磷脂酰肌醇特异性磷脂酶C基因研究进展北大核心

磷脂酰肌醇特异性磷脂酶C是能够水解磷脂进而生成二酰甘油和三磷酸肌醇(两种钙离子信号转导途径中的第二信使)的一种酶。在动物中研究得很透彻,含有EF手性结构域、XY催化结构域、与磷脂结合的C2结构域以及高度保守的pleckstrin同源性(PH)域,每个结构域具有各自的相应的功能;但是植物中并不含有pleckstrin同源性(PH)域,而且在植物中发现C2结构域可以在不含有XY催化结构域和EF手型结构域情况下,单独行使结合细胞质膜的功能。近些年来,一些研究也证明了磷脂酶C在植物逆境胁迫中起着重要的调控作用。该文对磷脂酶C的结构与功能及其作用机制进行概述。     

蛋白激酶B的PH结构域可溶性表达与纯化及其二级结构分析

蛋白激酶B(亦称为Akt)是一种蛋白质丝氨酸 苏氨酸激酶 ,因其与蛋白激酶A(PKA)和蛋白激酶C(PKC)具有相对高的同源性 ,而被命名为PKB .作为磷脂酰肌醇 3激酶 (PI3 kinase)的下游分子 ,它广泛参与细胞各种功能的调节 .PKB对代谢的影响主要表现为促进蛋白质的合成 ,促进糖原的转运[1] .同时 ,PKB还在细胞增殖与调控中发挥重要作用[2 ] .PH结构域 (pleckstrinhomologydomain)是一种存在于多种信号蛋白质和细胞骨架相关蛋白质中的功能性区域 .它通常由 7个反向平行的 β片层和C末端的一个α螺旋构成 .PH结构域的配体具有一定的多样性…     

植物PLC-DGK/PA途径介导的渗透胁迫应答反应

肌醇磷脂依赖的磷脂酶C(PLC)是经典肌醇磷脂信号系统的重要组分,它分解二磷酸磷脂酰肌醇分子(PIP2)产生双信使IP3和DAG分子。动物细胞中DAG激活蛋白激酶C(PKC)参与调节多种细胞功能。植物基因组中缺乏PKC的同源序列,DAG被二酰甘油激酶(DGK)进一步磷酸化形成磷脂酸(PA),形成新的植物特有的第二信使分子。酶蛋白PLC和DGK及其作用的底物和产物形成植物特色的信号途径,该信号途径在植物对非生物和生物胁迫的反应中发挥重要作用。该文从蛋白信号分子的表达特征和脂质信号分子的含量变化等两个方面综述了植物特色的肌醇信号途径PLC-DGK/PA在应答渗透胁迫反应中的作用。除了PLC-DG活性外,PA也可由磷脂酶D(PLD)产生。该文还对两种途径产生的PA进行了讨论。     

植物磷脂酶C的功能研究进展

磷脂酶C(phospholipase C,PLC)是一类重要的水解酶,根据作用底物的不同可主要区分为磷脂酰肌醇特异性磷脂酶C(phosphoinositide-specific PLC,PI-PLC)和非特异性磷脂酶C(non-specific PLC,NPC)。在植物细胞的信号转导中,PLC及其产物均发挥重要的媒介作用。不同于动物细胞,植物细胞中的六磷酸肌醇(inositol hexaphosphate,IP_6)和磷脂酸(phosphatidic acid,PA)被认为是传递植物磷脂信号的主要成员。现概述磷脂酶C的结构、家族成员的分类以及它们在细胞信号转导过程中发挥的作用,并对相关领域今后的研究方向提出展望。     

磷脂酶C基因家族研究进展

磷脂酶C(Phospholipase C,PLC)基因是磷脂酶基因家族中的一个成员,它能够水解磷脂酰肌醇4,5-二磷酸生成两个重要的信使分子肌醇三磷酸和二酰甘油。在动物中磷脂酶C基因可以通过调节胞内钙离子的释放以及激活蛋白激酶C来起作用,而植物中磷脂酶C可以参与植物对生物及非生物胁迫的调节,但其作用的具体方式仍不清楚。综述了磷脂酶C基因的研究进展,主要包括基因的分类、结构以及其在不同逆境信号转导中的作用方式。     

