亲环蛋白的结构、细胞定位和生物学功能

亲环蛋白(cyclophilin, CyP)家族是一类广泛存在于原核和真核生物体内, 并在结构上高度保守的多功能蛋白质.该家族属于具有催化含脯氨酸的寡肽底物顺反异构作用的肽脯氨酰顺反异构酶(peptidyl-prolyl cis-trans isomerases, PPIase).CyP通过催化含肽脯氨酰的顺反异构而帮助蛋白质折叠和组装.此外, CyP还起着分子伴侣的作用, 在应激反应中参与调节信号转导途径, 并影响RNA的剪接过程.自最初CyP作为免疫抑制剂环孢素A (cyclosporin A , CsA)的细胞受体被发现以来, 目前大约有130种CyP同源异构体被发现和克隆.CyP家族各成员间不仅分子量不同, 而且在细胞分布及功能上也存在着差异.现从CyP的结构、细胞定位及其功能等3个方面对其作一阐述.     

Pin1与肿瘤关系

蛋白质脯氨酸前的丝氨酸／苏氨酸磷酸化修饰在细胞的生命过程中起重要作用,参与多种细胞信号转导通路的调节。Pin1是一种高度保守的、特异的多肽脯氨酰基顺反异构酶（Peptldyl prolyl cistrans isomerase,PPIase）．能特异性地催化磷酸化的丝／苏-脯氨酸基序发生顺反异构,影响磷酸化蛋白的功能。     

植物亲环素基因功能研究进展

亲环素属于亲免素家族,具有肽基脯氨酰顺反异构酶(PPIase)活性,在生物界广泛分布,存在于细胞质和各个细胞器中,且在结构上高度保守。植物亲环素是一个多基因家族,除具有一般亲环素的功能外,还在一系列生物学过程中发挥重要作用,如参与胁迫应答、代谢调控及植物的生长发育等。该文主要对近年来国内外有关植物亲环素基因的功能和研究进展进行综述,为今后亲环素研究提供参考。     

小球藻亲环蛋白A的酶活性及过表达拟南芥抗盐性分析

在前期研究中分离到噬碳酸盐小球藻（Chlorella sp.X1）的亲环蛋白基因CsCyp1A（登录号：KY207381）,编码CsCyp1A蛋白是否具有肽酰脯氨酰顺反异构酶（PPIase）活性功能是进一步研究它参与小球藻耐盐生物学过程的基础。通过His标签的pQE-30-CsCyp1A原核蛋白表达载体,经IPTG诱导它的E.coli M15菌株表达融合蛋白,Nitra-柱纯化后获得纯化的30 kDa左右的His-CsCyp1A融合蛋白质,Western杂交检测到HisCsCyp1A蛋白的杂交信号。酶活性分析显示,HisCsCyp1A融合蛋白中生色基团的产生速度明显快于对照,表明CsCyp1A蛋白可以催化底物N-succinyl-Xaa-Pro-Phe-p-nitroanilide中Xaa-Pro肽键的顺反折叠,说明纯化的CsCyp1A蛋白具有PPIase活性。典型的亲环蛋白家族成员具有肽酰脯氨酰顺反异构酶（PPIase）活性,参与折叠和转运、信号转导、免疫调节、细胞凋亡等生物学过程。真空渗入法侵染转化的拟南芥在35S启动子驱动下超表达CsCyp1A基因,耐盐性研究表明它提高了过表达株系对NaCl胁迫的耐性,揭示小球藻CsCyp1A基因的抗盐性功能,它将成为抗逆育种的基因资源。本研究也为探索小球藻亲环蛋白A的抗盐碱胁迫生物学作用和分子育种奠定了基础。     

