综述: 补体系统及其糖基化

补体系统是固有免疫系统的重要组成部分,同时也是连接固有免疫和适应性免疫系统的重要桥梁．补体系统由30多种蛋白质组成,且其中绝大多数都经过糖基化修饰．近年来对补体系统的研究,不断揭示出补体系统在抗击病原微生物入侵和维持有机体生理稳态过程中发挥着重要作用．然而补体系统需要严格的调控,不论是激活不足、抑或是过度激活都可能引起疾病的发生．本文概述了近年来对于补体系统的激活、调控和功能研究的最新进展,并首次从糖生物学角度对补体系统蛋白质组分的糖链结构及糖链对相应蛋白质功能的影响进行了综述和小结．     

丙种免疫球蛋白Fc段糖基化及其生物学活性和功能

丙种免疫球蛋白是血清中重要的糖蛋白,在IgG Fc的297位天冬酰胺位点存在重要的糖基化,连接的糖链能维持IgG重链构像并调节Fc和FcγR结合能力,异常的糖链改变某些蛋白质的抗原特性,激活补体,介导炎症引起免疫失衡.多种疾病都可能伴有异常糖苷化或因缺少糖苷化酶引起.糖苷的功能结构研究已取得一定进展,进一步研究IgG的Fc段不同糖基化对IgG晶体结构及其生物学功能的影响将有助于设计新型生物制品.本文就近年来丙种免疫球蛋白Fc段糖基化及生物学活性与功能、糖蛋白寡糖链等研究进展作一综述.     

秀丽隐杆线虫固有免疫功能神经调控机制研究进展

固有免疫系统是动植物个体应对外来微生物侵入感染时非常重要的抵御防线。秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans,简称线虫)作为研究宿主与病原菌之间相互作用的经典模式动物,近年来在神经和免疫之间相互作用的分子与遗传机制等方面的研究取得了长足进展。研究表明,线虫神经元通过释放神经递质与神经多肽(如多巴胺、NLP-20)等,激活相关信号通路途经,参与线虫对病原菌的识别、逃避、调节物理屏障防御能力和激活固有免疫反应,并表达分泌抗菌肽以清除病原菌等的调控进程。本文综述了线虫神经系统调控固有免疫功能机制的最新研究进展,为人们深入了解神经与免疫系统间相互作用的功能分子及其调控机制和揭示人类神经与免疫系统相关疾病的病理机理提供了重要信息。     

补体成分C3的系统发生

补体系统是先天免疫系统的重要组成部分,在宿主抗感染防御过程中起着关键作用.补体成分C3（complement component 3）是补体激活途径的中心成分,其通过3条补体激活途径参与免疫监督和免疫应答过程.虽然补体成分C3的基因和蛋白已在许多不同物种中被克隆和鉴定,对其基因的结构、功能和表达也进行了很多研究,但对C3分子的演化进程目前还不清楚. 本文对近年来补体成分C3系统发生进行了分析,同时对C3的结构、作用机制和功能进行了综述.     

IgG Fc糖链与功能的关系及疫苗接种的调节作用

免疫球蛋白G(immunoglobulin G,Ig G)是免疫系统的重要成分,是B细胞产生的糖蛋白,糖基化位点位于Fc段第297位氨基酸天冬酰胺上。糖链组成具有不均一性,末端组分变化可以影响抗体功能,并受多种因素的调节,如疫苗接种可以调节Fc段糖链修饰,进而影响抗体与Fc受体或补体的结合,从而对抗体的功能产生影响。本文就Ig G Fc糖链的组成、糖链与功能的关系、疫苗接种对糖链修饰的调节及对功能的影响作一综述。     

