP 介导的神经前体细胞的增殖和分化. 而且, 视黄酸和BMP 信号间的交互作用参与了鸡胚背部神经管的正常发育. 上述研究结果揭示了视黄酸通过调节pSmad1 稳定性进而抑制BMP 信号的分子机制. 相关研究论文发表在2010 年11 月2 日Proc Natl Acad Sci USA, 107(44): 18886—18891 上.     

蛋白激酶TTK与CENP-E相互作用并共定位于人细胞的动粒

纺锤体检验点（spindle checkpoint)是一个重要的细胞分裂化调节通路，监督染色体正确分离和传代，其信号传导主要通过两个蛋白激酶Mps1和Bub1/BubR1来调控，近期的研究发现动粒马达蛋白CENP-E与BubR1相互作用并参与纺锤体调控点的作用，为阐明纺锤体检验点分子调控机理，利用动粒蛋白质组学技术剖析人细胞动粒的蛋白质组成时发现了TTK蛋白-人细胞Mps1。揭示了TTK蛋白激酶定位于动粒，并与CENP-E相互作用，可能参与监控人细胞分裂过程中的染色体分离。     

PKB与SMAD3相互作用调节前列腺癌细胞株PC-3对TGF-β 的敏感性

前列腺癌对TGF-β诱导的生长抑制不敏感, 而PI3K-PKB信号通路在大多数前列腺癌中高度活化. 通过生长抑制实验和荧光素酶报告基因系统发现, PI3K-PKB信号通路抑制前列腺癌细胞PC-3对TGF-β诱导的生长抑制和细胞周期停滞的反应; PI3K-PKB信号通路抑制TGF-β诱导的基因转录. 免疫共沉淀结果显示, PKB与Smad3之间存在蛋白质相互作用, 两者之间的相互作用是通过Smad3的MH2和Linker结构域介导的; TGF-β减弱PKB与Smad3的结合, 胰岛素(模拟PKB活化)增强两者的结合; PKB与Smad3的结合是PKB激酶活性依赖的, 丧失激酶活性的PKB不能与Smad3相互作用. 结果表明, 前列腺肿瘤丧失对TGF-β的敏感性与PI3K-PKB 信号通路的过度活化明显相关. PI3K-PKB 信号通路通过PKB与Smad3的结合抑制TGF-β诱导的生长抑制和基因转录.     

人蛋白激酶Bγ基因的cDNA克隆、组织表达谱分析及染色体定位

蛋白激酶Ｂ（ＰＫＢ）是受第二信使调控的一类蛋白激酶,在细胞周期调控、葡萄糖吸收和促进细胞分化等生命活动中具重要作用。由于其活笥在某些人类肿瘤组织中有明显提高,且参与了Ｒａｓ信号传导通路,提示其在某些肿瘤的形成过程中起介导作用,以小鼠Ｐｋｂγ的核苷酸序无为探针,用同源筛选方法,从人肝cＤＮＡ文库中步移获得一个长１９９８ｂ ｐ的ｃＤＮＡ片段,包含一段长１４４０ｂｐ的ＯＲＦ,它编码了４７９个氨基酸残基。而     

人类体细胞克隆胚的构建

人类体细胞克隆胚的构建是治疗性克隆的基础和前提. 将供体细胞核注射到成熟卵母细胞, 然后用钙离子载体(A23187)和6-甲基氨基嘌呤(6-DMAP)激活卵母细胞. 在卵母细胞活化并出现原核样核(2PN)后, 去掉雌原核而保留供体细胞核, 避免了去核时对卵母细胞进行DNA荧光染色和紫外线照射, 同时也避免了去除过多的细胞质. 经体外培养后, 有少量核移植胚发育到囊胚阶段.     

