ABC转运蛋白结构及在植物病原真菌中的功能研究进展

ABC(ATP-binding cassette)转运蛋白是最大的膜转运蛋白超家族之一,其主要功能是利用ATP水解产生的能量将底物进行逆浓度梯度运输.所有生物体都含有大量ABC蛋白.ABC蛋白位于细胞的不同空间,如细胞膜、液泡、线粒体和过氧化物酶体.通常,ABC转运蛋白由跨膜结构域(TMD)和核苷酸结合结构域(NBD)组成,分别与底物和ATP结合.NBD执行与ATP结合和水解,是ABC转运蛋白的动力引擎,TMD识别特异性配体.大多数ABC转运蛋白最初是通过研究生物体耐药性而被发现的,包括多效耐药(PDR)和多药耐药(MDR).本文对ABC转运蛋白的结构及作用机制,以及植物病原真菌中ABC转运蛋白功能的研究进展进行综述.     

ABC细胞膜转运蛋白及其介导的细胞多药耐药研究进展

ABC细胞膜转运蛋白是一个能转运多种底物的蛋白质家族,其在宿主对异物的防御机制和肿瘤细胞对抗癌药物的耐药性中发挥重要作用。ABC转运蛋白能将已进人细胞的外源性物质从胞内泵出胞外,是造成肿瘤细胞多药耐药的主要原因,其基因表达水平与细胞内药物浓度和耐药程度密切相关。近年来,肿瘤细胞多药耐药性研究炙手可热。我们简要综述ABC细胞膜转运蛋白的特点、分布、表达及其介导的细胞多药耐药方面的研究进展。     

ABC转运蛋白研究的新进展

ABC转运蛋白主要包括P-糖蛋白、多药耐药相关蛋白和乳腺癌耐药蛋白,它们属于同一家族,具有保守的功能结构域和多样化的生物学功能。ABC转运蛋白部分成员的过表达与肿瘤细胞的多药耐药性（MDR）密切相关,是导致化疗失败的主要原因。随着对MDR机制认识的深入,针对多药耐药蛋白的特异结构域已设计出多种形式的MDR逆转药物。近年来发现,ABC转运蛋白广泛存在于多种正常的组织和器官,参与药物和内、外源毒素的吸收、分布和排泄,行使解毒和防御保护的作用。因此,通过转植ABC转运蛋白基因有可能降低经济鱼类、虾等水产品中有毒污染物的积累。     

介导多药耐药的ABC转运蛋白超家族与MTX耐药性的关系研究

细胞耐药性的产生是导致肿瘤化疗失败的重要因素, 尤其是多药耐药是目前研究的一个重点。ABC转运蛋白超家族成员介导药物的外排, 与多药耐药密切相关。为了解该家族成员与MTX耐药的相关性, 进一步探讨MTX的耐药机制, 应用SuperArray基因芯片对MTX耐药前后编码ABC转运蛋白超家族成员的mdr1、mrp1、mrp2、mrp3、mrp5、mrp6和abcg2 7个基因进行检测, 并对MRP1和MRP5蛋白表达进行了验证。结果显示, 与MTX耐药性相关的ABC转运蛋白超家族成员主要为多药耐药相关蛋白, 其中mrp1和mrp5呈现高表达, 并且, 在MTX抗性细胞中, MRP5在mRNA及蛋白水平的表达均明显增强, 提示其在MTX耐药机制中起重要作用, 可能为潜在的药物作用靶点。     

ABC转运蛋白的结构与转运机制

腺苷三磷酸结合盒转运蛋白（ATP-binding cassette transponer,ABC转运蛋白）超家族是一组跨膜蛋白,具有ATP结合区域的单向底物转运泵,以主动转运方式完成多种分子的跨膜转运.ABC转运蛋白的一个亚家族与多药抗性（multidrug resistance,MDR）有关,而多药抗性是临床肿瘤化疗中需要解决的主要问题,所以其结构与转运机制一直是研究的热点.最近几年获得了一些高分辨率的ABC转运蛋白的晶体结构,该文将根据ABC转运蛋白的结构的研究进展对其可能的转运机制进行讨论.     