PDZ支架蛋白PDZK1通过PDZ1与PDZ3结构域与磷脂酶Cβ2羧基末端PDZ结合模块相互作用（英文）

磷脂酶Cβ(PLCβ)在G蛋白偶联受体(GPCR)介导的细胞信号转导中发挥重要作用.通过水解磷脂酰肌醇4,5二磷酸(PIP2),磷脂酶Cβ可以产生3种重要的第二信使分子:二乙酰甘油(DAG)、三磷酸肌醇(IP3)和质子.在果蝇中,磷脂酶Cβ通过它的羧基末端盘状同源区域结合模块(PBM)与盘状同源区域(PDZ)支架蛋白—失活无后电位D蛋白(INAD)相互作用,从而调节果蝇的光信号传导.在哺乳动物中,磷脂酶Cβ家族有4个亚型,每1个亚型的羧基末端都有1个典型的盘状同源区域结合模块.这一结构特点提示我们,磷脂酶Cβ可能通过其羧基末端的盘状同源区域结合模块与盘状同源区域支架蛋白相互作用,进而调节它们自身的细胞定位和功能.然而,目前仍对哺乳动物磷脂酶Cβ家族的盘状同源区域结合蛋白知之甚少.本文运用分析型凝胶过滤和等温滴定量热技术,系统地研究了不同磷脂酶Cβ亚型的羧基末端盘状同源区域结合模块与不同盘状同源区域蛋白质的结合.结果表明,磷脂酶Cβ2的羧基末端盘状同源区域结合模块,可以特异地与含有4个盘状同源区域的支架蛋白—盘状同源区域蛋白1(PDZK1)以2∶1的方式相互结合.进一步的测定显示,磷脂酶Cβ2羧基末端盘状同源区域结合模块在盘状同源区域蛋白1上的结合位点为第1和第3个盘状同源区域,而它们与磷脂酶Cβ2的解离常数分别为11.8±3.4μmol/L和33.3±8.7μmol/L.     

PH结构域的结构和功能研究进展

PH结构域是一种存在于多种信号转导蛋白和细胞骨架蛋白中的大约由120个氨基酸组成的功能性区域.不同蛋白质中的PH结构域在一级结构上的同源性并不很高,但其空间结构中肽链主链的折叠方式基本相同,而主要差别存在于其中的三个可变环上,含有这些环的侧面带有正电荷,被认为可能是其配体的结合部位.目前已知的配体有G蛋白βγ亚单位（Gβγ）、蛋白激酶C（PKC）和磷脂酰肌醇衍生物（PIP₂或IP₃）,所以PH 结构域可能介导信号蛋白与这些分子间的相互作用,参与细胞信号转导网络的构成.     

拟南芥Rboh基因家族成员的分子和功能学比较（英文）

活性氧(reactive oxygen species,ROS)在植物的信号转导中起着重要的作用。它们参与了植物的生长发育,生物及非生物胁迫和细胞死亡等过程。最近的研究发现呼吸爆发氧化酶(Respiratory burst oxidase homologues,Rboh)是植物ROS的主要生产者。拟南芥Rboh基因家族由10个成员组成,他们编码的蛋白包含6个跨膜结构域、以及C末端的FAD与NADPH亲水结构域和N末端的2个Ca2+结合EF手性结构。本文通过聚类分析发现拟南芥Rboh基因家族成员的三个分枝具有高度的同源性,这说明拟南芥Rboh家族成员间可能存在功能冗余。利用RT-PCR分析了各基因成员的时空表达特性,并对整个家族成员的缺失突变体进行表型分析发现,除了rboh C外,都没有明显的表型变化,这说明拟南芥Rboh C可能在植物发育过程中具有特殊的功能。     

PDZ支架蛋白 PDZK1通过PDZ1与PDZ3结构域与磷脂酶Cβ2羧基末端PDZ结合模块相互作用

磷脂酶C β (PLCβ)在G蛋白偶联受体 (GPCR)介导的细胞信号转导中发挥重要作用. 通过水解磷脂酰肌醇4,5二磷酸 (PIP2),磷脂酶C β可以产生3种重要的第二信使分子：二乙酰甘油 (DAG)、三磷酸肌醇 (IP3)和质子. 在果蝇中,磷脂酶C β通过它的羧基末端盘状同源区域结合模块 (PBM)与盘状同源区域 (PDZ)支架蛋白-失活无后电位D蛋白 (INAD)相互作用,从而调节果蝇的光信号传导 . 在哺乳动物中,磷脂酶C β家族有4个亚型,每1个亚型的羧基末端都有1个典型的盘状同源区域结合模块. 这一结构特点提示我们,磷脂酶C β可能通过其羧基末端的盘状同源区域结合模块与盘状同源区域支架蛋白相互作用,进而调节它们自身的细胞定位和功能. 然而,目前仍对哺乳动物磷脂酶C β家族的盘状同源区域结合蛋白知之甚少. 本文运用分析型凝胶过滤和等温滴定量热技术,系统地研究了不同磷脂酶Cβ亚型的羧基末端盘状同源区域结合模块与不同盘状同源区域蛋白质的结合. 结果表明,磷脂酶Cβ2的羧基末端盘状同源区域结合模块,可以特异地与含有4个盘状同源区域的支架蛋白-盘状同源区域蛋白1 (PDZK1）以2∶1的方式相互结合. 进一步的测定显示,磷脂酶C β2羧基末端盘状同源区域结合模块在盘状同源区域蛋白1上的结合位点为第1和第3个盘状同源区域,而它们与磷脂酶Cβ2的解离常数分别为11.8±3.4 μmol/L 和33.3±8.7 μmol/L.     

