分子马达KIF1A的研究进展

驱动蛋白家族成员1A(kinesin family member 1A,KIF1A)属于向微管正向端移动的驱动蛋白第三家族,它能够利用三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)水解释放的能量实现沿微管定向运动。KIF1A是轴突末端的突触囊泡体沿微管输运的重要载体,其马达结构域的突变将导致多种与神经有关的疾病和缺陷。文中主要综述了近年来KIF1A有关的生命过程和疾病的研究进展,介绍了KIF1A催化ATP水解反应的各中间态结构,同时基于这些结构信息,阐述了KIF1A的运动形式、核苷酸轮换机制和运动机理,并对今后的研究前景进行了展望,旨为KIF1A相关研究提供思路。     

靶向微管抗肿瘤药物研究进展

微管由微管蛋白组成,在细胞分裂、细胞内物质运输、信号传递、维持细胞形态等过程中起着重要作用.一些干扰微管功能的化合物可使细胞停滞在有丝分裂期而抑制细胞增殖.相对于正常细胞,肿瘤细胞有丝分裂异常频繁,以微管作为抗肿瘤的靶点已成为研究热点.作用于微管的微管蛋白抑制剂通过抑制微管蛋白的聚合促进微管解聚或者抑制微管解聚促进微管蛋白聚合来破坏微管动态平衡、干扰肿瘤细胞纺锤体形成、阻断细胞分裂、抑制肿瘤增殖,现就微管蛋白抑制剂的研究进展作一综述.     

γ-微管蛋白研究进展

概述了近年来对γ-微管蛋白复合体结构、分子机制以及功能的研究进展.γ-微管蛋白是真核生物体内一种重要的保守性功能蛋白,以γ-微管蛋白小复合体和γ-微管蛋白环式复合体两种形式存在.通过γ-微管蛋白复合体结合蛋白定位于微管组织中心,参与微管的晶核起始以及有丝分裂纺锤体的组装等细胞功能.     

葡萄糖、棕榈酸通过ROCK1-KIF2A通路诱导结肠癌细胞中心体扩增

为了研究微管解聚酶KIF2A如何参与葡萄糖、棕榈酸诱导的结肠癌HCT116细胞中心体扩增,该实验使用葡萄糖(Glu,25 mmol/L)、棕榈酸(Pal,150 μmol/L)处理HCT116细胞后,再使用ROCK1抗体免疫沉淀其相互作用蛋白,并将沉淀结果通过高通量质谱HPLC/MS鉴定。通过Western blot、siRNA、免疫荧光验证ROCK1的相互作用蛋白。结果显示,在葡萄糖、棕榈酸共同处理后,中心体定位的ROCK1可结合中心体蛋白定位的微管解聚酶KIF2A。敲降KIF2A的表达可降低葡萄糖、棕榈酸诱导的中心体扩增率。生物信息学分析显示,癌组织KIF2A的mRNA表达水平较健康组织显著增加(健康组织3.275±0.385,Stage I 4.460±0.682,Stage II 4.436±0.620,Stage III 4.365±0.680,Stage IV 4.442±0.555,P0.01),不同临床分期的结肠癌组织中KIF2A的表达量无显著差异。KIF2A的低表达与结肠癌的不良预后呈正相关(中位生存期为低表达1 765天vs高表达3 042天)。综上所述,ROCK1-KIF2A通路在葡萄糖、棕榈酸诱导的中心体扩增中起到了关键作用,为糖尿病相关的结肠癌综合防治提供了实验依据。     

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。     

NuMA的分布和功能

核有丝分裂器蛋白（Nuclear Mitotic Apparatus Protein,NuMA）是一种在间期细胞核内有大量表达的大分子蛋白。NuMA是微管聚合因子,能使微管锚定于纺锤体极。在细胞有丝分裂,减数分裂过程中对纺锤体的形成和形态的雏持发挥重要作用。     

NuMA 的分布和功能

核有丝分裂器蛋白(Nuclear Mitotic Apparatus Protein,NuMA)是一种在间期细胞核内有大量表达的大分子蛋白。NuMA是微管聚合因子,能使微管锚定于纺锤体极。在细胞有丝分裂,减数分裂过程中对纺锤体的形成和形态的维持发挥重要作用。     

