清华大学首次解析葡萄糖转运蛋白晶体结构

<正>清华大学一个研究组在世界上首次解析了人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体结构,初步揭示了它的工作机制以及相关疾病的致病机理,在人类攻克癌症、糖尿病等重大疾病的探索道路上迈出了极为重要的一步。葡萄糖转运蛋白GLUT1几乎存在于人体的每一个细胞中,对维持人体正常的生理功能极为重要。GLUT1的功能完全缺失将致人死亡,功能部分缺失会导致大脑萎缩、智力低下、发育迟缓等疾病。而且,     

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清华大学一个研究组在世界上首次解析了人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体结构，初步揭示了它的工作机制以及相关疾病的致病机理，在人类攻克癌症、糖尿病等重大疾病的探索道路上迈出了极为重要的一步。葡萄糖转运蛋白GLUT1几乎存在子人体的每一个细胞中，对维持人体正常的生理功能极为重要。     

哺乳动物细胞中可能存在着新的葡萄糖转运蛋白质

已知的葡萄糖转运蛋白分子量大约为55kD,是一种具有重要生物功能的膜蛋白质。它担负着将细胞膜外的葡萄糖转运到细胞内的任务,为细胞提供能量来源。 肌肉和脂肪细胞吸收葡萄糖的分子机制是细胞外的胰岛素作用于细胞膜,与膜上胰岛素受体结合,受体就将信号传给细胞内贮存的葡萄糖转运蛋白质(目前尚不清楚这个信号是如何传递的),葡萄糖转运蛋白质接收信号后就大量地向细胞膜上转移,迅速将膜     

蚕豆叶细胞膜膜蛋白的研究

目前,人们对动物细胞膜,特别是对人红细胞膜的研究相当深入。现在已经证明,在人红细胞膜的内侧覆盖着一层浓密的网状结构——膜骨架(membrane skeleton)。它主要是由收缩蛋白(spectrin)、连接蛋白(ankyrin)和肌动蛋白(actin)等组成的。类似的膜骨架蛋白在其它动物细胞膜的存在也已经得到证明。     

水通道蛋白AQP1的表达促进SMMC-7221人肝癌细胞的迁移

肿瘤细胞的迁移是肿瘤侵润和转移的关键步骤. 本研究发现水通道蛋白介导的细胞膜高水通透性促进肿瘤细胞迁移. 对高转移性SMMC-7221人肝癌细胞系进行RT-PCR, 免疫荧光和免疫印迹分析, 发现水通道蛋白AQP1表达. 进一步分析发现, SMMC-7221细胞系有细胞膜高水通透性(SMMC- 7221hPf)和低水通透性(SMMC-7221lPf)的两个亚群, 分别与细胞膜AQP1表达量相一致. SMMC- 7221hPf细胞的穿孔迁移速率和平面迁移率均显著高于SMMC-7221lPf, 而细胞的贴附和增殖能力没有显著差别. AQP1腺病毒感染SMMC-7221lPf细胞提高了AQP1表达量以及细胞膜水通透性和细胞迁移速率. 上述结果显示, 水通道蛋白AQP1介导的细胞膜高水通透性促进SMMC-7221人肝癌细胞的迁移, 并且可能参与肿瘤的侵润和转移过程.     

玉米根细胞质膜水孔蛋白的鉴别分布及其功能

以玉米为材料，以植物质膜水孔蛋白的抗血清为探针，运用免疫荧光技术，在激光共聚焦显微镜下观察了水孔蛋白在玉米根原生质体细胞膜上的分布情况。结果表明，玉米根原生质体细胞膜富含水孔蛋白，它们在细胞膜上的分布具有不均匀性。Ｗｅｓｔｅｒｎ ｂｌｏｔｔｉｎｇ实验进一步表明，玉米根质膜的水孔蛋白主要以二聚体或二聚体与单体的混合形式存在，分子量分别为５５和２８ｋｕ。原生质体膨胀实验表明，水孔蛋白的抑制剂ＨｇＣｌ２     

红细胞膜上Band 3交联对物质跨膜运输的影响

Band3和葡萄糖运输体（GluT1)是人红细胞膜上两种重要的膜蛋白，BS^3(双磺基琥珀酰亚胺辛二酸盐）是一种不能透过膜的Band3共价交联剂，通过改变Band3在膜上的聚集状态，BS^3能抑制红细胞膜对NO2^-的运输速率，同时，葡萄糖输入和输出的速率也随之明显减小，SDS-PAGE结果显示单体Band3减少，GluT1的量无变化，表明在膜上Band3和GluT1之间存在相互作用以实现膜蛋白功能快速和协同的发挥。     