脊椎动物Cyclophilin A肽基脯氨酰顺反异构酶活性及遗传变异分析

Cyclophilin A(简称CypA)由PPIA(Peptidylprolyl isomerase A)基因编码,是典型的Cyclophilin家族蛋白,具有肽基脯氨酰顺反异构酶活性,在蛋白质的折叠和转运、信号转导、炎症、免疫调节、细胞凋亡及病毒复制等生物学过程中发挥着重要作用。本研究重点探讨了不同脊椎动物CypA的肽基脯氨酰顺反异构酶活性及其遗传变异。根据Gen Bank数据库PPIA基因的序列信息,克隆了脊椎动物的PPIA基因并构建其原核表达载体,其中鼠耳蝠(Myotis davidi)和绿头鸭(Anas platyrhynchos)的PPIA基因序列为首次报道。利用大肠杆菌表达GST-Cyp A融合蛋白并进行亲和层析,切除GST标签后再进行分子筛层析,获得纯化的CypA蛋白。利用胰糜蛋白酶偶联法测定CypA的肽基脯氨酰顺反异构酶活性,发现12种脊椎动物CypA的肽基脯氨酰顺反异构酶活性无显著差异。同时,通过一系列遗传变异和分子进化分析,发现12种脊椎动物CypA的酶活位点、CsA结合位点等重要功能域的氨基酸序列完全一致,而且其结构和在染色体中的基因定位也非常保守。研究结果表明,脊椎动物CypA的关键功能域高度保守,这是CypA维持其酶活及生物学功能的有力保障。     

人亲环素A基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

用于防治器官移植排斥反应的药物CsA发挥作用必须由体内受体蛋白亲环素(CyP)来介导。CyP是一个功能相关的蛋白家族,具有肽基脯氨酸顺/反异构酶(PPIase)活性,能催化细胞内蛋白质的折叠、装配和运输。CyP自身抗体与某些自身免疫病也有关系。亲环素A(CyPA)是免疫抑制剂CsA在体内的主要受体蛋白。本研究对CyPA基因进行了克隆和序列测定,并构建了表达载体,在大肠杆菌中获得高水平表     

Pin1促进肿瘤发展相关机制的研究进展

脯氨酰顺反异构酶1(peptidyl-prolyl cis-trans isomerase NIMA-interacting 1,Pin1)为细胞内主要起信号传导作用的小分子蛋白。Pin1在肿瘤中的异常表达和信号调控促进肿瘤的发展,包括诱导耐药、辅助致肿瘤性病毒感染、参与肿瘤的缺氧代谢和其它信号调控等。本文对于Pin1的促肿瘤发展特点进行简要总结。     

Cyclophilin A在心脑血管疾病方面的研究进展

亲环素A(eyelophilinA,cyPA)是一种胞质蛋白,属于亲免素家族(Cyclophilins)成员.它广泛存在并且大量表达于各种组织中,高度保守,具有肽脯氨酰顺反异构酶活性,能够参与多种信号转导途径.亲环素A具有很多生物学功能,包括血管疾病和免疫调节、肿瘤发生等.本文就Cyciophilin A蛋白在心脑血管疾病中的研究进展进行综述.     

亲免蛋白在植物中生理功能的研究进展

亲免蛋白(immunophilin)是在生物体内普遍存在的一类蛋白,它们的共同特征是拥有肽基脯氨酰顺/反异构酶活性(peptidyl prolyl cis/transisomerase,PPIase)结构域。亲免蛋白在植物中存在的数量最多,在植物细胞的各个部位都有分布,对植物细胞的生命活动有广泛的影响。本文就目前亲免蛋白的研究现状,总结了它们在植物的生长发育、对逆境反应过程中的生理作用,以及叶绿体亲免蛋白在光合作用中的关键功能。     

亲免素在植物体内的功能研究进展

亲免素(immunophilin)是一种免疫抑制剂受体,广泛存在于细菌、病毒、真菌、植物和动物等生物体中。植物体内亲免素由FK506结合蛋白(FKBPs)、亲环素(CYPs)和parvulin蛋白构成。大多数亲免素具有肽基脯氨酰顺反异构酶活性,可以作为分子伴侣指导蛋白质的正确折叠。该文总结了亲免素在激素信号传递、光合作用、胁迫响应及基因表达等方面的最新研究进展,并对今后该领域的研究进行了展望。     

