植物GPATs基因研究进展

甘油-3-磷酸酰基转移酶(Glycerol-3-phosphate acyltransferase, GPAT)是三酰甘油(Triacylglycerol, TAG)生物合成的限速酶, 催化TAG生物合成的起始步骤。GPATs主要负责将脂肪酰基从酰基-酰基载体蛋白(acyl-ACP)或酰基辅酶A(acyl-CoA)上转移到甘油-3-磷酸的(Glycerol-3-phosphate, G3P) sn-1位置上。有些成员还具有sn-2酰基转移活性。目前已经在多种植物中克隆得到了GPAT基因。这些GPAT基因编码的酶主要分为三类, 它们在细胞中分别定位于质体、线粒体和内质网上。这些酶参与三酰甘油、几丁质和软木脂等多种脂质的生物合成, 在植物的生长发育中发挥着非常重要的作用。文章介绍了植物GPAT基因的染色体定位和基因结构以及GPAT酶的亚细胞定位、sn-2酰基转移特异性、GPAT酶的底物选择性及其生理功能的最新研究进展。     

甘油-3-磷酸酰基转移酶在植物脂质代谢、生长及逆境反应中的作用

甘油脂质是高等植物中含量最丰富的脂质,其种类包括磷脂、糖脂、油脂及胞外脂质等,广泛参与不同的生物过程。甘油-3-磷酸酰基转移酶(GPAT)利用各种脂肪族酰基或其衍生物作为底物催化甘油-3-磷酸(G3P)脂酰基化反应形成溶血磷脂酸(LPA),是脂质合成代谢途径中的限速酶。植物GPAT家族含有多个成员,根据其亚细胞定位、酶活性及底物选择性,拟南芥GPAT家族10个成员可分为3类。不同的GPAT具有独特的分子结构、活性调控及时空分布,并参与膜磷脂、甘油三脂、角质及软木脂合成代谢过程。研究表明极具分子异质性的GPAT在植物生长、发育和逆境胁迫反应过程中发挥着重要作用。     

PIP5KIC在自噬体形成过程中的重要作用

自噬（autophagy）是一种在真核生物中十分保守的溶酶体依赖性降解途径,它通过形成双层膜结构包裹胞内堆积的蛋白质和受损细胞器并将其运送到溶酶体中进行降解。在实验中发现,一型磷脂酰肌醇4-磷酸5-激酶C亚型（type I phosphatidylinositol 4-phosphate 5-kinase isoform C,PIP5KIC）会参与到自噬过程中。在哺乳动物细胞中,敲低一型磷脂酰肌醇4-磷酸5-激酶C亚型会造成欧米茄体（omegasome）的形状异常,进而造成自噬水平的降低。同样,在酵母中敲掉其同源物磷脂酰肌醇5-激酶Mss4后也会导致类似的现象。因此,推测一型磷脂酰肌醇4-磷酸5-激酶C亚型在自噬体的生成中起着很重要的作用。     

桑树磷脂酶MaPLA1-2D亚型4个基因的克隆与胁迫应答分析

磷脂酶(phospholipase)是一类在植物生长发育和胁迫应答中起重要调控作用的磷脂水解酶,也是一类重要的信号转导酶。而磷脂酶A1(PLA1)在植物应答生物胁迫和非生物胁迫中的功能研究鲜见报道。研究从桑树(Morus alba L.)中克隆了磷脂酶PLA1的1个亚型MaPLA1-2D基因,对其进行了序列分析、组织表达、胁迫诱导表达和蛋白亚细胞定位分析。结果表明,桑树PLA1-2D亚型基因包括4个成员,命名为MaPLA1-2D.1~MaPLA1-2D.4。4个基因在桑树根和叶中高水平表达,蛋白亚细胞定位在叶绿体。序列和进化分析表明MaPLA1-2D基因4个成员与拟南芥AtDAD1基因的保守结构域序列具有较高相似度且进化关系紧密。MaPLA1-2D基因4个成员的启动子含有多种胁迫应答顺式元件和激素响应元件;胁迫诱导表达模式分析表明MaPLA1-2D基因表达受干旱和脱落酸处理显著诱导。以上结果说明,MaPLA1-2D基因与拟南芥DAD同源,可能在桑树非生物胁迫应答中发挥重要功能。     

