Calponin蛋白家族在细胞骨架重构中的作用

Calponin蛋白家族包括calponin(CaP)和平滑肌(SM)22α,此家族的重要结构特征是由单一CH结构域和CLR结构域组成。CaP和SM22α属于肌动蛋白细胞骨架结合蛋白,可通过与F-肌动蛋白相互作用来调节肌动蛋白细胞骨架重构,影响细胞的生物学行为,进而影响相关疾病的发生与发展。     

细胞骨架蛋白PDLIM1在肿瘤中的研究进展

人PDZ和LIM域蛋白1(PDZ and LIM domain protein 1, PDLIM1)是PDZ-LIM蛋白家族的成员之一,参与多种生物学过程,包括细胞骨架组织和肿瘤发生。PDLIM1通过PDZ结构域结合相关蛋白质(如辅肌动蛋白α-actinin)以及通过LIM结构域与相关激酶(如clik1)结合,并定位到肌动蛋白应力纤维,进而参与细胞骨架调控。细胞骨架具有维持细胞形态的功能,在细胞运动中起着关键作用。肿瘤细胞的浸润与转移常表现为细胞运动能力的改变,这个改变过程往往涉及到细胞骨架在时空上的动态重组,而重组的时空调控由关键的细胞信号通路介导。因此,进一步研究PDLIM1在肿瘤浸润与转移过程中的信号调控机制,可能发现潜在的治疗靶点和预后因子,有助于在精准医疗时代进行更好的个性化肿瘤防治。     

细胞运动、细胞迁移与细胞骨架研究进展

细胞定向运动与细胞骨架的动态循环密切相关。运动细胞在其伪足前沿依靠细胞骨架的不断聚合推动细胞膜的前进,在基部靠近细胞体部位通过细胞骨架的不断解聚收缩拖拉细胞体向前运动,细胞骨架的聚合与解聚通过伪足与支撑表面的吸附与解吸附而偶连。肌动蛋白组成的微丝骨架是大多数运动细胞的主要成分。外界刺激引起微丝细胞骨架动态变化的信号通路已逐步明了。线虫精子细胞的运动行为与阿米巴变形运动相似,但是在线虫精子细胞中没有肌动蛋白,而是以精子主要蛋白为基础形成细胞骨架驱动精子细胞的运动。与肌动蛋白不同,精子主要蛋白没有分子极性、ATP结合位点和马达蛋白。通过比较研究以上两种运动体系将有助于在分子水平上进一步阐明细胞运动的机理。     

细胞肥大过程中hhLIM的亚细胞定位变化及其对细胞骨架的影响

hhlim (humanheartlim)是从人胎心cDNA文库中筛选克隆的一个新基因 ,作为LIM家族的新成员参与心肌肥大的发生发展过程 .为了进一步研究hhLIM在心肌肥大发生过程中的作用 ,以C2C12细胞为研究对象 ,以心肌肥大强效刺激因子内皮素 1(ET 1)为诱导因素 ,探讨hhLIM与肌动蛋白的相互作用及其影响细胞骨架的分子机制 .RT PCR、Western印迹和细胞免疫荧光分析结果表明 ,心肌肥大刺激因子ET 1在诱导心肌肥大标志基因BNP和肌动蛋白表达的同时 ,使hhLIM蛋白在C2C12细胞胞核与胞质之间进行重新定位 .激光共聚焦显微镜观察结果显示 ,hhLIM与肌动蛋白在胞质中共定位 .蛋白分步提取、鉴定及hhLIM与F肌动蛋白结合与沉降实验证明 ,hhLIM多存在于细胞骨架及其相关蛋白部分 ,在体外可与F肌动蛋白共结合 .这些结果表明 ,胞质中的hhLIM作为细胞骨架相关蛋白与肌动蛋白相互作用 .进一步研究hhLIM与细胞骨架的关系时发现 ,hhLIM过表达可使C2C12细胞的骨架变成致密网状纤维并使其对细胞松弛素导致的细胞骨架解聚产生一定的抵抗作用 ,抑制hhLIM表达则使细胞骨架稀疏 ,结构模糊 .提示hhLIM参与细胞骨架组织及重构的机制与其结合并稳定F肌动蛋白有关 .     