亲环蛋白在病毒感染中的作用

亲环蛋白家族是一类具有肽酰-脯氨酰顺反异构酶活性的蛋白.亲环蛋白不仅具有帮助蛋白质组装和折叠、参与调节细胞内信号转导通路等多种生物学功能,还在病毒感染及病毒的复制周期中起到重要作用.本文就亲环蛋白在病毒感染过程中的具体分子机制进行综述,旨在更深入的阐明病毒的感染过程并为寻找潜在的抗病毒药物靶标提供新的理论依据及思路.     

淋病奈瑟菌肽基脯氨酰异构酶的原核表达及其作为候选疫苗的初步评价

【背景】淋病是我国主要的性传播疾病之一,感染淋病奈瑟菌可促进人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus, HIV)的传播和感染。目前我国淋病发病人数呈上升趋势,随着多重耐药菌株的出现,亟须研发保护性疫苗来防治淋病的传播和感染。【目的】分析淋病奈瑟菌(Neisseria gonorrhoeae, NG)肽基脯氨酰异构酶(peptidyl-prolyl isomerase, PPIase)蛋白的高级结构和表位,探讨其作为疫苗和分子诊断靶点的潜力。【方法】利用生物信息学软件分析PPIase蛋白的极性、亲水性、柔韧性、表面可及性、二级和三级结构,以及T、B细胞表位等;用pET32a(+)质粒构建PPIase蛋白的原核表达系统并纯化蛋白,用纯化的重组蛋白和超声波破碎的NG全菌抗原分别免疫BALB/c小鼠,收获免疫血清;制备NG全细胞抗原,分别以全细胞抗原酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)和间接免疫荧光试验检测重组PPIase蛋白血清抗体与NG全细胞表面抗原的结合情况。【结果】生物信息学分析结果显示,...     

肠炎沙门菌肽脯氨酰顺反异构酶SlyD的基因敲除、表达及酶学特征

【目的】以肠炎沙门菌肽脯氨酰顺反异构酶SlyD为对象,构建基因缺失株及表达纯化该蛋白,为研究其在肠炎沙门菌致病性与应激等方面的作用奠定基础。【方法】参考Gen Bank登录的肠炎沙门菌基因组序列设计用于slyD基因敲除及原核表达的特异引物,运用自杀质粒介导的同源重组技术对肠炎沙门菌C50041 slyD基因进行敲除,构建C50041ΔslyD缺失株;原核表达SlyD蛋白,通过α-糜蛋白酶耦联法对其PPIase活性进行测定;利用生物信息学相关软件,分析SlyD蛋白的氨基酸序列及功能域。【结果】PCR鉴定与测序结果证明成功构建了肠炎沙门菌C50041ΔslyD缺失株,其生长特性与野生株基本一致;SDS-PAGE及PPIase活性分析表明,获得了具有生物活性的可溶性SlyD蛋白;生物信息学分析显示SlyD蛋白由FKBP样肽脯氨酰顺反异构酶结构域、分子伴侣功能域和金属结合区域3个功能区域组成。【结论】成功获得了肠炎沙门菌C50041ΔslyD缺失株和具有PPIase活性的重组SlyD蛋白。     

