Ras蛋白在组蛋白乙酰化修饰介导的多头绒泡菌(Physarum polycephalum)细胞周期调控中的作用

在天然同步化的多头绒泡菌(Physarum polycephalum)细胞中, 组蛋白去乙酰化酶抑制剂Trichostatin A (TSA) 阻断了细胞周期S/G2, G2/M以及走出有丝分裂期的转换, 同时影响了2种ras基因(Ppras1 和Pprap1)的转录以及Ras蛋白的表达水平. 抗Ras蛋白的抗体中和实验结果表明, Ras蛋白通过调节Cyclin B1的表达水平在细胞周期转换点的调控中起重要作用. 以上结果表明, 在多头绒泡菌细胞中Ras蛋白可能是参与组蛋白乙酰化修饰介导的细胞周期调控过程的一个关键因子.     

利用正义和反义技术研究着丝粒/动粒复合体蛋白CENP-B在细胞周期调控中的作用

为研究着丝粒/动粒复合体蛋白(centromere/kinetochore complex protein-B, CENP-B)高表达和低表达在细胞周期调控中的作用, 将全长CENP-B cDNA基因(cenpb)构建到pBI-EGFP真核表达载体上, 获得正义和反义cenpb真核表达重组质粒, 并转染HeLa-Tet-Off细胞. 结果表明, 正义质粒转染导致细胞产生巨型着丝粒/动粒复合体, 细胞分裂几次后发生凋亡; 转染反义质粒至HeLa-Tet-Off细胞, 克隆筛选获得稳定表达反义cenpb的细胞株HACPB. HACPB细胞着丝粒/动粒复合体小、数量多, CENP-B表达量低; 细胞周期延长, 恶性表型降低, 裸鼠致瘤能力降低, G2/M期向下一周期的G1期过渡发生延迟. 细胞周期蛋白相关激酶(cyclin-dependent kinases, CDKs)、细胞周期蛋白、细胞周期蛋白相关激酶抑制剂(CDK inhibitors, CKIs)等的表达在某时相发生特异的变化. 这些结果说明, CENP-B是维持着丝粒/动粒复合体正常结构和功能的必需组分, 并参与细胞周期调控.     

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.     

Nutlin-3a可降低野生型p53肿瘤细胞对紫杉醇的敏感性

p53通路在细胞周期停滞和细胞凋亡中起重要作用.p53的下降可增加肿瘤细胞对化疗或放疗的耐药性.小鼠双微蛋白2(murine double minute2,MDM2)可与p53结合,调节其转录活性和稳定性.本研究旨在观察MDM2拮抗剂Nutlin-3a在非小细胞肺癌野生型p53+/+A549细胞及p53-/-H1299细胞对紫杉醇的反应中的作用.研究发现,Nutlin-3a联合紫杉醇可使A549细胞G0-G1和G2-M期明显增多,S期显著减少;凋亡百分率显著低于单紫杉醇处理组与p53-/-的H1299细胞组.总之,Nutlin-3a联合紫杉醇大大减少了野生型p53+/+的A549细胞对紫杉醇的敏感性,Nutlin-3a对紫杉醇毒性的调控依赖于p53的状态,它可以保护野生型p53细胞免受有丝分裂抑制药物紫杉醇的杀伤.     

Chk1 C 末端调控结构域对其在DNA 损伤后的核定位及修复活性的影响

DNA 损伤效应激酶Chk1 是一种在进化过程中高度保守的蛋白激酶, 它是联系DNA 完整监控器和细胞周期引擎的关键介导蛋白. 通过对一系列GFP 标记的Chk1 调控结构域缺失突变体细胞核定位变化分析, 发现Chk1 C 末端调控结构域中的34 个氨基酸残基(334~368)参与了调控损伤诱导的Chk1 核积累. 同时通过构建Chk1 及不同Chk1 调控结构域缺失突变体的pXJ41 重组质粒, 并与报告质粒pEGFP-N2 共转染HeLa 细胞, 研究不同Chk1 调控结构域缺失突变体的DNA 损伤修复能力, 同时检测了不同Chk1 调控结构域缺失突变体对细胞周期的影响, 并通过Western blot 检测Chk1 下游靶标Cdc25C 的磷酸化情况进行了Chk1 缺失突变体激酶活性分析. 结果显示, C 末端缺失108 个氨基酸残基(368~476)的CΔ368 活性高于全长Chk1,并且其过表达可诱导细胞G1/S 期阻滞, 延迟细胞周期进程. C 末端缺失142 个氨基酸残基(334~476)的CΔ334 活性与全长Chk1 相当, C 末端缺失188 个氨基酸残基(288~476)的CΔ288几乎没有酶活性, 说明调控结构域包括抑制和激活元件. 通过本研究对Chk1 的功能有了新的更为深入的认识.     

