钙调蛋白激酶Ⅱ对细胞生理功能的调节作用

钙调蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)是一种多功能蛋白激酶,作为细胞钙信号的重要响应分子广泛参与细胞生理功能调节,包括细胞形态、凋亡、迁移、兴奋-收缩偶联和骨重建等。本文在介绍CaMKⅡ分子结构及其活化机制的基础上,就其对细胞生理功能的调节作用作一综述。     

多功能的钙／钙调素依赖的蛋白激酶II介导的细胞信号传导

钙调素（Calmodulin,CaM）是一个特别的对钙敏感的蛋白,在钙信号传导通路中扮演重要角色钙／钙调素依赖性蛋白激酶（Calcium／calmodulin-dependent kinases（CaMKs））与荷尔蒙、神经迷质及其他信号引起的细胞反应相关、作为重要的第二信使,钙／钙调素依赖的蛋白激酶Ⅱ（CaM—KⅡ）是一类在细咆中无所不在的表达的蛋白激酶,能维持细胞内的钙浓度在很低的水平,再增加后续的特定的钙激动刺激。钙／钙调素依赖的簧白激酶Ⅱ独特的全酶结构和自我调节的性质使其对短暂的钙信号和胞内钙的变化能做出延长反应：本文从结构、合成、细胞分布、反应底物、生理功能等方面介绍了钙／钙调素依赖的蛋白激酶Ⅱ的激活对细胞信号传导的作用。     

钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ与心血管疾病的研究进展

钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(Ca2+/calmodulin-dependent protein kinaseⅡ,CaMKⅡ)是一种主要表达于心脏的多功能丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,通过磷酸化和氧化调节心肌细胞的活性,广泛参与心血管系统生理活动及病理变化的信号转导,与多种心血管疾病密切相关。新近研究表明,活性氧簇激活的CaMKⅡ在许多心血管疾病的发生发展中发挥关键作用,包括心律失常、缺血性心脏病、心肌肥大以及心力衰竭等。对氧化CaMKⅡ信号系统的研究可为临床心血管疾病的治疗提供重要策略和潜在靶点。     

钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ与学习记忆相关疾病的研究进展

智力障碍、阿尔兹海默氏病等学习记忆相关疾病由于致病原因复杂,发病机制不明确,至今仍缺少有效的防治措施。钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)作为神经信号传递通路中重要的信号分子,是与学习和记忆相关的重要调节蛋白。CaMKⅡ功能的失调会诱发多种与学习记忆相关的疾病。目前在编码CaMKⅡ的基因上已发现多种引起智力障碍的从头突变,但具体的致病机理仍有待进一步研究。该文重点介绍了CaMKⅡ在学习和记忆中的作用,总结了CaMKⅡ突变引起的学习记忆相关疾病及在智力障碍上可能的致病机理,并讨论了如何以其作为新的靶点开发针对神经系统疾病的个性化治疗药物。     

多功能的钙/钙调素依赖的蛋白激酶Ⅱ介导的细胞信号传导

钙调素(Calmodulin,CaM)是一个特别的对钙敏感的蛋白,在钙信号传导通路中扮演重要角色钙/钙调素依赖性蛋白激酶(Calcium/calmodulin-dependent kinases(CaMKs))与荷尔蒙、神经递质及其他信号引起的细胞反应相关作为重要的第二信使,钙/钙调素依赖的蛋白激酶Ⅱ(CaM-KⅡ)是一类在细胞中无所不在的表达的蛋白激酶,能维持细胞内的钙浓度在很低的水平,再增加后续的特定的钙激动刺激.钙/钙调素依赖的蛋白激酶Ⅱ独特的全酶结构和自我调节的性质使其对短暂的钙信号和胞内钙的变化能做出延长反应.本文从结构、合成、细胞分布、反应底物、生理功能等方面介绍了钙/钙调素依赖的蛋白激酶Ⅱ的激活对细胞信号传导的作用.     

