ABC转运蛋白结构及在植物病原真菌中的功能研究进展

ABC(ATP-binding cassette)转运蛋白是最大的膜转运蛋白超家族之一,其主要功能是利用ATP水解产生的能量将底物进行逆浓度梯度运输.所有生物体都含有大量ABC蛋白.ABC蛋白位于细胞的不同空间,如细胞膜、液泡、线粒体和过氧化物酶体.通常,ABC转运蛋白由跨膜结构域(TMD)和核苷酸结合结构域(NBD)组成,分别与底物和ATP结合.NBD执行与ATP结合和水解,是ABC转运蛋白的动力引擎,TMD识别特异性配体.大多数ABC转运蛋白最初是通过研究生物体耐药性而被发现的,包括多效耐药(PDR)和多药耐药(MDR).本文对ABC转运蛋白的结构及作用机制,以及植物病原真菌中ABC转运蛋白功能的研究进展进行综述.     

节肢动物ABC转运蛋白及其介导的杀虫剂抗性

腺苷三磷酸结合盒转运蛋白（ATP-binding cassette transporter),简称ABC转运蛋白（ABC transporter）,是继细胞色素P450单加氧酶、羧酸酯酶、谷胱甘肽S-转移酶之后又一类参与解毒作用的重要蛋白家族,因其在杀虫剂解毒等方面起着非常重要的作用,近年来逐渐受到广泛关注。ABC转运蛋白是一大类跨膜蛋白,其核心结构通常由4个结构域组成,包括2个高度疏水的跨膜结构域（transmembrane domains , TMD）和2个核苷酸结合域（nucleotide binding domains, NBD）。根据序列相似性和保守结构域,可以把ABC转运蛋白家族分为8个亚家族,每个亚家族的成员数及功能不同。这类蛋白在各种生物体内均有分布,其主要功能包括转运物质、信号传导、细胞表面受体及参与细胞内DNA修复,转录及调节基因的表达过程等。此外,近年来的研究表明,ABC转运蛋白的突变或过表达不仅与节肢动物对化学农药的抗药性密切相关,而且在抗Bt毒素方面也起着非常重要的作用,对转Bt作物造成严重威胁。本文综述了节肢动物ABC转运蛋白的结构,ATP水解介导的作用机制,亚家族的分类、结构及生理功能,以及由ABC转运蛋白介导的抗药性研究进展,旨在深入了解ABC转运蛋白的研究现状及其在节肢动物抗药性方面的作用,为阐明节肢动物抗药性机制提供新的理论依据,对改进农业害虫的抗性监测和治理策略也具有一定的指导意义。     

植物PDR蛋白转运机制及功能的研究进展

植物多向耐药性（pleiotropic drug resistance,PDR）基因亚家族是ATP结合盒（ATP-binding cassette,ABC）基因家族的一员,其编码的PDR蛋白通过水解ATP释放能量、引起蛋白构象变化实现物质跨膜转运。PDR蛋白可以转运萜类物质、植物生长素和金属离子以应答外界生物和非生物胁迫。综述植物PDR蛋白结构、转运机制及其功能,为克隆植物PDR基因并深入研究其结构与功能提供基础知识。     

植物ABC和MATE转运蛋白与次生代谢物跨膜转运

植物产生大量的次生代谢物,不但对植物自身适应性具有极其重要的作用,而且有着巨大的实用价值。次生代谢物的跨膜转运是植物次生代谢工程研究的一个新兴领域。ABC（ATP-binding cassette）和MATE（multidrug and toxin extrusion）转运蛋白与生物体内多种物质的跨膜转运有关,在植物次生代谢物的运输过程中均发挥着重要作用。文章主要综述了ABC和MATE转运蛋白在植物次生代谢物跨膜转运中的研究进展。     

ABC转运蛋白研究的新进展

ABC转运蛋白主要包括P-糖蛋白、多药耐药相关蛋白和乳腺癌耐药蛋白，它们属于同一家族，具有保守的功能结构域和多样化的生物学功能。ABC转运蛋白部分成员的过表达与肿瘤细胞的多药耐药性（MDR）密切相关，是导致化疗失败的主要原因。随着对MDR机制认识的深入，针对多药耐药蛋白的特异结构域已设计出多种形式的MDR逆转药物。近年来发现，ABC转运蛋白广泛存在于多种正常的组织和器官，参与药物和内、外源毒素的吸收、分布和排泄，行使解毒和防御保护的作用。因此，通过转植ABC转运蛋白基因有可能降低经济鱼类、虾等水产品中有毒污染物的积累。     