蛋白质的糖基化作用分类及相关数据库

真核细胞中的许多蛋白质是糖蛋白,其寡糖链以共价键连接到特定的氨基酸残基上。糖蛋白糖链的生物学功能是通过糖链对蛋白质功能的修饰、糖缀合物糖链与蛋白质的识别来实现的,糖基化是生物体最常见最主要的蛋白质修饰作用之一。糖链结构及其功能和调控的复杂性制约了其研究的速度,随着生物信息学的快速发展,糖生物学领域的数据库和预测软件也脱颖而出,该文介绍糖基化作用和糖生物学领域的数据库与预测软件。     

自然杀伤细胞免疫功能相关糖结合蛋白的研究进展

自然杀伤(NK)细胞是固有免疫系统的重要组成,其作为抵抗病原体和癌变细胞的第一道机体防线,通过释放穿孔素、颗粒酶等介导的细胞毒作用杀伤靶细胞.随着糖组学的飞速发展,大量研究报道糖基化异常往往与细胞的病变相关,这为免疫学研究及疾病的治疗策略提供了全新的研究角度.NK细胞作为固有免疫系统的主要效应细胞之一,其活性及功能受细胞表面糖基化修饰及相关糖结合蛋白(例如siglec、selectin及galectin)的影响较大,siglec通过与肿瘤细胞表面上调的唾液酸化糖链结合以抑制NK细胞活化,selectin与其配体相互作用促进NK细胞的免疫功能,galectin结合β-半乳糖苷介导NK细胞免疫进程.因此,本文从糖组学的角度概述与NK细胞免疫功能相关的糖结合蛋白及与其相互作用糖链的最新研究进展,并且讨论了病变过程中糖结合蛋白异常对肿瘤进程的影响,以及其在疾病治疗策略方面的应用前景.     

眼镜蛇毒因子在生命科学中的应用

补体是免疫系统的重要组成部分,在机体的天然防御和免疫调控中发挥重要作用。补体的过度激活会引起炎症和组织损伤,尤其是补体旁路途径的过度激活在一系列疾病和病征的发生发展中扮演了重要角色。从眼镜蛇毒中分离获得的补体旁路特异激活蛋白——眼镜蛇毒因子在补体相关研究中发挥了重要作用。现就眼镜蛇毒因子在生命科学中的应用情况做一综述。     

蛋白质O-GlcNAc糖基化及其细胞生物学功能

糖基化是蛋白质翻译后修饰的一项重要内容,大多数蛋白质糖基化发生在细胞膜表面,且糖链结构复杂。而发生在细胞浆与细胞核内的、单个O-GlcNAc修饰的蛋白质糖基化现象,因其独特的细胞定位、糖链连接方式以及重要的生物学调控作用而日益成为糖生物学领域研究的热点。现对蛋白质O-GlcNAc修饰及其细胞生物学功能研究进展情况进行综述。     

糖链及其蛋白质糖基化

基因和蛋白质是生物统一性的重要标志,而糖链则是生物多样性最重要的标志分子。糖基化作为蛋白质翻译后重要的修饰方式,有其重要的生物学意义。本文综述了糖链的结构、功能及其蛋白质糖基化的类型、影响因素、表达系统等相关问题。     

长链非编码RNA的免疫调节机制研究进展

真核生物的基因表达受多个层面调控,包括染色体水平、DNA水平、转录水平和转录后水平的调控等.长链非编码RNA(lnc RNA)是一类转录本超过200 nt的非编码RNA,其对基因表达的调控涉及上述各个层面,如组蛋白修饰、DNA甲基化的调控、转录的促进和抑制、m RNA的剪辑及对转录因子的调控等.其作用方式复杂多样,可与DNA、mRNA和蛋白质等相互作用而发挥调节作用.LncRNA保守性较差,但其表达却有较高的细胞、组织和分化阶段特异性.免疫系统的发育和分化受到精密的调控,且具有较高的阶段性和特异性.因此研究lnc RNA的功能及作用机制,免疫系统是较好的选择,这能促进我们对免疫调控的理解,为免疫性疾病的治疗提供新的思路和方法.本文主要介绍lnc RNA的分类和lnc RNA作用的一般分子机制,及其对T细胞、B细胞、固有免疫细胞和炎症因子的分子调控机制及其进展.     