下行易化系统及其参与神经病理痛的机制

神经病理痛是指由中枢或外周神经系统损伤或疾病引起的疼痛综合征.神经病理痛是临床上常见的一种疾病,但是其发病机制不甚清楚,临床上也缺乏有效的治疗手段.近年来的研究除了集中于痛觉的上行传导及中枢机制,以及痛觉的下行抑制之外,也证明下行易化系统激活参与神经病理痛的发病机制.本文拟对此进行综述,希望为治疗神经病理痛提供新思路.     

钙调蛋白依赖的蛋白激酶Ⅱ在卵母细胞减数分裂和受精中的作用

钙调蛋白依赖的蛋白激酶 (CaMK)是一类分布广泛的丝 /苏氨酸蛋白激酶家族 ,在钙离子和钙调蛋白存在的条件下发生自磷酸化而被激活 ,在细胞内对于钙信号的传递具有重要的介导作用 .近年来的研究表明CaMKⅡ是参与调节卵母细胞减数分裂的重要分子 ,在卵母细胞成熟、极体排放、受精和活化等过程中发挥作用 .CaMKⅡ作为Ca2 的下游信号分子 ,在受精后促进成熟促进因子 (MPF)和细胞静止因子 (CSF)的失活 ,并调节纺锤体微管的组装和中心体的复制过程 .虽然CaMKⅡ在减数分裂中的作用广泛而关键 ,但目前的研究主要集中于低等动物和小鼠 ,今后有待进一步阐明该蛋白激酶在其他哺乳动物中的作用和调节机制     

胶质细胞参与神经病理痛的机制

神经病理痛是由于躯体感觉系统的损伤或疾病所引起的疼痛。胶质细胞主要包括中枢神经系统的星形胶质细胞和小胶质细胞,以及外周神经系统的施旺细胞和卫星胶质细胞。胶质细胞在神经受损后被激活,发生形态变化并上调特定蛋白表达,通过与神经元的相互作用,在神经病理痛的初始和维持阶段发挥重要作用。本文综述近年来胶质细胞参与神经病理痛的研究成果。     

神经病理性疼痛研究进展

神经病理胜疼痛是指神经系统的损伤或功能障碍引起的疼痛,占到了各类慢性疼痛的30%以上。第四军医大学完成的—项研究成果成功揭示了神经病理性痛的发生机制,创建两种能够分别模拟神经病理性痛不同临床表现的动物模型为研究神经病理性痛和制定治疗策略奠定了基础。     

钙调蛋白依赖的蛋白激酶Ⅱ在卵母细胞减数分裂和受精中的作用(英)

钙调蛋白依赖的蛋白激酶（CaMK）是一类分布广泛的丝/苏氨酸蛋白激酶家族,在钙离子和钙调蛋白存在的条件下发生自磷酸化而被激活,在细胞内对于钙信号的传递具有重要的介导作用.近年来的研究表明CaMKⅡ是参与调节卵母细胞减数分裂的重要分子,在卵母细胞成熟、极体排放、受精和活化等过程中发挥作用.CaMKⅡ作为Ca²⁺的下游信号分子,在受精后促进成熟促进因子（MPF）和细胞静止因子（CSF）的失活,并调节纺锤体微管的组装和中心体的复制过程.虽然CaMKⅡ在减数分裂中的作用广泛而关键,但目前的研究主要集中于低等动物和小鼠,今后有待进一步阐明该蛋白激酶在其他哺乳动物中的作用和调节机制.     

T型钙通道在神经病理性痛模型中介导疼痛的研究进展

神经病理痛是临床上常见病症,其发病机制尚不清楚,目前尚无有效的治疗手段,其慢性神经病理痛持续时间长,故其研究成为疼痛领域的热点和重点。近年来发现T型钙通道在神经病理性疼痛中起到了关键性的作用。本文将近年T型钙通道在神经病理性痛模型中介导疼痛的机制研究进展加以综述。     