KIF26B在非小细胞肺癌发生发展过程中的表达与功能研究

驱动蛋白与肿瘤的发生有密切联系，但对 KIF26B驱动蛋白在非小细胞肺癌的表达和相关功能作用的研究甚少。为了探索KIF26B在非小细胞肺癌中的表达水平及潜在机制，通过干扰KIF26B后探索对非小细胞肺癌增殖、侵袭、迁移、细胞周期、凋亡以及相关蛋白表达量的影响。对mRNA TCGA 数据库信息分析得出，KIF26B基因在非小细胞肺癌中高表达。qRT-PCR 检测 KIF26B在几株常见非小细胞肺癌细胞系中的表达水平，筛选出 KIF26B在A549 和 NCI-H292细胞系中高表达。利用 RNA干扰技术(RNA interference, RNAi)敲低 A549 和 NCI-H292细胞的 KIF26B基因，通过CCK8、采用实时细胞分析仪、平板克隆及 Transwell 实验检测敲低 KIF26B基因后的生物学功能，免疫印迹法检测蛋白表达水平。结果显示，敲低KIF26B后A549 和 NCI-H292细胞增殖明显降低，侵袭及迁移能力明显减弱。敲低KIF26B后阻碍了A549 和 NCI-H292细胞从G1期向S期的转变，同时凋亡细胞明显增多，与之相关的细胞周期蛋白 D1、Bcl-2、E-cadherin和Vimentin的表达水平显著下调，同时活化的半胱天冬酶-3（active Caspase-3）和其剪切底物 PARP1 的剪切体（cleaved PARP1）表达水平显著上调。结果表明KIF26B可能作为非小细胞肺癌发生的促癌基因，参与了非小细胞肺癌的发生及发展过程。KIF26B有望成为非小细胞肺癌治疗的潜在靶点。     

可视化紫杉醇肿瘤耐药评价细胞系的建立及应用

目的:构建稳定表达微管蛋白(GFP-α-tubulin)及组蛋白(RFP-H2B)的HeLa细胞系,用来观察肿瘤细胞有丝分裂中的染色体及微管运动,以及在紫杉醇作用下肿瘤细胞产生耐药的实时过程。方法:利用慢病毒感染的方法构建稳定标记GFP-α-tubulin及RFP-H2B的HeLa细胞系;以此为基础,利用Time-lapse显微镜实时观察该细胞有丝分裂过程中染色体及微管的运动;而后在GFP-α-tubulin/RFP-H2B/HeLa细胞系加入微管相关化疗药后,利用Time-lapse显微镜及Image J软件分析微管的光强变化。结果:构建的细胞具有正常的有丝分裂进程,定量GFP-α-tubulin的光强可用来反映微管的稳定性;在该细胞中过表达癌基因Aurora A并加入紫杉醇处理,可通过标记的微管及组蛋白的动态变化观察到细胞逃逸紫杉醇导致的细胞凋亡,最终产生多核的非整倍体耐药表型。结论:GFP-α-tubulin/RFP-H2B/HeLa细胞系不但可作为研究染色体排列及微管形态的细胞模型,对于评价紫杉醇导致的肿瘤细胞耐药也有重要的应用价值。     

Kinesin-2家族在模式生物中的功能研究进展

Kinesin-2蛋白是Kinesin超级蛋白家族的一个亚家族,成员包括KIF3A,KIF3B,KIF3C以及KIF17。作为分子马达蛋白,Kinesin-2家族成员参与了细胞内多种蛋白复合体及囊泡的运输,对细胞行使各种生物学功能非常重要。近年来发现Kinesin-2在纤毛内物质运输方面发挥重要作用,其功能缺陷可导致纤毛发育异常,进而影响组织器官的发育,并最终导致多种纤毛疾病的形成。本综述将对近期Kinesin-2的研究进展进行介绍,将着重介绍kinesin-2家族成员在模式生物研究中的新进展。     

神经干细胞分化过程中微管蛋白表达变化的光电镜观察

目的对神经干细胞向神经元定向分化过程中微管蛋白的表达变化进行光、电镜观察研究。方法采用细胞培养技术、免疫荧光技术以及免疫电镜技术对神经干细胞向神经元定向分化过程中微管蛋白的表达变化进行观察。结果在神经干细胞向神经元定向分化的不同时期,存在微管蛋白的表达变化,在分化初期以核周附近分布明显,随神经元的成熟散在分布于胞质中及突起内,形成细网状,构成细胞骨架,维持细胞形态。结论在神经干细胞向神经元定向分化过程中伴随有微管蛋白的表达变化,随神经元的成熟而构成细胞骨架,维持细胞形态。     

