CREB研究进展

CREB是cAMP应答元件结合蛋白(cAMPresponseelementbindingprotein)的简称,它于80年代后期被发现。CREB由341个氨基酸残基组成,分子量43000。分子结构分两个区域,N端区域与调节转录的功能有关,C端区域是与启动子结合的部位。CREB是CREBATF家族中的一个成员,它包括8种分子亚型,其中CREBα和CREBΔα最为重要。CREB是一种细胞核内调控因子,它通过自身磷酸化实现调节转录的功能。CREB与学习记忆分子神经机制的关系特别受到注意。CREB能促进果蝇和小鼠等动物长时程记忆的形成。开展对CREB在人类大脑记忆活动中功能的研究,是分子神经生物学家感兴趣的课题。     

盐诱导激酶对TORC-CREB复合体的调节及其与高血压、糖尿病的关系

环腺苷酸反应元件结合蛋白(cyclic AMP responsive element-binding protein,CREB)是受cAMP和Ca²⁺共同激活的转录因子,其目的基因产物涉及广泛的生理过程,如细胞增殖与存活、糖与脂类代谢、类固醇激素合成、学习与记忆等．新近发现的CREB活性调节转导子(transducer of regulated CREB activity,TORC)通过核-质穿梭调节CREB的活性而控制目的基因的转录与表达．盐诱导激酶(salt-inducible kinase,SIK)是一组丝氨酸/苏氨酸激酶,包含SIK1、SIK2和SIK3．这些蛋白激酶通过影响TORC的磷酸化水平,改变其在核-质中的分布,间接影响CREB目的基因的转录与表达．在某些器官与组织中,SIK(SIK1)也是CREB目的基因之一,因此SIK与TORC-CREB复合体形成一个完整的负反馈调节环路．TORC-CREB复合体广泛存在于多种器官与组织,如胰岛β-细胞、肝脏、肾上腺皮质和骨骼肌中,与胰岛β-细胞存活、肝脏糖异生、类固醇激素合成、骨骼肌线粒体增生与脂肪酸β氧化密切相关．将重点讨论SIK对TORC-CREB复合体的反馈调节及其与高血压、糖尿病发生的关系．     

信号转导通路与表观遗传模式在学习和记忆中的作用

海马区神经突触长时程增强(LTP)是应用最广的神经突触可塑性研究模型,为学习和记忆脑功能的基础.cAMP反应元件结合蛋白(cAMP-CREB)、Ras/细胞外信号调节激酶(Ras /ERK)等信号通路参与了学习和记忆的过程.通过组蛋白乙酰化和DNA甲基化对染色质结构进行调节,可以介导长时间、持续性的学习和记忆行为变化,其中,丝裂素活化蛋白激酶(MAPK)级联通路起到了关键作用.本文就学习和记忆形成中的信号转导、表观遗传模式及两者在学习和记忆中的作用进行综述.     

昆虫记忆的形成机制及生态适应性

介绍近十几年来利用蜜蜂Apis mellifera L.、果蝇Drosophila melanogaster Meigen和寄生蜂等昆虫对学习和记忆行为研究的成果。这些研究表明昆虫的记忆形成是多阶段的。从短时记忆向长时记忆的形成过程中,cAMP反应元件结合蛋白(cAMP response element-bindingprotein,CREB)起重要的作用;而蘑菇体是学习、记忆形成的主要位点。已有的研究还表明昆虫记忆的动态是适应于不同物种的生态学需要。这些研究为探索昆虫和其它动物记忆的形成和生态适应性提供了理论基础。     

β-淀粉样蛋白对海马长时程增强的影响

β-淀粉样蛋白(amyloid β-protein,Aβ)在脑内沉积形成的老年斑是阿尔茨海默病(Alzheimer’sdisease,AD)的一个主要病理特征。然而,目前研究表明,在AD出现神经变性前的早期记忆功能障碍中,可溶性Aβ已经发挥了重要作用。可溶性Aβ引起认知功能下降的机制目前尚不清楚。海马长时程增强(long-term potentiation,LTP)是反映突触可塑性的重要指标,被认为与学习和记忆的形成有关。关于Aβ影响海马LTP的研究报道,尤其是利用转基因动物取得的研究成果,为解释AD患者出现的学习记忆功能障碍提供了有力的实验证据。本文结合近年来对AD进行的诸多基础性研究,扼要介绍了Aβ尤其是可溶性Aβ及其活性片段对海马LTP的影响,并讨论了Aβ抑制海马LTP的可能机制。     

