Cofilin蛋白功能及活性调节

Cofilin是普遍存在于真核细胞的一种肌动蛋白结合蛋白. Cofilin的基本功能是在细胞内结合和解聚F肌动蛋白（F-actin）,其活性是通过磷酸化、去磷酸化、磷酸肌醇、pH改变等进行调节.cofilin介导了细胞内的信号途径,从而调节肌动蛋白骨架的重组,对肌肉形态发育起到重要作用.目前,在各种有机体中发现了许多特征性的cofilin蛋白同系物.其中鼠和人有2种cofilin蛋白：cofilin-1（non-muscle cofilin）和cofilin-2（muscle cofilin）.本文根据目前对cofilin的研究结果,从cofilin蛋白结构、功能、活性调节、在肌肉发育中的作用及相关疾病等方面进行阐述.     

肌动蛋白解聚因子在动物生殖和胚胎发育中的作用

肌动蛋白解聚因子家族Cofilin/ADF(AC蛋白家族)属于肌动蛋白结合蛋白,是微丝骨架的一个重要调节者。AC蛋白家族能够截断微丝,促进肌动蛋白单体的解离和循环以及微丝解聚,调控微丝骨架的重建,进而影响与微丝骨架相关的一些生理功能如细胞增殖、迁移、凋亡及胚胎发育等。本文将着重介绍AC蛋白家族在动物生殖诸如精子发生、卵巢发育、卵子发生、卵裂,以及胚胎发育等过程中的调节与功能。     

LIMK1/Cofilin信号通路与肿瘤的研究进展

LIMK1是一种存在于真核生物中的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,Cofilin是存在于真核生物中的一种低相对分子质量的肌动蛋白结合蛋白。LIMK1磷酸化并使Cofilin失活,磷酸化Cofilin的肌动蛋白结合活性降低,从而导致肌动蛋白聚合并使其稳定。LIMK1/Cofilin信号通路调节细胞骨架蛋白,并且参与微丝肌动蛋白应力纤维和黏附斑形成,进而调节微丝骨架系统影响肿瘤细胞的转移。根据目前国内外的各项研究成果,就LIMK1/Cofilin信号通路与肿瘤的研究进展予以综述。     

Cofilin与肿瘤

Cofilin是肌动蛋白相关蛋白,对肌动蛋白动力学特性的调节很重要。近年发现Cofilin活化与肿瘤细胞的恶性侵袭性质有关。Cofilin的局部激活可以诱导片状伪足的形成,并影响肿瘤细胞运动的方向,从而增强肿瘤细胞的运动和迁移;抑制Cofilin的活性可以减少肿瘤细胞的运动和迁移。本文对Cofilin的结构、功能、调控机制和与肿瘤的关系进行综述。     

肌动蛋白解聚因-子/丝切蛋白:肌动蛋白重塑蛋白质家系

肌动蛋白解聚因子／丝切蛋白(actin depolymerizing factor／cofilin,ADF／cofilin)是肌动蛋白结合蛋白(actin—binding protein)家系。迄今为止,可以在所有的真核细胞中检测到ADF／cofilin。它们调节(纤)丝状肌动蛋白细胞骨架(F—actin eytoskeleton),影响细胞的各种生理功能。不同的生物有不同的ADF／cofilin,但其功能基本相似。ADF／cofilin可以使(纤)丝状肌动蛋白(F—actin)解聚合,而且这种解聚合活性是可逆的,ADF／cofilin切割F-actin并且能提高球状肌动蛋白(G—actin)离开纤维突出端(pointedend)的能力,其作用受很多因素调控。     

Cofilin 与肿瘤

Cofilin是肌动蛋白相关蛋白,对肌动蛋白动力学特性的调节很重要。近年发现Cofilin活化与肿瘤细胞的恶性侵袭性质有关。Cofilin的局部激活可以诱导片状伪足的形成,并影响肿瘤细胞运动的方向,从而增强肿瘤细胞的运动和迁移;抑制Cofilin的活性可以减少肿瘤细胞的运动和迁移。本文对Cofilin的结构、功能、调控机制和与肿瘤的关系进行综述。     

ADF／cofilin分子家族的研究进展

细胞骨架中的肌动蛋白参与了一系列重要生理活动,如肌肉收缩、胞质环流、细胞运动、胞质分裂等。这些过程的发生除了需要肌动蛋白以外,还需要一些与之结合的调节蛋白参与,现在已经发现了100多种肌动蛋白结合蛋白,其中有一类分子量为15—20KD的蛋白,如肌动蛋白解聚因子(actin depolymerizing factor,ADF)、cofilin、profilin、actophorin、depactin、de-strin、UNC-60)等,在一定条件下可以使肌动蛋白微丝解聚,统称为ADF/cofilin分子家族。     

肌动蛋白结合蛋白

肌动蛋白结合蛋白是一类调节肌动蛋白聚合、成束或交联的蛋白质,迄今已经发现160多种。通过与肌动蛋白相互作用,直接或间接参与肌动蛋白纤丝的聚合及解聚、纤丝成束与交联,从而介导细胞形态的维持、细胞运动等众多生物学功能。     