ADF／cofilin分子家族的研究进展

细胞骨架中的肌动蛋白参与了一系列重要生理活动,如肌肉收缩、胞质环流、细胞运动、胞质分裂等。这些过程的发生除了需要肌动蛋白以外,还需要一些与之结合的调节蛋白参与,现在已经发现了100多种肌动蛋白结合蛋白,其中有一类分子量为15—20KD的蛋白,如肌动蛋白解聚因子(actin depolymerizing factor,ADF)、cofilin、profilin、actophorin、depactin、de-strin、UNC-60)等,在一定条件下可以使肌动蛋白微丝解聚,统称为ADF/cofilin分子家族。     

微管微丝交联因子1的结构与功能

微管微丝交联因子1(microtubule actin cross-linking factor 1,MACF1)是一种新的细胞骨架交联蛋白,属于血影斑蛋白(spectraplakin)家族成员之一,包含3个基本结构域即N末端结构域、杆状结构域及C末端结构域.其主要功能是交联微丝微管细胞骨架,参与细胞信号转导、蛋白质运输、胚胎发育以及疾病发生等过程.近年来,MACF1在细胞骨架动力学过程中的作用备受关注.现就该分子的结构与功能的最新研究进展进行综述.     

hhLIM的表达及其在F肌动蛋白交联中的作用

为进一步研究hhLIM的功能及其与F肌动蛋白(F-actin)之间的相互关系,利用PCR扩增hhlim基因并将其克隆到pGEX-3X表达质粒上,重组表达质粒转化宿主菌得到稳定表达的可溶性产物,表达产物经Glutathione-Sepharose亲和纯化得到纯度达90%的融合蛋白GST -hhLIM.进而研究其在F肌动蛋白交联中的作用,以鬼比环肽和细胞松弛素处理C2C12细胞,诱导细胞骨架聚合和解聚.荧光显微镜下观察, hhLIM的分布变化与细胞骨架的形态学变化具有相关性.Western印迹证实,hhLIM主要作为细胞骨架相关蛋白而分布于F肌动蛋白组分中,肌动蛋白交联实验显示,hhLIM蛋白与F肌动蛋白具有较高的亲和力,具有促进F肌动蛋白纤维的交联并将其捆聚成束的作用.结果表明,hhLIM是一种F肌动蛋白交联蛋白,通过将F肌动蛋白纤维捆聚成束而参与骨架重构     

皮动蛋白及微丝相关蛋白2/3复合物介导的细胞运动的分子机制

皮动蛋白(cortactin)是一种含有特殊重复序列结构域的微丝肌动蛋白结合蛋白,它直接参与了细胞皮层(cortex)微丝细胞骨架的组建。它又是细胞内Src类酪氨酸蛋白激酶的主要底物之一,代表了一类高度保守的胞内皮层信号蛋白质家族。近几年来,对于细胞运动分子机制的研究取得很大进展,利用组织培养细胞进行的体外实验证明。皮动蛋白能够活化微丝相关蛋白2／3复合物(actin related protein 2／3 complex,Arp2／3 complex),调控皮层微丝细胞骨架的组装,在细胞运动过程中具有重要作用。     

决定细胞形状和运动性的蛋白质 palladin

Palladin 是肌动蛋白结合蛋白家族的新成员,广泛分布于平滑肌、中枢神经系统和胚胎的各种组织中,其主要的生物功能是参与构建肌动蛋白骨架系统,并在细胞骨架的动态变化中起作用 . 在肌动蛋白细胞骨架中 palladin 与 alpha- 辅肌动蛋白共存在 . 目前发现, palladin 在决定细胞的形态和迁移或运动等过程中起关键的作用 . 在转移性癌细胞和中枢神经受损伤后的星形胶质细胞中,都有 palladin 的特殊表达 . Palladin 的表达使星形胶质细胞形成了神经胶质疤痕 .     

