革兰氏阴性菌的Cpx双组分调控系统

摘要:细菌主要通过单组分、双组分、三组分调控系统来适应外界环境变化以保证自身的正常生长和繁殖。Cpx系统是革兰氏阴性菌中普遍存在的双组分调控系统之一,作为双组分调控系统的重要一元,它由细胞膜组氨酸蛋白激酶CpxA、细胞质响应调节蛋白CpxR以及细胞周质空间辅助调节蛋白CpxP构成。本文着重介绍了Cpx系统各组分的结构特征,并结合前人的文献和我们近期的研究成果,综述了Cpx系统信号整合的最新研究进展,提出了尚待解决的问题及进一步的研究方向,为科研人员对Cpx双组分调控系统的研究提供一定的帮助。     

细菌Cpx信号转导系统的功能及调控机制研究进展

Cpx (conjugative pilus expression)双组分信号转导系统是革兰阴性细菌中一种复杂的包膜应激系统,能感应从不同信号传输点传入的多种包膜信号。位于胞质中的反应调节子CpxR磷酸化后能够调节众多编码内外膜上相关蛋白基因的表达。Cpx系统的激活还能调节细菌对抗生素和酸等压力的抵抗性。本文介绍了Cpx系统的组成,重点对Cpx系统的信号感应及调控机制进行综述,以期为Cpx系统的调控网络及其调节细菌重要生理过程的研究提供参考依据。     

细菌Cpx双组分信号转导系统应对外界环境变化的响应调节机制研究进展

细菌能够在其他微生物无法生存的环境中生长,必然具有更加强大的适应外界环境的能力。细胞信号转导的效率决定了细菌对外界刺激做出应答反应的速率和能力。双组分调控系统是维持细菌在压力环境中存活的重要结构。Cpx双组分信号转导系统是革兰氏阴性菌中普遍存在的双组分调控系统之一,在响应外界环境变化并做出适应性反应的过程中起着主要作用。本文主要针对细菌中双组分信号转导系统的种类、Cpx双组分信号转导系统参与的调控、Cpx双组分信号转导系统所调控的靶基因及其生理行为的研究进展进行综述,以期为科研人员更深入的研究提供思路和理论基础。     

非典型应答调控蛋白活性调控机制

双组分信号转导系统是生物中广泛存在的调控系统,通常由组氨酸激酶和应答调控蛋白(Responseregulator,RR)两个组分构成。典型的RR通过一个磷酸化机制调控活性。非典型应答调控蛋白在细菌中广泛存在,并调控细菌的生长发育、抗生素合成、Fe的转运等多种生理功能。以下主要综述目前研究比较清楚的非典型应答调控蛋白的结构和功能方面的进展,并以链霉菌中杰多霉素生物合成途径中的非典型应答调控蛋白JadR1为例,阐明调控蛋白活性调控的新机制。     

沙门菌PhoP-PhoQ双组分信号转导系统

PhoP-PhoQ是调控沙门菌毒力的重要双组分信号转导系统,由组氨酸蛋白激酶PhoQ和反应调节蛋白PhoP组成。PhoP-PhoQ可调节沙门菌对Mg2+及其他周质环境的适应性,并调控沙门菌感染中毒力基因的转录和表达。PhoP-PhoQ调控的毒力基因参与沙门菌对上皮细胞的侵袭、胞内生存、对抗菌肽的抵抗反应、脂质A的修饰、Ⅲ型分泌系统效应蛋白的分泌等环节。PhoP-PhoQ还可与其他双组分信号转导系统或调节子合作,调控沙门菌的毒力。因此,PhoP-PhoQ双组分信号转导系统在沙门菌的毒力调控中发挥重要作用。     

细菌磷代谢的分子调控

细菌的磷代谢通常是由一种两组分调节系统即磷酸盐调节子（Phoregulcn）所控制。所谓两组份调节系统,是指控制一大类细菌适应性反应、由结构和功能类似的两种同源蛋白族的成员组成的一类信号传导系统。其中磷酸盐调节子是研究较为深人的一种重要的两组分调节系统,它为细菌的正常磷代谢提供了保证。l细菌两组分调节系统两组分调节系统在细菌中是很常见的,目前已在十多种细菌中发现,仅在大肠杆菌中就可能有五十多种[1]。近年来,类似的传导系统在真核生物中也有发现,如酵母[2.3]和植物[4]一般说来,组成细菌两组分调节系统的两种蛋白分…     