洋地黄皂甙/氯化钠溶性阿片受体的特征及其与六种凝集素相互作用的研究

许多膜结合受体如胰岛素、β-肾上腺素以及M、N型乙酰胆碱受体都是糖蛋白,1982年,Simon实验室根据从大鼠、蟾蜍、小鸡、牛以及人脑细胞膜溶脱的阿片受体能滞留于麦胚凝集素-琼脂糖层析柱,并被N-乙酰葡萄糖胺专一洗脱的事实,提出阿片受体可能也是糖蛋白的观点,1984年国际麻醉品会议(INRC)上,Valette等报道人胎盘膜阿片受体具有     

转移消失蛋白研究进展

转移消失蛋白(missing in metastasis,MIM)是一种重要的胞内膜调控蛋白,属于inverse BAR(I-BAR)家族成员,能结合细胞膜并在细胞极化、运动和内吞作用等过程中发挥调节功能,其表达异常与多种疾病尤其是肿瘤发生或转移相关,在神经系统、循环系统和生殖泌尿系统中也有一定作用.MIM蛋白的生物学功能包括调节肌动蛋白细胞骨架、与皮动蛋白等其他蛋白相互作用、参与细胞信号通路调控、改变细胞膜形态并促进细胞极化等,在结构上表现出典型I-BAR家族成员特征,借助其N端的I-BAR区域自聚合形成二聚体,促使细胞膜形成伪足状突起,甚至可以调控人造磷脂囊泡,但二聚体的形成也可被靶向的多肽等抑制剂阻断.除作用于蛋白I-BAR,RPTP结合域的特异性多肽外,MIM也可被RNAi干涉,在肿瘤生物治疗领域具有开发潜力.本文回顾了MIM蛋白相关医学研究进展,综述了MIM蛋白已知的生物功能,分析了MIM蛋白靶向治疗及其他应用前景,并提出了可能的研究新方向、新思路.     

Ca2+对人红细胞膜葡萄糖载体活性的抑制

人红细胞通过其膜上的葡萄糖载体蛋白来转运葡萄糖,此载体只转运D型葡萄糖,是一被动转运过程.由于人红细胞膜上葡萄糖载体含量较多,活性也较高,因此一般都将它作为糖转运模型来研究.但迄今为止,对其结构、作用机制及活性调节等都不甚明了.尤其对细胞内二价阳离子,如钙离子等,对它的调节更少见报道.对正常的红细胞,其质膜内外存在着一个大约1000倍的钙离子梯差,如果细胞内钙离子浓度升高,使此梯差变小甚至消失,就会影响膜蛋白的活性,导致一些异常的生理反应.我们曾报道,胞内钙离子浓度升高会明显地抑制完整红细胞葡萄糖载体活性,其半抑制浓度约为250μmol/L,但完整红细胞内有许多胞质     

核苷转运蛋白的研究进展

生物膜构成了细胞与外界环境之间的一道天然屏障,细胞生存所需的各种营养物质或其代谢产物必须通过这道屏障才能进入或输出细胞.无论是原核还是真核细胞,细胞膜上都存在多种起运输作用的膜蛋白分子,它们以各种不同的机制参与营养物质或代谢产物的转运.根据跨膜转运蛋白（transmembranesolute transporter）起运输作用时的底物特异性、转运机制及转运蛋白间的同源性,Paulsen等人[1]将真核细     

金属硫蛋白对大鼠心肌细胞羟自由基损伤保护作用的自旋标记研究

心肌缺血后再灌注损伤是当前医学生物学界的一大课题,其发生机制并不清楚。但许多实验揭示,这类损伤与组织中生成的氧自由基密切相关。金属硫蛋白(metallothionein,MT)是一类富含半胱氨酸残基和金属离子的非酶蛋白,遍存于生物体中。许多应激因素均可诱发MT合成,提示该蛋白参与机体防御功能。Thonally等曾发现MT具有清除羟自由基功能。本工作以成年大鼠心肌细胞为对象,用电子自旋共振(ESR)自旋标记方法,研究羟自由基发生系统产生的羟自由基对心肌细胞膜脂、膜蛋白的损伤及MT抗羟自由基、保护心肌细胞膜的功能。     

粉防己碱——红细胞膜依赖钙调蛋白Ca~(2+)-Mg~(2+)-ATPase的一种新的天然抑制剂

红细胞膜Ca~(2 )-Mg~(2 )-ATPase具有Ca~(2 )跨膜主动运转的功能,以维持胞内低Ca~(2 )浓度。目前已知该酶受钙调蛋白(CaM)的调节。CaM是广泛分布的一种钙结合蛋白,是非肌细胞主要的Ca~(2 )受体,它在调节各种依赖Ca~(2 )的细胞功能和酶体系中起重要作用。 CaM活化的环核苷酸磷酸二脂酶、红细胞膜Ca~(2 )-Mg~(2 )-ATPase活性可被多种CaM拮     

