细胞信息代谢的分子基础

细胞信息代谢即生物信号在细胞内的传递,其传递放大基本原理是多级瀑布效应,传递的物质基础是细胞第二代谢体系,传递的基本和主要方式是蛋白邀酶催化的蛋白质磷酸化和蛋白磷酸酶催化的蛋白质去磷酸化(即“可逆蛋白质磷酸化作用”).     

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.     

蛋白激酶C的抑制剂

蛋白激酶催化将三磷酸腺苷(ATP)γ位磷酰基转移到蛋白质侧链的羟基上, 从而在将胞外信号透过质膜传送到细胞质以及通过核膜传送到细胞核信号途径中起重要的作用. 蛋白激酶C(PKC)是一大类磷脂依赖的丝/苏氨酸激酶. 目前为止至少发现12个亚基, 各个亚基有不同的组织分布和功能. 由于它们与许多疾病有不同程度的关系, 如癌症、炎症、自免疫失调、心脏病等, 因此, 一些能够封闭PKC活性及阻断细胞因子与受体结合, 或干扰信号转导通路的PKC抑制剂就有可能开发成为新药. 为此人们致力于开发特异蛋白激酶特别是亚基特异性抑制剂用于疾病治疗. PKC结构有4个保守区, 针对抑制剂作用不同保守位点, 以及运用不同的抑制机理, 人们已取得了一些成绩, 有些抑制剂已进入临床实验. 本文根据抑制剂与PKC作用位点、机理, 综述近年来PKC抑制剂的发展.     

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。     

蛋白激酶CβⅠ过表达对NRK细胞生长失调的研究

蛋白激酶C(Protein kinase C,PKC)是多基因编码具有多功能的蛋白激酶,它在细胞的生长调节中发挥重要作用。很多研究表明,PKC不同亚类在细胞中的生理作用各有差异。为此,我们首次构建了过表达PKC βⅠ亚类的NRK细胞模型,并对此细胞模型在PKC βⅠ亚类过表达状态下的生长特性及与癌基因表达的相关性进行初步观察,以探讨PKCβⅠ亚类在细胞生长调控中的作用及其可能的作用机理。     

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 .     

天然雌核发育银鲫与两性生殖彩鲫卵母细胞中蛋白激酶基因表达差异的比较

采用mRNA差异显示方法 ,以蛋白激酶基因家族保守区设计 5′引物 ,比较天然雌核发育银鲫和两性生殖彩鲫卵母细胞中蛋白激酶基因的表达 .结果表明 ,以引物T12 MA ,T12 MC和T12 MG合成的cDNA第 1链分别再经蛋白激酶特异引物扩增所得到的PCR条带数目和分布模式各不相同 .从胶上总共回收并克隆了 2 1个cDNA片段 ,对其中 3个做了Northern杂交验证 ,有 2个在彩鲫卵母细胞中特异表达 ,另 1个在银鲫中特异表达 .     

植物嫁接系统及其在植物生命科学研究中的应用

嫁接作为一个特异的研究系统, 被广泛应用于植物生命科学研究的各个方面. 本文就嫁接的方法、草本植物嫁接体的发育过程、检测嫁接植株嫁接面发育过程和亲和性的方法以及嫁接在研究物质输导和植物体内信号长距离传递方面的应用作一综述.     

吩噻嗪类衍生物对蛋白激酶C及肿瘤细胞多药耐药的作用

应用MTT法研究了几个吩噻嗪类衍生物 (PTZ6,PTZ7及PTZ11)对多药耐药的逆转作用 ,同时检测了PTZ对PKC活性的抑制作用 .结果表明 ,PTZ6,PTZ7及PTZ11在K562 /AO2细胞中对阿霉素耐药作用的逆转倍数分别为 2 .4 9,3 6.58和 75.78倍 ,表明PTZ11具有较高的逆转MDR的活性 ;在PTZ存在时 ,PKC的活性分析表明 ,PTZ6及PTZ11以剂量依赖性方式抑制PKC活性 ,其IC5 0 值分别为 (4 89.77± 3 1.4 )和 (113 .0 0± 9.64 ) μmol/L ,而PTZ7对PKC活性无抑制作用 ;在PMA存在时 ,PTZ11对PKC的抑制作用减弱 ,表明PTZ11可能与PMA竞争PKC的结合部位 .为阐明PTZ抑制PKC活性的分子机制 ,进一步应用计算机软件系统模拟PTZ6和PTZ11与PKC结合的分子图象 ,发现PMA通过氢键与PKC结合 ,而PTZ6及PTZ11通过疏水力及静电作用与PKC结合 ,且PTZ11与PKC结合的疏水力大于PTZ6,从而在三维分子构象水平阐明了PTZ抑制PKC活性的机制 ,并为设计新的PKC抑制剂或多药耐药逆转剂提供了崭新的资料     