细胞周期的驱动及其调控

细胞周期是生命活动中一个最重要的过程，对它的研究也是现代生命科学的一个主要内容,从大量的研究文献以及最新进展中选择了一些具有 代表性的工作，对细胞周期的驱动及其调控进行了较为全面的总结和评述，细胞周期运动的动力主要来自依赖周期蛋白激酶（CDK），它的活性则通过周期蛋白（cyclin）和依赖周期蛋白激酶抑制剂（CKI）进行控制。细胞周期的调控方式有两种：正调控－在满足细胞周期某些特定阶段的生长条件后细胞周期才能进行；负调控－保证细胞周期运行质量的检查机制。只有当异常事件出现时这类调节机制才被激活， 被称为周期检查点， 细胞周期的分子调控机理可分为两类；质的控制，主要指蛋白质的磷酸化状态和在细胞内空间位置的控制；量的控制，指蛋白质的 表达和降解，这些调控方式相互制约或进行耦联，形成一个复杂的细胞周期分子调控网络。     

细胞周期

显微技术的出现使区分细胞周期成为可能。如按形态学分期,可将细胞周期分成后期、中期及间期。在增殖细胞中,周期的中断意味着细胞死亡;在成熟细胞、增殖失控则形成肿瘤。细胞周期根据合成DNA时间可分为G_1(DNA合成前期),S(DNA合成期),G_2(DNA合成后期),M(丝裂期)。基因和生物化学的研究表明有两种控制细胞周期的类型。一种是直接控制——前一步为后一步制造重要的底物;另一种是间接控制——前一步释放了后一步的抑制物,而后一步反馈控制先一步。G_1期为S期制备了核苷酸、组蛋白和聚合酶等所需物质。通过调节分子能使G_1细胞转变为G_0期,或激活静止期细胞转变为活跃增殖期。如静止期持续过长相当有害,增殖失控可能致癌。其关键在于调节G_1期的启动和启动点。如营养恰当、控制信息畅通,则细胞会顺利地通过启动点,并由此点有序地激发整个长链。     

表皮生长因子对辐射转化的小鼠成纤维细胞细胞周期的调节作用

表皮生长因子(EGF)对多种细胞的生长具有促进作用.但它对细胞周期以及真核生物细胞周期中起核心作用的P34~(cdc2)激酶(简称CD_2K),有何影响,目前报道不多.我室近期报道EGF可使小鼠成纤维细胞C3H/10 T_(1/2)Cl 8(简称NC3H10)的S期提前,细胞周期缩短,并可活化其CD_2K,使CD_2K在周期中活性高峰出现的时间提前.EGF对成纤维细胞有此作用,对生长失控的恶性转化细胞是否亦有类似影响?这是很有兴趣的问题.为此,我们曾以~3H-脱氧胸苷(TdR)转化的C_3H/10T_(1/2)Cl 8(简称TC3H10)为对象,进行了研究.结果发现:EGF亦可使其CD_2K活性高峰提前出现.但EGF对其细胞周期有何影响,尚不得而知.本文研究了EGF对TC3H10细胞周期的影响,表明EGF对辐射转化细胞的细胞周期也有类似作用.这或可说明EGF对两种细胞的生长调节作用机理相似,CD_2K的激活都是其调节中的重要一环.     

