IL-2内化信号只存在于其受体γ亚基的胞内域

白细胞介素 2 (IL 2 )是一个重要的免疫细胞因子 .它与受体相互作用后激活细胞内一系列信号分子 ,并诱导c myc ,c fos ,c jun及bcl 2等原癌基因的表达 ,从而使细胞增殖和分化 .在这个过程中往往伴随着IL 2内化现象的产生 .受体介导的IL 2内化一方面大大减少了定位在细胞膜上的IL 2受体的数目 ,另一方面则使胞外的IL 2进入细胞并发生降解 ,从而对IL 2的生物活性进行下调控制 .为了确定IL 2受体中专门负责内化的亚基 ,我们构建了一系列由IL 2受体不同亚基的胞内域与胞外域组成的嵌合受体 ,电转染入L92 9细胞建立稳定株并进行IL 2内化检测 .实验结果表明IL 2Rα,β亚基的胞内域都不能单独介导其内化 ,IL 2内化的信号只存在于其受体γ亚基的胞内域中 .另外 ,IL 2受体与IL 2的亲和力的大小亦会影响IL 2内化程度 .     

JAK3介导白细胞介素-2对c-myc基因表达的诱导

白细胞介素-2(IL-2)与其靶细胞表面的IL-2受体(IL-2R)相互作用并诱导c-myc基因表达,这一过程与IL-2刺激T淋巴细胞增殖有关,但其具体机制与过程还不明了。IL-2受体由α,β,γ3亚基组成。其中α亚基可提高受体与IL-2的亲和力,而β,γ亚基与信号转导有关。有些实验认为,与IL-2R γ胞内域结合的非受体型酪氨酸激酶JAK3可能介导了IL-2对c-myc基因表达的诱导,但缺乏直接证据。为了直接验证JAK3参与了这一过程,我们构建了一个嵌合受体基因IL-2R α/γ/△NJAK3,其胞外域来自白细胞介素-2受体α亚基(IL-2Rα),跨膜部分来自IL-2R γ,胞内域来自JAK3催化功能域(△NJAK3)。将此嵌合受体转入已经稳定表达IL-2R β的小鼠成纤维细胞L929(L929 β)中,筛选到稳定表达IL-2R β和IL-2R α/γ/△NJAK3的细胞株L929 β α/γ/△NJAK3。IL-2作用于此转基因细胞株可以诱导c-myc基因表达。由于在这个系统中,没有IL-2R γ胞内域,从而排除了结合于IL-2R γ胞内域的其他分子的干扰,因此这个实验结果为JAK3在IL-2诱导c-myc基因表达中起重要作用提供了直接证据。     

IL-2增强小鼠T细胞APEX基因的表达

T淋巴细胞增殖和分化是非常复杂的过程,它受许多细胞外因子的调节。这些因子包括抗原、生长因子和细胞表面分子等等,IL-2是一个重要的细胞因子。IL-2与IL2R结合而介导了一个信号传导级联反应,维持细胞存活,导致细胞增殖与分化。在这个过程中,IL-2除了刺激一些共同的转录因子基因的表达,如c-fos,c-jun,c-myc等;也因细胞而异地激活了IL-2     

一个新的元件(NIRS)参与白介素2受体 a 基因的调控

为研究白细胞介素2受体a亚基(IL-2Ra)基因中与负调控元件NRE (-391/-381 bp)呈反向重复的序列NIRS (-153/-143 bp)中, 在该基因表达中的作用, 通过检测Jurkat细胞及HeLa细胞中荧光素酶报告基因活性发现, NIRS与NRE不仅共同阻遏IL-2Ra基因的组成性表达, 还共同参与介导PHA对该基因启动子的诱导活性. EMSA检测显示, 激活前后的Jurkat细胞及HeLa细胞中均含有双链NIRS和双链NRE的结合蛋白; HeLa细胞中还含有与这两个序列结合的单链结合蛋白; 但是, 激活前后的Jurkat细胞抽提物分别加入HeLa细胞抽提物与单链DNA的结合体系中均能产生超迁移现象, 其中活化细胞抽提物呈现较强的迁移结合带. 紫外交联实验检测发现, 在激活前后的Jurkat细胞和HeLa细胞中均存在双链DNA结合蛋白p83. 结果显示, 不同细胞中, 反式作用因子能通过NRE和/或NIRS元件以及单、双链DNA的选择性对IL-2Ra 基因启动子活性起关键调控作用.     

