NF-κB信号与mTOR信号通路之间的信息交谈——串流

丝/苏氨酸蛋白质激酶哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)是整合细胞内外各种信号、调节蛋白质翻译、细胞生长和增殖等重要生命活动的中心信号分子。核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)是高度保守的、调节细胞生长、凋亡、血管生成的关键转录因子。mTOR信号与NF-κB信号通路可通过多种途径进行信息交谈——串流(cross-talk),在细胞生长调控及肿瘤发生与进展中有重要意义。本文就近年来有关两条通路之间串流的研究进展作一综述。     

受体相互作用蛋白3——细胞凋亡与坏死的调节阀

综述了受体相互作用蛋白(RIPs)蛋白结构和RIP3调控细胞凋亡与坏死机制的研究进展．受体相互作用蛋白3(receptor-interacting protein 3, RIP3)是丝/苏氨酸蛋白激酶家族成员之一,该蛋白质家族包含一类高度保守的丝/苏氨酸激酶结构域．RIP家族激酶作为细胞应激传感分子,在调控细胞凋亡、细胞坏死和存活通路中发挥重要作用．近年发现,RIP3参与肿瘤坏死因子TNFα诱导的细胞程序化坏死的生物学过程．认识RIP3调控TNFα诱导的细胞凋亡与坏死不同死亡途径转换的分子机制,有助于发现肿瘤治疗的新策略．     

三基序蛋白27的生理意义及其在肿瘤发生发展中的作用

三基序蛋白27(tripartite motif 27,TRIM27)是一种E3泛素连接酶，在细胞核、胞质溶胶和内体中均有分布，广泛存在于多种细胞中。TRIM27还具有转录抑制活性以及SUMO E3连接酶活性。TRIM27参与调控机体多种正常的生理过程：例如作为转录调控蛋白质促进减数分裂过程，与生殖过程密切相关；通过增强胱天蛋白酶3(cysteine-containing aspartate-specific protease-3,caspase-3)活性诱导正常细胞凋亡过程的发生；不仅可以抑制由IκB激酶(IkappaB kinase, IKK)家族成员介导的NF-κB的激活，还能通过泛素化降解NF-κB抑制剂Iκbα,进而参与NF-κB信号通路，在先天免疫中发挥重要调控作用；通过激活STAT3信号通路参与多种炎症疾病的发生。最新研究表明，TRIM27还参与了癌症进程关键信号通路，例如PI3K/AKT,Wnt/β-catenin等，从而促进非小细胞肺癌，结直肠癌和肝癌等多种常见癌症细胞的增殖、侵袭和转移能力，抑制它们凋亡过程的发生以及抑制卵巢癌细胞的细胞周期停滞。同时，TRIM27作...     

PI3K/AKT通路在动物葡萄糖代谢中的研究进展

葡萄糖代谢稳态对维持动物健康水平至关重要。磷脂酰肌醇3-激酶(phosphoinositide 3-kinase,PI3K)是受体酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinase, RTK)和G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptor, GPCR)共同调控的下游效应因子。它能够磷酸化磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol, PI)上肌醇环的D3羟基,生成第二信使磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸(PI-3,4,5-P3, PIP3)。PIP3的生成可以促使蛋白激酶B(protein kinase B,AKT/PKB)在细胞膜处募集并诱导其变构激活,活化的AKT可以通过调节下游靶标的活性来调控机体的葡萄糖代谢过程和其他生物学功能。鉴于PI3K/AKT信号通路在动物机体葡萄糖代谢以及人类2型糖尿病(type2 diabetes mellitus, T2DM)等疾病中的重要调控作用,该文就PI3K/AKT信号通路及相关重要调控因子的生物学功能与分子机制进行综述。     

p38MAPK与心肌缺血再灌注损伤

丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinases,MAPKs)是广泛表达的丝氨酸/酪氨酸激酶,在哺乳动物细胞多种信号转导通路中起重要作用,MAPKs有3个主要家族:ERKs,JNKs和p38MAPKs.p38信号通路是MAPK通路的一重要分支,在心肌缺血再灌注的损伤中起很重要的作用,p38MAPK信号通路与心肌缺血再灌注机制都有或多或少的联系,本文就以p38MAPK在这一病理过程的研究进展做一综述.     

