A型激酶锚定蛋白的结构和生物学功能

cAMP依赖性蛋白激酶A(PKA)通过A型激酶锚定蛋白(Akinaseanchorproteins,AKAPs)靶向亚细胞位点,PKA识别它的底物或效应蛋白,从而引导并放大cAMP信号的生物学效应。AKAPs是功能上相关的调节蛋白家族,具有结合PKA的保守区和引导AKAPPKA复合体到亚细胞位点的靶向区。AKAPs不仅与PKA相互作用,也与其它信号分子作用,主要是磷酸酶和激酶。AKAPPKA复合体可汇集和整合来自各种通路的信号,该复合体不仅可局部增强cAMP和其它信号,通过降低PKA的基础活性,还可发挥远程效应。     

A型激酶锚定蛋白及其复合物结构与功能

A型激酶锚定蛋白(A-kinase anchoring proteins,AKAPs)是一类结构不同而功能相关的蛋白家族,其主要功能是将cAMP依赖性蛋白激酶A（PKA）锚定于特定的亚细胞结构.PKA是第二信使cAMP的主要效应器,而AKAPs在靶向定位和调节PKA介导的磷酸化事件方面扮演重要角色. AKAPs更为重要的功能是与多种信号分子形成信号复合物,从时间和空间上整合cAMP-PKA和其他信号途径.本文将对AKAPs及其信号复合物的结构特点和参与细胞信号转导的功能机制及其研究现状进行概述.     

蛋白激酶A锚定蛋白95的生物学功能

蛋白激酶A锚定蛋白95(AKAP95),具有在细胞核内锚定蛋白激酶A(PAK)的作用.最近的研究结果发现AKAP95参与细胞内许多重要的生命过程,如参与细胞分裂染色体集缩的建立和集缩状态的保持,参与基因表达调控、DNA复制以及维持mRNA的稳定,参与胚胎发育,参与细胞凋亡以及参与细胞周期调控等.简要介绍了PKA和蛋白激酶A锚定蛋白(AKAPs),并综述了AKAP95的结构、细胞周期分布以及新近发现的AKAP95的重要生物学功能.     

可溶性纤维连接蛋白对SGC-7901细胞中PKA活性的影响

本研究通过向SGC-7901细胞中加入可溶性纤维连接蛋白(fibronectin,FN)探讨可溶性纤维连接蛋白对PKA活性的影响。实验采用蛋白印迹技术检测可溶性FN在不同浓度及作用时间情况下对PKA C_α亚基表达水平以及PKA作用底物血管扩张刺激磷蛋白(vasodilator-stimulated phosphoprotein,VASP)磷酸化水平的影响;采用免疫荧光技术检测可溶性FN对PKA作用底物P-VASP分布的影响。结果显示,在SGC-7901细胞中,可溶性FN在0.5～8μg/ml浓度区间内,对PKA活性存在剂量依赖性抑制效应;选取1μg/ml可溶性FN作用12h以后,可溶性FN对PKA活性存在时间依赖性抑制效应;同时,我们建立了能够稳定表达人甲状腺A激酶锚定蛋白(human thyroid AKAP,Ht31)肽段的SGC细胞,Ht31破坏PKA锚定后,FN对PKA活性的抑制作用消失;免疫荧光显示可溶性FN可以使VASP磷酸化位置聚集于细胞边缘。因此,我们认为在SGC-7901细胞中可溶性FN对PKA活性存在抑制作用,这种抑制效应与可溶性FN的浓度及作用时间呈正比且取决于PKA能否正常锚定;可溶...     

蛋白激酶A与脂类代谢

蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)为重要细胞信号传导因子,在机体脂类代谢调控中发挥关键作用。PKA激活关键性脂肪水解酶,如激素敏感脂肪酶(hormone sensitive lipase,HSL)与脂肪甘油三酯脂肪酶(adipose triglyceride lipase,ATGL),以促进脂肪动员。PKA上调解偶联蛋白-1(uncoupling protein 1,UCP-1)表达,促进棕色脂肪细胞线粒体热量生成,上调机体产热量。PKA密切参与肝脏细胞脂类合成代谢调控过程。值得关注的是,PKA信号传导异常,是脂质代谢异常相关疾病,如肥胖、心脑血管疾病、2型糖尿病等疾病的重要发病机制之一。药理学研究亦显示,PKA与主要调血脂药的药理作用密切相关。本文综述五年来有关PKA参与脂类代谢调控的研究进展,以期深入了解PKA在脂类代谢中发挥的作用,并为相关疾病的诊疗提供新思路。     

心脏A激酶锚定蛋白AKAP概述

A激酶锚定蛋白是一组结构各异但功能相关的蛋白质.因其具有与PKA结合的特性而得名.目前研究发现AKAP除了作为A激酶锚定分子外,还是会聚和传播高度有序的细胞信号的一个平台,是细胞生命活动的重要调控者.AKAP在心肌细胞的收缩、能量代谢、离子通道的启闭、基因表达等方面均扮演重要角色.     