Caspase-3 对磷酸化 tau 蛋白截断作用的研究

磷酸化 tau 是阿尔茨海默病 (Alzheimer's disease , AD) 的特征性病理改变———神经原纤维缠结 (neurofibrillary tangles , NFTs) 的主要组成部分 . 最近的研究显示： NFT 存在 Glu391 和 Asp421 位点被截断的 tau 片段,然而, tau 蛋白的磷酸化是否会影响 caspase-3 的切割作用尚不清楚 . 首先纯化重组 tau 蛋白,然后利用蛋白激酶 A (PKA) 、钙 / 钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ (CaMK Ⅱ ) 和乳鼠海马组织抽提液对其磷酸化,并用 caspase-3 对不同磷酸化的 tau 蛋白进行切割,比较 caspase-3 对非磷酸化和不同蛋白激酶磷酸化的 tau 蛋白的切割特性 . 结果显示：除切割非磷酸化 tau 蛋白外, caspase-3 在体外可分别切割被 PKA 、 CaMK Ⅱ和乳鼠海马组织抽提液磷酸化的 tau 蛋白 . 这一结果提示：磷酸化修饰的 tau 蛋白仍然是 caspase-3 的底物 .     

植物钙结合蛋白

本文介绍了植物钙调素蛋白（CaM）、类钙调神经素B亚基蛋白（CBL）、Ca2＋依赖蛋白激酶（CDPK）和其他钙结合蛋白的研究进展。     

中脑导水管周围灰质电刺激与丘脑电刺激对大鼠伤害感知行为的差异调节（英文）

深部脑刺激是一种广泛用于治疗中枢神经及精神疾病的功能型手术疗法。深部脑刺激在临床应用于疼痛治疗起源于半个多世纪以前,能够有效治疗多种类型的顽固疼痛,然而其作用机制尚不清楚。为了进一步探索其神经机制,首先需要建立合适的深部脑刺激治疗疼痛的动物模型。本研究在大鼠的中脑导水管周围灰质腹外侧区(ventrolateral periaqueductal gray,vl PAG)或丘脑腹后外侧核(ventral posterior lateral nucleus,VPL)埋置刺激电极,研究深部脑刺激对正常大鼠急性痛、完全弗式佐剂(complete Freund’s adjuvant,CFA)注射引起的慢性炎症痛大鼠模型以及脊神经结扎(spinal nerve ligation,SNL)手术引起神经病理痛大鼠模型的镇痛效果。主要结果如下:(1)在正常大鼠中,单侧vl PAG刺激能够显著提高双侧足底的热辐射痛阈,即产生显著的双侧镇痛作用;(2)在CFA建立的慢性炎症痛模型中,对侧vl PAG刺激和VPL刺激都能够显著提高CFA侧足底的热辐射痛阈,即产生显著的镇痛作用;(3)在SNL手术引发的慢性神经源性痛模型中,对侧VPL刺激能够显著提高SNL侧足底的机械痛阈,而vl PAG刺激对SNL引发的触诱发痛没有影响。以上结果提示,PAG刺激对于急性痛以及慢性炎症痛有着较好的镇痛效果,而VPL刺激更适合慢性炎症痛和慢性神经病理痛的镇痛研究。     

电压门控钙通道钙依赖性易化和失活的分子机制

电压门控钙通道受钙依赖性易化和失活两种相互对立的反馈机制调节.不同浓度的钙离子,通过作为钙感受器的钙调蛋白的介导,主要与钙通道α1亚基羧基端的多个不连续片段发生复杂的相互作用,分别引发钙依赖性易化和失活.钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ及其它钙结合蛋白等也参与此调节过程.新近研究表明,钙通道的钙依赖性调节机制失衡与心律失常等的发病机制密切相关.     