Ca2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶在细胞增殖中的作用

钙调蛋白(calmodulin,CaM)是Ca2 的受体蛋白,活化的CaM经Ca2 /CaM依赖性蛋白激酶(Ca2 /calmodulin dependent protein kinases,CaMKs途)径,影响细胞的生长和分裂。CaMKs在调节不同组织正常细胞及恶性细胞的细胞周期进程、核转录及信号转导的过程中发挥重要作用,通过不同机制及Ca2 /CaM依赖性激酶激酶诱导的相关级联反应影响多种细胞的增殖。对CaMKs主要成员CaMKI、CaMKII、CaMKIII、CaMKIV的生物学特点以及其在细胞增殖中作用的最新研究进展进行了综述。     

蛋白激酶B/Akt抑制剂

磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,PKB/Akt)信号通路在细胞生长与存活中起着关键作用,PI3K/Akt通路的过度激活在多种肿瘤中常见。Akt激酶本身以及Akt激酶上游调节分子,例如PTEN和PI3K,在超过50%的人类肿瘤中均有异常变化。因此Akt成为肿瘤预防和肿瘤靶向治疗的热点之一。许多小分子化合物通过不同机制抑制Akt活性,根据小分子抑制剂与激酶的结合部位和化学结构不同,主要分为ATP竞争性抑制剂、Akt变构抑制剂和磷脂酰肌醇类似物抑制剂。本文综述了PI3K/Akt通路与肿瘤的关系和Akt抑制剂的研究现状,为新型抗癌药物的设计研究提供参考。     

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...     

神经前体细胞表达发育性下调蛋白4在消化系统肿瘤发生中的作用

神经前体细胞表达发育性下调蛋白4(neural precursor cell expressed,developmentally down-regulated protein 4,NEDD4-1,部分文章也称NEDD4)是近年来才备受关注的肿瘤相关基因,属于E3 HECT(homologous to E6 associated protein C terminus,E6蛋白c端同源基因)泛素连接酶NEDD4样家族成员。泛素连接酶,能够参与多种蛋白质的泛素化、溶酶体及蛋白酶体的降解、胞核-胞质转位等,间接影响不同恶性肿瘤的多种信号通路。随着大量NEDD4-1与肿瘤相关实验的不断深入,目前已发现其可通过调控细胞周期、癌细胞侵袭转移、拮抗耐药性等许多途径影响肿瘤的生物学行为。在消化系统肿瘤中,NEDD4-1主要通过PTEN/PI3K/AKT、TGF-β、Hippo、LDLRAD4等多条通路促进肝细胞癌的增殖、侵袭和迁移能力;在胰腺癌中发现,NEDD4-1在PI3K/AKT信号通路中发挥癌基因作用,但在与Myc-SIRT2所形成的信号环路中,却发挥抑癌基因的作用;在胃癌和结直肠癌中,NEDD4-1所参与的信号通路与其他消化系统肿瘤均不相同,NEDD4-1能独立于PTEN/PI3K/AKT通路而发挥促进胃癌恶化、转移(EGFR信号通路)和抑制结直肠癌肿瘤生长(WNT信号通路)的作用。NEDD4-1已经成为人们治愈肿瘤的热门研究方向。本文通过系统总结NEDD4-1在不同消化系统肿瘤中的功能、信号通路和潜在抑制剂等,进行探讨NEDD4-1与不同信号通路的关系,旨为临床在癌症治疗领域提供重要的参考数据。     

硫巯基化：一种新的蛋白质翻译后修饰

随着对硫化氢（hydrogen sulfide,H2S）生理效应的研究,蛋白质硫巯基化（S-sulfhydration）修饰已进入人们的视野。已知依赖于H2S的蛋白质硫巯基化是继磷酸化（phosphorylation）、泛素化（ubiquitylation）、乙酰化（acetylation）和S-亚硝基化（S-nitrosylation）等之后的一种新的蛋白质翻译后修饰方式。对动物的研究表明,蛋白质硫巯基化修饰通过影响蛋白质活性和功能,从而在细胞内信号通路中发挥重要的调控作用。最近的研究结果提示,硫巯基化修饰还参与调节植物新陈代谢和形态建成。本文阐述了依赖于H2S的蛋白质硫巯基化的作用机制、检测方法和生理功能,并提出硫巯基化修饰也可能参与植物细胞信号转导的观点。     