神经元突触内的非受体型酪氨酸激酶底物（英文）

非受体型酪氨酸激酶(non-receptor tyrosine kinase,nRTK)是一个较大的激酶家族,其功能是催化蛋白的酪氨酸磷酸化。nRTK家族中的几种常见亚型,比如Src和Fyn,可以在神经系统内表达。近年来的研究表明,神经元的突触部位含有多个nRTK的底物蛋白,这些底物蛋白主要包括谷氨酸受体(离子型和代谢型谷氨酸受体)、突触后构架蛋白、突触前调节蛋白和突触富含的多种蛋白激酶。在基础或刺激的状态下,nRTK可催化这些底物蛋白内特定酪氨酸的磷酸化,从而调节这些底物蛋白的多种生理、生化和生物物理功能。因为突触内的nRTK对突触变化信号非常敏感,所以突触nRTK被认为参与了突触传导活动的强度和效率等方面的调节。     

蛋白酪氨酸磷酸酶-PEST在生理调节及相关疾病中的作用

蛋白质分子中酪氨酸残基可逆性的磷酸化是细胞内信号分子传导的基本方式。两类作用相反的酶参与磷酸化的调节:蛋白酪氨酸激酶(protein tyrosinekinase,PTK)和蛋白酪氨酸磷酸酶(protein tyrosine phosphatase,PTP)。含脯氨酸-谷氨酸-丝氨酸-苏氨酸(P-E-S-T)结构域的蛋白酪氨酸磷酸酶(PTP-PEST)属于非受体型酪氨酸磷酸酶类,其本身能与多种蛋白质相互作用,并在细胞迁移、免疫细胞活化和胚胎发育等生理过程中发挥重要作用。本文对PTP-PEST的结构特点、生理功效、介导的信号传导途径和近年来PTP-PEST在疾病中的作用作一综述。     

白血病抑制因子与胚胎干细胞

白血病抑制因子对细胞的生长和分化有多种作用,通过与其受体结合传导信号,gp130与LIF受体β链的结合激活JAK激酶(JAK1和JAK2),JAK激酶磷酸化STAT信号转录子,STAT3的磷酸化对于阻止体外培养的干细胞的分化具有十分重要的作用。     

ASK1激活的分子机制与相关疾病

凋亡信号调节激酶1(Apoptosis signal-regulating kinase 1,ASK1)是细胞丝裂原活化蛋白激酶激酶激酶(mitogen-activated protein kinase kinase kinase,MAP3Ks)家族成员之一,在调节细胞凋亡过程中起到非常重要的作用.在正常细胞中,ASK1的活化受到严格的控制,如苏氨酸/丝氨酸磷酸化和去磷酸化、蛋白-蛋白相互作用等.多种应激和促炎因子能激活ASK1,因此在多种生理和病理过程中都有活化的ASK1的参与.     

“PKA-Rasgrp2-Rap1”——成瘾行为相关新通路

正蛋白激酶A(Protein Kinase A,PKA)富含于纹状体(striatum)与伏隔核(nucleus accumbens)的"中等大小树突棘神经元"(medium-sized spiny neuron,MSN);MSN分为多巴胺1型受体MSN(D1R-MSN)和多巴胺2型受体MSN(D2R-MSN);PKA位于两类神经元的多巴胺受体下游,其信号传导密切参与成瘾行为。因而,对PKA细胞信号传导通路的深入探索,在阐明成瘾机制及其临床诊疗方面具有重要意义。     

Erk/MAPK信号通路对基底神经节运动控制作用的差异调控

细胞外信号调节激酶1和2(Erk1/2)是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，属于丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)家族的关键成员，通过磷酸化细胞质和细胞核内的多种底物参与正常及病理状态下的细胞活动。以纹状体为核心的基底神经节(basal ganglia, BG)被认为是运动控制相关的重要结构。Erk1/2通过对纹状体胞外多巴胺(DA)和谷氨酸(Glu)信号进行整合，协调了细胞增殖、分化及转录和翻译等重要细胞事件。研究显示，纹状体多巴胺受体1型中等多棘神经元(D1-MSNs)和多巴胺受体2型中等多棘神经元(D2-MSNs)上，Erk/MAPK信号通路具有差异性调控运动行为的作用。纹状体D1-MSNs的Erk1/2通过多巴胺D1样受体(D₁R)激活cAMP/PKA通路促进运动行为，D2-MSNs的Erk1/2通过多巴胺D2样受体(D₂R)和α-氨-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸受体(AMPAR)抑制运动行为。此外，Erk/MAPK信号通路还能参与调节帕金森病(PD)、亨廷顿病及成瘾行为相关的病理生理学进程。Erk/MAPK信号通路干预能够有效缓解相关运...     