黑果枸杞花色苷Pt3G对前列腺癌LNCaP和PC-3细胞增殖与凋亡的影响

有报道指出,花色苷对疾病具有一定的化学预防活性.黑果枸杞富含花色苷,具有多种生物活性.本实验前期研究发现,黑果枸杞花色苷Pt3G可通过ROS/PTEN/PI3K/Akt途径抑制前列腺癌DU145细胞的增殖.本研究针对另外2种前列腺癌细胞LNCaP和PC-3进一步探讨黑果枸杞花色苷Pt3G抑制前列腺癌细胞的作用及其相关机制.采用甲基噻唑基四唑比色法检测细胞增殖、流式细胞术和TdT介导的dUTP缺口末端标记技术(TdT-mediated dUTP nick-end labeling, TUNEL)法检测细胞凋亡以及蛋白印迹法检测相关蛋白的表达.结果表明, Pt3G以浓度依赖性方式抑制细胞增殖,其抑制LNCaP和PC-3细胞的半数抑制浓度分别为601.97和445.79μg/mL.流式细胞术和TUNEL检测发现, Pt3G能够诱导前列腺癌LNCaP和PC-3细胞凋亡,并促进细胞周期阻滞在S期.而且,不同浓度Pt3G处理前列腺癌细胞24 h后,细胞抗凋亡因子PI3K、p-PI3K、Akt、p-Akt的表达水平显著降低,而促凋亡因子Bax、Cytochrome c、caspase 3、cleav...     

D-半乳糖诱导大鼠肺微血管内皮细胞衰老

探讨了D-半乳糖(D-galactose, D-gal)诱导的大鼠肺微血管内皮细胞(pulmonary microvascular endothelial cells, PMVECs)衰老与细胞凋亡的关系. 以含D-gal(10 g/L)DMEM培养液培养PMVECs, 经内皮细胞鉴定后, 再通过下述鉴定建立了大鼠PMVECs衰老模型: (1) 约90%的细胞呈现b-半乳糖苷酶活性阳性染色; (2) 流式细胞仪检测可见细胞周期分布变化, 90%细胞停留在G0/G1期, 而S期和G2/M期细胞近于消失. 与未诱导的对照组细胞比较得到如下结果: (1) 荧光显微镜和透射电子显微镜观察, 可见D-gal诱导的PMVECs细胞核染色质浓缩和凝聚, 并可见凋亡小体; (2) 流式细胞仪检测Annexin V /PI双染色的D-gal诱导的PMVECs中, 早中期凋亡细胞明显增加, 其细胞凋亡率为(39.8±2.8)% (对照组为(14.0±3.7)%); (3) PMVECs在衰老终末阶段出现典型的晚期凋亡亚二倍体峰. 实验表明: D-gal可诱导体外培养的PMVECs老化, 从而复制细胞衰老. 经D-gal诱导的衰老PMVECs易发生凋亡, 提示细胞凋亡参与了D-gal诱导细胞衰老的过程.     

应用流式细胞光度术(FCM)研究冬淩草甲素对HeLa细胞周期的影响

冬淩草甲素(Rubescensine A)是一种新的抗肿瘤药物,对体外培养的食管癌和肝癌细胞系有明显的细胞毒作用,对多种动物移植性肿瘤如S180、ECA及腹水型肝癌均有明显的抑制效应。临床研究表明,冬淩草甲素对食管癌、肝癌和胰腺癌有一定的疗效,用放射自显影方法发现冬淩草甲素使ECA、L_(1210)细胞周期中S→G_2→M的运行受阻,以G_2期的延缓最为显著,为了进一步确定冬淩草甲素对细胞周期各时相的影响,我们采用了流式细胞光度术和显微定格摄影术来研究冬淩草甲素对HeLa细胞周期的影响。     

JDP2在神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞分化中的作用

c-Jun二聚化蛋白(JDP2)是AP-1家族成员, 参与基因的转录抑制. 为探讨JDP2在神经母细胞瘤分化过程中的作用, 构建了稳定整合有JDP2全长编码区的SH-SY5Y细胞株(SY5Y-JDP2). 实验结果显示, JDP2能促进SH-SY5Y细胞的分化. 与对照细胞相比, SY5Y-JDP2细胞在S期比例降低, 生长速率迟缓, 并且表现p21高水平表达, 在分化过程中cyclin D1降低. 由此可见, JDP2对生长的抑制作用可能是SH-SY5Y细胞撤出细胞周期进入分化的主要原因.     