H2-calponin在细胞力学信号感知中的作用

H2-calponin是一种肌动蛋白细胞骨架结合蛋白,在平滑肌细胞和一些非肌肉细胞中均有表达,并且在发育及重建的组织中高表达。H2-calponin作为一种机械应力的胞内应答因子,受机械应力调节,通过与细胞骨架F-肌动蛋白(F-actin)及多种粘着斑蛋白相互作用,参与细胞力学信号感受与传导,在调节细胞增殖、分化、迁移以及胞质分裂等生理活动中起着重要作用。本文在介绍H2-calponin生化特征的基础上,对其在细胞应力感受及力学信号转导中的作用做一综述。     

植物微丝骨架动态变化的调节

由球形肌动蛋白聚合而成的微丝骨架,又称肌动蛋白纤维,它在细胞运动、细胞形态建成以及物质运输等诸多生命活动中发挥重要作用。细胞内微丝的解聚和聚合动态特性是微丝骨架行使功能的重要基础,并受到如微丝结合蛋白、金属离子、小G蛋白等各种因素的严格控制。植物细胞微丝骨架的研究虽然晚于动物细胞,但也取得了飞速发展。本文对植物细胞内微丝骨架动态变化的作用机制及一些主要调节因子的最新研究进展做一介绍。     

凝溶胶蛋白与创伤后炎症反应

凝溶胶蛋白(gelsolin,GSN)是机体内重要的肌动蛋白结合蛋白,对肌动蛋白的聚合/解聚具有重要调节作用。其生理效应不仅在于维持细胞结构稳定,而且参与多种细胞活动的调节过程,是一种重要的细胞功能调节蛋白。血浆型GSN是血浆肌动蛋白清除系统主要成员之一,对维持内环境稳定非常重要。严重创伤后血浆中GSN水平显著而持续降低,且与患者预后密切相关。本文综述GSN与创伤后炎症反应的关系。     

植物的肌动蛋白结合蛋白

文章介绍植物细胞内几类肌动蛋白结合蛋白（如：前纤维蛋白、形成素、肌动蛋白相关蛋白2／3复合体、肌动蛋白解聚因子和成束蛋白）的结构、性质和功能的研究进展。     

F-actin慢生长端的盖帽蛋白:红细胞原肌球调节蛋白

红细胞原肌球调节蛋白(erythrocyte tropomodulin,E-Tmod)是从红细胞膜中提取的原肌球蛋白(tropomyosin,TM)的结合蛋白.其N-端有两个TM结合位点和一个TM依赖的actin结合位点,C-端有5个富含亮氨酸的重复序列和一个TM非依赖的actin结合位点.作为F-actin慢生长端唯一的盖帽蛋白,E-Tmod与TM的N-端结合并同时与actin结合,减慢由TM包被的F-actin的解聚速度.E-Tmod编码基因高度保守,在红细胞、心肌细胞等细胞中广泛表达.E-Tmod对于F-actin和细胞骨架的组织以及对细胞力学特性的保持具有至关重要的作用.     

钙调蛋白结合蛋白通过调节细胞骨架稳定性影响肿瘤细胞运动能力

轻链钙调蛋白结合蛋白（light-chain Caldesmon,l-CaD）是一种重要的肌动蛋白结合蛋白,普遍存在于众多非肌肉细胞中。体外研究证明,l-CaD能通过与肌动蛋白的结合起到促进原肌动蛋白（G-actin）聚合、稳定肌动蛋白纤维（F-actin）结构的作用。在磷酸化作用下,l-CaD能从肌动蛋白纤维上脱离并促进肌动蛋白纤维的解聚。该研究拟考察l-CaD在细胞内对细胞肌动蛋白骨架的调节作用,阐明l-CaD对细胞运动能力的影响,作者将天然低表达l-CaD的人源性乳腺癌细胞MCF-7作为细胞模型,在MCF-7胞内以基因转染的方式高表达外源野生型l-CaD及其磷酸化突变株A1234-CaD（不可磷酸化CaD）、D1234-CaD（完全磷酸化CaD）。首先,通过激光共聚焦扫描,探讨了l-CaD对细胞骨架重排的调节;其次,通过细胞迁移transwell阵列,检测了l-CaD对细胞迁移能力的影响;最后,在单细胞层次上测定了细胞基底牵张力、胰酶刺激下的细胞基底脱附能力,并进一步检测了l-CaD对细胞迁移子过程中细胞伸张、收缩的影响。研究结果显示,l-CaD在胞内对细胞骨架的形成有显著的调控作用。非磷酸化l-CaD主要富集在细胞骨架上,增强了细胞骨架的强度,导致细胞基底牵张力以及对胰酶的耐受性增强,但对细胞的迁移能力有显著的抑制作用;磷酸化l-CaD跟细胞骨架结合能力很弱,对细胞的运动能力没有显著影响。通过磷酸化,l-CaD起到了一个“蛋白开关”的作用,通过控制细胞骨架的解聚、重排来调节细胞的运动能力。     

