氨基酸转运体在肿瘤代谢中的研究进展

代谢重编程是肿瘤的重要特征,是指肿瘤细胞为满足其快速增殖的生物合成与能量需求,对其糖代谢、脂代谢以及氨基酸代谢等代谢路径进行的重编程,以维持增长速度以及补偿能量代谢所造成的氧化还原压力。虽然不同的癌症代谢变化不同,但有些特征是所有癌症共有的,氨基酸代谢重编程是其中一个重要的特征。氨基酸进出细胞需要氨基酸转运体的协助,因而在肿瘤细胞中多种特定的氨基酸转运体均过表达。靶向氨基酸转运体通过影响肿瘤细胞的氨基酸代谢从而达到抗肿瘤的目的,是目前抗肿瘤药物的研究热点之一。主要介绍了几种在肿瘤代谢中发挥重要作用的氨基酸转运体以及靶向氨基酸转运体抗肿瘤治疗的研究进展及相关作用机制,旨在了解氨基酸转运体在抗肿瘤研究中的作用,以期促进靶向氨基酸转运体抗肿瘤药物的发展。     

植物钾营养高效分子遗传机制

钾是植物生长发育所必需的矿质营养元素之一。不同种类植物的钾营养效率存在差异,已有证据表明这种差异是受遗传基因控制的。植物细胞依靠细胞膜上的各种钾转运体和通道蛋白吸收和转运钾离子,这些膜蛋白的活性调控是植物钾营养效率调控的关键和基础。本文对植物钾营养高效性状分子遗传机制以及相关基因的分子功能和调控机制的研究进展进行了简要评述,并讨论了改善作物钾营养高效性状的可能途径。     

高等植物钾转运蛋白

钾在植物生长发育过程中具有许多重要的作用。以模式植物拟南芥中克隆和鉴定的钾通道和转运体为基础,全面介绍了高等植物中钾转运体系家族,包括Shaker通道、KCO通道、KUP/HAK/KT转运体、HKT转运体和其它转运体。同时,分析了在高等植物中存在多种钾吸收和转运机制的可能原因。     

胶质细胞谷氨酸转运体及其在脑缺血和脑缺血预适应中的变化

兴奋性氨基酸转运体(excitatory amino acid transporters,EAATs)是摄取细胞外液谷氨酸、保持细胞外谷氨酸低浓度的主要机制,已发现了五种EAATs,其中胶质细胞谷氨酸转运体在终止谷氨酸能神经传递、维持细胞外液谷氨酸浓度处于低水平方面发挥更重要作用。胶质细胞谷氨酸转运体的表达和功能受谷氨酸及其受体、垂体腺苷酸环化酶激活多肽、生长因子、内皮素、一氧化氮等许多因素的影响,其表达减少及功能降低与脑缺血损害的发生和发展密切相关,脑缺血预适应可通过调控其表达或改善其功能而诱导脑缺血耐受。     

七种Mg2+转运体在出生后不同时期小鼠心肌细胞的表达

目的:研究小鼠心肌细胞上七种Mg2+转运体mRNA在不同发育时期的表达情况.方法:提取不同发育时期小鼠心脏组织mRNA,用七对Mg2+转运体特异性引物进行RT-PCR扩增,经凝胶成像仪进行凝胶荧光定量检测.结果:经RT-PCR半定量检测后,观察到小鼠心肌细胞上七种转运体mRNA在不同时期都有不同程度的表达,其中TRPM7和MagT1两种转运蛋白在各个时期表达较稳定,并且表达量明显高于其他五种Mg2+转运体.结论:TRPM7和MagT1在小鼠心肌细胞不同发育时期Mg2+调控过程中可能发挥主导作用.     

海蓬子中高亲和钾离子转运体SbHKT1基因的克隆、表达及生物信息学分析

本研究利用RACE技术从真盐生植物海蓬子中获得了高亲和钾离子转运体SbHKT1基因1647bp完整的ORF框。序列分析结果表明,该基因编码548个氨基酸,分子量为62.10kD,理论等电点为9.33;氨基酸序列中第1个～第35个属信号肽序列,第197个～第537个属离子转运体(TrkH)家族特征序列;该基因编码的蛋白具有10个跨膜结构,N端跨膜区及中部膜上呈现明显的疏水性,C端及中部多个跨膜区呈现强疏水性,符合载体类运输蛋白的特点,因此推测SbHKT1蛋白为跨膜运输蛋白。Blast分析显示该蛋白与碱蓬SsHKT1氨基酸同源性高达77%,与冰叶日中花、赤桉和小麦HKT类蛋白的同源性分别为63%、52%和46%。SbHkt1基因表达存在组织特异性:正常生长条件在根、茎中表达较低,在叶片中几乎看不到表达;在高盐低钾的环境下,各组织表达明显升高,高盐低钾胁迫处理8h,其根部表达处于高峰期;经100μmol/L脱落酸处理4h,根部表达达到最高;干旱胁迫(20%PEG6000)处理2h,根部表达量明显上升。由此推断,该基因参与了植物在高盐低钾、渗透、干旱等非生物胁迫下的生理调控。由于目前已克隆的HKT类蛋白基因多来自非盐生植物,对盐生植物内源HKT基因的研究相对较少,因此,海蓬子内源HKT1基因的全长的获得有助于我们进一步研究该基因在高盐钾饥饿环境下运输钾离子,调节植物体内Na+/K+平衡的功能,对于揭示真盐生植物的耐盐机制,将其运用于非盐生植物,培育新的耐盐品种具有一定的意义。     

