Bid-BH3结构域短肽对线粒体PTP的作用及其机制

在细胞凋亡过程中,线粒体中通过释放促凋亡因子对细胞凋亡进行调控。而促凋亡因子的释放主要是由Bcl-2家族成员相互作用来调控的。Bcl-2家族成员在线粒体中的主要作用位点是内外膜接触点上的膜透过性转运孔（PTP）。应用体外方法来探讨促凋亡蛋白Bid的BH3结构域短肽对线粒体及其PTP的作用。实验发现促凋亡蛋白Bid的BH3结构域短肽能作用于线粒体PTP,引起线粒体肿胀、跨膜电位下降和细胞色素c释放;而突变的Bid-BH3结构域短肽因为不能与抑凋亡蛋白Bcl-xL结合而没有上述作用。此外,Bcl-xL和环胞菌素A（CsA)能抑制Bid-BH3短肽引起的线粒体膜通透性改变。以上结果说明,Bid-BH3短肽通过作用于线粒体PTP而使得线粒体膜通透性改变,可能通过Bid-BH3与Bcl-xL的结合并抑制Bcl-xL的抑凋亡进而实现促凋亡作用。对合成的Bid-BH3短肽促凋亡作用的研究,为将来研究细胞凋亡调控药物提供了基础。     

呼吸代谢控制在Caspase-3对线粒体凋亡信号正反馈作用中的机制和意义

线粒体通过控制释放促凋亡因子对细胞凋亡的调控起决定作用已经得到广泛认同。Caspase-3是细胞凋亡级联反应下游的一个关键的凋亡蛋白水解酶,但同时也有对线粒体的反馈作用,其机制和意义尚不完全清楚,研究了基因重组Caspase-3对线粒体呼吸、氧自由基和跨膜电位的影响。结果表明,重组Caspase－3使分离的小鼠肝线粒体的态4呼吸速率增加,呼吸控制比下降,线粒体氧自由基生成增加,线粒体跨膜电位下降。Caspase-3对线粒体的上述作用依赖其蛋白水解酶活性并通过线粒体膜透过性转运孔（PTP）起作用。实验结果证明Caspase-3对线粒体凋亡信号有正反馈放大作用,并进一步揭示了Caspase-3对线粒体作用的正反馈放大机制。     

p14ARF高表达对γ射线诱导的人黑色素瘤细胞凋亡的影响

抑癌因子ARF可以激活p53诱导细胞周期的阻断或凋亡.为阐明ARF在促进细胞凋亡作用中的分子机理,建立了高表达p14~(ARF)的人黑色素瘤A375细胞模型.实验表明,p14~(ARF)高表达能促进p53富集在细胞核.经γ射线照射后,发现pI4~(ARF)高表达能促进A375细胞凋亡,促使Smac从线粒体释放到胞质中,p53,Bax,Caspase-3,Caspase-9,p21~(cipl)和p27~(kipl)蛋白水平明显提高,而Bcl-2和磷酸化的ERK蛋白水平下降.提示γ射线辐照下,p14~(ARF)促进A375细胞凋亡是ERK介入的依赖p53的以线粒体为核心的凋亡途径.     

杆状病毒诱导凋亡昆虫细胞中的线粒体反应和Ca2+的变化

以罗丹明123作为线粒体跨膜电位荧光标记探针, 流式细胞术和激光共聚焦显微镜研究显示, SfaMNPV诱导凋亡的斜纹夜蛾SL-1细胞, 线粒体跨膜电位(∆Ψm)产生明显改变, 病毒接种后4 h, 膜电位开始下降, 随着病毒感染进程的延续, 线粒体膜电位∆Ψm持续降低. 利用Western 杂交分析定位于线粒体的Bcl-2蛋白, 结果表明, 线粒体Bcl-2蛋白含量随病毒感染逐渐减小, 表达水平降低, 病毒感染下调了Bcl-2蛋白的表达. Western杂交检测到显示细胞色素c从线粒体向细胞质中释放, 并在细胞质逐渐积累, 呈时间依赖性特征. 病毒感染诱发的线粒体反应, 提示杆状病毒诱导昆虫细胞凋亡, 可能存在线粒体介导的凋亡信号转导途径. 以Ca²⁺荧光探针Fluo-3/AM负载, 激光共聚焦显微镜观察和荧光分光光度计测定凋亡细胞 [Ca²⁺]_i浓度的变化, 检测到病毒诱导凋亡细胞内的[Ca²⁺]_i浓度明显升高, 细胞外Ca²⁺内流; 在EGTA抑制胞外钙离子内流和细胞质Ca²⁺钳制状态下, PI染色后流式细胞仪检测显示细胞凋亡不受影响, 说明胞质内游离Ca²⁺升高和胞外钙离子内流不是细胞凋亡的主要诱因, 提示内质网钙库Ca²⁺排空可能是SfaMNPV诱导SL-1细胞凋亡信号转导通路中的重要媒介.     

