蛋白磷酸酶2A在真菌细胞中的研究进展

蛋白质可逆的磷酸化修饰在真菌细胞生命活动中发挥着重要作用。磷酸化与去磷酸化过程相互协调。蛋白质中磷酸丝氨酸/苏氨酸位点的去磷酸化反应主要由蛋白磷酸酶2A (Protein Phosphatase2A,PP2A)负责催化。PP2A由催化亚基、调节亚基与结构亚基组合成有活性的三聚体全酶形式发挥功能。本文以模式真菌酿酒酵母、裂殖酵母与人类条件致病菌白色念珠菌为例,总结了PP2A家族成员在真菌细胞中的研究进展及去磷酸化作用调控真菌细胞生命活动的重要性,分析了PP2A调控真菌生命活动尚需解析的作用机制,并提出了可能的研究思路。     

蛋白磷酸酶2A的亚基功能

蛋白磷酸酶2A(protein phosphatase 2A,PP2A)是一种由催化亚基C、结构亚基A和多种功能特异的调节亚基B组成的全酶复合物,其在基因表达、细胞增殖分化和信号转导等方面有重要调控作用.各种不同亚基组成功能各异的PP2A全酶,调控不同的细胞功能.各亚基在PP2A功能调控中均起关键作用.本文重点介绍PP2A各个亚基在PP2A生物学功能实现中的作用.     

蛋白磷酸酶4的组成与主要功能

在蛋白质的可逆磷酸化过程中,蛋白激酶和蛋白磷酸酶有着同等重要的作用。近年来,人们逐渐把研究的重点转移到以往关注甚少的蛋白磷酸酶家族上。蛋白磷酸酶4(PP4或PPX)是蛋白磷酸酶2A(PP2A)家族的重要成员之一,它与多个调节亚基形成多种复合体参与诸多重要的细胞进程,如中心体的成熟、剪接体复合体的组装、多个细胞信号通路的调节以及DNA损伤修复的调节等多个事件。现对PP4的组成、活性调节及已知的生物学功能作简要介绍。     

Ser/Thr蛋白磷酸酶PPP家族结构研究新进展

PP1, PP2A以及PP2B同属于丝/苏氨酸蛋白磷酸酶的PPP家族, 在体内参与调节多种重要的生理功能, 包括细胞周期、细胞生长及分化等过程. 它们之间的同源性相对较高, 空间结构更为保守. PP1和PP2B的结构解析研究进展较快, 但是由于PP2A结构的复杂性以及调节亚基的多样性而相对进展较慢. 最近发现PP2A是由结构亚基、催化亚基先组成二聚体的核心酶结构然后再与调节亚基组成三聚体全酶. 主要对丝/苏氨酸蛋白磷酸酶的亚基组成和结构异同等方面进行综述.     

蛋白磷酸酶PPM1A的研究进展

PPM1A,又称PP2Cα,即镁离子依赖的蛋白磷酸酶1A,是丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶家族一员,该家族被认为是真核细胞压力应答通路中必需的负向调控因子。近年来的研究结果表明,PPM1A可与多种蛋白结合使其去磷酸化,广泛调控如细胞生长、细胞应激、免疫反应和肿瘤形成等众多生命活动。本文对PPM1A的结构、活性调控和作用底物做一个简要的综述,以期对PPM1A有一个全面的了解进而有助于后期的进一步研究。     

蛋白磷酸酶2A的结构、功能和活性调节

蛋白磷酸酶 2A(proteinphosphatase 2A ,PP2A)是主要的丝 /苏氨酸蛋白磷酸酶 ,拥有众多不同基因编码的亚基 ,分别组成多种不同的PP2A全酶 ,参与细胞周期、DNA复制、信号转导、细胞分化和细胞恶性转化等多种细胞生物学事件 ,并和神经退行性疾病、肿瘤等多种疾病的发生、发展有关。PP2A调节亚基的组织特异性表达和细胞内定位 ,催化亚基羧基末端的磷酸化和甲基化 ,第二信使神经酰胺 (ceramide)、天然小分子抑制剂等都能够调节PP2A的活性。     