ATP regulates RNA‐driven cold inducible RNA binding protein phase separation

Intrinsically disordered proteins and proteins containing intrinsically disordered regions are highly abundant in the proteome of eukaryotes and are extensively involved in essential biological functions. More recently, their role in the organization of biomolecular condensates has become evident and along with their misregulation in several neurologic disorders. Currently, most studies involving these proteins are carried out in vitro and using purified proteins. Given that in cells, condensate‐forming proteins are exposed to high, millimolar concentrations of cellular metabolites, we aimed to reveal the interactions of cellular metabolites and a representative condensate‐forming protein. Here, using the arginine–glycine/arginine–glycine–glycine (RG/RGG)‐rich cold inducible RNA binding protein (CIRBP) as paradigm, we studied binding of the cellular metabolome to CIRBP. We found that most of the highly abundant cellular metabolites, except nucleotides, do not directly bind to CIRBP. ATP, ADP, and AMP as well as NAD⁺, NADH, NADP⁺, and NADPH directly interact with CIRBP, involving both the folded RNA‐recognition motif and the disordered RG/RGG region. ATP binding inhibited RNA‐driven phase separation of CIRBP. Thus, it might be beneficial to include cellular metabolites in in vitro liquid–liquid phase separation studies of RG/RGG and other condensate‐forming proteins in order to better mimic the cellular environment in the future.     

Lipid metabolism modulation by the P2X7 receptor in the immune system and during the course of infection: new insights into the old view

For decades, scientists have described numerous protein pathways and functions. Much of a protein’s function depends on its interactions with different partners, and those partners can change depending on the cell type or system. The P2X7 receptor (P2X7R) is one such multifunctional protein that is related to multiple partners and signaling pathways. The relationship between P2X7R and different enzymes involved in lipid metabolism represents a relatively new field in P2X7R research. This field of research began in epithelial cells and currently includes immune and nervous cells. The P2X7R-lipid metabolism pathway is related to many biological functions of P2X7R, such as cell death and pathogen clearance, and this signaling pathway may be involved in many functions that are dependent on bioactive lipids. In the present review, we will attempt to summarize data related to the P2X7R-lipid metabolism pathway, focusing on signaling pathways and their biological relevance to the immune system and infection.     

生长分化因子15及其特异性受体GFRAL信号通路

生长分化因子15（growth differentiation factor 15, GDF15）属于转化生长因子β（transforming growth factor-β, TGF-β）超家族的成员之一,是与转化生长因子β家族成员同源性很低的新一类二聚体多肽。GDF15最初发现于活化的巨噬细胞中,可通过2种不同的细胞途径分泌进入机体循环。GDF15作为一种应激蛋白质,广泛参与到例如磷酸肌醇3激酶/蛋白激酶B、细胞外信号调节激酶、c-Jun氨基末端激酶及核因子-κB等多种信号通路,调节着各种疾病进程。作为一种新型应激分子,GDF15在肥胖、体重减轻、癌症发展、心血管疾病、炎症和自身免疫疾病有着调控及生物标志的作用。胶质细胞源性神经营养因子（glial-derived neurotrophic factor, GDNF）样受体α（GDNF receptor alpha-like, GFRAL）为GDF15的特异性受体。GDF15活性发挥的分子基础是通过GFRAL依赖结合成多聚体来传导信号。GDF15-GFRAL信号通路的干预在减肥药物和癌症愈后恢复的药物开发中有着良好的应用潜力。本文阐述了GDF15 GFRAL信号通路的最新研究动态,概括了GDF15和GFRAL的分子结构,重点介绍GDF15 GFRAL信号通路的作用机制,揭示疾病发生发展中GDF15作为生物标记物的作用和调节能力,展望了调节GDF15-GFRAL信号通路在相关疾病的研究潜力和治疗策略。     

去泛素化酶在肿瘤上皮间质转化中的作用

肿瘤的侵袭和转移是加剧肿瘤恶化的主要原因,也是导致患者预后不良的根本原因。近年来大量研究发现,大部分肿瘤的转移都依赖于上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)的发生,此外EMT也与肿瘤干性和肿瘤耐药等诸多肿瘤恶性行为密切相关,因此有效的抑制EMT的发生将可能极大的有利于肿瘤的治疗。去泛素化酶(deubiquitinating enzymes, DUBs)的主要功能之一就是通过移除底物蛋白质上泛素链,避免其通过泛素蛋白酶体途径降解,来维持细胞内蛋白质水平的动态平衡。去泛素化酶作为调节蛋白质泛素化修饰的一类重要酶类,其异常表达或酶活性的改变通常都会导致疾病的发生。众多研究发现,部分去泛素化酶在肿瘤侵袭和转移过程中表达失衡,在肿瘤转移的过程中扮演着重要的角色。EMT是指由上皮型细胞转变为间质型细胞的动态细胞生物学过程,在该过程中涉及到例如Snial1、Slug、ZEB1等EMT相关转录因子和细胞表面的例如E-钙黏着蛋白、N-钙黏着蛋白等分子标志物表达水平的变化。这些蛋白质通常具有不稳定性,易被降解等特征。EMT过程的发生,涉及到许多蛋白质稳定性的调节,而去泛素化酶作为一类维持蛋白质稳定的重要酶类,在调节这些蛋白质的稳定性方面发挥着重要的作用。EMT的发生也与TGF-β通路、Wnt通路等细胞内众多信号通路的异常活化密不可分,去泛素化酶通过介导这些信号通路的活化,从而间接的调节EMT发生发展。去泛素化酶通过调节EMT相关分子或EMT相关信号通路等多种方式直接或间接影响EMT进展,因此,通过靶向于去泛素化酶抑制肿瘤的侵袭和转移,将为肿瘤治疗提供新的治疗手段和方案,从而有效的推动肿瘤的治疗。本文主要就去泛素化酶在调节EMT相关分子以及信号通路等方面,阐述去泛素化酶在EMT过程中所发挥的重要作用及其作为肿瘤治疗靶点的可能性。     