蜂毒新多肽部位BV I-2H的分离纯化及其生物学活性

利用蜂毒治疗类风湿性关节炎(RA)已有悠久的历史,并取得了良好的治疗效果.为研究其抗炎机制及确定有效的抗炎成分,利用凝胶过滤层析、肝素亲和柱层析、高效液相色谱等方法分离蜂毒多肽,并观察蜂毒多肽对小鼠脾淋巴细胞细胞周期、细胞因子合成及IκBα蛋白磷酸化的影响.高效液相色谱检测分离得到的蜂毒多肽BV I-2H为单一对称峰,电喷雾质谱检测结果表明BV I-2H是蜂毒多肽混合物,其主要成分的分子量为644.8 u.BV I-2H可抑制ConA诱导的小鼠脾淋巴细胞增殖和IL-1合成,可使ConA诱导的脾淋巴细胞呈现明显的G2/M期阻滞.此外,BV I-2H可抑制PMA诱导THP-l细胞合成TNFα,抑制TNFαmRNA的表达及IκBα蛋白磷酸化.实验结果提示,蜂毒多肽BV I-2H是蜂毒发挥抗炎作用的重要组成成分.     

转录辅因子CBP/p300提高转录因子C/EBP介导的人白细胞介素5(IL-5)基因启动子活性

IL-5主要由Th2类细胞产生, 在过敏性哮喘等过敏性疾病的发生过程中起着关键的作用. 转录辅因子CBP/p300本身具有组蛋白乙酰转移酶活性, 参与许多基因的转录调控过程. 腺病毒E1A癌蛋白能与CBP/p300蛋白结合并抑制其活性. 我们分析了E1A蛋白在IL-5基因启动子/荧光素酶报告基因表达调控中的作用, 结果表明E1A蛋白能抑制PMA/离子霉素激活和转录因子C/EBPβ介导的IL-5基因启动子/荧光素酶报告基因的活性. 而突变体E1AΔ2-36蛋白因不能与CBP/p300蛋白结合而不能抑制IL-5基因启动子/荧光素酶报告基因的表达. 此结果揭示, 组蛋白乙酰转移酶CBP/p300参与IL-5基因启动子活性的调控. 另外, 转录辅因子CBP/p300和转录因子C/EBPβ可以协同地激活IL-5基因启动子/荧光素酶报告基因的表达. 为进一步研究IL-5基因表达调控的机制奠定了基础.     

腺病毒5型E1A在毕赤酵母中的表达及对肿瘤细胞生长的抑制作用

腺病毒5型E1A(Ad5E1A)作为一个抑癌基因, 由于具有较强抑癌作用及显著的化放疗增敏作用而受到人们的关注. 但由于它能整合到宿主细胞基因组中长期表达, 并能使Rb基因失活, 使动物细胞永生化等而引起人们的担心. 为了避免E1A在基因治疗中存在的问题, 设想以E1A蛋白进行探索. 首先构建了E1A真核表达载体(pPIC9/E1A), 转化毕赤酵母(GS115), 筛选高表达重组菌株. 经摇瓶试验, 甲醇诱导表达3 d后, 分泌型的E1A蛋白经HiTrap Q 和HiTrap SP两步柱层析, 获得了较高纯度的E1A蛋白, 并经SDS-PAGE 和Western blot 鉴定. E1A蛋白经Chariot介导能顺利进入细胞, 并大部分定位在细胞核, 使LN686细胞发生明显的G2/M期阻滞, 体外能显著抑制LN686肿瘤细胞生长. 为利用E1A蛋白在肿瘤治疗中应用的可能性提供了实验依据.     

科学信息

·Science《科学》Vol.246,No.4930,1989年1.如何认识生命的变余结构?一项新学说表明,古RNA世界中的有机体具有复杂的代谢过程,但是其中几乎没有蛋白酶的介入,这一理论存在争议之处。2.细胞增殖的G_1事件和调节在细胞周期的G_1期,细胞为S期而作准备。通过应用生物学、生物化学技术来研究G_1期中生长因子、抑制物质以及细胞内活动产生的影响,这有利于了解DNA合成。了解其中的某些知识还对癌细胞变化过程的认识提供了信息。3.细胞周期两种观点之合并本文回顾了有关细胞周期认识的近期进展,这方面的研究主要来自遗传以及生物化学两种技术方面。Vol.246,No.4931,1989年     