人HBV前S1蛋白在大肠杆菌中的融合型表达

乙型肝炎病毒(HBV)的包膜蛋白依次由108—115氨基酸的前S1蛋白、55氨基酸的前S2蛋白和226氨基酸的S蛋白组成。前S1蛋白的N端既含有直接介导毒粒与肝细胞膜结合的位点,又含有许多免疫原性较强的T细胞与B细胞表位,抗前S1抗体水平还是HBV血清学检查的一项重要指标。     

生物启发的纳米水通道研究进展

美国科学家阿格雷(P.Agre)博士在1980年代发现了细胞膜上能让水分子高速通过却阻止质子通过的蛋白(aquaporin,生物水通道),他因此获得2003年度诺贝尔化学奖. 2001年,德国的格罗特(B.L.De Groot)和格伦穆勒(H.Grumuller)首先用分子动力学模拟了细胞膜水通道蛋白在水环境中的行为[1].他们看到,水在生物水通道内呈现出准一维水链结构,即水是排成一列,一个个通过生物水通道的.但生物水通道如何让水分子进出的具体机制仍然不能被完全理解.     

蚕豆保卫细胞中类整合蛋白的鉴定

整合蛋白（integrins)是一类广泛存在于动物细胞表面的蛋白质。它介导细胞和胞外基质、细胞和细胞之间的黏连，也参与细胞内外的信息传递。以前的研究表明，微管和微丝参与调节气孔的运动。利用人整合蛋白（αvβ3/β5)的多克隆抗体证明类整合蛋白存在于蚕豆保卫细胞，并对其进行了定位。Western免疫印迹结果表明在纯化的蚕豆保卫细胞原生质体的膜碎片中存在类整合蛋白，其分子量分别为47．3，43．7和41．1ku。共聚焦激光扫描显微镜观察表明，类整合蛋白存在于蚕豆保卫细胞质膜上，且主要分布在背壁的细胞膜上，这与保卫细胞和表皮细胞之间的信号转导是一致的。因此，这项研究结果证明类整合蛋白存在于蚕豆保卫细胞的质膜上。     

细菌尾蛋白揭开细胞运动的神秘面纱

细菌尾蛋白揭开细胞运动的神秘面纱杨雪编译细胞能缓慢地移动。在胚胎期，细胞慢慢地移向躯体的特定部位。在癌症病人，肿瘤细胞扩散是通过利用一种叫肌动蛋白的结构蛋白来促使细胞内纸状生成物排到细胞膜外得以实现的。但是这种扩散究竟如何发生，按照马萨诸塞州坎布里奇...     

硒促进收缩蛋白与红细胞膜的体外重组

硒是人体必需的微量元素。我国流行广泛的克山病、大骨节病几乎都发生在低硒地区。我们于1983、1984及1986年对大骨节病生化考察中发现,大骨节病患儿红细胞膜异常。同时,我们以正常人红细胞膜为实验材料,研究了外加硒(Na_2SeO_3)对膜的影响。结果表明,外加硒能够影响红细胞膜的结构与功能,对老化的红细胞有明显保护作用、维持膜骨架蛋白主要组份——收缩蛋白(spectrin)与膜的结合 本文在此基础上,从另一个侧面深入研究了硒对spectrin与红细胞膜结合的影响。     

膜蛋白研究新曙光

人体细胞中约有7000种类型各异的蛋白质,而差不多三分之一位于细胞膜上。其中一些将物质转运进出细胞,还有一些则传送细胞活动的信号。它们自身的作用,以及膜蛋白易侵入的本质表明,这样的蛋白质往往成为药物产生药效的突破口。事实上,目前市场上有一半的药物是通过细胞膜蛋白产生疗效的。尽管如此,膜蛋白研究起来却很困难。将膜蛋白从其原有环境中剥离会使它们脱离相互作用的     

竹红菌乙素与巯基化合物的反应(Ⅱ)——与半胱氨酸或半胱胺的反应

我国特有的新型光疗药物竹红菌素对细胞的光动力作用的“靶体”是细胞膜,它造成细胞膜蛋白中巯基含量大大降低,但是这一作用机制尚不清楚,刘卫和我们的工作,已表明在弱碱性条件下,竹红菌甲素和乙素(Hypocrel1in B,简称HB)都很容易地和巯基乙醇、巯基乙酸、正辛硫醇等巯基化合物发生取代反应,而造成巯基含量大大降低,有理由设想,这一作用