糖基转移酶在神经系统中的作用

神经系统的发育及其正常功能的维持受到精确的控制,其调控异常导致的神经系统疾病成为危害健康的重要因素。研究神经系统的发育及其疾病发生的分子机制是生命科学的热点。糖基转移酶是一组催化糖链合成及糖链与蛋白质或者脂质形成复合物的酶类。糖基转移酶可以调节神经细胞表面多种蛋白质及脂质的糖基化,参与神经系统的发生及多种疾病发病过程的调控。对糖基转移酶在神经系统发育和疾病中的作用做一综述。     

固有无序蛋白质及逆境胁迫下的分子功能

固有无序蛋白质是一类在生理条件下缺乏稳定三维结构而具有正常功能,参与信号转导、转录调控、胁迫应答等多种生物学过程的蛋白质.植物中许多逆境响应蛋白是固有无序蛋白质,通过其结构无序或部分无序区域在蛋白质 蛋白质、蛋白质 膜脂、蛋白质 核酸的互作中发挥重要作用.本文主要对固有无序蛋白质的类别、氨基酸组成和结构特点以及在逆境胁迫下其稳定细胞膜、保护核酸和蛋白质、调控基因表达等分子功能进行综述,以拓展对逆境胁迫下蛋白质作用分子机制的认识.     

miR-10b对MCF10A细胞表达N-糖链 及O-糖链的影响

蛋白质糖基化是蛋白质翻译后修饰之一,对蛋白质功能有重要的调节作用,而异常糖基化在肿瘤的发生、发展以及癌细胞转移过程中起到关键作用.MiRNAs在癌症的发生发展过程中同样起到非常关键的作用,但其如何影响糖基化进而在肿瘤恶性转化过程中发挥生物学功能的研究甚少.本文将miR-10b在人正常乳腺上皮细胞MCF10A中过表达,利用糖类相关基因芯片系统筛选了发生显著变化的糖基转移酶;随后利用本实验室建立的N-糖链及O-糖链测定方法,分析糖链水平的表达差异;最后对关键糖基转移酶基因Fut8、MGAT3及OGT通过荧光定量PCR、蛋白质免疫印迹和凝集素免疫印迹进行了验证,为研究miR-10b在乳腺癌中的作用提供更多糖组学方面的理论基础.     

基于超滤膜辅助的糖蛋白全O-连接糖链的富集和MALDI-TOF/TOF质谱结构解析

哺乳动物中约有50%以上的蛋白质都发生了糖基化修饰.连接在丝氨酸或苏氨酸上的O-连接糖链是常见的蛋白质糖基化修饰方式之一,其主要功能是维持与其连接的蛋白质部分的空间构象,保护其免受蛋白酶水解及覆盖某些抗原决定簇.糖链结构的解析有助于更清楚地认识糖蛋白及其功能.本研究建立了一种基于超滤膜辅助(FASP)富集细胞、血清和尿液中糖蛋白全O-连接糖链的方法,根据糖蛋白与其糖链结构之间的分子质量差异,利用10 KD超滤膜富集蛋白质样品中由β消除反应释放的全O-连接糖链,将糖链甲基化修饰后再使用MALDI-TOF/TOF-MS进行解析,同时利用二级质谱进行结构确认.通过上述方法可从标准糖蛋白mucin、细胞、血清和尿液样本中分别鉴定到83、29、33和85种O-连接糖链结构,利用该方法可以从复杂样品中富集和解析糖蛋白全O-连接糖链,实现快速、高效、高通量地解析糖蛋白O-连接糖链的目的.     

