植物内质网胁迫研究进展

内质网是蛋白质折叠和蛋白质糖基化修饰的重要场所。在内质网中存在多种调控机制来确保其中的蛋白质被正确地折叠、修饰和组装,以维持内质网稳态,这对于细胞正常的生理活动十分重要。然而,多种物理、化学因素均可使内质网稳态失衡,即在应激条件下,错误折叠和未折叠蛋白质的大量积累将导致内质网胁迫(endoplasmic reticulum stress, ERS),进而会引起未折叠蛋白质响应(unfolded protein response, UPR),极端情况下还会启动细胞程序性死亡(program cell death, PCD)。目前,植物内质网胁迫方面的研究较酵母和动物滞后,因此,从内质网质量控制系统和未折叠蛋白质响应2个方面对植物内质网胁迫现有研究进行了综述,以期为进一步理解内质网胁迫与植物逆境胁迫的关系提供参考。     

内质网应激中Caspase-12的核心作用

内质网(ER)是细胞中一个重要的细胞器,主要功能是脂质的合成、储存以及蛋白质的折叠、加工等。因此,严格调控和维持内质网稳态是至关重要的。在缺氧、Ca~(2+)稳态发生紊乱或者在机体需求和蛋白质折叠装置能力不平衡等情况下都会引起内质网应激(ERS),此时内质网会启动了细胞的一个适应性反应,这种反应被称之为未折叠蛋白反应(UPR)。结果,定位于内质网的分子伴侣被诱导,蛋白质的合成会减缓,与此同时蛋白质的降解系统也会启动。如果内质网应激不能被缓解,细胞凋亡将随之发生。本综述分析了由内质网应激所引起的未折叠蛋白反应信号通道,以及Caspase-12在内质网凋亡途径中的核心作用。这为细胞凋亡的研究提供了一个新的角度,对肿瘤等疾病的治疗提供了一定的理论依据。     

CHOP/GADD153 在内质网应激介导细胞凋亡中的研究进展

内质网(endoplasmic reticulum,ER)广泛存在于真核细胞中,是负责细胞中分泌性蛋白合成和折叠的细胞器。20世纪70年代开始发现了许多干扰内质网功能的因素可直接或间接使内质网中未折叠的蛋白质堆积,使细胞处于应激状态(ER stress),细胞通过未折叠蛋白质反应(unfolded protein response,UPR)来适应内质网应激。未折叠蛋白质反应途径(UPR pathway)是一种信号转导途径,最早在酵母中阐明。近年来对哺乳动物细胞未折叠蛋白质反应途径的研究也获得了重要成果。毒性、缺氧、病毒感染等不良刺激可使细胞内环境的稳态受到破坏,诱发一系列内质网应激反应(ER stress)来维持细胞的正常功能。当细胞受到持续而强烈的刺激时,不能缓解内质网应激状态,细胞会走向凋亡。近年来的研究发现,CHOP/GADD153作为一种前凋亡分子,在内质网应激介导的细胞凋亡中发挥着重要作用,参与肿瘤、阿尔茨海默、糖尿病等诸多疾病的发生和发展过程。     

内质网应激调控细胞自噬和凋亡

内质网是真核细胞中蛋白质合成、折叠与分泌的重要膜性细胞器。当内源或外源性的刺激导致内质网的蛋白质折叠功能发生紊乱时,内质网腔内累积大量未折叠或错误折叠的蛋白质,并引起一系列后续反应称为内质网应激。此时,细胞启动未折叠蛋白反应,以清除未折叠蛋白并恢复内质网稳态。当内质网应激持续时,未折叠蛋白反应并不足以清除越积越多的未折叠蛋白,也无法去除受损伤的细胞器,细胞自噬被激活。当内质网应激过强或持续时间过长时,过度激活的自噬最终引起细胞死亡。该文就近年来内质网应激调控细胞自噬和细胞凋亡机制的研究进行综述,以期为相关领域的研究者提供新的思路。     