小鼠孤雌胚早期发育过程中γ-微管蛋白的动态变化

微管蛋白是构成微管的主要蛋白,其中α、β亚单位形成异二聚体,而γ-微管蛋白在微管组装中起作用。为了研究小鼠早期孤雌胚中廿微管蛋白的动态变化,本实验采用了免疫荧光化学染色与激光共聚焦显微镜观察相结合的方法,在SrCl2激活的卵母细胞减数分裂以及早期孤雌胚有丝分裂过程中对γ-微管蛋白进行了定位观察。结果显示,SrCl2和细胞松弛素B（cytochalasin B,CB）诱导的第二次减数分裂中期（metaphase Ⅱ ofmeiosis,MII）小鼠卵母细胞恢复减数分裂,并且纺锤体始终与质膜平行,表明纺锤体旋转被抑制,但核分裂不受影响。减数分裂过程中γ-微管蛋白主要定位于中期纺锤体两极和后期分开的染色单体之间;孤雌活化两雌原核形成以后,γ-微管蛋白聚集在两雌原核周围。在早期孤雌胚有丝分裂间期无定形的γ-微管蛋白均匀分布于核;前中期γ-微管蛋白向两极移动,遍布于整个纺锤体区。有丝分裂中期、后期和末期廿微管蛋白的分布变化与减数分裂相似。结果表明,SrCl2和CB激活的MII卯母细胞产生杂合二倍体;γ-微管蛋白具有促微管负极帽形成和稳定微管的功能,从而促进纺锤体的形成;分裂后期和末期廿微管蛋白的重新分布可能是由纺锤体牵引同源染色体分离所诱导的：γ-微管蛋白负责两雌原核的迁移靠近。     

非小细胞肺癌组织KIF2A、KIF2C、KIF20A mRNA表达与临床病理特征和预后的关系

摘要 目的：探讨非小细胞肺癌（NSCLC）组织驱动蛋白超家族成员2A（KIF2A）、驱动蛋白超家族成员2C（KIF2C）、驱动蛋白超家族成员20A（KIF20A）信使核糖核酸（mRNA）表达与临床病理特征和预后的关系。方法：选择2016年9月至2019年9月天津医科大学总医院手术切除的NSCLC患者106例,取其癌组织及其对应的癌旁组织,应用荧光定量聚合酶链式反应（RT-qPCR）检测组织中KIF2A、KIF2C、KIF20A mRNA表达,分析其与临床病理特征的关系。应用 Pearson相关性分析NSCLC组织中KIF2A、KIF2C、KIF20A mRNA表达间的关系。随访3年,应用Kaplan-Meier生存曲线分析KIF2A、KIF2C、KIF20A mRNA表达与患者预后关系。结果：NSCLC癌组织中KIF2A、KIF2C、KIF20A mRNA表达水平显著高于癌旁组织（P<0.05）。低分化、淋巴结转移、临床分期Ⅲ A 期NSCLC癌组织中KIF2A、KIF2C、KIF20A mRNA表达水平显著高于中高分化、无淋巴结转移及临床分期I、II期NSCLC癌组织（P<0.05）。Pearson相关分析显示,NSCLC癌组织中KIF2A mRNA表达与KIF2CmRNA、KIF20A mRNA表达呈正相关,KIF2C mRNA表达与KIF20A mRNA表达呈正相关（P<0.05）。Kaplan-Meier法分析显示KIF2A mRNA低表达组、KIF2C mRNA低表达组、KIF20A mRNA低表达组3年生存率分别为（84.78%,86.27%,81.48%）显著高于KIF2A mRNA高表达组、KIF2C mRNA高表达组、KIF20A mRNA高表达组（59.62%,55.32%,59.09%）（P<0.05）。结论：KIF2A、KIF2C、KIF20A mRNA在NSCLC组织中存在高表达,且与低分化、淋巴结转移、临床分期及预后有关。     

绿豆根尖细胞微管骨架有丝分裂时相发育变化的研究

提纯猪脑微管蛋白,制备兔抗微管蛋白抗血清,以此抗体与羊抗兔ｌｇＧ－ＦＩＴＣ因清,对绿豆根尖细胞进行间接免疫荧光标记和荧光显微镜检,得到了绿豆根尖细胞有丝分裂微管骨架周期发育变化的时相,如：早前期带,纺棰体微管,成膜体微管等,结果证明了双子叶植物具有与单子叶植物相似的细胞分裂微管周期时相,表明了微管架周期时相变化在高等植物中具有普遍性和共同变化的规律,讨论了微管骨架时相发育变化与染色有丝分裂行为的关     

秋水仙碱处理为何能得到多倍体植物?