p14ARF高表达对γ射线诱导的人黑色素瘤细胞凋亡的影响

抑癌因子ARF可以激活p53诱导细胞周期的阻断或凋亡. 为阐明ARF在促进细胞凋亡作用中的分子机理, 建立了高表达p14^ARF的人黑色素瘤A375细胞模型. 实验表明, p14^ARF高表达能促进p53富集在细胞核. 经 γ 射线照射后，发现p14^ARF高表达能促进A375细胞凋亡, 促使Smac从线粒体释放到胞质中, p53, Bax, Caspase-3, Caspase-9, p21^cip1和p27^kip1蛋白水平明显提高, 而Bcl-2和磷酸化的ERK蛋白水平下降. 提示γ 射线辐照下, p14^ARF促进A375细胞凋亡是ERK介入的依赖p53的以线粒体为核心的凋亡途径.     

分选链接蛋白家族研究进展

分选链接蛋白(sorting nexins,SNXs)是一类含有吞噬细胞氧化酶同源性结构域(Phoxhomology domain,PX domain)蛋白的统称,在哺乳动物中有33个成员,其PX结构域易与定位于早期内涵体的磷脂酰肌醇-3-磷酸(phosphatidylinositol-3-phosphate Ptd Ins(3)P)结合,参与蛋白跨膜过程中货物分子接头蛋白与膜锚定蛋白的结合等蛋白间的相互作用,故SNXs在细胞内吞、蛋白分选、细胞信号转导、膜运输、膜重塑和细胞器运动等方面均起重要作用.不同SNXs尚含差别较大的其他结构域,据差异结构域的不同,可进一步分为3大类.其中某些成员参与肿瘤、阿尔茨海默症、神经疾病和心脏病等人类重大疾病的发生.本文概述其发现、基因定位、结构、分类、功能及相关疾病等的研究现状,并展望其相关动向.     

细胞凋亡——当前生命科学研究的热点课题

细胞凋亡是当前生命科学研究中最热门的领域之一,近几年的研究获得了许多重大突破。对凋亡中的热点问题,包括细胞接受胞内外信号的刺激启动凋亡、胞内凋亡特异性蛋白酶ｃａｓｐａｓｅｓ的活化、ｃａｓｐａｓｅｓ对细胞结构的降解、线粒体及Ｂｃｌ－２蛋白家族对凋亡的调控等方面的许多令人瞩目的进展做了介绍。此外,还专门介绍了非细胞体系对细胞凋亡研究的重要贡献及植物细胞凋亡的研究进展。     

细胞凋亡的分子机理

细胞凋亡是一种细胞自主性死亡现象,与维持生物体正常生理功能和一些疾病的发生密切相关.最近发现,细胞凋亡的主要原因是毒物、射线等死亡信号通过死亡诱导信号复合体直接激活一组被称为caspases的蛋白酶系统.同时发现,死亡信号还可通过线粒体和一些癌基因相关蛋自如Bcl-2、P53、PML间接影响caspases的活性.最终影响凋亡的发生.     

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.     

人肺癌细胞转染间隙连接基因Cx43间隙连接表达和生长抑制

间隙连接是细胞之间直接交换代谢成分和第二信使物质进行通讯的膜离子通道。最近证明间隙连接蛋白(Connexin,Cx)的多基因家族存在,Cx成员间虽有高度同源的结构序列和相同的推演主结构域,然而表达的间隙连接功能有差别。由于有两种或更多Cx蛋白在一种组织内同时表达,使对各个Cx表达特征的检测复杂化,因此对间隙连接表达的调控和在细胞活动中的作用至今仍有许多未知;用蝾螈卵细胞体外条件下进行的Cx分子工程研究     

新基因bak研究进展简评

ｂａｋ是ｂｃｌ－２基因家族中的促凋亡成员,同时也是一个重要的细胞凋亡诱发基因。Ｂａｋ通过其ＢＨ３结构域与凋亡抑制因子相互作用从而拮抗其凋亡抑制活性,加速细胞死亡。研究表明,许多疾病的发生与ｂａｋ基因表达异常有关;一些抗肿瘤药物的作用过程也伴随ｂａｋ基因表达的改变。     

两亲性的蝎毒毒素扰动脂双层促进脱血红素细胞色素c跨膜运送

细胞质中合成的线粒体蛋白质大部分在N-端有一段导肽,导肽的两亲性对引导该蛋白质进入线粒体是很重要的。导肽的作用可能是对膜脂进行扰动以便使牵引的蛋白质通过脂双层。细胞色素c的前体——脱血红素细胞色素c(Apocytochrome c简称apocy.c)是在细胞质中合成的,它本身没有导肽,但它能自发地插入或通过人工膜,不同来源的apocyt.c可能由于N-端序列形成的二级结构的两亲性的差异导致其转运能力不同。     

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.     