BPA 激活 GPER-EGFR-ERK1 /2 信号通路诱导乳腺癌细胞增殖

目的:研究雌激素G蛋白偶联受体(G protein-coupled estrogen receptor,GPER)-表皮生长因子受体(epidermal growthfactor receptor,EGFR)-细胞外调节蛋白激酶1/2(extracellular regulated protein kinases,ERK)信号通路在双酚A促乳腺癌细胞SKBR-3增殖中的作用。方法:采用CCK8试剂盒检测SKBR-3细胞的增殖情况,利用Western Blot观察ERK1/2磷酸化变化。结果:与对照组相比,10-11~10-7 M浓度的双酚A具有促乳腺癌细胞增殖作用,10-9M浓度的双酚A可诱导细胞增殖最大效应(细胞活力高于对照组约38.84%,P<0.001);预孵GPER、EGFR、ERK1/2特异性抑制剂G15、AG-1478、PD98059后,双酚A诱导的乳腺癌细胞增殖明显减少,细胞活力与单纯双酚A(10-9 M)处理相比降低约14.27%、12.23%和17.98%(P<0.05);双酚A(10-9 M)处理细胞0.5、1、3小时后,发现磷酸化的细胞外信号调节激酶(p-ERK)的表达明显高于对照组,双酚A可快速激活ERK1/2;而阻断GPR30和EGFR后,ERK1/2的磷酸化表达减少。结论:双酚A诱导的乳腺癌细胞增殖可能与GPR30-EGFR-ERK1/2信号通路有关,但不是唯一通路。深入研究双酚A对促进乳腺癌细胞增殖机制,可能为乳腺癌的防治提供新的方向。     

获能期间精子蛋白的酪氨酸磷酸化

哺乳动物精了获能是精子与卵子成功受精的前提。蛋白酪氨酸磷酸化对精子获能十分重要。精了获能期蛋白酪氨酸磷酸化程度增高与sAC/cAMP/PKA途径、受体酪氨酸激酶途径和非受体蛋白酪氨酸激酶途径调节有关。获能过程中酪氨酸磷酸化蛋白分布于精子细胞的不同区域,蛋白的酪氨酸磷酸化与精子功能密切相关。     

凋亡信号调节激酶1信号通路在肾脏疾病中的作用

凋亡信号调节激酶1(apoptosis signal-regulating kinase 1, ASK1)是丝裂原激活蛋白激酶激酶激酶(mitogen-activated proteinkinase kinases kinase, MAP3K)的家族成员之一,可以响应氧化应激、内质网(endoplasmic reticulum, ER)应激等多种应激刺激,从而激活下游丝裂原激活蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)中的c-Jun N末端激酶(c-Jun N-terminal kinase, JNK)和p38丝裂原激活蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase, p38 MAPK)信号通路,调节细胞凋亡、炎症和纤维化,介导急性肾损伤(acute kidney injury, AKI)、糖尿病肾病(diabetic kidney disease, DKD)、心肾综合征(cardiorenal syndrome, CRS)等多种肾脏疾病的进展。本文讨论了ASK1主要的激活和失活机制及其在多种肾脏疾病进展...     

CaMKⅡ介导的谷氨酸受体磷酸化(英文)

钙/钙调蛋白依赖的蛋白激酶Ⅱ(Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase Ⅱ,CaMKⅡ)在脑内兴奋性突触部位丰富表达。通过催化谷氨酸受体和众多突触蛋白磷酸化,CaMKⅡ调节磷酸化蛋白在基础或细胞兴奋时的转运、分布和功能。谷氨酸NMDA受体是CaMKⅡ的直接底物,有证据表明CaMKⅡ直接与NMDA受体胞内C末端相互结合,催化一特定丝氨酸(S1303)的磷酸化。CaMKⅡ也加强谷氨酸AMPA受体的磷酸化,通过磷酸化AMPA受体C末端特定的丝氨酸(S831),CaMKⅡ增强AMPA受体的功能。此外,CaMKⅡ可与代谢型谷氨酸受体mGluR1亚型的胞内C末端结合,促进一特定苏氨酸(T871)的磷酸化,从而促进受体兴奋后脱敏。CaMKⅡ在正常状态下与mGluR5受体结合以储存于突触内,刺激mGluR5受体时,CaMKⅡ与mGluR5受体分离,转运至NMDA受体,以介导mGluR5信号对NMDA受体的增强作用。总之,CaMKⅡ与谷氨酸受体相互作用,改变受体磷酸化水平,参与受体的数量和功能以及突触传导活动的调节。     