膜结合型巨噬细胞集落刺激因子介导的内吞及其半衰期

膜结合型巨噬细胞集落刺激因子（ｍ－Ｍ－ＣＳＦ）是巨噬细胞集落刺激因子（Ｍ－ＣＳＦ）的异型体,兼有粘附分子和反向传导信号的作用．以ｍ－Ｍ－ＣＳＦ高表达的Ｊ６－１细胞系为模型,研究了重组人 Ｍ－ＣＳＦ可溶性受体（ｒｈ－Ｍ－ＣＳＦ－ｓＲ）与 ｍ－Ｍ－ＣＳＦ的结合、内化和再循环．结果显示： ｍ－Ｍ－ＣＳＦ与 ｒｈ－Ｍ－ＣＳＦ－ｓＲ的结合具高亲和性（ Ｋｄ＝ １．７８×１０－１２ ｍｏｌ／Ｌ）,且 ｍ－Ｍ－ＣＳＦ能介导能量和温度依赖的 ｒｈ－Ｍ－ＣＳＦ－ｓＲ内化（ｔ_１／２＝ ２０ｍｉｎ）;内化的 ｒｈ－Ｍ－ＣＳＦ－ｓＲ能以 ｍ－Ｍ－ＣＳＦ结合的形式回到细胞表面,表明： ｍ－Ｍ－ＣＳＦ有受体样介导内化和再循环作用．用间接免疫荧光法和流式细胞仪测定了４株白血病细胞系和正常人脐血单个核细胞的ｍ－Ｍ－ＣＳＦ、膜结合型Ｍ－ＣＳＦ－Ｒ、胞质和胞核Ｍ－ＣＳＦ及胞质和胞核Ｍ－ＣＳＦ－Ｒ的半衰期,结果显示：４株白血病细胞系的各种Ｍ－ＣＳＦ和Ｍ－ＣＳＦ－Ｒ半衰期均长于正常人脐血单个核细胞相应Ｍ－ＣＳＦ和Ｍ－ＣＳＦ－Ｒ的半衰期,提示：白血病细胞降解Ｍ－ＣＳＦ和Ｍ－ＣＳＦ－Ｒ的速率明显降低;胞内Ｍ－ＣＳＦ和Ｍ－ＣＳＦ－Ｒ在瘤细胞中的作用值得研究．     