双组分系统——细胞识别渗透胁迫信号的感应器

双组分系统是广泛存在于原核和真核细胞中的信号转导系统.主要由组氨酸蛋白激酶(HPK)和响应调节蛋白(RR)两个组分组成. 双组分系统信号通路一般包括信号的输入、HPK自身磷酸化、RR磷酸化、信号输出等环节.对双组分系统信号转导机制及其在渗透胁迫信号识别和传导中的作用进行了综述.     

结核分枝杆菌PhoP系统研究进展

Pho P与Pho R组成的Pho PR是结核分枝杆菌重要的双组分调节系统。Pho P作为应答调节子调节基因的表达,这些基因参与细胞壁脂质合成,并对结核分枝杆菌毒力有重要调控作用。本文综述了Pho P的结构、性质以及相关的结核分枝杆菌疫苗研发情况,并提出了未来可能的研究趋势。     

瘦蛋白介导的人食欲与体重调节机制

瘦蛋白(leptin)介导了一个由5个基因的表达与调控组成的食欲调节系统,从而实现了人体重的反馈调节。深入分析类体重调节的,矿子机制对于阐明肥胖发生的生理学机制,以及对于抗肥胖药物的设计和筛选具育重要意义。     

14-3-3蛋白在细胞周期调节中的作用

14-3-3是一个在真核细胞中广泛表达、功能复杂的蛋白家族,主要通过磷酸化依赖的方式与靶蛋白结合,从而发挥其调控作用。细胞周期的调节对维持基因组的稳定性至关重要。近年来的研究发现,14-3—3蛋白可以和越来越多的细胞周期调节蛋白相互作用,调节G2／M期和G1／S期转换,从而对细胞周期起调控作用。简要综述了14—3—3蛋白在细胞周期调节中的作用。     

乳酸乳球菌双组分系统调控有氧呼吸的研究

【背景】乳酸乳球菌作为食品行业的代表性菌株,如何通过双组分系统响应环境因子与代谢调控的分子机制研究,对发酵食品产业和益生菌制剂行业有着重要的意义。【目的】探究乳酸乳球菌双组分系统对有氧呼吸代谢调控的相关网络,为乳酸菌适应性代谢研究提供新思路。【方法】采用生物信息学方法,系统性地分析乳酸乳球菌双组分系统组氨酸激酶和反应调节因子的结构域组成及预测双组分系统功能,筛选出与有氧呼吸有潜在联系的双组分,并进一步通过基因转录表达和非靶向代谢组学验证。【结果】以乳酸乳球菌的代表菌株NZ9000为例构建相互作用蛋白网络,显示双组分系统与丙酮酸代谢网络关键连接点为丙酮酸铁氧还蛋白氧化还原酶(nifJ)。在不同的生长时期,Lactococcus lactis NZ9000双组分转录表达在延滞期变化显著。与厌氧培养相比,有氧培养和有氧呼吸培养的菌体双组分呈现下调趋势。双组分系统参与乳酸菌氧化应激和血红素胁迫过程。【结论】明确乳酸乳球菌参与有氧呼吸的双组分系统以及代谢通路,有助于提高发酵剂、益生菌剂的存活率和竞争力。     

β-肾上腺素受体调节蛋白及其功能

血管疾病成为威胁人类健康头号杀手,心血管受体在心血管疾病的发生、发展及预防和治疗中具有举足轻重的地位。β-肾上腺素受体作为G蛋白偶联受体家族的成员,是心血管药物最重要的靶点之一。β-肾上腺素受体阻滞剂被认为是继洋地黄后药物防治心脏疾病的最伟大突破,其在心血管领域的研究和应用一直是被关注的热点。2012年度诺贝尔化学奖再次授予了β-肾上腺素受体的研究。随着研究的深入,人们发现β-肾上腺素受体接受着细胞内调控蛋白的精密调控,不同调控蛋白介导着受体不同的生理信号通路和病理性信号通路。基于这些发现,近年来提出了受体功能选择性的配体药物,这也将成为未来药物的研究方向。本文综述了β-肾上腺素受体调节蛋白及相关信号通路及功能。     

蔗糖转运蛋白的调节

对影响植物蔗糖转运蛋白的表达和活性的各种内外调节因子作了综述.分别介绍了蔗糖转运蛋白在转录和翻译水平的调控、蛋白间的互作、激素协调、及外界环境因素等.     