吩噻嗪类衍生物对蛋白激酶C及肿瘤细胞多药耐药的作用

应用MTT法研究了几个吩噻嗪类衍生物 (PTZ6,PTZ7及PTZ11)对多药耐药的逆转作用 ,同时检测了PTZ对PKC活性的抑制作用 .结果表明 ,PTZ6,PTZ7及PTZ11在K562 /AO2细胞中对阿霉素耐药作用的逆转倍数分别为 2 .4 9,3 6.58和 75.78倍 ,表明PTZ11具有较高的逆转MDR的活性 ;在PTZ存在时 ,PKC的活性分析表明 ,PTZ6及PTZ11以剂量依赖性方式抑制PKC活性 ,其IC₅₀ 值分别为 (4 89.77± 3 1.4 )和 (113 .0 0± 9.64 ) μmol/L ,而PTZ7对PKC活性无抑制作用 ;在PMA存在时 ,PTZ11对PKC的抑制作用减弱 ,表明PTZ11可能与PMA竞争PKC的结合部位 .为阐明PTZ抑制PKC活性的分子机制 ,进一步应用计算机软件系统模拟PTZ6和PTZ11与PKC结合的分子图象 ,发现PMA通过氢键与PKC结合 ,而PTZ6及PTZ11通过疏水力及静电作用与PKC结合 ,且PTZ11与PKC结合的疏水力大于PTZ6,从而在三维分子构象水平阐明了PTZ抑制PKC活性的机制 ,并为设计新的PKC抑制剂或多药耐药逆转剂提供了崭新的资料     

植物中存在新的两组分信号系统基因

两组分信号系统基因最早是从细菌中发现并广泛研究的,它参与细菌许多适应性行为的信号传递过程,最近的研究表明,类似的两组分信号传递系统在真核生物中也存在,如植物中发现的分别与乙烯和细胞分裂素信号传递有关的ＥＴＲＩ和ＣＫＩＩ基因。     

蛋白激酶Ca亚类真核表达质粒的构建和过表达细胞模型的建立及初步分析

蛋白激酶C(Protein kinase C,PKC)是依赖于Ca~(2+)和磷脂的多功能蛋白激酶,它在细胞信号传导、生长调节、肿瘤发生中发挥重要作用.分子克隆技术表明PKC是由多基因家族编码,迄今已发现至少12种亚类,各亚类在细胞中的生理功能各有差异.为了进一步探讨特异PKC亚类在细胞生长调控中的作用,我们构建了PKCα亚类的真核表达质粒,并通过基因转染的方法导入正常人胚肺细胞(2BS),首次建立了过表达PKCα的2BS细胞模型,并对此模型进行了初步分析.     

蛋白质寡聚化的活体检测技术及其研究进展

蛋白质寡聚在许多生理过程中起着非常重要的作用,分析蛋白寡聚化有利于深层次解析蛋白质-蛋白质/配体相互作用、信号转导以及疾病发生相关机制等生物学过程.近年来,随着一些新兴技术的涌现,实时、动态、活体观测蛋白与蛋白相互作用的研究已成为热点.通过提高时间分辨率和空间分辨率,可以更准确地观察和研究蛋白质的动态行为和相互作用.同时,新兴技术与算法的结合进一步扩展了对蛋白质在时间和空间尺度上的研究范围,使我们能更深入地探索蛋白质结构与功能之间的关系.本文首先简要介绍了寡聚蛋白质的分类和形成机制,随后从蛋白标记技术和活体检测技术两个方面综述了用于分析蛋白复合体寡聚化的几种主要技术以及其研究进展.最后,展望了蛋白质寡聚化研究的发展前景,希望为研究者在选择适合的分析技术时提供一些理论参考.     

cAMP信号通路在维甲酸诱导分化中的作用

维甲酸是一种经典的诱导分化剂,对急性早幼粒细胞性白血病、胚胎癌、黑色素瘤、神经母细胞瘤、卵巢癌等多种组织来源的肿瘤均有明显诱导分化作用.目前普遍认为,维甲酸是通过核内维甲酸受体发挥作用,转录调控肿瘤细胞中异常的基因表达谱使其向正常变化,从而达到诱导分化目的.有研究表明维甲酸诱导分化过程中,除上述机制外,尚有多条信号路径可能参与其中.本文回顾了相关文献.提出cAMP-PKA信号途径是维甲酸实现诱导分化不可缺少的重要组成部分这一概念,并初步探讨了维甲酸与cAMP-PKA信号间相互作用的机制.     