荧光能量转移法及电镜方法研究α-辅肌动蛋白同脂膜的相互作用

为了研究α－辅肌动蛋白同脂膜的相互作用,用荧光能量转移法研究了α－辅肌动蛋白同含有不同脂成分的脂质体的结合能力,证明α－辅肌动蛋白能够同含有负电荷脂的脂膜结合,并且结合能力在一定程度上随脂双层中负电荷脂所占的比例的增加而增大。电镜实验结果又证明,在带有负电荷脂的脂质体、肌动蛋白丝和α－辅肌动蛋白的孵育体系中,能形成肌动蛋白丝的一端锚定在脂质体外膜表面的结构,这一结果支持了α－辅肌动蛋白在生理条件下可作为一种膜连接蛋白,将肌动蛋白锚定于生物膜这一假设     

H2-calponin在细胞力学信号感知中的作用

H2-calponin是一种肌动蛋白细胞骨架结合蛋白,在平滑肌细胞和一些非肌肉细胞中均有表达,并且在发育及重建的组织中高表达。H2-calponin作为一种机械应力的胞内应答因子,受机械应力调节,通过与细胞骨架F-肌动蛋白(F-actin)及多种粘着斑蛋白相互作用,参与细胞力学信号感受与传导,在调节细胞增殖、分化、迁移以及胞质分裂等生理活动中起着重要作用。本文在介绍H2-calponin生化特征的基础上,对其在细胞应力感受及力学信号转导中的作用做一综述。     

肌动蛋白结合蛋白

肌动蛋白结合蛋白是一类调节肌动蛋白聚合、成束或交联的蛋白质,迄今已经发现160多种。通过与肌动蛋白相互作用,直接或间接参与肌动蛋白纤丝的聚合及解聚、纤丝成束与交联,从而介导细胞形态的维持、细胞运动等众多生物学功能。     

Cdk5/p35激酶与肌动蛋白细胞骨架结合关系的鉴定

Cdk5,一种多功能的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,其活性只有通过结合其神经特异性调节亚基才能被激活.p35是Cdk5的两个主要调节亚基之一.尽管Cdk5/p35激酶可以调控神经细胞中肌动蛋白细胞骨架的动态变化,但直到目前为止Cdk5/p35激酶与肌动蛋白细胞骨架的结合关系仍不是很清楚.现利用几种不同的方法对两者的结合关系进行了初步鉴定.目前的试验结果表明在鼠脑组织中肌动蛋白细胞骨架是Cdk5/p35超大蛋白复合体的一个组分,p35可以直接结合纤维状肌动蛋白,这说明在鼠脑组织或神经细胞中Cdk5很有可能是通过p35结合到肌动蛋白细胞骨架上并进一步调控肌动蛋白细胞骨架的动态活动的.     

FH蛋白家族成员的结构与功能

FH蛋白家族是包含两个保守FH1、FH2结构域的一类蛋白,广泛存在于各种真核生物细胞中,FH蛋白能够与Rho、抑制蛋白等相互作用,参与肌动蛋白细胞骨架的构建,是细胞极性化、细胞分裂、细胞连接和粘附所必需的。FH蛋白突变可导致一些人类遗传疾病。     

Plastin在肿瘤中的研究进展CSCD

Plastin是一种肌动蛋白结合蛋白,可与纤维状肌动蛋白结合,使纤维状肌动蛋白相互交联形成紧密的束状结构,起到稳定细胞肌动蛋白骨架以及调节细胞运动的作用。Plastin家族有三种亚型,组织特异性地在哺乳动物体内不同组织细胞中表达,并且在肿瘤内异常表达。研究Plastin家族蛋白与肿瘤之间的关系在肿瘤早期诊断和基因治疗方面都有重要的理论指导意义。本文综述了近年来关于Plastin家族蛋白分子结构、功能特点以及在肿瘤中作用等的相关研究,为该领域的研究提供一定的参考。     