小鼠Th1细胞最佳分化需要STAT1信号转导

尽管IFN-γ单独不能触发Ⅰ型T辅助细胞(Th1)分化, 但IFN-γ信号缺失却会导致缺陷的Th1细胞表型: IFN-γ受体缺失(Ifngr^-/-)的Th1细胞不能永久地抑制IL-4的表达; 在Th2诱导条件下, 它们能分化成产生IL-4的细胞, 说明IFN-γ在Th1细胞中沉默Il4基因和稳定Th1细胞表型过程中起着关键作用. IFN-γ信号可能通过抑制STAT6磷酸化来抑制IL-4的表达. 作为介导IFN-γ信号转导的下游分子, 本研究的目的是研究STAT1在Th1细胞中抑制IL-4表达的可能机制. 研究结果显示, STAT1缺失的幼稚CD4+ T细胞中IFN-γ表达水平降低, 而IL-4表达水平升高. 这些细胞在非极性条件下趋向于分化成Th2细胞. 在Th1诱导条件下, STAT1缺失的幼稚CD4+ T细胞呈现缺陷的Th1分化: Stat1^-/- Th1细胞中IFN-γ和T-bet表达水平都降低; 这些细胞也不能抑制IL-4和GATA-3的表达, 并且保留了STAT6信号转导. 更重要的是, 在Th2诱导条件下, Stat1^-/- Th1细胞能高效地被转化成产生IL-4的细胞. 在Stat1^-/- Th1细胞中异位表达的T-bet能明显地抑制这种转化的能力, 并显著恢复IFN-γ表达. 这说明STAT1可能通过维持T-bet的表达来抑制IL-4的表达. 最后, 在Stat1^-/- Th1细胞中观察到位于Il4基因两个增强子区域的组蛋白H3乙酰化(H3^AC)和组蛋白H3赖氨酸K4二甲基化(H3K4dim), 提示这些细胞中的Il4基因位点可能处于开放的状态. 研究结果显示, 在Th1细胞中STAT1信号可能介导Il4基因抑制的新机制: 上调T-bet从而抑制GATA3和IL-4表达、抵抗STAT6信号转导, 并抑制Il4基因位点表观遗传修饰.     

细胞外钙调素的研究及其意义

细胞信号转导(signal transduction)目前已成为生物学中最热门的研究领域之一.按照Sutherland(1972)建立的模型,环境刺激及其诱导产生的激素等胞外信使(第一信使)作用于细胞膜,通过膜上受体、G蛋白、效应器等信号转换,产生胞内信使(第二信使),如环腺苷酸(cAMP)等,胞内信使再通过蛋白质可逆磷酸化过程传递信息,从而完成细胞生理反应及基因表达调控的全过程.目前基本上符合此模型的胞内信号系统除cAMP外,还有钙与钙调素系     

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。     

Ca2+参与蚕豆保卫细胞中毒蕈碱型受体介导的乙酰胆碱信号转导

动物神经递质乙酰胆碱(ACh)也存在于植物体内, 并发挥多种重要生理功能. 一定浓度的ACh可诱导气孔开放. 以Ca²⁺荧光指示剂Fluo-3AM为探针, 利用激光共聚焦扫描显微镜观察ACh调控气孔运动中保卫细胞胞质Ca²⁺的动态变化. 结果证明, 外加ACh促使保卫细胞胞质Ca²⁺的瞬时增加. 毒蕈碱型乙酰胆碱受体(mAChR)的激活剂毒蕈碱与ACh的作用类似, 也能激活胞质Ca²⁺的瞬时增加; 反之, 毒蕈碱型受体的抑制剂阿托品预处理则抑制ACh诱导的Ca²⁺增加, 这与动物中mAChR的作用机制类似. 用EGTA螯合胞外Ca2+或用钌红阻断液泡Ca²⁺的释放, 结果表明ACh诱导的保卫细胞胞质Ca²⁺增加主要来源于胞内Ca²⁺库的Ca²⁺释放. 研究表明, 经过mAChR介导, Ca²⁺参与保卫细胞响应ACh刺激的信号转导.     

集落刺激因子-1受体介导的信号转导途径

集落刺激因子-1(CSF-1)主要在G1期调节细胞的极早期和迟早期反应 ,是细胞增殖、分化所必需的生长因子 .CSF-1与其受体 (CSF-1R)的结合导致后者的磷酸化从而激活其内部酪氨酸激酶的活性 ,激活的受体直接与细胞浆内的效应蛋白联系 ,诱导多条信号转导途径 .CSF-1可以通过Ras和Ets相关蛋白诱导c-myc基因的表达 ,也可以激活c-fos/jun家族基因的表达 ;CSF-1R激活STAT1和STAT3参与信号转导 ,但JAKs似乎不能在CSF-1R介导的信号传递中发挥作用 ;CSF-1R激活PI3-K ,PI3-K可通过一条独立于Ras/Raf的MAPKK相关途径作用于下游蛋白 ;CSF-1R可以使PC-PLC发挥增强信号传递的效应 .此外 ,CSF-1R还可介导信号传递的负调节 ,CSF-1R的自身转化 (turnover)及磷酸酶SHPTP1的脱磷酸化作用是信号传递负调节的主要机制.     