细胞质内微环境直接影响FGFR1酪氨酸激酶介导的SNT1细胞特异性磷酸化

成纤维细胞生长因子受体(FGFR)介导的SNT1(亦称为FRS2)底物磷酸化具有宿主细胞以及受体特异性。为探明这种宿主细胞特异性的决定因素,我们构建了1个FGFR2Ⅲb/R1嵌合受体。该嵌合受体具有1个FGFR2Ⅲb的胞外片段及1个FGFR1蛋白质酪氨酸激酶片断。当表达在3T3细胞(内源性受体为FGFR1并能强烈响应FGFR1的信号)以及DTE-R1/100细胞时,该嵌合受体能即刻诱导SNT1磷酸化。DTE-R1/100细胞为经长期培养的带有外源性FGFR1的非恶性前列腺肿瘤上皮细胞(DTE)并已获得未转化DTE细胞所不具备的FGFR1信号响应性。与此相反,当表达在非转化DTE细胞或未经长期培养的FGFR1转化细胞(DTE-R1)时,FGFR2Ⅲb/R1嵌合受体则无法诱导SNT1磷酸化。我们曾报导DTE细胞对FGFR1介导的SNT1磷酸化活力及其刺激细胞生长信号的响应性是一种获得性的性质,这种性质的获得与细胞恶化是紧密联系在一起的。在此我们进一步证明FGFR介导的SNT1磷酸化具有宿主细胞特异性。这些结果表明细胞内围绕着激酶的微环境而不是细胞外环境决定了SNT1是否可为FGFR1所磷酸化。而且,长期受外源性FGFR1刺激诱发DTE细胞内微环境的变化,从而使表达在DTE细胞里的FGFR1激酶可强烈地磷酸化SNT1。     

肝细胞生长因子及受体传递的调节与内吞作用

肝细胞生长因子(HGF)是一种具有多重功能的细胞调控因子。HGF与其受体Met酪氨酸激酶(c-Met)的结合可激发多种生物学反应,从而调节细胞的增殖、分化、形态发生和侵袭运动等。有多种因素参与了HGF/c-Met信号传导的调控,从而防止信号的过度放大,其中Cbl1、Rab、泛素化激酶和HGF/c-Met的内吞等发挥了重要的作用。因此,对HGF/c-Met内吞过程的研究,了解内吞对于HGF/c-Met的信号传导及其调控的影响,探讨HGF/c-Met信号传导通路的调控机理和相互作用模式,可进一步阐明HGF/c-Met信号传导的调控机制,从而验证肝细胞中内吞作用直接调节HGF/c-Met信号通路的作用机制。     

核糖体S6蛋白激酶的生物学特性和功能

核糖体S6蛋白激酶（ribosomal S6 kinase,RSK）是细胞信号传导通路中的重要成员。1985年Erikson和Mailer在非洲爪蟾卵中发现一种90kD的蛋白激酶,它可以使40S核糖体亚单位S6蛋白发生磷酸化,从而促进某些mRNA的翻译,在调节细胞生长和增殖过程中起重要作用。这种蛋白激酶被命名为RSK或p90rsk。后来发现该蛋白是丝裂原激活蛋白激酶（mitogen—activated protein kinases,MAPKs）的下游底物,可以被MAPKs磷酸化激活,因此,又称为MAPKAP—K1（mitogen—activated protein kinase—activated protein kinase-1）。迄今为止,人们已经发现了4种RSK亚型,它们在高等真核细胞中广泛表达。随着研究的逐步深入,人们发现RSK在多种生命活动中发挥重要作用,包括调节基因转录、参与细胞周期调控、促进细胞增殖和分化、调节细胞生存和凋亡以及参与学习和记忆的形成等。本将简要介绍RSK的结构、激活机制、信号传导通路,以及对细胞功能的调节。     

转化生长因子—β超家族成员的信号传导通路

转化生长因子-β超家族是在无脊椎动物和脊椎动物中高度保守的一类细胞因子,其家族成员参与调节细胞的增殖、凋亡、分化和发育等多种生命活动。具有丝氨酸／苏氨酸激酶活性的Ⅰ型受体和Ⅱ型受体共同介导了转化生长因子-β超家族成员的跨膜信号传导。新近克隆鉴定的Smad蛋白家族负责将信号由细胞膜传导到细胞核。Smad介导的信号传导通路同其他信号传导通路之间存在相互调节。转化生长因子-β超家族的信号传导通路异常与肿瘤的发生有密切关系。