肿瘤细胞恶性增殖和细胞周期调控改变的分子机制

真核细胞通过复杂的细胞周期调控系统控制细胞的分裂,从而维持有机体的正常代谢和增殖.细胞周期的调控是由一系列重要的信号分子和周期蛋白家族来完成的,这些调节因子发生突变或者表达水平发生改变,将导致细胞周期调控的改变,使细胞增殖能力增强、分化减弱,丧失细胞原有的功能,最终发展成肿瘤细胞.因此细胞周期及其相关调控蛋白和信号机制成为抗肿瘤研究的热点.     

植物水孔蛋白研究进展

水孔蛋白是植物重要的膜功能蛋白,不仅介导植物各组织间水分的高效转运,还参与植物体内其他物质的跨膜转运,同时在植物光合作用、生长发育、免疫应答以及信号转导等生理过程中也发挥重要作用。本文主要综述了植物水孔蛋白结构特征和分类,多种生理功能,以及其转录水平和转录后水平活性调节等方面的最新研究进展,并就如何系统全面地开展水孔蛋白参与植物生长发育过程的分子调控机制研究提出展望。植物水孔蛋白的深入研究有助于阐明植物体内物质转运的分子机理及其生理作用机制,对指导农业生产中作物的生长发育调控有重要理论意义。     

前体mRNA剪接及剪接调节因子SR蛋白和Tra2蛋白

在高等真核生物中,前体mRNA的剪接及其调节是一个复杂的、由多因子参与的过程,它对基因的正常功能的发挥起着重要的作用,任何一种剪接调节因子的异常变化均有可能导致疾病的发生。因此,研究参与前体mRNA剪接调控的相关因子的功能及作用机制,对前体mRNA剪接机制的阐明,无疑是相当必要的。本文着重介绍了两类重要的mRNA剪接调节蛋白——SR蛋白和Tra2蛋白的研究近况,以期对前体mRNA剪接机制的研究的重要性和复杂性有更多的了解。     

植物的冷调节蛋白

冷害是世界范围内普遍存在的问题。冷驯化是通过低温诱导植物形成抗冷力的过程。冷调节蛋白是植物在冷驯化下产生的特异性蛋白质 ,与植物的抗冷力密切相关。随着分子生物技术的发展 ,成为近年来抗冷生理研究的热点之一。本文介绍了植物冷调节蛋白的分布、结构、性质、功能及诱导调控等方面的最新研究进展 ,并展望了将来的研究方向。     

植物的冷调节蛋白

冷害是世界范围内普遍存在的问题。冷驯化是通过低温诱导植物形成抗冷力的过程。冷调节蛋白是植物在冷驯化下产生的特异性蛋白质,与植物的抗冷力密切相关。随着分子生物技术的发展,成为近年来抗冷生理研究的热点之一。本文介绍了植物冷调节蛋白的分布、结构、性质、功能及诱导调控等方面的最新研究进展,并展望了将来的研究方向。     

植物水通道蛋白及其活性调节

水通道蛋白是对水专一的通道蛋白,普遍存在于动、植物及微生物中。研究表明高等植物的质膜和液泡膜上存在着丰富的水通道蛋白,其种类繁多,分布广泛,并具有一定的组织特异性。植物水通道蛋白的活性受到严格的调控,其调节方式主要有两种,分别为基因水平的表达调控和翻译后的修饰作用。     

植物水通道蛋白及其活性调节

水通道蛋白是对水专一的通道蛋白,普遍存在于动、植物及微生物中。研究表明高等植物的质膜和液泡膜上存在着丰富的水通道蛋白,其种类繁多,分布广泛,并具有一定的组织特异性。植物水通道蛋白的活性受到严格的调控,其调节方式主要有两种,分别为基因水平的表达调控和翻译后的修饰作用。