肌动蛋白相关蛋白2/3复合体的结构、功能与调节

微丝参与了细胞形态维持及细胞运动等多种重要的细胞过程。微丝由肌动蛋白单体组装而成 ,肌动蛋白相关蛋白 2 / 3(Arp2 /Arp3,Arp2 / 3)复合体在微丝形成过程中起重要作用。Arp2 / 3复合体由 7个亚单位组成 ,在细胞内受到多种核化促进因子的调节 ,并与这些因子协同作用来调节肌动蛋白的核化。Arp2 / 3复合体结构、功能及调节的研究对于阐明微丝形成机制及细胞骨架与某些信号分子的关系有重要意义。     

Vinculin在细胞响应力学刺激中的作用

Vinculin是一种细胞骨架蛋白兼粘着斑组成蛋白,主要分布于细胞 细胞连接处及细胞 细胞外基质(extracellular matrix, ECM)粘着斑部位．Vinculin通过与多种粘着斑蛋白、细胞骨架蛋白及细胞骨架F-肌动蛋白相结合并相互作用,参与细胞的力 化学信号转导,在细胞粘附、伸展、运动、增殖、存活等过程中起重要作用．本文结合本课题组研究工作,在介绍vinculin分子结构的基础上,对其在细胞力 化学信号转导中的作用做一综述．     

蛋白4.1家族在神经系统中的研究进展

蛋白4.1家族是细胞骨架蛋白,包括4.1N、4.1B、4.1G和4.1R四个成员,含有膜结合结构域、血影蛋白-肌动蛋白结合结构域和C端结构域3个高度保守的结构和功能域。蛋白4.1家族在人体包括神经系统等多种组织中表达。对蛋白4.1家族在神经系统Ca2+信号转导、受体通道定位与转运、髓鞘等多种重要结构形成中的重要作用进行综述。近来,蛋白4.1家族发挥抑癌基因作用也引起了广泛关注。     

凝溶胶蛋白的结构与功能

凝溶胶蛋白（gelsolin）是凝溶胶蛋白超家族的成员之一,是一种重要的肌动蛋白结合蛋白,其通过切断、封端肌动蛋白丝,或使肌动蛋白聚集成核等方式来控制肌动蛋白的结构.凝溶胶蛋白除了在重组肌动蛋白丝中发挥作用以外,还在细胞运动、控制细胞程序性死亡等细胞活动中发挥重要的作用.此外,肿瘤细胞中凝溶胶蛋白的表达量也发生变化.凝溶胶蛋白的变异还是某些遗传疾病的基础.最近的研究发现,凝溶胶蛋白可以作为转录辅激活蛋白,促进雄激素受体的转录活性.本文对凝溶胶蛋白的结构特点、参与调节细胞的功能和机制及其研究现状进行概述.     

TACO cDNA的克隆、表达及TACO的F肌动蛋白交联作用

为进一步研究TACO(tryptophan-aspartate-containing coat protein)的性质、功能及它与肌动蛋白之间的相互关系,利用逆转录PCR技术扩增出TACO的cDNA序列,并将其克隆到pGEX2T表达质粒上.重组表达质粒pGEX2TTACO在宿主菌BL21中得到稳定表达.表达产物经GlutathioneSepharoseTM亲和纯化得到融合蛋白GSTTACO.肌动蛋白纤维(Factin)结合共沉淀实验证明,融合蛋白GSTTACO保持了天然TACO蛋白的F肌动蛋白结合活性.利用肌动蛋白纤维交联(Factincrosslinking)实验和电镜技术发现,纯化后的GSTTACO蛋白具有交联肌动蛋白纤维并将其捆聚成束的能力.实验结果表明TACO很可能起组织者的作用,通过与肌动蛋白纤维的交联,将肌动蛋白纤维捆聚成束从而形成新的肌动蛋白细胞骨架.