答在细胞有丝分裂的中期会发生染色体向两极移动的现象,而染色体的运动又有赖于微管的参与作用。微管的组成成分是微管蛋白。在活的细胞中,微管蛋白既可以聚合成微管,有时微管又可以解聚成微管蛋白。另外,微管蛋白能与秋水仙碱等植物碱特异结合,而且一旦结合即能阻止微管蛋白聚合成微管。正在分     

.用酵母双杂交系统筛选CENP-E相互作用蛋白

纺锤体检验点(spindle checkpoint)是一个重要的细胞分裂生化调节通路, 可监督染色体正确分离和传代．着丝粒相关蛋白E (centromere-associated protein E, CENP-E)是一个分子量为312 kD的微管马达驱动蛋白,可以衔接纺锤体微管与动点并参与纺锤体检验点调控．为研究CENP-E的作用机理,以其动点结合区域为诱饵蛋白,用酵母双杂交技术从人HeLa细胞 cDNA 文库中筛选出了Nuf2蛋白．体外的pull-down实验和体内的免疫共沉淀实验表明, Nuf2蛋白通过其卷曲螺旋(coiled-coil) 功能域特异结合CENP-E的 C 末端区域,间接免疫荧光显示Nuf2与CENP-E共定位于细胞有丝分裂期染色体的动点．由此推论, CENP-E 通过Nuf2的直接作用参与构筑动点-微管界面,进而参与细胞有丝分裂纺锤体检验点信号转导通路,为染色体正确分离发挥调控作用．     

微管解聚相关蛋白质Kinesin-13、Stathmin和Katanin

微管是细胞骨架的主要成份,参与细胞内物质的运输与细胞形态的维持,还与有丝分裂和减数分裂等生命活动密切相关。大多数微管都表现出动力学的不稳定性,处于动态的聚合和解聚及之间的随机转换状态。Kinesin-13、Stathmin和Katanin是三类能够解聚微管的蛋白质,在纺锤体组装、染色体分离和神经元发育过程中起重要作用。本文主要对这三类微管解聚相关蛋白质的结构、功能、解聚机制进行了简要介绍,并对它们的解聚机制进行了比较。     

综述:Tau蛋白过度磷酸化机制及其在阿尔茨海默病神经元变性中的作用

Tau蛋白是神经元中含量最高的微管相关蛋白,其经典生物学功能是促进微管组装和维持微管的稳定性．在阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)患者,异常过度磷酸化的Tau蛋白以配对螺旋丝结构形成神经原纤维缠结并在神经元内聚积．大量研究提示,Tau蛋白异常在AD患者神经变性和学习记忆障碍的发生发展中起重要作用．本课题组对Tau蛋白异常磷酸化的机制及其对细胞的影响进行了系列研究,发现Tau蛋白表达和磷酸化具有调节细胞生存命运的新功能,并由此对AD神经细胞变性的本质提出了新见解．本文主要综述作者实验室有关Tau蛋白的部分研究结果．     

γ-微管蛋白与细胞内微管的分子组装

微管是真核细胞的骨架系统之一,它对于支持细胞形态、参与细胞的各种运动、细胞内大分子物质的运输及细胞器的位移有重要作用。微管还是构成动物细胞中心体、纤毛和鞭毛、有丝分裂纺锤体等结构的主要元件。微管是中空的圆柱状结构,直径（外径）约２５ｎｍ。组成微管的主要化学成分是球状的ａ－和Ｂ－微管蛋白,分子量大约均为５５ｋＤ。在体外,球状的ａ－、Ｂ－微管蛋白聚合成圆柱状微管已有比较明确的实验模式［１］,在离体实验中,有足够的ａ－和Ｂ－微管蛋白及适量的ＧＴＰ和Ｍｇ２＋。在３７°Ｃ、ｐＨ６．８的条件下,微管蛋白能自…     

双子叶植物细胞周期微管骨架的时相变化的免疫荧光显微研究

本工作用两个循环的组装－去组装超速离心法提取和纯化猪脑微管蛋白,制备兔抗微管蛋白血清,并首次用免疫荧光显微术,对双子叶植物绿豆根尖细胞周期微管骨架各时相的排布进行了检测和分析。讨论了微管周期和染色体周期的细胞有丝分裂行为。