转录因子CREB对细胞周期调控机制的研究进展

细胞周期是一个复杂而精细的调节过程,有许多蛋白参与。其cyclin、CDK、CKI是细胞周期调控的内源性分子,三者在细胞周期中相互协调并与细胞信号转导通路之间形成复杂的调控网络。cAMP应答元件结合蛋白(cAMP response element binding protein,CREB)作为细胞核内调控因子,通过自身磷酸化实现调节功能,改变cyclin、CDK和CKI的转录,从而调控细胞周期。该文就近年来CREB对细胞周期调控的研究进展作一综述。     

突触长时程增强形成与学习记忆的相关研究

突触长时程增强(LTP)的形成与学习记忆有相似特征,将其作为记忆的一种模式加以研究,并深入探索LTP机制产生与静止突触的关系,长时程突触修饰与突触后神经细胞内Ca^2 的作用机制,学习行为后海马内出现的突触效能变化与行为学习之间的关系,以及BDNF对海马突触的LTP调节与长时记忆所涉及关于LTP的相关基因表达。     

CREB4基因的表达谱分析和功能初步研究

cAMP反应元件结合蛋白(cAMPresponseelement-bindingproteins,CREB)是一个哺乳动物转录因子家族,通过cAMP反应元件(cAMPresponseelement,CRE)介导cAMP和钙离子依赖性基因表达。CREB4是CREB转录家族的新成员。人肿瘤MTCpanel结果显示,CREB4在人肺癌LX-1、结肠腺癌CX-1、前列腺癌PC-3、结肠癌G1-112和胰腺癌G1-103中有表达。构建表达CREB4-LexA和CREB215~395aa-LexA的pLexA融合质粒分别转化含p8opLacZ报告质粒的酵母EGY48菌株,诱导表达后发现CREB4蛋白为转录激活因子,N端决定其转录激活活性。亚细胞定位结果显示,全长CREB4蛋白定位于细胞质,而缺失C端假定转膜结构域的CREB41~275aa蛋白突变体则转移至细胞核内。表达谱结果显示CREB4蛋白可能在人多种肿瘤组织的基因表达调控中起作用,其C端假定的转膜结构域与其转录激活功能密切相关。     

逆转LTP的研究进展

突触传递的长时程增强(long-term potentiation,LTP)被认为是学习记忆的基础之一.突触传递由已增强状态回到LTP形成前基线水平的过程称为逆转,可由低频刺激、骤冷刺激、药物处理、短时缺氧等去增强的方法获得.对逆转LTP的发现、诱导途径、特性及可能机制等进行了综述.     

Embryo and Endosperm Function and Failure inSolanumSpecies and Hybrids

Although the importance of the endosperm as a food store inmany angiosperm seeds is well known, its significance duringearly embryogenesis has been neglected. In many interspecifichybrids, and in some other situations, embryos do not developfully and abort. It has often been stated that this is causedby the endosperm failing to conduct sufficient nutrients tothe embryo, but seldom has it been suggested that the endospermactively controls most of the early stages of morphogenesisof the embryo. Information gleaned from a broad survey of theliterature, combined with additional evidence presented here,obtained fromSolanum incanumand interspecific hybrids, indicatethat the endosperm is dynamic and very active in regulatingearly embryo development. This requires highly integrated geneticcontrol of rapidly changing metabolism in the endosperm. Ininterspecific hybrids, lack of coordination may cause unbalancedproduction of growth regulating substances by the endospermand hence abortion of the embryo, or even unregulated productionof nucleases and proteases resulting firstly in autolysis ofthe endosperm and then digestion of the embryo. The endospermmay thus serve to detect inappropriate hybridization of speciesor ploidy levels and so prevent waste of resources by producingseeds that would result in sterile hybrids or unthrifty subsequentgenerations. This discriminatory function of the endosperm hasdiminished during evolution and domestication of the crop plantSolanummelongenaL.Copyright 1998 Annals of Botany Company Solanum, embryo morphogenesis, endosperm, hybrid, seed development.     

HIFs and tumors--causes and consequences

For most organisms oxygen is essential fo life. When oxygen levels drop below those required to maintain the minimum physiological oxygen requirement of an organism or tissue it is termed hypoxia. To counter act possible deleterious effects of such a state, an immediate molecular response is initiated causing adaptation responses aimed at cell survival. This response is mediated by the hypoxia-inducible factor-1 (HIF-1), which is a heterodimer consisting of an alpha- and a beta-subunit. HIF-1 alpha protein is stabilized under hypoxic conditions and therefore confers selectivity to this response. Hypoxia is characteristic of tumors, mainly because of impaired blood supply resulting from abnormal growth. Over the past few years enormous progress has been made in the attempt to understand how the activation of the physiological response to hypoxia influences neoplastic growth. In this review some aspects of HIF-1 pathway activation in tumors and the consequences for pathophysiology and treatment of neoplasia are discussed.