甘油-3磷酸转酰酶氨基酸与植物抗冷性关系初探

甘油 - 3磷酸转酰酶 (GPAT)与植物抗冷性密切相关。南瓜 (Cucurbitamoschata)与黑子南瓜 (Cucurbitaficifolia)同属不同种 ,亲缘关系较近 ,但却存在显著的抗冷性差异。南瓜及黑子南瓜GPAT基因的克隆 ,可以使我们从二者推导的有限氨基酸的差异中对GPAT氨基酸组成及其与植物抗冷性作一定的探讨。发现在南瓜与黑子南瓜 13个不同的氨基酸残基中有 3个与抗冷性植物拟南芥菜 (Arabidopsisthaliana)、豌豆 (Pisumsativum)、红花 (Carthamustincto rius)和菠菜 (Spinaciaoleracea)等相同 ,可能与黑子南瓜比南瓜更具抗冷性的原因有关。比较南瓜、黑子南瓜、豌豆、红花、拟南芥菜和菠菜等植物中GPAT基因推导的氨基酸序列发现 ,在比较抗冷的拟南芥菜、红花、豌豆和菠菜等植物中 ,虽然它们之间的亲缘关系都比较远 ,但某些位点上的氨基酸残基却完全相同 ,而与南瓜等抗冷性较差的植物不同 ,这些位点的氨基酸残基可能也与GPAT对底物酰基的选择性有关。     

小桐子甘油-3-磷酸酰基转移酶（JcGPAT）cDNA的克隆与序列分析

甘油-3-磷酸酰基转移酶是植物生物合成储存油脂过程中的关键酶,对油料作物种子含油量具有重要的限制作用。本研究以植物甘油-3-磷酸酰基转移酶同源基因的保守区域序列为基础,设计简并引物,结合RACE技术,从能源植物小桐子种子中克隆获得JcGPAT基因的cDNA全长序列（GenBank登录号HQ395225）。JcGPAT cDNA核苷酸序列长度为1672bp,开放阅读框为1125bp,编码375个氨基酸。该基因具有明显的GPAT基因结构域,其编码的氨基酸序列与油桐、蓖麻等植物具有很高的同源性。RT-PCR表达分析表明,该基因在小桐子发育的种子、叶、根尖等多个组织表达。     

磷脂酰肌醇3-激酶γ/δ与炎症相关疾病

磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)是一类脂质与蛋白激酶家族,其主要通过在磷脂酰肌醇的肌醇环三位进行磷酸化产生胞内重要的第二信使——磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸(phosphatidyl inositol 3,4,5-trisphosphate,PIP3)而发挥作用.磷脂酰肌醇3-激酶γ/δ(PI3Kγ/δ)是I类PI3K家族中的成员,其主要表达于免疫相关细胞中,这2种PI3K亚型参与先天性与获得性免疫应答.因此,PI3Kγ/PI3Kδ被视为因免疫反应调控异常导致的炎症疾病的治疗药物靶点.目前,利用特异性抑制剂靶向干预PI3Kγ和/或PI3Kδ,成为炎症相关疾病治疗的新策略.本文简介了PI3Kγ与PI3Kδ在不同类型免疫细胞中的功能;并就采用小分子特异性抑制剂,靶向抑制PI3Kγ和/或PI3Kδ在各类炎症相关疾病中的治疗作用和效果进行综述.     