植物PP2C蛋白磷酸酶ABA信号转导及逆境胁迫调控机制研究进展

蛋白磷酸酶(protein phosphatase,PP)是蛋白质可逆磷酸化调节机制中的关键酶,而PP2C磷酸酶是一类丝氨酸/苏氨酸残基蛋白磷酸酶,是高等植物中最大的蛋白磷酸酶家族,包含76个家族成员,广泛存在于生物体中。迄今为止,在植物体内已经发现了4种PP2C蛋白磷酸酶。蛋白激酶和蛋白磷酸酶协同催化蛋白质可逆磷酸化,在植物体内信号转导和生理代谢中起着重要的调节作用,蛋白质的磷酸化几乎存在于所有的信号转导途径中。大量研究表明,PP2Cs参与多条信号转导途径,包括PP2C参与ABA调控,对干旱、低温、高盐等逆境胁迫的响应,参与植物创伤和种子休眠或萌发等信号途径,其调控机制不同,但酶催化活性都依赖于Mg2+或Mn2+的浓度。植物PP2C蛋白的C端催化结构域高度保守,而N端功能各异。文中还综述了高等植物PP2C的分类、结构、ABA受体与PP2Cs蛋白互作、PP2C基因参与ABA信号途径以及其他逆境信号转导途径的研究进展。     

微囊藻毒素的毒性效应与蛋白磷酸酶2A

蛋白磷酸酶2A(protein phosphatase 2A,PP2A)是蛋白磷酸酶家族的主要成员,在蛋白质可逆磷酸化过程中与蛋白激酶一样起着举足轻重的作用。自然界存在很多天然毒素可特异性地作用于PP2A从而影响体内蛋白质的可逆磷酸化,其中微囊藻毒素由于急性肝毒性和强促癌活性日益引起关注。尽管确切的机制仍未探明,但从目前的研究来看,微囊藻毒素产生毒性的机制可能与其引起细胞氧化应激、DNA损伤、细胞骨架的破坏以及诱导细胞凋亡相关。而PP2A在氧化应激、DNA损伤修复及维持细胞骨架稳态中起着重要作用,并能调控凋亡相关激酶CaMKII和Bcl-2家族蛋白,这对更好地理解微囊藻毒素LR如何通过影响PP2A而产生毒作用提供了新思路。     

PP2A的结构和功能新进展

PP2A是一种丝／苏氨酸磷蛋白磷酸酶,通过可逆性磷酸化使已磷酸化激活的蛋白质脱磷酸,在信号传导中承担负性调节的作用。由一个催化亚基和两个调节亚基构成。：PP2A是一种多功能性酶,底物为众多体内的转录因子和蛋白激酶;酵母,果蝇和小鼠的动物模型的研究中已经发现PP2A在细胞周期调控,形态以及发育中的作用;同时它又在信号转导的级联反应中与其他磷酸化酶和激酶相互作用,构成调节大分子调控下游信号的转导。催化亚基活性主要由转录后水平磷酸化和甲基化的状态调控。     

蛋白磷酸酶PP2A的结构及其肿瘤抑制因子功能

蛋白磷酸酶在细胞的生命活动中起着十分重要的作用,蛋白磷酸酶2A(protein phosphatase 2A, PP2A)作为蛋白磷酸酶家族中十分重要的一员,它几乎与所有真核细胞的生命活动都有密不可分的关系．2006年,PP2A核心酶和全酶晶体结构的陆续破解对于深入了解PP2A自身的结构和亚基之间的相互作用,以及其与结合蛋白作用的机制都有重大的影响．随着PP2A与肿瘤相关性的一系列新研究成果的不断涌现,PP2A在肿瘤发生和细胞迁移中也彰显出十分关键的作用．重点介绍PP2A的组成与结构、催化亚基的特殊修饰、亚基之间的相互作用关系以及PP2A作为一种新的肿瘤抑制因子的生物学功能．     

含B56调节亚基的PP2A全酶在肿瘤信号通路中的调控作用

蛋白磷酸酶2A（protein phosphatase 2A,PP2A）是细胞中广泛表达的异三聚体全酶,调节许多重要的信号通路,它的表达异常所致的信号通路紊乱会引发肿瘤和促进肿瘤的发展.PP2A在特定的状态下能够发挥抑癌因子的作用,这种抑癌特性由B调节亚基与底物的相互作用来决定,因此B调节亚基在PP2A的抑癌功能中起关键作用.     