蛋白质泛素化在免疫调节中的作用与研究进展

蛋白质泛素化是一种广泛存在于真核细胞内的蛋白质翻译后修饰作用,其最初是通过研究细胞内蛋白质降解的机制而被发现。越来越多的证据表明,泛素化及其逆过程——去泛素化作用,通过调节免疫系统中不同种类细胞的功能,在固有免疫和适应性免疫应答过程中发挥了关键性调控作用,从而影响人类多种重大疾病,如自身免疫性疾病、感染性疾病和恶性肿瘤的发生发展。综述将着重讨论蛋白质泛素化作用对不同免疫细胞功能的调控以及在重大疾病病理调控中的作用的最新研究进展。     

补体调节蛋白作为靶向补体抑制剂的研究进展

补体是机体免疫系统的重要组成部分,补体系统的过度激活,会直接或间接地导致机体自身组织损伤。补体抑制剂是一类具有调节补体功能的调节蛋白,能够抑制补体过度激活,减轻机体的免疫损伤。将补体抑制剂应用于某些疾病的治疗已经有十多年的历史,但人们已经认识到补体的某些抑制物由于其特异性不强,可能会导致机体系统性的补体抑制,产生副作用。目前,通过利用具有靶向作用的补体抑制剂来抑制补体级联反应中特定蛋白的功能或干扰中性粒细胞同血管内皮细胞的黏附等在许多动物模型中已获得了成功,其中有一些研究成果已经开始应用于临床。本文对补体调节蛋白家族中部分成员作为靶向补体抑制剂的研究进展作一综述。     

基于超滤膜辅助的糖蛋白全N-连接糖链的富集和质谱解析

糖基化作为一种常见的蛋白质翻译后修饰,对蛋白质的空间结构、生物功能等具有重要的影响.解析糖蛋白糖链结构有助于更清楚地认识糖蛋白及其功能.本研究建立了一种基于超滤膜富集血清中糖蛋白全N-连接糖链,并利用质谱技术对糖链结构进行分析的方法.根据糖蛋白及其糖链结构之间的分子质量差异,利用Millipore公司的10 ku超滤膜富集血清糖蛋白上酶解(PNGase F)释放的全N-连接糖链,并使用MALDI-TOF/TOF-MS解析糖链结构.通过该技术可以从血清中富集并鉴定到23种独特的N-连接的糖链结构,并且利用二级质谱进行了结构确认.该方法可以被用于从大量生物样本中富集糖蛋白全N-连接糖链,可以达到快速、高通量地解析糖蛋白N-连接糖链的目的.     

IgG糖基化与疾病相关性研究进展

免疫球蛋白G(IgG)是抗体的核心组成分子,是具有糖基化修饰的重要血清糖蛋白。糖基化修饰结构影响IgG与Fc受体或补体C1q结合,进而影响IgG的生物活性及生物学功能。IgG糖基化修饰的系统研究将拓展对其在免疫过程中效应功能的理解,是肿瘤免疫学及抗体药物开发领域的关注点。现从IgG糖基化修饰、IgG糖链的生物学功能及其与不同疾病的相关性、N-糖链分析方法和抗体糖基化工程四个方面进行综述,为进一步探究IgG糖基化与疾病调控机制以及通过改造IgG糖基化修饰进而改善治疗性抗体治疗效果等提供理论参考。     

基于质谱技术的糖蛋白质组学的分析方法及其在癌症研究中的应用

蛋白质的糖基化是一种最为重要的蛋白质翻译后修饰。它涉及多种生物途径和分子功能。蛋白质上糖链位点的异常改变与许多疾病有着密切的联系。已确认的癌症生物标志物中超过一半都属于糖蛋白。无论是在疾病的早期检测还是疾病的疗效评价,糖蛋白的糖链都可以作为明确的生物标志物。因此近几年,糖蛋白质组学逐渐成为一个新兴的热点研究领域,并为癌症生物标志物的发现做出了重要的贡献。目前,基于质谱技术的糖蛋白质组学可以实现对上千种糖蛋白的分析,从而获得蛋白糖基化的定性和定量方面的详细信息。本文对近些年糖蛋白质组学研究的方法和技术以及其在癌症研究中的应用进行了总结。