磷酸化修饰在病理性心肌肥大中的作用

心肌肥大与高水平神经-体液因子、血流动力学超负荷、心肌细胞的损伤有关，如果病因持续存在或未及时消除，最终将演变为慢性心力衰竭。在病理性心肌肥大的发生发展过程中，磷酸化修饰可以精确地调节和改善丝裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinase,MAPK)、钙调磷酸酶(calcineurin,CAN)、钙调素依赖性蛋白酶Ⅱ(calmodulin dependent protein kinaseⅡ，CaMKⅡ)、蛋白激酶B(protein kinase B,PKB/AKT)、单磷酸腺苷依赖的蛋白激酶(adenosine 5-monophosphate-activated protein kinase,AMPK)、核因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)信号通路以及细胞自噬的稳定性和活性。本文分别总结了磷酸化修饰在病理性心肌肥大中的作用机制以及治疗或预防心肌肥大的潜在靶点，探索病理性心肌肥大中基于质谱的磷酸化蛋白质组学进展，为未来心脏病学转化研究提供参考。     

果蝇记忆相关蛋白的合成受RNA诱导沉默复合物通路的调节

蛋白质的合成是脊椎动物和无脊椎动物长时程记忆形成的普遍特征,同时伴随着细胞水平的一系列变化,包括突触和神经环路功能的可塑性改变。在突触部位合成的蛋白可能是突触和神经环路可塑性的基础,但在长时程记忆建立过程中突触蛋白的合成模式及其调节因子尚不清楚。钙一钙调蛋白依赖激酶Ⅱ（calcium／calmodulin-dependent kinaseⅡ,CaMKⅡ）在突触部位合成,是记忆形成所必需的蛋白。     

神经颗粒素:一种脑特异性蛋白质

神经颗粒素(Neurogrann,Ng)是一种新发现的由78个氨基酸组成的脑特异性蛋白,主要分布于人类或动物的大脑皮层、海马和嗅球等脑区的神经突触后。作为Calpacitin蛋白家族中的一员,Ng是蛋白激酶C的天然作用底物及钙调蛋白(CaM)的储库。在生理状态下,Ng与CaM结合形成复合体,而在蛋白激酶C或氧化剂的作用下,Ng可被磷酸化、氧化及谷胱甘肽化等化学修饰,降低其与CaM的亲和力,从而参与对CaM及CaM-激活的蛋白酶,如CaM-依赖性NO合酶、CaM-依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)及CaM-依赖性腺苷酸环化酶的调节。同时,由于CaM-依赖性蛋白酶大多参与长时程增强(LTP)和长时程抑制(LTD)的诱导,并且Ng的基因表达和蛋白质合成与神经元的突触形成、分化同步,因此,Ng可能在学习、记忆、神经系统发育(可塑性)等生理性变化中具有重要作用。此外,一些研究表明,Ng还可能参与甲状腺机能减退、睡眠剥夺、衰老及脑低氧预适应等病理生理学变化所造成的神经系统功能的改变。     

匹美克莫司使线粒体受损并激活AMPK信号通路与线粒体自噬

自噬是真核生物中普遍存在的现象,它可以降解细胞中堆积的错误折叠蛋白和衰老蛋白或者破损细胞器,从而维持细胞稳态平衡。研究表明,钙调神经磷酸酶能调节自噬,但其具体分子机制未阐明,尚有待研究。研究发现,钙调神经磷酸酶的抑制剂匹美克莫司通过腺苷酸活化蛋白激酶[adenosine 5′-monophosphate(AMP)-activated protein kinase,AMPK]信号通路诱导自噬。进一步的研究表明,匹美克莫司使线粒体受损,并使线粒体内膜移位酶复合物23(mitochondrial inner membrane translocase complex,subunit 23,Tim23)下调。自噬特异抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine,3MA)和sh RNA稳定敲低AMPK基因表达能抑制匹美克莫司引起Tim23的下调。由此可见,匹美克莫司通过AMPK信号通路诱导线粒体自噬发生。该研究阐明了钙调神经磷酸酶调节线粒体自噬的机制。     

大鼠出生后脑内钙调神经磷酸酶的研究

本文用BA-ELISA.immunoblotting及酶活力测定等方法,研究了大鼠脑中钙调神经磷酸酶在大鼠出生后的变化情况。结果表明,钙调神经磷酸酶的含量在大鼠出生后第二周和第三周显著增加,其活力也在出生后第二周达到顶峰。钙调神经磷酸酶这种有规律的变化与脑中突触形成在时间上是一致的,暗示钙调神经磷酸酶可能参与突触功能的调节。