蛋白酪氨酸磷酸酶SHP-2与疾病的相关性研究进展

蛋白酪氨酸磷酸酶家族由130多种蛋白酪氨酸磷酸酶组成,它们和蛋白质酪氨酸激酶家族一起调控蛋白质中酪氨酸残基的磷酸化以及去磷酸化的动态平衡,它们的活性直接决定细胞内蛋白质的磷酸化水平的高低。SHP-2是蛋白酪氨酸磷酸酶家族的一员,在各种细胞和组织中均有广泛的表达,参与多个信号传导通路,介导细胞的生长、分化、迁移、粘附及凋亡等。SHP-2的表达异常会导致多种疾病的产生,但是相关综述较少,同时未见文献报道其在胶质瘤中的作用,因此本文简要介绍SHP-2的结构、功能、信号传导,并阐述了SHP-2与常见疾病的关系。     

高等植物中蛋白磷酸酶2C的结构与功能

蛋白质磷酸化／去磷酸化是生物信号级联传递的重要方式之一,主要通过生化性质互为对立的蛋白激酶和蛋白磷酸酶实现。蛋白磷酸酶2C(PP2C)是蛋白磷酸酶的一个分支,其生化性质、蛋白质组成与结构都和其他磷酸酶显著不同,但都在生物信号传递中扮演重要角色。高等植物中PP2C广泛参与脱落酸(ABA)的各种信号途径,包括ABA诱导的种子萌发／休眠、保卫细胞及离子通道调控和气孔关闭、逆境胁迫等。PP2C也多样地参与植物创伤反应、生长发育以及抗病性等各个途径。作为大多数信号途径的负调控因子,PP2C能直接与激酶结合,与其他调控蛋白结合,以及直接与DNA结合调控相关基因的表达。     

蛋白磷酸酶2A对微管的调控作用研究进展

微管是细胞骨架的主要成分之一,几乎存在于所有真核生物细胞之中,参与细胞众多生理功能。PP2A是真核生物体内存在最广泛的蛋白磷酸酶之一,可以调控大部分细胞生命活动,其中,包括微管所介导的许多生命活动。该文从以下方面介绍了PP2A在微管功能行使中的重要作用,包括PP2A参与微管蛋白翻译后修饰、调控分子马达和微管相关蛋白的活性、维持细胞周期中微管的动态平衡以及PP2A异常与微管类疾病的相关性。     

蛋白磷酸酯酶2A调节微管相关蛋白1b的磷酸化

微管相关蛋白MAP1b的生物学活性受其磷酸化修饰的调节,后者则受相应的蛋白激酶和蛋白磷酸酯酶(PP)调控.为研究蛋白磷酸酯酶在脑内对MAP1b磷酸化的调控作用,采用有代谢活性的大鼠脑片作为模型,分别应用冈田酸(okadaic acid)和cyclosporin A选择性地抑制PP2A 和PP2B活性,来研究其对脑内蛋白磷酸酯酶MAP1b磷酸化的调控.采用特异性的MAP1bⅠ型磷酸化依赖性抗体522和免疫印迹技术检测MAP1bⅠ型磷酸化.结果表明,当PP2A被okadaic acid选择性抑制后,MAP1bⅠ型磷酸化明显增加.而PP2B被选择性地抑制后,MAP1b磷酸化的变化不大.免疫组化染色显示,MAP1b广泛分布于鼠大脑神经元和突起中,与对照组相比,在PP2A抑制的脑片中抗体522的免疫活性在神经元中明显升高.上述结果表明,PP2A是脑中调控MAP1bⅠ型磷酸化的主要蛋白磷酸酯酶.     

磷酸酯酶抑制物-2的研究进展

蛋白质的磷酸化与去磷酸化,是生物体内各种细胞功能调控的普遍机制。而蛋白磷酸酯酶是这些调控过程中的基本成员。磷酸酯酶抑制物-2(phosphatase mhibitor-2,Ⅰ—2)作为1型磷酸酯酶(protein phosphatase 1,PP1)的重要抑制物之一,对PP1的活性具有复杂而精细的调节作用,从而参与细胞周期、糖原代谢、信号传递、肌肉运动乃至肿瘤发生等过程的调节。     