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.     

基因转录后沉默信号可以在拟南芥嫁接体内快速双向传递

RNA干扰(RNAi)是引起生物体基因转录后沉默的新技术之一, 通过转基因向植物体内引入特异的RNA沉默信号, 已成功用于基因功能研究. 我们利用拟南芥动蛋白异型体KatB和KatC两个基因上共有的一段同源编码序列(168 bp)构建了能导致目标基因KatB和KatC双基因转录后沉默的DEX (dexamethazone) 诱导性RNAi载体. RT-PCR和Northern blot结果显示, 转基因拟南芥纯合体植株(简称RNAi型植株)经DEX诱导后,KatB和KatC的mRNA逐渐减少, 表明这两个基因发生了转录后沉默作用. 用改进后的简易方法将RNAi型与野生型拟南芥植株进行高效率嫁接, 对砧木和接穗中目标基因mRNA变化进行了半定量RT-PCR检测. 结果表明, 无论用RNAi型植株作为砧木或接穗, DEX诱导产生的基因沉默信号均能导致相应野生型接穗或砧木中KatB和KatC mRNA的减少, 证明说明基因转录后沉默信号可以通过嫁接面在拟南芥体内双向传递; 与已报道的基因沉默信号在烟草嫁接体内传递速度相比, 拟南芥基因沉默信号的传递更为迅速．     

放牧对草地生态系统磷循环调控机制的研究进展与展望

放牧是全球范围内草地生态系统最主要和最直接的利用方式.磷(P)是植物生长所必需的大量元素,同时也是草地初级生产力的关键限制性养分元素,广泛参与植物的光合、呼吸等重要代谢过程.放牧通过直接和间接作用影响草地植物和土壤各组分的P含量和P库,进而通过正负两种反馈影响生态系统的P循环.目前,国内外有关放牧对草地P循环的影响机制,特别是P循环的生物学过程和机制尚不十分清楚.本文总结了有关放牧对植物和土壤各组分P含量及P库的影响及其机制,并对该领域的几个重要研究方向和亟待回答的科学问题进行了展望.未来研究中需要重点关注的问题包括:(1)土壤微生物量P组成沿不同放牧强度的变化,以及放牧对土壤微生物P源和汇的影响机制;(2)放牧如何影响土壤磷酸酶的活性(磷酸单酯酶、磷酸二酯酶、三磷酸单酯水解酶等)进而调控土壤中P的矿化过程;(3)放牧如何调控P在植物-土壤-微生物系统中的转化过程;(4)采用分子生物学和组学的手段,揭示土壤微生物在P循环及生态系统功能中的作用,以及放牧如何影响植物和根际微生物,进而调控生态系统P循环;(5)不同放牧强度如何影响植物多样性、菌根真菌多样性及两者之间的关系,进而影响植物对P...     

可逆磷酸化发现者——埃德温·格汉德·克雷布斯

蛋白质是生命的结构和功能基础,几乎参与了生命的每一个过程,如新陈代谢、物质转移、细胞通讯等,为了紧密的完成这些过程,蛋白质本身的功能必须受到严格的调节.     

膜蛋白靶向降解技术研究进展

膜蛋白是细胞间相互作用的主要参与者,在信号传导、分化增殖、应激响应等生命过程中均扮演着重要的角色。传统小分子抑制剂与抗体分别通过抑制和阻断膜蛋白与其配体之间的相互作用来发挥作用,但往往存在抑制不彻底或诱发耐药性的问题。新兴的蛋白质靶向降解技术为药物发现提供了全新思路,通过在溶酶体或蛋白酶体中特异性降解目的蛋白,使其彻底丧失蛋白质功能,极大地拓展了成药范围。文章简要讨论了近年来膜蛋白靶向降解技术的研究进展,并展望这些技术在临床治疗中的广阔应用前景。     

蛋白质探戈

探秘蛋白质探戈 蛋白质通常不会表现得很温顺——两个蛋白质分子间的相互作用．常常比蛋白质间的锁一钥匙模式更复杂，特别是考虑到在信号蛋白质相互作用时那些正在被形成、断裂和再形成的快如闪电的连接是更是如此。一些关键的信号蛋白质以高度混乱或展开的形式存在，只有当它们遇到它们的分子“舞伴”并与之相互作用，才会折叠成最终的构象。