罗格列酮对猪脂肪前体细胞分化过程中聚脂相关基因表达模式的影响

为了解罗格列酮对猪脂肪前体细胞诱导分化过程的影响, 利用胶原酶消化法分离猪皮下脂肪前体细胞, 采用含50 nmol/L胰岛素、100 nmol/L地塞米松及0.25 mmol/L 3-异丁基-1-甲基黄嘌呤的分化培养液Ⅰ(对照组)和在分化培养液Ⅰ中添加100 nmol/L罗格列酮的分化培养液Ⅱ(实验组)两种诱导分化方法对脂肪前体细胞进行诱导分化, 借助实时定量RT-PCR方法检测了细胞分化过程中聚脂相关基因的表达。结果显示: 罗格列酮对PPARγ、C/EBPα、FABP4、FASN和GPAT基因的表达有显著的上调作用, 而对PPARα有一定的下调作用。试验组中PPARα、PPARγ、C/EBPα、FABP4、FASN和GPAT等基因分别于48 h、48 h、48 h、108 h、60 h和24 h达到表达高峰, 此时的表达量分别是诱导前的1.7、48、3.3、487.5、5.8和3.6倍, GPAT同PPARα和FASN基因表达量间均达到显著相关(P<0.05); 而对照组中PPARα、PPARγ、C/EBPα、FABP4、FASN和GPAT等基因分别于84 h、96 h、48 h、96 h、36 h和36 h达到表达高峰, 此时的表达量分别是诱导前的2.1、11、1.6、216.5、3.5和2.8倍, GPAT同PPARα和FASN基因表达量间均达到极显著相关(P<0.01)。本实验结果表明: 罗格列酮不仅可以极大的促进PPARγ和C/EBPα基因的表达, 还能让其协同达到表达高峰; PPARγ和C/EBPα可能是调控猪脂肪前体细胞分化的关键转录因子; 在脂肪形成过程中, 甘油脂类的生物合成可能发生较早, 同时PPARα可能主要参与甘油脂类生物合成的调控。     

长柔毛野豌豆编码甘油-3-磷酸酰基转移酶基因的克隆及序列分析

甘油－3－磷酸酰基转移酶（GPAT）基因与植物抗冷性密切相关。克隆到的长柔毛野豌豆（Vicia villosa)GPAT基因的编码区完整的cDNA片段长1377bp,编码458个氨基酸残基,与蚕豆（Vicia faba)和豌豆（Pissum sativum)比较,其核苷酸序列的同源性分别为94．1％和93．3％,氨基酸序列的同源性分别为96．9％和98．0％。     

哺乳动物DGAT基因及其生物学功能研究进展

二酰基甘油酰基转移酶(DGAT, EC2.3.1.20)是一种微粒体酶, 与脂肪代谢、脂类在组织中的沉积有很大关系, 它的主要作用机制是使二酰甘油加上脂肪酸酰基形成三酰甘油。DGAT在细胞甘油代谢中起根本性的作用, 并在高等真核生物甘油三酯代谢途径如肠脂肪吸收、脂蛋白集合、脂肪形成和泌乳中发挥着重要的功能, 提示DGAT不仅是调控甘油三酯与脂肪酸之间的关键因子, 而且可能在动物脂肪沉积中起着关键的调控作用。     

豚鼠心脏CDP-乙醇胺磷酸转移酶的动力学研究

为探讨不同的二价基甘油对三种乙醇胺甘油磷脂生物合成能力的影响,通过对豚鼠乙醇胺磷酸转移酶动力学研究,发现磷脂酰乙醇胺的合成可被1-烷基-2-脂酰甘油和1-烯醚基-2-脂酰甘油抑制,而缩醛磷脂酰乙醇胺的生成不受1,2-二脂酰甘油影响,并提示不同的二价基甘油对乙醇胺磷酸转移酶的抑制作用呈非竞争性抑制,此有利于对三种乙醇胺磷脂酰甘油生物合成的相互协调作用。     

油葵HaGPAT1基因的克隆及表达分析

该研究利用RT-PCR技术,从油葵(Helianthus annuus L.)种子中克隆了甘油-3-磷酸酰基转移酶(GPAT)基因(HaGPAT1),对其进行生物信息学分析,并通过实时荧光定量PCR技术(qRT-PCR)检测该基因在不同组织、种子不同发育时期以及不同胁迫条件下的表达特征。结果表明:HaGPAT1基因全长为1 656bp,编码551个氨基酸,相对分子量为62.132kD,等电点为8.84。系统进化树分析表明,HaGPAT1蛋白与高等植物莴苣的GPAT1亲缘关系最近。qRT-PCR分析表明,HaGPAT1基因在油葵花蕊中的表达水平最高,开花后17d的种子中次之;在干旱和盐胁迫条件下,HaGPAT1基因的表达水平均显著上调。研究推测,HaGAT1基因可能在油葵花器官发育中发挥重要作用,并且参与了油葵对干旱和高盐的抗性调节。     