Alpha4对蛋白磷酸酶2A的调节作用研究进展

蛋白磷酸酶2A(protein phosphatase 2A,PP2A)是真核细胞内重要的丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶,调控着许多重要的细胞生命活动。近年来,随着PP2A逐渐被认为是一个必要的肿瘤抑制因子,alpha4作为其重要的一个调节蛋白也受到了广泛关注。Alpha4能对PP2A进行多种调节,包括调节PP2A的酶活性和促进PP2A核心酶的组装。在转化细胞和肿瘤细胞中还发现了alpha4的异常表达,这表明alpha4具有促进肿瘤发生的功能。该文就哺乳动物中alpha4对PP2A的调节机理作一综述,这将有助于我们更好地理解PP2A和alpha4的作用机制及该机制对肿瘤的治疗意义。     

PP2A通过Akt/Skp2通路调控p27~(Kip1)的表达并抑制肺癌细胞的致瘤能力

蛋白磷酸酶2A(PP2A)是由36 k Da的催化亚基C(PP2Ac)和65 k Da的结构亚基A(PP2Aα/β)一起组成PP2A的核心酶,并且和各种不同的调节亚基B形成具有不同功能的PP2A全酶复合体。在细胞中PP2A发挥着重要作用,特别是在抑制肿瘤的形成当中,编码PP2Aα/β基因的突变将导致肿瘤的形成和其他疾病。当非小细胞肺癌细胞H1299中过表达PP2A-Aα时,细胞生长被抑制,细胞周期停留在G0/G1期,致瘤能力也同时被抑制。进一步研究证明当PP2A-Aα过表达时,Akt被去磷酸化失活使Skp2的表达下调,从而导致细胞周期抑制因子p27kip1的表达上调。肿瘤细胞软琼脂克隆形成实验的结果表明过表达PP2A-Aα之后H1299细胞的锚定非依赖性生长能力明显的降低,形成的克隆细胞团也较小,这些结果和裸鼠成瘤实验的结果是一致的。     

微囊藻毒素LR对人HL7702细胞蛋白磷酸酶2A的影响

微囊藻毒素能显著抑制蛋白磷酸酶2A的活性,是公认的一类肝毒素。为进一步研究微囊藻毒素作用于离体细胞后细胞中PP2A相关指标的变化,实验用不同浓度的MC-LR对人正常肝细胞HL7702染毒24h后检测细胞中PP2A亚基蛋白和mRNA水平,并检测3、6、12和24h作用后细胞内PP2A的酶活性。结果发现,除B55α蛋白表达有明显的下降趋势且1000 nmol/L组有显著性降低外,其他亚基的蛋白没有明显改变;15种PP2A亚基mRNA水平在100 nmol/L组都显著升高,而500和1000 nmol/L组分别有7种和6种亚基的mRNA表现出显著性降低。用不同浓度MC-LR染毒6h后,细胞内PP2A酶活有显著性降低,并且呈现剂量依赖性关系,而3、12和24h染毒后酶活性没有明显变化。以上结果表明:一定浓度的MC-LR作用24h后影响了HL7702细胞PP2A相关亚基的转录,但没有明显改变蛋白质水平;MC-LR对细胞内PP2A的酶活抑制作用与染毒时间密切相关。       

蛋白磷酸酶-1对凋亡酶-3水解的PAK2活性的负调控机制

p21激活的蛋白激酶2(PAK2)可以通过与小G蛋白Cdc42和Rac结合而激活, 也可以通过凋亡酶-3(caspase-3)的水解作用而激活. PAK2的这2种激活方式都需要其402位苏氨酸残基(Thr-402)发生自磷酸化. 对于PAK2激活的研究已经有近10年的时间, 但PAK2活性的负调控机制仍然不清楚. 本文采用酶活性不可逆改变动力学的方法研究了蛋白磷酸酶1催化亚基(PP1a)对凋亡酶-3(caspase-3)水解的PAK2活性的调控机制. 根据在PP1a存在下PAK2的底物反应动力学方程, 我们确定了游离酶和酶-底物复合物的微观失活动力学常数. 结果表明: (ⅰ) PP1a可以直接使PAK2活化环上的Thr-402去磷酸化, 从而下调PAK2的激酶活力; (ⅱ)外源蛋白或多肽底物结合在PAK2活性位点上可以降低PAK2自激活和失活的速度. 本文所建立的方法不仅可以用于研究酶活性调节的修饰反应动力学, 还可以研究底物对修饰反应的影响, 为研究蛋白激酶和磷酸酶的作用机理奠定了理论基础.