磷脂酰肌醇特异的磷脂酶C的研究进展

磷脂酰肌醇特异的磷脂酶Ｃ的研究进展吴兴中,陈惠黎（上海医科大学生化教研室,上海２０００３２）关键词磷脂酶Ｃ,细胞增殖,分化１,４,５－三磷酸肌醇在细胞的磷脂信息传导中起着第二信使作用,参与许多代谢过程。磷脂酰肌醇特异的磷脂酶Ｃ（ＰＩ－ＰＬＣ）是催化磷...     

蛋白激酶C研究的最新进展

作为能使蛋白激酶C(PKC)活化的第二信使甘油二酯(DAG)不仅可由磷脂酰肌醇(PtdIns)水解产生,大量实验表明还可从磷脂酰胆碱(PC)水解而来,其中磷脂酶C(PLC)及磷脂酶D(PLD)参与了这一过程,磷脂酶A₂(PLA₂)的作用产物脂肪酸(FA)也能激活PKC.PKC至少有10种亚型,依据其活化方式可分三大类:典型PKC,新PKC和非典型PKC.PKC参与了基因表达的调控.     

在HSVI感染细胞中类PEBP蛋白基因的克隆及分析

在细胞对病毒感染后的基因反应研究中 ,从克隆的HSVI感染后细胞特异cDNA文库中筛选出一个 70 5bp克隆基因—HSP 714,基因测序分析表明为一新的全基因序列 (GeneBankAccessionNumber:AF372 6 2 4) ,含有完整的ORF框架 ,编码 12 6个氨基酸 ;信息生物学分析结果表明该蛋白含有磷脂酰乙醇胺结合蛋白 (PEBP)结构域 ,与植物、哺乳动物等多物种类CEN家族产物有高度的同源性 ,此外该基因的进化分析结果表明此基因更接近于植物的类CEN家族。据此推测 ,该基因可能是人PEBP基因家族中具有特殊意义的一个新成员     

鼠重组磷脂酶D2腺病毒的构建及功能的初步研究

将磷脂酰胆碱专一性磷脂酶D2基因及其功能缺陷点突变基因 (K75 8R)从真核表达载体pCGN中克隆至带有绿色荧光标记蛋白的穿梭质粒pAdTrack CMV中 ;再与腺病毒骨架载体一起在大肠杆菌BJ5183中进行同源重组 ,成功构建磷脂酶D2重组腺病毒。该病毒颗粒感染人胚肾 2 93细胞 ,高效表达磷脂酶D2及其功能缺陷蛋白。这种表达对M3乙酰胆碱受体介导的细胞内磷脂酶D激活无影响。但磷脂酶D2功能缺陷蛋白对蛋白激酶C介导的胞内磷脂酶D激活有显著抑制作用 ;相反 ,磷脂酶D2蛋白有显著增强作用。结果表明     

过氧物酶体多功能酶2中固醇载体蛋白2结构域的功能

过氧物酶体多功能酶 (包括Ⅰ型、Ⅱ型 ,简称MFE1、MFE2 )在哺乳类动物的脂类代谢中发挥其重要作用 .MFE1具有 2 烯酰CoA水合酶 1和 (3S) 羟脂酰CoA脱氢酶的活性 ,而MFE2具有 2 烯酰CoA水合酶 2和 (3R) 羟脂酰CoA脱氢酶的活性 ,两者均催化烯酰CoA在过氧物酶体β 氧化途径中的第 2步和第 3步反应 .MFE1与MFE2的氨基酸序列不具有任何同源性 ,并且它们的底物特异性也不相同 .比较哺乳类MFE1及酵母MFE2发现 ,哺乳类MFE2羧基末端带有由 12 5个残基组成的固醇载体蛋白 2 (简称SCP2 )结构域 ,其功能是未知的 .为了研究SCP2结构域在MFE2中的功能 ,将人MFE2、MFE2ΔSCP2 (删除MFE2中的SCP2 )、脱氢酶结构域、水合酶结构域以及SCP2结构域分别在E .coli中表达 ,并经纯化得到相应的重组蛋白 .通过测定 2 烯酰CoA水合酶 2和 (3R) 羟脂酰CoA脱氢酶对烯酰CoA的催化活性发现 ,带有SCP2结构域的重组蛋白的酶活力及催化效率高于删除SCP2的突变体蛋白 .实验结果表明 ,SCP2结构域可能通过增强MFE2与脂酰CoA的结合力 ,使得MFE2发挥最有效的催化活力     