异体自噬的操控:病原微生物对宿主翻译后修饰的调节作用

自噬是一种广泛存在于真核细胞中的溶酶体依赖性分解代谢途径,涉及细胞分化、饥饿耐受和免疫防御等生物学功能.其中,异体自噬被定义为真核细胞特异性识别并清除胞内病原微生物的过程,是免疫细胞行使宿主防御的重要方式.然而,许多病原微生物已经"开发"了特殊的毒力因子(包括效应蛋白质和表面蛋白质等),衍生出多种逃避或劫持自噬作用的策...     

ROPs:植物细胞内多种信号通路的分子开关

植物RHO相关蛋白GTPases(RHO-related GTPases of plants, ROPs)是广泛存在于植物中的一类信号转导G蛋白(又称GTP结合蛋白),其通过结合GDP或GTP在非活性和活性状态间进行切换,进而在细胞极性控制、形态发育、激素水平调控、逆境反应等诸多植物生命活动的信号转导过程中扮演重要的分子开关角色。本文对ROP蛋白的结构域及基于蛋白质结构分类进行了介绍,并对拟南芥、玉米、水稻和大麦中的ROP家族蛋白质进行了系统进化分析。分析结果表明,这些植物中的ROP蛋白根据蛋白质结构域组成可分为Ⅰ类(typeⅠ)和Ⅱ类(typeⅡ)两种类型,而根据蛋白质序列的保守性可将其在植物中的ROP蛋白划分为4个进化枝。本综述不但对ROP蛋白作为分子开关在细胞内调控各种信号通路的机制进行了叙述,还对ROP在花粉管、根毛及植物表皮铺盖细胞极性发育,以及其他抗逆反应中的具体作用和机制及研究进展进行了阐述。本文还对ROP蛋白在ABA、IAA、BR等植物激素信号传导过程中的调控作用及研究进展进行了阐述。本文对植物ROP蛋白研究过程中尚未解决的问题,例如不同的ROP蛋白在同一个信号通路中的作用为何如此不同,以及ROP是如何协调不同的信号通路以共同调控一个植物发育或者生理过程等问题进行了总结,并在此基础上对未来的研究方向进行了展望。     

Activation of AMP-activated protein kinase is essential for lysophosphatidic acid-induced cell migration in ovarian cancer cells

Lysophosphatidic acid (LPA) is a bioactive phospholipid that affects various biological functions, such as cell proliferation, migration, and survival, through LPA receptors. Among them, the motility of cancer cells is an especially important activity for invasion and metastasis. Recently, AMP-activated protein kinase (AMPK), an energy-sensing kinase, was shown to regulate cell migration. However, the specific role of AMPK in cancer cell migration is unknown. The present study investigated whether LPA could induce AMPK activation and whether this process was associated with cell migration in ovarian cancer cells. We found that LPA led to a striking increase in AMPK phosphorylation in pathways involving the phospholipase C-β3 (PLC-β3) and calcium/calmodulin-dependent protein kinase kinase β (CaMKKβ) in SKOV3 ovarian cancer cells. siRNA-mediated knockdown of AMPKα1, PLC-β3, or (CaMKKβ) impaired the stimulatory effects of LPA on cell migration. Furthermore, we found that knockdown of AMPKα1 abrogated LPA-induced activation of the small GTPase RhoA and ezrin/radixin/moesin proteins regulating membrane dynamics as membrane-cytoskeleton linkers. In ovarian cancer xenograft models, knockdown of AMPK significantly decreased peritoneal dissemination and lung metastasis. Taken together, our results suggest that activation of AMPK by LPA induces cell migration through the signaling pathway to cytoskeletal dynamics and increases tumor metastasis in ovarian cancer.