YAP蛋白T425A位点突变对YAP功能的影响

Hippo信号通路在个体发育与组织生长中发挥了关键的作用,YAP(Yes-associated protein)是该通路中主要的下游效应因子。已有的研究表明YAP活性与肿瘤的发生发展密切相关,然而关于YAP活性的调控机制目前还不是很清楚。本研究将YAP蛋白(NP_001123617)第425位苏氨酸(T)突变为丙氨酸(A),发现YAP T425A突变能减弱YAP的转录活性,并通过免疫荧光实验发现该位点的突变还能阻滞YAP进入细胞核。该位点对YAP活性的调控并不依赖于YAP在S127位点受到的磷酸化调控。同时本研究在细胞水平上检测到T425A位点突变能部分降低YAP对细胞迁移的促进作用。本研究主要揭示了YAP T425位点对YAP进出细胞核及其转录活性调控的重要作用,丰富了Hippo通路的调节机理和YAP在肿瘤发生发展中的作用研究。     

植物细胞质介导GFP-NLS蛋白入核转运的HeLa细胞系统的建立北大核心CSCD

细胞核作为细胞中重要的遗传物质存储、复制和转录的结构,涉及大量信息和物质的传输活动,尤其是蛋白质的入核转运一直以来都是研究的热点问题之一。本研究证明,植物细胞质可以有效应用于动物细胞体系研究蛋白质入核转运。本文利用病毒SV40抗原蛋白中的核定位信号(nuclear localization signal,NLS)标记绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP),通过拟南芥细胞质的介导,利用He La细胞核建立研究蛋白质入核转运的半细胞体系。结果显示,植物细胞质结合NLS片段能改变GFP在He La细胞核内外的分布,实现对目标蛋白入核过程的介导,使GFP-NLS最后定位于细胞核内。这也意味着通过He La细胞建立起的半细胞体系能为蛋白质入核转运研究提供一个有效的研究体系。     

植物病毒蛋白核质转运的研究进展

植物病毒编码一些含有核定位信号(nuclear localization signal,NLS)或者核输出信号(nuclear export signal,NES)的核质转运蛋白,这些已被验证的转运蛋白有三种类型:核输入蛋白、核输出蛋白和核质穿梭蛋白。它们通过识别寄主核质转运受体Importinα和Importinβ,介导含有经典核定位信号的蛋白质入核过程,以及寄主蛋白Ran参与,由XPO1介导的富含亮氨酸核输出信号的蛋白质出核过程。植物病毒核质转运蛋白利用寄主的转运机制,进出细胞核发挥相应功能,如介导病毒基因组的核输入和核输出、介导病毒长距离运输及系统侵染、抵抗寄主细胞启动的RNA沉默、调节寄主细胞转录活性、调控病毒的复制及表达和参与病毒症状的形成等。对植物病毒蛋白核质转运的相关研究进展进行综述,着重介绍植物病毒蛋白核质转运类型、核输入和输出信号、转运机制和生物学意义,以及寄主蛋白介导的互作等研究的最新成果。     

核定位信号及其分析策略

真核细胞核膜上的核孔复合体 (nuclear pore complex, NPC) 是细胞核内外进行物质交换的主要通道, 分子量较小的化合物可自由通过NPC或采取被动扩散的方式进入细胞核, 而分子量为50 kD以上的蛋白质则只能通过主动转运进入细胞核. 以这种方式进入细胞核的 蛋白质必须在其氨基酸序列上拥有特殊的核定位信号(nuclear localization signal, NLS)以被相应的核转运蛋白(karyopherins) 识别. 核定位信号具有多样性, 包括经典核定位信号(classical NLS,cNLS), 内输蛋白β2识别的核定位信号（又称PY模体-NLS）和其它类型的NLS. 每一类NLS具有相似的特征, 但并不具有完全保守的氨基酸组成. 不同的NLS, 往往对应着各不相同的核输入机制. 而对同一蛋白质来说, 也可能同时拥有几个功能性的NLS. 研究核定位信号一方面可以帮助揭示新的大分子物质核转运机制, 另一方面也有助于发现一些蛋白质的新功能. 本文对常见NLS的分类进行了总结, 并介绍了两种常用的NLS预测软件及鉴定NLS的一般策略.     