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 .     

集落刺激因子-1受体介导的信号转导途径

集落刺激因子_1(CSF_1)主要在G1期调节细胞的极早期和迟早期反应 ,是细胞增殖、分化所必需的生长因子 .CSF_1与其受体 (CSF_1R)的结合导致后者的磷酸化从而激活其内部酪氨酸激酶的活性 ,激活的受体直接与细胞浆内的效应蛋白联系 ,诱导多条信号转导途径 .CSF_1可以通过Ras和Ets相关蛋白诱导c_myc基因的表达 ,也可以激活c_fos/jun家族基因的表达 ;CSF_1R激活STAT1和STAT3参与信号转导 ,但JAKs似乎不能在CSF_1R介导的信号传递中发挥作用 ;CSF_1R激活PI3_K ,PI3_K可通过一条独立于Ras/Raf的MAPKK相关途径作用于下游蛋白 ;CSF_1R可以使PC_PLC发挥增强信号传递的效应 .此外 ,CSF_1R还可介导信号传递的负调节 ,CSF_1R的自身转化 (turnover)及磷酸酶SHPTP1的脱磷酸化作用是信号传递负调节的主要机制 .     

鸟苷酸交换因子Vav1通过结合钙调素蛋白对T淋巴细胞钙信号进行调节

T淋巴细胞钙信号的活化能够调节核转录因子NFAT(nuclear factor of activated T cells)的活性,并控制IL-2等重要蛋白因子的表达,对T淋巴细胞的发育和功能具有重要意义.Vav1是一类在造血细胞中表达的鸟苷酸交换因子,能够控制细胞骨架重排以及T细胞的活化.研究表明,Vav1能够对T细胞受体(T cell receptor,TCR)介导的细胞钙信号传导进行调节.在Vav1缺失的细胞中,钙离子信号传导存在重大缺陷,其机制可能涉及Vav1对磷脂酶PLCγ-1(phospholipase C-γ1)活性的控制.     

细胞粘合分子受体研究进展和抗癌应用前景

机体的内部平衡及脏器结构功能的稳定有赖于细胞之间及细胞与外环境的相互作用,通过粘合与信号转寻对细胞表型与行为进行社会性调控。细胞粘合的分子基础－粘合分子受体,以钙粘蛋白和整合蛋白的分布最为广泛。这类分子为跨膜的糖蛋白,其分子的胞质内域与膜内面多种蛋白质结成分子链式复合体,并与细胞骨架相连,在组织细胞间或细胞与外基质间形成具备粘合与信号转寻导双重功能的网络体系,参与调节组织发生和形态分化,对细胞识别     

小鼠胸腺上皮细胞株MTEC1自发分泌化学趋化因子活性

在研究胸腺内T细胞发育的过程中,曾报道胸腺基质细胞(TSC)能分泌化学趋化因子(chemotactic factor,CF),吸引Pre-T细胞从骨髓进入胸腺。人IL-8是一种72个氨基酸的多肽,对嗜中性粒细胞及T淋巴细胞具有强烈的趋化作用,通过IL-8受体介导生     