微小RNA-129在肿瘤发生中的作用机制

微小RNA-129（microRNA-129, miR-129）是一种能产生miR-129-5p、miR-129-1-3p和miR-129-2-3p等3种成熟产物的miRNA,它们在细胞生长、发育、癌变等生命过程中有重要作用. miR-129在多种常见肿瘤中呈现高表达（如：胃癌和肺癌）或低表达（如：乳腺癌和食管鳞状细胞癌）的多样现象,而且这种异常表达与肿瘤的发生发展有密切联系. miR-129通过作用于性别决定区Y框蛋白4（sex-determining-region Y-box 4, SOX4）、细胞周期蛋白依赖激酶6（cyclin-dependent kinase 6, Cdk6）、含缬酪肽蛋白（valosin containing protein, VCP）和磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3（glypican-3, GP3）等多种靶基因而在肿瘤发生、发展过程中起着重要作用.     

冷胁迫下王百合GPAT基因保守区克隆及表达分析

以王百合为试验材料,通过同源克隆和巢式PCR方法从4℃低温诱导的王百合试管苗中分离得到了王百合GPAT基因的保守区序列,采用DNAman软件和BLASTN对该序列进行分析并分别从蛋白和基因角度分析了GPAT基因在4℃冷诱导情况下的表达情况.结果显示:(1)该保守区长744 bp,推测其编码247个氨基酸,氨基酸序列存在1个高度保守的区域(WIAPSGGRDRP),经过Blast比对分析发现,该保守区序列为LPLAT基因超级家族酶类的催化活性区,此家族多为催化酰基辅酶A(acylCoAs)或者酰基载体蛋白(acylACPs)中的酰基与受体蛋白结合的酰基转移酶类.(2)冷诱导促进GPAT基因的表达,随冷诱导时间延长,基因表达量不断增大,诱导4 h有大量表达,16 h表达量达到最高,16 h之后表达量随着冷诱导时间的延长逐渐下降,72 h时的表达量与0 h处理时基本一致.研究表明,GPAT在百合抵抗冷胁迫的过程中具有重要的作用.     

激动剂作用下α1-肾上腺素受体亚型在HEK293A细胞中的分布变化

为了明确α1-肾上腺素受体（α1-adrenergic receptor,α1-AR）三种亚型在人胚胎肾（human embryonic kidney,HEK）293A细胞株中的分布特点,及其在激动剂作用下在细胞内的定位改变,本研究采用放射配体结合实验、实时荧光共聚焦成像和Western blot方法检测α1-AR三种亚型在细胞中的定位及蛋白质表达的变化。结果发现：（1）α1-AR三种亚型在HEK293A细胞株转染效率相同,均达90％以上。三株细胞的粗制膜上α1B-AR表达量最高,α1D-AR最低,α1A-AR居中,但三者的解离常数（配）相等;（2）在无激动剂作用时,α1A-AR均匀地分布在HEK293A细胞的胞膜和胞浆,α1B-AR主要位于胞膜,而α1D-AR则主要分布在胞浆中：（3）用α1-AR激动剂苯‘肾上腺素（phenylephrine,PE）刺激细胞1h后,α1A-和α1B-AR在胞膜上分布明显减少,而在胞浆中分布增加,其中α1B-AR变化更为显著,α1D-AR的分布在PE作用下无明显变化。以上结果提示,在激动剂作用下,α1-AR二种亚型在HEK293A细胞中的定位特点和分布变化各有不同。     

兵豆甘油-3-磷酸酰基转移酶基因的克隆和序列分析及蛋白质二级结构的预测

克隆了云南强抗冷性植物兵豆 (Lensculinaris)GPAT基因的编码区完整的cDNA片段 ,该片段长 1374bp ,编码 4 5 7个氨基酸残基。与豌豆 (Pisumsativum)、蚕豆 (Viciafaba)和长柔毛野豌豆 (Viciavillosa)相比较 (从剪切点起 ) ,氨基酸序列的同源性分别为 96 2 1%、95 6 6 %和 95 6 6 %。应用PSIPREDHFORMAT预测了这 4种植物GPAT酶的二级结构。     