MAP激酶调节蚕豆保卫细胞中ABA诱导的H2O2产生

已知许多蛋白激酶及蛋白磷酸酶参与了ABA诱导的气孔关闭信号转导过程, 而H₂O₂是ABA信号转导链的下游信号成分. 运用表皮条生物学分析和激光共聚焦扫描技术, 研究促细胞分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)对蚕豆保卫细胞中ABA诱导H₂O₂产生的调节作用. 用MEK1/2专一抑制剂(PD98059)处理蚕豆叶片的下表皮, 抑制了ABA诱导保卫细胞内H₂O₂的产生和气孔关闭. ABA和H₂O₂诱导气孔关闭后, 再用PD98059处理, 可以使关闭的气孔重新开放, 与之相对应的是PD98059使ABA诱导的、已增强了的H₂O₂探针荧光强度降低. 而且PD98059不能阻断水杨酸诱导的H₂O₂的产生及其气孔的关闭, 因此, MEH1/2调节ABA诱导保卫细胞中H₂O₂产生和积累具有专一性. 总之, PD98059通过抑制ABA诱导的H₂O₂的产生并清除其积累而阻断了ABA诱导的气孔关闭. 因此, MAPK的激活在保卫细胞H₂O₂信号的产生、放大及其专一性应答信号刺激的反应中有着重要的调节作用.     

生长因子受体酪氨酸蛋白激酶及致癌性的阻遏

多肽生长因子（ＰＧＦ）介导之信号的特异性．在于它们能与特殊的细胞表面受体相结合，激发细胞内的一系列生理生化过程．生长因子受体都具有内在的酪氨酸蛋白激酶（ＴＰＫ）活性。生长因子与受体结合后能激活ＴＰＫ，导致各种细胞蛋白质的磷酸化和受体自身的磷酸化．许多癌基因产物都具有ＴＰＫ活性，ＴＰＫ的功能是使生长因子信号变为细胞内信号。肿瘤细胞受体ＴＰＫ区的突变体，虽然可能仍具有结合配体的能力，但丧失了刺激细胞内效应的能力。说明受体信号激活的关键是由一个功能性ＴＰＫ决定的，并通过一些ＴＰＫ的底物来介导细胞内的效应．这使人联想到肿瘤细胞之所以呈失控的增殖状态，与其受体ＴＰＫ的激活及细胞蛋白磷酸化密切相关。     

干旱、高盐及低温诱导的植物蛋白激酶基因

干旱、高盐和低温是严重影响作物生长发育及产量的3种不同形式的环境胁迫因子,它们都影响细胞的水分状态,使植物缺水遭受危害. 最近从模式植物拟南芥中克隆了一些同时受干旱、高盐及低温诱导的蛋白激酶编码基因,分别编码受体蛋白激酶、促分裂原活化蛋白激酶、核糖体蛋白激酶以及转录调控蛋白激酶. 着重介绍这些环境胁迫诱导基因的表达特性以及它们的编码产物在植物对上述环境胁迫反应和信号传递中的调控作用.     

ATF5与TCF4相互作用及其对Wnt信号通路的调控

应用酵母双杂交技术, 鉴定Wnt通路关键信号分子TCF4与cAMP效应元件结合蛋白家族新成员——激活转录因子5(ATF5)之间的相互作用, 酵母表型分析和b-半乳糖苷酶(β-gal)活性测定结果发 现, 两者的作用位于ATF5蛋白C端含有碱性亮氨酸拉链(bZIP)区域(162 ~ 282 aa). 通过受TCF启动的荧光酶报告系统分析ATF5对Wnt信号通路的影响, 结果显示ATF5蛋白C端能进一步加强TCF4对Wnt通路的激活效应. 由此提示, ATF5可能是Wnt通路下游信号的辅助激活因子(co-activator), 它能协同 b-连环蛋白/TCF4参与Wnt信号通路的激活.     

全局性DNA去甲基化参与男性减数分裂重组调控

<正>精子发生是一个复杂的发育过程,基因突变或表观遗传变异对精子发生功能的破坏可导致男性不育^[1～3].在精子发生过程中,减数分裂是生殖细胞获得遗传多样性的关键,其中涉及一系列重要事件,包括前细线期精母细胞中DNA的复制、细线期中DNA双链断裂(DSBs)的形成、合子期及粗线期中发生的减数分裂重组,