微磁球法分离转基因烟草细胞壁CaMBP

运用亲和层析原理,并结合凝胶覆盖法,建立了一种适于小量分离纯化CaMBPs(CaM结合蛋白)的方法──微磁球法,在转基因烟草细胞壁中检测出3条可能的CaMBPs.检测结果证明分离效果较好,保留了CaMBP条带.将洗脱液收集并进行检测,发现存在可抑制被CaM激活的PDE活性的成分,而这种抑制又可被外加纯化的CaM解除,说明确实存在CaMBP. 本实验室以胡萝卜悬浮培养细胞为材料研究了外源钙调素(CaM)对植物体细胞增殖的促进作用,并用珍珠梅花粉为材料,离体萌发后观察了外源 CaM对花粉管中生殖细胞有丝分裂的影响,说明外源 CaM对植物体细胞和性细胞的增殖与分裂均有促进作用,并说明外源 CaM的作用位点可能在细胞外部;在研究光信号传递途径的工作中,暗环境中显微注射CaM,不注入单个细胞而是注射入整株植株的下胚轴中,同样激活了转基因植株中的RbcS启动子,使报告基因得到表达,说明胞外CaM介导了这一通路,为胞外存在CaMBP提供了间接证据.故此,我们进行了一系列实验以确定细胞外CaMBP的存在.     

CD3ε胞浆区2个酪氨酸共同介导T淋巴细胞凋亡

ＣＤ３ε是Ｔ细胞抗原受体复合物（ＴＣＲ／ＣＤ３）的一个成员,在此复合物的组装和介导细胞激活信号的传递中起重要作用,其信号传递的功能与其胞内区称之为免疫受体酪氨酸依赖的激活基序（ＩＴＡＭ）有关,已有报道人ＣＤ８分子的膜外区－跨膜区的ＣＤ３ε分子的胞内区组成的融合分子（ＣＤ８－ε）能介导Ｔ淋巴细胞激活后凋亡,表明单独的ＣＤ３ ＩＴＡＭ可传递细胞凋亡信号。进一步以ＣＤ８－ε为模板和点突变ＰＣＲ技术制备了     

CNTF非经典信号传导途径的神经保护功能

先前我们曾提出, 在已知的CNTF信号传导通路上游可能存在新途径介导其神经保护作用. 运用原代培养大鼠海马神经元、活细胞连续照相、活细胞计数、活细胞内游离[Ca²⁺]测定及gp130免疫组化等方法, 以Glu离子型受体激动剂L-NMDA诱发海马神经元损伤为细胞损伤模型, 用JAK/STATs阻断剂PTPi-2阻断CNTF已知的经典信号传导途径, 观察CNTF非经典信号传导途径的神经保护功能, 并探讨其可能机制. 结果表明, L-NMDA可引起海马神经元的损伤反应, CNTF可有效抑制L-NMDA对神经元的毒性作用; 使用PTPi-2阻断已知的CNTF经典信号传导途径中JAK/STATs后, CNTF保护海马神经元抵抗L-NMDA的损伤作用仍然存在. L-NMDA可引起海马神经细胞内游离Ca²⁺浓度([Ca²⁺]_i)迅速升高, CNTF可显著减弱L-NMDA引起的[Ca²⁺]_i升高, 阻断CNTF的经典信号传导途径中JAK/STATs并不影响L-NMDA引起的[Ca²⁺]_i升高, 表明除了已知的经典信号传导通路, CNTF发挥保护海马神经元作用还有其他信号传导途径, 这一途径与胞内[Ca²⁺]有关.     

植物异三聚体G蛋白调控系统研究进展

动物异三聚体G蛋白由α,β和γ3个亚基组成,通过G蛋白偶联受体(GPCR)感受外部刺激将信号转化为离子通道、酶和其他作用蛋白进而影响一系列的细胞行为.近10年对模式植物水稻(Oryza sativa)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)G蛋白的研究发现了植物有别于动物G蛋白信号传导途径的新机理.植物G蛋白与动物一样也含有α,β和γ3个亚基,但是植物Ga亚基能自发地进行GTP与GDP的交换,使得G蛋白能够自我激活,这也使得植物不需要所以也就不存在GPCR.此外,植物还有不同于动物的大型Gα亚基和非典型Gγ亚基.水稻非典型Gγ亚基表现出C端抑制N端的自我抑制机制,并显著影响产量性状.本文着重介绍模式植物拟南芥和水稻G蛋白信号调控、效应和功能的相关研究进展,总结植物与动物G蛋白信号传导的异同,讨论通过G蛋白提高农作物产量的可能性.     

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.