植物细胞质介导GFP-NLS蛋白入核转运的HeLa细胞系统的建立

细胞核作为细胞中重要的遗传物质存储、复制和转录的结构,牵涉着大量信息和物质的传输活动,尤其是蛋白质的入核转运一直以来都是研究的热点问题之一。本文利用病毒SV40抗原蛋白中的核定位信号（nuclear localization signal,NLS）标记GFP蛋白,通过拟南芥细胞质的介导,利用HeLa细胞核建立起了研究蛋白质入核转运的半细胞体系。结果显示,植物细胞质结合NLS片段能改变GFP在HeLa细胞核内外的分布,实现对目标蛋白入核过程的介导,使GFP-NLS最后定位于细胞核内。这也意味着通过HeLa细胞建立起的半细胞体系能为蛋白入核转运研究提供一个有效的研究体系。     

蛋白质的入核运送和它在基因表达中的调节作用

蛋白质进入细胞核是由蛋白质分子内部的核定位信号（nuclear localization signal, NLS）引导的.NLS蛋白首先与NLS受体结合,然后在多种胞浆因子及核孔复合物蛋白的作用下穿过核孔、转位入核.蛋白质上存在NLS并不一定总能够引导蛋白质入核.当NLS被修饰或遮掩时,它们便不能被核转运装置所识别.因而,NLS的遮掩被解除之前,蛋白质一直被扣留在胞浆中.以调节转录因子的入核运送来控制转录因子的活性是基因表达调节的一个新概念,也是细胞生长和分化的另一水平的调节.     

Hippo/YAP和Wnt/β-catenin通路的对话

Hippo/YAP通路和Wnt/β-catenin通路是在细胞的生长分化、组织器官形成以及成体干细胞的维持等方面都起着重要作用的两条信号通路。在哺乳动物细胞中,Wnt/β-catenin通路通过一系列胞质蛋白的相互作用,使β-catenin蛋白在胞质内累积,进而入核传递生长刺激信号。Hippo/YAP通路通过激酶级联反应磷酸化YAP/TAZ,使其滞留在细胞质中,抑制了YAP/TAZ的转录活性,从而限制细胞的生长增殖,诱导细胞凋亡。这两条通路的异常调控往往会导致肿瘤的发生。近年来越来越多的研究证实,Hippo/YAP和Wnt/β-catenin在很多方面相互影响,共同参与组织生长和胚胎发育的调控。研究这两个通路在肿瘤发生过程中的转导和调控以及它们相互作用的机制,有助于为肿瘤的防治提供新的思路与策略。文章对这两条通路的协同作用及其分子机制进行了综述。     

SP1介导的信号转导通路对恶性肿瘤形成的作用

转录因子SP1为一种序列特异性的DNA结合蛋白,广泛存在组织的细胞核,SP1异常表达与肿瘤发生、发展及预后关系密切。SP1蛋白主要通过TGF-β经典信号通路、ERK信号通路、PI_3K/Akt信号通路、Wnt/β-catenin经典信号通路,调控血管生成相关因子、癌基因、抑癌基因、细胞周期调控分子等转录活性及其表达,促进肿瘤生长、转移、抑制肿瘤细胞凋亡。深入研究SP1及其相关信号通路将有利于进一步了解肿瘤发生及转移的机理,为肿瘤的靶向性基因治疗提供更好的、新的分子干预靶点和途径。     