内质网应激与心血管疾病关系的研究进展

内质网是蛋白质折叠、转录后修饰和转运的重要细胞器,对维持细胞稳态具有重要作用。多种内外环境刺激能够引起内质网内错误折叠或未折叠蛋白的积累,即形成内质网应激。内质网应激激活未折叠蛋白反应(unfolded protein response,UPR),进而启动一系列下游信号以维持内质网稳态。但持续或过度的内质网应激激活的UPR最终导致细胞凋亡和疾病。近年来,大量研究证据表明,内质网应激参与多种心血管疾病(cardiovascular disease, CVD)的发生和发展,包括缺血性心脏病、糖尿病性心肌病、心力衰竭、动脉粥样硬化、血管钙化、高血压和主动脉瘤等,是治疗多种CVD的重要靶点。本文就内质网应激激活UPR在多种常见CVD中的调控机制以及内质网应激与CVD关系的研究进展作一简要综述。     

内质网应激介导的细胞凋亡

内质网是细胞内重要的细胞器,内质网功能的损伤引起ER应激(ERS).内质网通过激活未折叠蛋白质反应(UPR)以保护由内质网应激所引起的细胞损伤,恢复细胞功能,包括暂停早期蛋白质合成、内质网分子伴侣和折叠酶的转录激活、内质网相关性降解(ERAD)的诱导.长期过强的内质网应激诱导内质网相关性细胞凋亡,清除受损细胞,包括内质网应激诱导CHOP/GADD153表达、JNK的激活以及caspase-12蛋白水解酶的活化等一系列生物学效应.     

ERS和microRNA间的相互作用与肿瘤

内质网是细胞蛋白质翻译后修饰和折叠的重要场所. 多种外界因素诸如热激、病毒感染和低氧等均可导致内质网功能受损,表现为细胞中未折叠或者发生错误折叠的蛋白质在内质网腔内大量聚集,这种聚集将会引发细胞产生应激反应,称为内质网应激. MicroRNAs 是一类内源性非编码 RNAs,通过调控基因的表达来发挥重要的功能. 越来越多的研究表明,内质网应激和microRNAs之间通过相互作用参与诸多重要的生理过程. 本文综述了内质网应激和microRNAs两者的相互作用与肿瘤发生发展的关系,以期对肿瘤发生发展的过程调控机制有更为深入的理解,为发展新的肿瘤治疗方案提供思路.     

内质网应激在帕金森病发病机制中的研究进展

内质网是真核生物加工、修饰、分泌蛋白质和储存钙离子的重要细胞器。错误折叠/未折叠/突变蛋白在内质网中累积、氧化应激和钙离子平衡紊乱破坏了蛋白质的清除机制,引发内质网应激,因而激活了一种称为未折叠蛋白反应的适应性应激反应。未折叠蛋白反应信号由3种应激感受分子调节,它们诱导独立并汇聚的信号通路来维持内质网稳态,或者在长期应激状态下最终触发细胞死亡。内质网应激在帕金森病的发病进程中有着重要作用,本综述就内质网应激在帕金森病中的发生、发展过程及对帕金森病的影响作一综述。     

未折叠蛋白反应的信号转导

在内质网中,分泌性蛋白、跨膜蛋白和内质网驻留蛋白折叠成天然构象,经过修饰后,形成有活性的功能性蛋白质。如果蛋白质在内质网内的折叠受到抑制,造成未折叠蛋白聚集,将引起内质网应激。激活未折叠蛋白反应（unfolded protein response,UPR）,使蛋白质的生物合成减少,内质网的降解功能增强,从而降低内质网负担,维持细胞内的稳态。如果内质网应激持续存在,则可能诱发细胞凋亡。研究表明,未折叠蛋白反应能在多种肿瘤细胞中发生,并能促进肿瘤细胞的生长。本文对未折叠蛋白反应与肿瘤研究的最新进展进行综述。     

未折叠蛋白质应答

内质网是真核细胞中蛋白质合成、折叠与分泌的重要细胞器.细胞进化出一套完整的机制来监督和帮助内质网内蛋白质的折叠与修饰.而当错误折叠的蛋白质累积时,细胞通过一系列信号转导途径,对其进行应答,包括增强蛋白质折叠能力、停滞大多数蛋白质的翻译、加速蛋白质的降解等.如果内质网功能素乱持续,细胞将最终启动凋亡程序.这些反应被统称为未折叠蛋白质应答(unfolded protein response,UPR).UPR是多个信号转导通路的总称,包括IRE1-XBP1、PERK-ATF4以及ATF6等信号途径.除了应激条件外,UPR还被用于正常生理条件下的调节,例如胆固醇合成代谢的负反馈调控.