植物NAC膜结合转录因子的研究进展

NAC膜结合转录因子（NTLs）是NAC转录因子家族中一类带有跨膜结构蜮的转录调控因子,其N端含有高度保守的NAC结构域,C端含有跨膜结构域,在植物的生长发育、逆境胁迫应答中具有重要作用。主要介绍了植物NAC膜结合转录因子结构特点、生物学功能、作用机制等方面的最新研究进展。     

在HSV I感染细胞中类PEBP蛋白基因的克隆及分析

在细胞对病毒感染后的基因反应研究中,从克隆的HSVI感染后细胞特异cDNA文库中筛选出一个705bp克隆基因-HSP-714,基因测序分析表明为一新的全基因序列(Gene Bank Accession NumberAF372624),含有完整的ORF框架,编码126个氨基酸;信息生物学分析结果表明该蛋白含有磷脂酰乙醇胺结合蛋白(PEBP)结构域,与植物、哺乳动物等多物种类CEN家族产物有高度的同源性,此外该基因的进化分析结果表明此基因更接近于植物的类CEN家族.据此推测,该基因可能是人PEBP基因家族中具有特殊意义的一个新成员.     

大麦类钙调磷酸酶B互作蛋白激酶基因克隆及表达分析

采用RT-PCR法从大麦抗旱品种‘甘啤7号’中克隆了1个类钙调磷酸酶B互作蛋白激酶(CIPK)基因HvCIPK1(GenBank登录号为JX679077)。序列分析表明,该基因全长1 359bp,编码的蛋白含有452个氨基酸,分子量为51.05kD,等电点为9.13。推断具有植物CIPK家族典型的功能结构域,在N端有一特异的催化结构域,该结构域在保守的氨基酸DFG和APE之间含有一个催化所需的活性环;同时C端区域存在一个独特的24个氨基酸组成的调节域,即NAF结构域。荧光定量分析结果表明,在PEG、NaCl和ABA处理下,HvCIPK1基因在大麦幼苗叶片中表达显著上调。推测HvCIPK1基因参与多种逆境信号的转导,可能在大麦的多种非生物胁迫响应中起着重要的作用。     

水稻OsPLD3和OsPLD4基因及其启动子

磷脂酶D(Phospholipase D, PLD)是在植物组织中广泛存在的一类磷脂酶, 可催化磷脂如磷脂酰胆碱(phosphatidylcholine)水解产生磷脂酸(phosphatidic acid, PA)和一个自由的头部基团如胆碱(choline)。在植物体内PLD家族往往包括多个成员。利用反向遗传学技术对水稻磷脂酶D家族(OsPLD)中的两个成员OsPLD3和OsPLD4基因及其启动子的研究显示: OsPLD3和OsPLD4的启动子在花器官的不同部位中驱动报告基因不同程度地表达, 二者都受损伤和茉莉酸甲酯诱导, 但是对诱导因子反应的时空模式不同。利用转基因技术在水稻中过量表达OsPLD3和OsPLD4基因或是干扰OsPLD3和OsPLD4基因表达都不能引起可见的水稻表型的变化, 说明OsPLD家族不同成员可能有功能上的重复。     

水稻OsPLD3和OsPLD4基因及其启动子

磷脂酶D(Phospholipase D, PLD)是在植物组织中广泛存在的一类磷脂酶, 可催化磷脂如磷脂酰胆碱(phosphatidylcholine)水解产生磷脂酸(phosphatidic acid, PA)和一个自由的头部基团如胆碱(choline)。在植物体内PLD家族往往包括多个成员。利用反向遗传学技术对水稻磷脂酶D家族(OsPLD)中的两个成员OsPLD3和OsPLD4基因及其启动子的研究显示: OsPLD3和OsPLD4的启动子在花器官的不同部位中驱动报告基因不同程度地表达, 二者都受损伤和茉莉酸甲酯诱导, 但是对诱导因子反应的时空模式不同。利用转基因技术在水稻中过量表达OsPLD3和OsPLD4基因或是干扰OsPLD3和OsPLD4基因表达都不能引起可见的水稻表型的变化, 说明OsPLD家族不同成员可能有功能上的重复。     

神经病靶标酯酶的特性

神经病靶标酯酶(NTE)是在研究有机磷引起的迟发性神经病的过程中被发现的。研究表明,NTE是一种主要存在于神经元内质网上的跨膜蛋白,其本质是具有磷脂酶B催化功能的磷脂酶,在细胞内调节磷脂酰胆碱的代谢。NTE是哺乳动物胚胎发育所必需的蛋白质,脑特异性缺失NTE会导致神经退行性症状的出现。NTE作为有机磷的作用位点,在不同的生物中可能通过不同的机制引发不同的毒性症状。