5-羟色胺转运体基因异体表达模型的建立

目的:探讨建立5-羟色胺转运体(5-HTT)基因异体表达模型的可行性,且为进一步探讨5-羟色胺重摄取的动力过程和条件以及其功能的调控机制奠定基础.方法:利用体外转录cRNA技术将克隆至pOTV中的5-HTT的cDNA转录、合成5HTT的cRNA,通过显微注射技术将该cRNA注入成熟雌性非洲爪蟾卵母细胞的胞质中,使其表达以建立5-羟色胺转运体(SERT)的异体表达模型,并用电压钳技术检测其转运功能.结果:爪蟾卵母细胞可被用做5-HTT的异体表达模型,其转运功能呈浓度依赖性并具饱和现象,转运过程可被特异阻断剂Desipramine阻断.结论:非洲爪蟾卵母细胞可作为5-羟色胺等单胺类神经递质转运体的异体表达系统,为进一步研究转运体蛋白的功能和调控提供了有效工具.     

Responses of apical ion fluxes to NaCl stress in Elaeagnus angustifolia seedlings

Aims Elaeagnus angustifolia is one of the most salt-tolerant species. The objective of this study was to understand the mechanisms of ion transporation in E. angustifolia exposed to different salt concentrations through manipulations of K⁺/Na⁺ homeostasis.
Methods Seedlings of two variants of the species, Yinchuan provenance (YC, salt-sensitive type) and the Alaer provenance (ALE, salt-tolerant type), were treated with three different NaCl application modes, and the ion fluxes in the apical regions were measured using non-invasive micro-test technology (NMT). In mode 1, Na⁺ and K⁺ fluxes were measured after 150 mmol·L^-1 NaCl stress lasted for 24 h. In mode 2, K⁺ and H⁺ fluxes were quantified with a transient stimulation of NaCl solution. In mode 3, Amiloride (Na⁺/H⁺ antiporters inhibitor) and tetraethylammonium (TEA, K⁺ channel inhibitor) was used to treat apical regions of E. angustifolia seedlings after NaCl stress for 24 h, respectively.
Important findings Under NaCl stress for 24 h, net effluxes of Na⁺ and K⁺ were increased significantly. The net Na⁺ effluxes of YC provenance seedlings (720 pmol·cm^-2•s^-1) were lower than that of ALE provenance (912 pmol·cm^-2·s^-1), but the net K⁺ efflux was higher in YC provenance. Under the instantaneous NaCl stimulation, net K⁺ efflux was remarkably increased, with the net K⁺ efflux of YC provenance always higher than that of ALE provenance. Interestingly, H⁺ at the apical regions was found from influx to efflux, with the net H⁺ efflux of ALE provenance greater than that of the YC provenance. Under the NaCl and NaCl + Amiloride treatment, the net Na⁺ efflux of ALE provenance seedlings was higher than that of YC provenance, while the net K⁺ efflux was less in ALE provenance seedlings. On the other hand, the differences in net Na⁺ and K⁺ effluxes were insignificant between the two provenances under the control group and NaCl + TEA treatment. In conclusion, NaCl stress caused Na⁺ accumulation and K⁺ outflows of E. angustifolia seedlings; The E. angustifolia seedlings utilize Na⁺/H⁺ antiporters to reduce Na⁺ accumulation by excretion; and the maintenance of K⁺/Na⁺ homeostasis in salt-tolerant E. angustifolia provenance seedlings roots accounted for a greater Na⁺ extrusion and a lower K⁺ efflux under NaCl stress. Results from this study provide a theoretical basis for further exploring salt-tolerant E. angustifolia germplasm resource.     

中华按蚊OCT家族基因的多样性及序列特征

【目的】在全基因组水平鉴定、分类和命名中华按蚊Anopheles sinensis有机阳离子转运体(organic cation transporter, OCT)家族基因,为昆虫OCT基因提供信息框架。【方法】从NCBI, VectorBase和EMBL数据库下载冈比亚按蚊An. gambiae、黑腹果蝇Drosophila melanogaster和秀丽隐杆线虫Caenorhabditis elegans已知的OCT氨基酸序列作为询问序列,基于中华按蚊基因组与转录组测序数据,通过本地Blast搜索鉴定中华按蚊基因组上OCT基因;运用生物信息学方法预测中华按蚊OCT基因的基因结构、Scaffold定位和保守基序等特征,通过最大似然法构建中华按蚊OCT基因的系统发育树。【结果】中华按蚊共有54个OCT家族基因,分属于OCTA, OCTB和OCTC 3个亚家族,分别有33, 15和6个基因。除AsOCTA20和AsOCTB2外,其余OCT基因编码的氨基酸序列均具有MFS_1和Sugar_tr跨膜结构域(transmembrane domain, TMD),大多数OCT氨基酸序列有12个TMD。所有OCT氨基酸序列都有GRK-(PT)-VL, PES-(APVS)和EQFPT-(VI)-RN 3个保守基序,各亚家族还有各自的保守基序。4对基因(AsOCTB4a和AsOCTB4b, AsOCTA10a和AsOCTA10b, AsOCTA19a和AsOCTA19b,以及AsOCTA23a和AsOCTA23b)源自基因重复事件。AsOCTC基因较为原始,AsOCTB基因较为进化,都是明显的单系; AsOCTA基因介于两者之间,进化关系较为复杂。【结论】本研究丰富了中华按蚊基因组数据,为后续中华按蚊OCT基因功能特别是杀虫剂抗性机制方面的功能研究奠定了基础。