吸附和润湿

一、引言 在许多工艺,诸如矿物浮选、采油、洗涤、粘附、涂层、印刷等过程中,润湿都有重要的作用.一般说,体系的润湿行为由相关界面的性质所决定.例如S/L/G(其中S、L和G分别代表     

JWA参与维甲酸、佛波酯和三氧化二砷诱导急性早幼

JWA基因是受维甲酸(RA)、 13顺-维甲酸(13-cRA)和佛波酯(TPA)等调控的细胞骨架相关基因. 以前的研究发现, JWA基因与细胞分化和凋亡有关. 为了探讨JWA基因在急性早幼粒细胞性白血病(APL)细胞分化和凋亡过程中的作用及机制, 分别用ATRA, 4HPR, TPA和As2O3处理NB4细胞, Western blot和RT-RCR检测JWA基因在蛋白和mRNA水平的表达, 同时检测细胞周期和CD11b, CD33细胞表面抗原, 分析细胞分化和凋亡. 结果表明ATRA和 As2O3分别诱导细胞分化和凋亡, 而4HPR和TPA对NB4细胞分化和凋亡有双重诱导作用. 在诱导细胞分化和凋亡过程中, JWA基因的表达水平均上调, 但PML / RARα 融合基因变化不明显; 用JWA反义核酸处理NB4细胞后, TPA诱导其分化和调亡的作用受到明显抑制. TPA对NB4的作用可能是通过由JWA参与的直接和间接两种途径实现的. 在对APL(M3)原代细胞的研究中除观察到与NB4细胞相似的JWA的变化外, 还发现一特异的与APL细胞分化和凋亡有关的异常分子量的JWA蛋白; 异常分子量的JWA蛋白是否是APL(M3)区别于NB4细胞的一种分子标志物以及JWA是否通过caspases信号调节通路参与NB4细胞分化和凋亡等均有待进一步研究证实.     

驱动细胞周期的“引擎”——记2001年诺贝尔医学奖

2001年的诺贝尔医学奖颁发给3位细胞生物学家——美国学者利兰·哈特韦尔、英国学者保罗·纳斯和蒂莫西·亨特,以表彰他们发现了细胞周期关键分子的调节机制。 细胞周期是单个真核细胞生长以及分裂成子细胞的过程,是自酵母菌至人类普遍适用的模式。细胞周期大致可分为4个阶段:①G1期即合成前期,细胞开始生长。约经历10～12小时;②S期即合成期,DNA     

新型铂配合物Mor-platin导致细胞凋亡及抑制细胞迁移

探讨了新型铂配合物Mor-platin对人肺癌细胞(H1975)的抗癌效果以及对细胞迁移和侵袭的影响.运用噻唑蓝法和活性氧检测试剂盒,比较Mor-platin与经典抗癌药物顺铂影响H1975细胞存活率和活性氧产生的不同;利用细胞周期与细胞凋亡检测试剂盒,研究Mor-platin和顺铂对细胞凋亡与细胞周期的影响;Western blot法检测Mor-platin对caspase相关蛋白caspase 3/8/9/脱氧核糖核酸修复酶(PARP)蛋白水平和凋亡相关蛋白B-淋巴瘤-2基因相关蛋白(Bax)/B-淋巴瘤-2基因(Bcl-2)比值的改变;最后使用划痕实验和transwell装置研究Mor-platin和顺铂对H1975细胞迁移和侵袭的影响.实验结果显示,Mor-platin与顺铂相比,在更低的浓度下即能杀死H1975细胞.另外,Mor-platin比顺铂更易产生细胞内活性氧,使细胞阻滞于S期,激活caspase相关蛋白caspase 3/8/9/PARP,增加Bax/Bcl-2比值,最终导致细胞凋亡.通过划痕与transwell实验还发现,Mor-platin可以抑制肿瘤细胞迁移和侵袭,而顺铂没有这种现象.综上所述,Mor-platin具有更好的抗肺癌细胞能力,以及独特的抑制细胞迁移能力,为铂类化合物的开发和肿瘤药物的研究提供了新思路.