YAP对细胞线粒体功能的影响及其生物学意义研究

YAP(yes-associated protein)是Hippo信号通路中发挥转录共激活作用的蛋白。已知YAP能够参与细胞的多个代谢过程,但YAP是否参与了线粒体功能的调控尚不清楚。该研究发现,无论是化合物抑制YAP功能还是基因敲低YAP表达水平均能够显著提升线粒体呼吸链组装水平,并促进线粒体呼吸能力的上升和膜电位的升高。初步的机制分析表明,YAP基因功能的抑制可正向调控促进线粒体生物能学的相关转录因子Nrf1、RXRα和POLG的表达;负向调控抑制线粒体生物能学的转录因子HIF1-alpha的表达。进一步的生物学功能分析表明,葡萄糖应激或者葡萄糖剥夺下线粒体功能的上升部分依赖于YAP表达量的抑制。综上,该研究发现,YAP可通过调节线粒体功能调控相关转录因子的表达来影响线粒体功能,且葡萄糖应激条件下线粒体功能的维持可通过YAP途径实现。     

Nodal/Smad2靶基因的系统鉴定及其在早期胚胎发育中的功能机制

Nodal/Smad2信号通路在脊椎动物胚胎中内胚层诱导及其背腹分化中发挥着主导作用,但是在胚胎早期发育中,Nodal/Smad2信号调控哪些靶基因表达,这些靶基因如何在Nodal/Smad2信号下游发挥作用,人们仍然所知甚少。以国家自然科学基金委员会"细胞编程与重编程的表观遗传机制"重大研究计划为依托,王强实验室在全基因组水平上对斑马鱼胚胎原肠早期Nodal/Smad2信号通路的靶基因进行了系统鉴定,并通过分析Smad2结合区域的其他转录因子保守的结合序列的出现频率,鉴定了一批潜在的Smad2的协同转录因子。研究发现,Nodal/Smad2的靶基因主要由转录因子、发育相关基因及重要信号通路的调控因子组成,其中F-actin捆绑蛋白Fascin1a和鸟核苷酸交换因子Net1分别通过调控受体内吞与Smad2转录活性反馈调控Nodal信号转导和中内胚层形成,而BPTF做为Smad2协同转录因子,通过调节核小体滑动来调控wnt8a表达,在中枢神经系统后部化过程中发挥重要作用。相关研究工作构建了Nodal/Smad2信号在斑马鱼中内胚层诱导及体轴建立中的分子网络,为理解脊椎动物早期胚胎发育过程中的基因表达调控机制提供了有意义的线索。     

胶质瘤相关癌基因蛋白在肿瘤发生中的作用

胶质瘤相关癌基因蛋白(glioma-associated oncogene1,Gli)是Hedgehog(Hh)信号通路的转录因子,定位于细胞核和细胞浆,将信号传送至核内。脊椎动物中已鉴定出3个成员,分别为Gli 1、Gli2和Gli3,该蛋白家族成员只有在维持全长时才具有转录激活子的功能,羧基端被蛋白酶体水解后,就形成了转录抑制子。近年来,Gli与肿瘤的关系日益受到人们的重视,以前普遍认为的Gli目的基因的调控和Gli蛋白的转录后修饰是通过Hh通路实现受到挑战,越来越多的研究证明有许多非经典机制可以不通过Hh通路来调节Gli目的基因的表达。Gli研究将有助于我们对肿瘤的认知和治疗。     

用于细胞核钙成像的新型钙指示剂的构建与鉴定（英文）

细胞核钙离子是基因转录等细胞核反应过程重要的调控因子.然而,细胞核内钙离子信号的调控机制尚不清楚.缺乏稳定的、敏感的细胞核钙指示剂,是导致其调控机制难以研究的重要原因之一.针对这一问题,设计了能够在细胞核内特异性表达的、具有核定位功能的钙指示剂.以基因编码钙指示剂(GECIs)家族成员GCa MP6为模板,首先融合了对钙离子不敏感的红色荧光蛋白td Tomato来对局部的钙信号进行量化,其次融合了核定位信号(NLS),使GCa MP6能够特异定位于细胞核中.结果表明,NLS-GCa MP6-td Tomato能够在细胞核中有效发挥作用,并且在钙敏感性与动力学上,也与GCa MP6相当.这一新型细胞核钙指示剂将为研究细胞核钙离子的功能及其调控机制提供新的方法与途径.