LIMK1/Cofilin信号通路与阿尔茨海默病

异常的肌动蛋白与切丝蛋白棒状小体(Cofilin-rods)是除了Aβ噬斑及Tau神经纤维缠结外,阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)的另一个显著病理特征。目前,在基于Aβ噬斑进行的药物开发尚未成功的情况下, Rac1/PAK/LIMK1/Cofilin的研究引起人们广泛的关注。因此,研究神经切丝蛋白(Cofilin)通路与微丝骨架(F-actin)动态周转的调控关系,可进一步揭示AD的病理机制及发现新的药物靶点。     

肌动蛋白解聚因子/cofilin功能的研究进展

肌动蛋白解聚因子（actin depolymerizing factor,ADF）/cofilin家族是一类肌动蛋白结合蛋白,它们通过切断肌动蛋白纤丝并结合到肌动蛋白单体上,在重塑肌动蛋白骨架中发挥重要作用。就ADF/cofilin家族的结构特点、调控肌动蛋白动力学的机制及其功能的最新研究进展做一简要综述,并指出了目前在ADF/cofilin功能研究方面的不足和尚需解决的问题。     

Cofilin-1在细胞核中的功能研究进展

Cofilin-1是一种肌动蛋白结合蛋白,主要通过切割肌动蛋白丝对细胞骨架进行动态重组,维系细胞内多种分子事件的有序进行。近年来,随着肌动蛋白在细胞核内的功能被逐步揭示,Cofilin-1作为肌动蛋白丝的关键调节因子之一,其在细胞核中的功能受到了广泛关注。该文通过系统阐述Cofilin-1在细胞核中的功能,如介导肌动蛋白入核,参与调控细胞核形状、染色体组织、基因转录、DNA损伤修复和细胞凋亡等,以期为深入研究Cofilin-1及其相关功能分子探索新的发展方向。     

凝溶胶蛋白与相关疾病的关系

凝溶胶蛋白（gelsolin,GSN）是一种在机体内普遍存在的,对细胞结构和代谢功能具有多种调节作用的蛋白。GSN作为凝溶胶蛋白超家族的成员之一,是一种重要的肌动蛋白（actin）结合蛋白,可通过切断、封闭肌动蛋白丝,或使actin聚集成核等方式来调控actin的结构与代谢功能.GSN不仅能在重组的肌动蛋白细丝（F-actin）中发挥作用,而且在细胞运动、细胞凋亡等细胞活动中也发挥着重要的作用。GSN有血浆型（plasma gelsolin,pGSN）和细胞质型（cytoplasmic gelsolin,cGSN）两种亚型,它们在淀粉样变性、炎症、癌症、心血管疾病、阿茨海默病（AD）及肾脏疾病中都起着重要的作用,GSN可能成为多种疾病的一个新的生物标记物或者治疗靶点。本文将就GSN与相关疾病的关系的研究进展做一综述。     

微管解聚蛋白Stathmin的研究进展

微管解聚蛋白Stathmin属于微管不稳定调节蛋白家族成员之一,具有促进微管解聚活性。Stathmin通过与细胞内多种蛋白质相互作用,参与细胞生命过程,包括调控细胞周期、细胞运动、细胞内信号转导、胞内物质运输等。Stathmin由蛋白激酶,如MAPK、CDK等磷酸化调控,在微管解聚中发挥重要作用。研究证实Stathmin的高表达与食管癌的发生发展,对作用于微管的化疗药物的疗效相关。现就Stathmin的结构特点、生物学功能、与其他分子的相互作用,及其与食管癌相关等方面的研究进展做一综述。     

hhLIM的表达及其在F肌动蛋白交联中的作用

为进一步研究hhLIM的功能及其与F肌动蛋白(F-actin)之间的相互关系,利用PCR扩增hhlim基因并将其克隆到pGEX-3X表达质粒上,重组表达质粒转化宿主菌得到稳定表达的可溶性产物,表达产物经Glutathione-Sepharose亲和纯化得到纯度达90%的融合蛋白GST -hhLIM.进而研究其在F肌动蛋白交联中的作用,以鬼比环肽和细胞松弛素处理C2C12细胞,诱导细胞骨架聚合和解聚.荧光显微镜下观察, hhLIM的分布变化与细胞骨架的形态学变化具有相关性.Western印迹证实,hhLIM主要作为细胞骨架相关蛋白而分布于F肌动蛋白组分中,肌动蛋白交联实验显示,hhLIM蛋白与F肌动蛋白具有较高的亲和力,具有促进F肌动蛋白纤维的交联并将其捆聚成束的作用.结果表明,hhLIM是一种F肌动蛋白交联蛋白,通过将F肌动蛋白纤维捆聚成束而参与骨架重构