1,2-二亚油酸-3-硬脂酸-甘油三酯对玉米象酯酶及其同工酶活性的影响

研究葫芦巴(Trigonella foenum graecumL.)种子提取物1,2-二亚油酸-3-硬脂酸-甘油三酯对玉米象成虫酯酶的影响。结果表明,玉米象成虫被1,2-二亚油酸-3-硬脂酸-甘油三酯触杀处理后,8h之内,虫体内酯酶比活力呈下降趋势,8h后开始上升,24h达到最大值,48h又有所下降。酯酶同工酶电泳结果显示,处理后的玉米象的酯酶同工酶中,增加了1条迁移率较慢的条带和1条迁移率较快的条带。     

低温胁迫下草菇甘油‐3‐磷酸酰基转移酶基因表达变化的研究

以草菇低温敏感型V23菌株与耐低温型VH3菌株为试验材料,将二者菌丝体置于冰浴中进行不同时间的低温胁迫处理。首先提取RNA,反转录为cDNA,然后构建含有微管蛋白(tubulin,TUB)基因片段和甘油‐3‐磷酸酰基转移酶(glycerol‐3‐phosphate acyltransferase,GPAT)基因片段的质粒,最终对GPAT基因在低温胁迫不同处理时间下的表达进行定量。结果表明,耐低温型的VH3菌株,在低温处理2h时,GPAT基因相对表达量上升,4h,表达量下降,6h上升,之后逐渐下降。低温敏感型V23菌株,在低温处理2h时,表达量下降,4h,表达量上升,此后逐渐下降;除低温处理4h外,V23菌株的GPAT基因表达量始终低于VH3菌株,初步推测GPAT基因的高表达与草菇的耐低温能力相关。     

鞘氨醇1- 磷酸受体4 研究进展

鞘氨醇1-磷酸(Sphingosine-1-phosphate,S1P)是一种具有生物学活性的溶血磷脂信号分子,在体内通过G蛋白偶联受体(G protein coupled receptor,GPCR)家族鞘氨醇1-磷酸受体(S1P receptors)的5个亚型(S1P1-5)介导多种生物学功能。S1P4也称内皮分化基因受体6(Endothelial differentiation gene receptor 6,Edg-6),主要在淋巴组织和造血组织中表达。近年的研究发现,免疫细胞的迁移分化、骨骼肌前体细胞的迁移、乳腺癌细胞的增殖、TGFβ1介导的抑制骨骼肌细胞凋亡均与S1P4相关。本文将综述近几年来关于S1P介导S1P4的生理病理应答及相关的信号转导机制。     

磷脂酰肌醇 -3 激酶不直接调控PC12 细胞的分泌

磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)是磷脂酰肌醇代谢过程中一种重要的酶,通过其代谢产物参与了对多种细胞生理活动的调节,如囊泡运输、细胞骨架重组、细胞存活、吞噬作用、细胞凋亡等.为研究其对细胞分泌功能的作用,使用磷脂酰肌醇-3激酶家族的特异性抑制剂渥曼青霉素(wortmannin)阻断磷脂酰肌醇-3激酶的活性,以EGFP-2xFYVE融合蛋白与磷脂酰肌醇-3-磷酸(PtdIns-3-P)的结合为指征,使用荧光显微成像技术检测渥曼青霉素对磷脂酰肌醇-3激酶的抑制作用,采用膜片钳膜电容测量方法及光解钙离子释放技术检测渥曼青霉素对PC12细胞分泌功能的影响.实验结果表明,wortmannin阻断了磷脂酰肌醇-3激酶的活性,抑制了磷脂酰肌醇-3-磷酸(PtdIns-3-P)的产生,并使FYVE与PtdIns-3-P解离,但渥曼青霉素处理之前和处理30 min后的PC12细胞分泌反应的幅度、动力学特性和分泌的钙依赖性均无显著差异,表明磷脂酰肌醇-3激酶对PC12细胞的分泌无显著的直接影响.