茧蜂病毒感染Hi5细胞与亲环素A的相关性研究

茧蜂病毒（Microplitis bicoloratus bracovirus,MbBV）属于多分DNA病毒（polydnavirus,PDV）的一种,主要存在于膜翅目茧蜂科寄生蜂中,对于寄生蜂成功寄生宿主起着至关重要的作用。而亲环素A（cyclophilin A,CypA）是一种肽基脯氨酰顺反异构酶,参与免疫反应等多种细胞活动。主要探讨了茧蜂病毒在感染昆虫细胞的过程中,是否与CypA存在相关性。研究结果显示,在粉纹夜蛾(Trichoplusia ni Hübner)卵细胞系（High Five,Hi5）培养基中加入茧蜂病毒24 h后,通过PCR可扩增出与病毒基因大小一致的目的片段,表明Hi5细胞已被茧蜂病毒感染。在病毒感染细胞后,CypA的基因转录水平显著升高,其蛋白表达水平也有所增加;当沉默cypa基因或抑制CypA活性后,实时荧光定量PCR（real-time fluorescence quantitative PCR,qRT-PCR）结果显示,茧蜂病毒基因中的vank86基因转录水平显著下降;而过表达cypa基因,可使vank86基因转录水平上升。研究结果提示,茧蜂病毒在感染昆虫细胞的过程中,可能与CypA存在一定的相关性。     

斜纹夜蛾普通气味结合蛋白GOBP1基因的表达定位分析

气味调控斜纹夜蛾Spodoptera litura（鳞翅目,夜蛾科）的交配和产卵行为,而嗅觉气味结合蛋白（OBP）是昆虫与外界环境进行化学信息交流中的一种重要蛋白。本研究基于已报道的斜纹夜蛾普通气味结合蛋白GOBP1基因cDNA序列（GenBank登录号为EF159978）设计引物,通过RT-PCR法分析了GOBP1 mRNA的组织特异性表达情况,并对GOBP1基因条带进行了克隆、测序和Blast比对。此外,再通过RNA原位杂交的方法进一步分析了GOBP1 mRNA在触角中的表达定位。结果表明:GOBP1只在斜纹夜蛾的触角组织中表达,而且GOBP1转录本较多分布于靠近嗅觉感受器即触角边缘部位。这些结果进一步说明GOBP1是斜纹夜蛾嗅觉过程中的重要蛋白,同时为深入研究GOBP1与其他蛋白的相互空间定位关系、GOBP1的功能等奠定了基础。     

雷帕霉素对二种鳞翅目昆虫细胞自噬和凋亡的影响

以2种鳞翅目昆虫细胞为材料,采用雷帕霉素进行处理,初步研究自噬作用与昆虫细胞凋亡的关系。结果表明:雷帕霉素能够提高家蚕细胞系BMN-e细胞的自噬水平,并能诱导BMN-e细胞发生凋亡;自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤能抑制雷帕霉素诱导的BMN-e细胞凋亡。相反,雷帕霉素虽能诱导斜纹夜蛾细胞系SL-HP细胞的自噬水平提高,但不能诱导斜纹夜蛾Spodoptera litura(Fabricius)细胞发生凋亡;雷帕霉素的预处理能抑制放线菌素D诱导的斜纹夜蛾细胞系SL-HP细胞发生凋亡;自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤对放线菌素D诱导的细胞凋亡没有影响。因此家蚕Bombyx mori细胞自噬水平的提高与细胞凋亡具有正相关性,而斜纹夜蛾细胞自噬水平的提高与细胞凋亡不相关,相反还对细胞凋亡的诱导具有一定的抑制作用。     

非洲菊亲环素家族基因GCyP的克隆与生物信息学分析

亲环素(Cyclophilins,CyPs)具有肽脯氨酰顺反异构酶活性,催化蛋白质折叠过程,并且起着分子伴侣的作用,同时参与mRNA加工和信号转导等生物学过程.本研究在抑制性消减杂交获得表达序列标签(EST)的基础上,通过生物信息学方法获得了非洲菊亲环素家族基因GCyP的cDNA.进而设计特异引物,以非洲菊舌状花为材料,通过RT-PCR扩增并经T-A克隆后测序,获得一条长度为732 bp的序列.该序列经生物信息学分析确认其为GCyP,编码的GCyP含172个氨基酸残基,属于单结构域胞质型亲环素.GCyP序列提交GenBank后接收,登录号为EU1269167.     