半分子转运蛋白ABCG2的肿瘤多药耐药性研究及其应用

肿瘤常对临床上传统使用的多种化学治疗显示其内源性或获得性的药物耐受性即多药耐药性(multidrug resistance,MDR)．这种多药耐药性主要是由一类称为ABC(ATP-binding cassette)转运体蛋白超家族的跨膜蛋白引起的,它们结合并利用水解ATP提供的能量来转运药物,导致肿瘤细胞呈现抗药性．半分子转运蛋白ABCG2是近年来才发现的可归于ABC转运体大家族中的一个新成员,在肠、肝、胎盘和血脑屏障等部位大量表达,与全分子转运蛋白如P-gp (P-glycoprotein)和多药耐药蛋白(multi-drug resistance protein,MRP)相似,可以主动地把具有不同化学结构和作用于细胞内不同靶位点的化疗药物泵出胞外,从而引起肿瘤对多种抗癌药物(包括最新开发的药物)产生抗性．最近的一些十分有趣的研究还表明,ABCG2可能与干细胞分化状态和保护干细胞发育过程中免受周围环境的影响有关,而且还发现,它在侧群骨髓和神经干细胞内大量存在,因此,ABCG2可能在基因治疗中作为选择性的蛋白质标记正受到研究者们的极大关注．同时,ABCG2的单核苷酸多态性影响其结合并转运不同的底物/药物．鉴于ABCG2在肿瘤抗药性研究中的重要性以及它的一些新功能的初步研究表明,对ABCG2的生物学功能和作用机理以及在医学实践中的应用研究必将受到更大的关注．主要阐述了半分子ABC转运蛋白ABCG2的发现、重要的生化特性和生理功能及其相关的新研究进展和问题．     

ABC转运蛋白及其在合成生物学中的应用

ABC转运蛋白(ATP-binding cassette transporter,ABC transporter)作为一种超大膜转运蛋白家族,在大多数生物体中发挥着重要作用。文中从结构特征、转运机制以及生理功能等方面论述了ABC转运蛋白的研究进展,进而着重综述了近些年来ABC转运蛋白在合成生物学领域中的应用,并为今后进一步的研究提出了展望,希望为扩展其应用提供指导。     

多烯类抗生素合成基因簇中ABC转运蛋白研究进展

ABC转运蛋白家族是一个广泛存在于不同生物细胞中且功能保守的膜蛋白亚家族;它们是一类单向底物转运泵,通常以主动转运方式完成多种分子的跨膜转运。随着抗生素合成基因簇相关研究的开展,越来越多的簇内ABC转运蛋白被鉴定出来,对其生物学功能的研究正逐渐成为热点。多烯类抗生素作为一类重要的抗真菌药物,能够有效避免真菌产生耐药性,具有非常重要的临床价值。本文以多烯类抗生素合成基因簇为对象,综述了在其中所发现的ABC转运蛋白的研究进展,综合分析了其结构特性与功能间的关系,并对研究应用进行了展望。     

ABC转运蛋白在植物花器官生长发育中的研究进展

ABC转运蛋白(ATP binding cassette transporter) 是目前发现的最大的蛋白家族之一,其广泛存在于真核生物与原核生物之中,近年来在植物研究领域正受到越来越多的关注。ABC转运蛋白的转运底物种类较为多样,该家族成员几乎作用于植物生长发育的各个阶段,并对植物花器官产生较大的影响。该文对ABC转运蛋白的基本特征及亚家族分类情况进行了总结,重点对近年来国内外有关ABC转运蛋白家族在植物花药和花序轴等花器官生长发育,以及花瓣形态、花色、花香等观赏性状方面的调控功能等方面的研究进展进行了综述,并对ABC转运蛋白在改良植物花色、花香等观赏性状方面的应用潜力进行展望,以期为植物观赏性状的改良提供一定的参考。     

真菌的多向耐药性ABC转运蛋白

真菌的多向耐药性ABC转运蛋白(ATP-binding cassette transporters)是导致多药耐药性和抗真菌药物治疗效果明显下降的主要原因。文章对酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和主要致病真菌白色假丝酵母(Candida albicans)、新型隐球酵母(Cryptococcus neoformans)和烟曲霉(Aspergillus fumigatus)中的多向耐药性ABC转运蛋白的种类、药物外排机制以及基因表达调控网络的研究进展作一综述,为深入了解真菌的多向耐药性机制以及探讨克服多向耐药性的策略和提高药效提供参考。