TFH细胞调控因子研究进展

滤泡辅助性T细胞(T follicular helper cell, T_FH)是CD4⁺ T细胞家族的新成员, T_FH细胞不但在辅助生发中心(germinal center, GC)形成和维持的过程中发挥重要作用, 也是辅助GC中B细胞分化为浆细胞的关键因素. 近年来的研究已证实, Bcl-6是调控T_FH细胞分化的重要分子, T_FH细胞通过分泌细胞因子IL-21而作用于滤泡B细胞, 以促其分化. 本文就调节T_FH细胞分化的主要因子及其作用机制作一综述.     

细胞壁连接的类受体激酶(WAK):植物细胞壁与细胞质联系的重要蛋白

细胞壁连接的类受体激酶(WAK)是一类特殊的植物类受体激酶, 与细胞壁中的果胶共价交联. 在结构上, WAK分为胞外域、跨膜域和胞内激酶结构域, 胞外域中存在保守的EGF重复序列. WAK以多基因家族形成存在, 其表达模式具有组织特异性, 主要在叶、茎中表达, 在功能上参与病原菌反应、细胞伸长调控、铝胁迫反应等. WAK1在细胞外与富含甘氨酸的蛋白质AtGRP3特异结合, 在胞内与蛋白磷酸酶KAPP结合并形成约500 kD的AtGRP3-WAK1-KAPP复合体. 植物中还存在与WAK结构相似的类WAK蛋白(WAKL)家族. 本文结合WAK结构特点和作用机制认为WAK/WAKL可能是植物细胞壁与细胞质进行联系和通讯的重要蛋白.     

线粒体相关内质网膜对线粒体功能的影响

线粒体是一种具有半自主性的细胞器。生物体内的生物合成、呼吸、分泌及机械运动等全部细胞活动所需要的化学能都是由线粒体提供的。线粒体相关内质网膜(MAMs)是与线粒体紧密联系的脂筏样结构域，位于线粒体与内质网(ER)之间。MAMs不仅仅在结构上连接ER和线粒体，还富含多种连接和功能蛋白，因此MAMs必然会对ER和线粒体功能产生影响。文章综述了MAMs的结构、分子组成及其对线粒体功能的影响，主要集中在线粒体融合、线粒体分裂、线粒体自噬、线粒体能量代谢及线粒体活性氧生成等方面，以期为通过MAMs调控线粒体功能来改善相关疾病提供参考。     

一氧化氮损伤神经细胞线粒体并诱导细胞凋亡

研究了一氧化氮对原代培养的大鼠小脑颗粒神经元的细胞毒性及其作用机理 .实验结果表明 ,一氧化氮供体S 亚硝基 N 乙酰基青霉胺 (SNAP ;5 0 0 μmol/L)可诱导未成熟小脑颗粒神经元凋亡 .流式细胞分析及HPLC分析表明 ,神经细胞经SNAP处理后线粒体跨膜电位及细胞内ATP含量均明显下降 .一氧化氮清除剂血红蛋白可有效保护线粒体 ,防止细胞凋亡 .实验结果提示 ,一氧化氮通过抑制线粒体呼吸链的活力、降低细胞内ATP含量而启动细胞凋亡程序 .     

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...     

JWA参与维甲酸、佛波酯和三氧化二砷诱导急性早幼粒细胞性白血病细胞分化和凋亡的可能机制

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（APL0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,Westernblot和RT0RCR检测JWA基因在蛋白和mRAN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反应核酸处理NB4细胞后,TPA诱导其分化和凋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细胞的一种分子植物志以及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。     

磁螺菌MSR-1磁小体缺失突变株NM21 Tn5侧翼序列的克隆及功能分析

利用mini-Tn5 lacZ2对磁螺菌(Magnetospirillum gryphiswaldense) MSR-1进行转座插入突变, 获得磁小体缺失突变株NM21. 通过锚定PCR从NM21中克隆出Tn5插入位点的侧翼序列, 获得长3073 bp的DNA片段, 其中含有3个ORF, Tn5插入在ORF1中, 互补实验证明该片段与磁小体合成相关. 对ORF1编码的蛋白进行同源比较和功能分析, 发现ORF1编码的蛋白中部有4个跨膜螺旋, 与其同源性较高的序列全部为二价阳离子转运蛋白. BLAST软件分析表明, ORF1编码的蛋白具有COG0053和PRK09509结构域, 与FieF和MMT1等二价阳离子转运蛋白家族CDF (cation diffusion facilitator)有相同的结构域, 推测其为磁小体膜上Fe2+的转运蛋白, 且可能在去除Fe2+对细胞毒害的过程中起着重要作用.