ABC转运蛋白结构与转运机制的研究进展

腺苷三磷酸结合盒转运蛋白(ATP-binding cassette transporter,ABC转运蛋白)是一类跨膜蛋白,其主要功能是利用ATP水解产生的能量将底物进行逆浓度梯度运输。这类跨膜转运蛋白具有保守的功能结构域和多样化的生物学功能,广泛分布于原核和真核生物中。近几年的研究结果表明,人类多种疾病,如免疫缺陷、癌症等,都与ABC转运蛋白病变相关,因此这类转运蛋白结构及转运机制的研究受到广泛关注。现对近几年ABC转运蛋白结构及其转运机制的研究进展进行讨论。     

介导多药耐药的ABC转运蛋白超家族与MTX耐药性的关系研究

细胞耐药性的产生是导致肿瘤化疗失败的重要因素, 尤其是多药耐药是目前研究的一个重点。ABC转运蛋白超家族成员介导药物的外排, 与多药耐药密切相关。为了解该家族成员与MTX耐药的相关性, 进一步探讨MTX的耐药机制, 应用SuperArray基因芯片对MTX耐药前后编码ABC转运蛋白超家族成员的mdr1、mrp1、mrp2、mrp3、mrp5、mrp6和abcg2 7个基因进行检测, 并对MRP1和MRP5蛋白表达进行了验证。结果显示, 与MTX耐药性相关的ABC转运蛋白超家族成员主要为多药耐药相关蛋白, 其中mrp1和mrp5呈现高表达, 并且, 在MTX抗性细胞中, MRP5在mRNA及蛋白水平的表达均明显增强, 提示其在MTX耐药机制中起重要作用, 可能为潜在的药物作用靶点。     

结核分枝杆菌ABC转运蛋白与物质的跨膜转运

结核分枝杆菌作为一种胞内寄生菌,主要存在于巨噬细胞吞噬体内,并且通过与宿主细胞竞争摄取营养物质、主动排出有毒物质来维持生存。因此,参与上述过程的ABC转运蛋白在结核分枝杆菌的致病中发挥着举足轻重的作用。已有报道结核分枝杆菌基因组编码了38个ABC转运蛋白。这类蛋白质有着广泛的底物结合谱,参与了无机离子、糖类、氨基酸、寡肽、药物等多种物质的跨膜转运。本文将对结核分枝杆菌编码的ABC转运蛋白超家族中的不同成员及其底物特异性、转运机制以及与毒力的关系的研究进展进行综述。     

放线菌中腺苷三磷酸结合盒转运蛋白的研究进展

放线菌由于能产生多种结构新颖、活性独特的次级代谢产物,在医药工业、农业和环境保护上具有重要作用。全基因组测序的数据显示,放线菌中含有数目众多的腺苷三磷酸结合盒(ATP-binding cassette,ABC)转运蛋白基因,在营养摄入、次级代谢产物转运、外源毒素解毒等一系列过程中发挥着重要的作用。本文概述了ABC转运蛋白的结构和作用机制,并结合本实验室的研究工作,对近年来放线菌中ABC转运蛋白的研究进展进行了比较全面的综述,着重介绍了负责次级代谢产物跨膜转运的ABC外排蛋白,并展望了放线菌ABC转运蛋白的研究热点和应用前景。     

肿瘤多药耐药性中的ABC转运蛋白及其调节

ABC转运蛋白是一类利用ATP水解能量,逆浓度方向将一系列化合物转运通过膜结构的膜蛋白,这一类蛋白能转运离子,糖,氨基酸,维生素,多肽,多糖,激素,脂类及生物异源物质.P-糖蛋白(P-gp)、多药耐药相关蛋白(MRP)和乳腺癌耐药蛋白(BCRP)等ABC转运蛋白还具有转运抗癌药物的能力,因此对化疗的有效性有负面的影响.近年来,许多研究涉及到如何逆转由ABC转 运蛋白引起的肿瘤多药耐药性.本文概述了近年来在蛋白水平,mRNA水平或DNA水平上对ABC转运蛋白调控的研究.