植物FKBP基因家族的结构及生物学功能

FK506结合蛋白(FK506 binding protein, FKBP)是一种在生物体中广泛存在、进化上高度保守的组成型蛋白质。除了作为免疫抑制剂FK506受体以外, FKBP还具有肽脯氨酰顺反异构酶(PPIase)的活性。FKBP在植物中是个大家族, 可作为分子伴侣与一些蛋白相互作用从而调控不同的生化过程。研究表明, 该家族基因在植物的响应胁迫和不同生长发育过程中都扮演着重要角色。最近许多新的FKBP互作蛋白的发现和鉴定表明, FKBP在调控基因表达和光合适应性方面具有广泛的生物学功能。文章对植物FKBP家族的结构特点、分类以及最新的功能研究进展进行了详细的综述。     

Sli-miR-34-5p响应植物次生物质正调控斜纹夜蛾谷胱甘肽S-转移酶基因SlGSTe1的表达

【目的】昆虫解毒酶系统是昆虫适应植物次生物质的主要机制,研究调控解毒酶基因表达的mi RNA将发现可用于害虫防治的靶标分子。本研究旨在探究Sli-miR-34-5p对斜纹夜蛾Spodopteralitura中应对植物次生物质的解毒酶谷胱甘肽S-转移酶(GST)基因的调控作用。【方法】通过实时荧光定量PCR检测Sli-miR-34-5p在斜纹夜蛾5龄第1天幼虫进食芥菜Brassica juncea后中肠中的表达;在斜纹夜蛾5龄第1天幼虫体内及细胞株中超表达Sli-miR-34-5p模拟体类似物(mimics)或抑制剂(inhibitors),采用实时荧光定量PCR和Western blot分析Sli-miR-34-5p已知或推测的靶基因的表达变化;利用双荧光素酶报告系统验证Sli-miR-34-5p对靶标基因的表达调控作用;采用生物信息学方法预测Sli-miR-34-5p可能的靶基因,以了解其可能的作用机理。【结果】结果表明,Sli-mi R-34-5p在斜纹夜蛾5龄第1天幼虫进食芥菜24和48 h时的中肠中表达显著上调。在斜纹夜蛾5龄第1天幼虫血淋巴中超表达Sli-miR-34-5p mimic,进食芥菜的斜纹夜蛾中SlGSTe1转录上调;反之,超表达Sli-miR-34-5p inhibitor,SlGSTE1蛋白水平显著下调。在斜纹夜蛾Spli-221细胞株中添加芥菜次生物质吲哚-3-甲醇(I3C),Sli-miR-34-5p和SlGSTe1的表达量均呈现上调的趋势;此外,在细胞中转染Sli-miR-34-5p mimic,SlGSTe1的表达水平明显上调。然而,生物信息学预测和双荧光素酶报告系统检测结果显示,Sli-miR-34-5p并不直接作用于靶基因Sl GSTe1。【结论】研究结果提示Sli-miR-34-5p通过促进斜纹夜蛾谷胱甘肽S-转移酶基因Sl GSTe1的表达而参与斜纹夜蛾应对植物次生物质的胁迫。     

人亲环素18抑制肌酸激酶的去折叠

新生肽链折叠过程中容易出现错误折叠与聚沉,从而导致折叠病等病理现象. 分子伴侣具有辅助其他蛋白质正确折叠,保护蛋白质分子结构的功能.本文选用人肌肌酸激酶为靶蛋白,研究了肽基脯氨酰顺反异构酶人亲环素18（human cyclophilin 18,hCyp18）对人肌肌酸激酶去折叠的作用,发现hCyp18能够抑制人肌肌酸激酶在热变性与化学变性过程中的失活与构象变化,并抑制人肌肌酸激酶在化学变性过程中的聚沉,因此推断hCyp18具有针对人肌肌酸激酶的分子伴侣功能.本文同时研究了hCyp18与人肌肌酸激酶的结合作用,对hCyp18的作用机制进行了初步探讨.