14-3-3蛋白与植物细胞信号转导

14-3-3蛋白通过直接蛋白质-蛋白质相互作用对植物代谢关键酶、质膜H^＋ -ATP酶等发挥广泛调节作用。越来越多证据显示14-3-3蛋白通过与转录因子和其他信号分子结合参与调控植物细胞信号转导。对植物细胞中14-3-3蛋白调控信号转导途径,尤其是植物细胞对胁迫响应的调控机制进行了综述。     

血管生成素:RNA代谢过程中重要的核糖核酸酶

血管生成素是核糖核酸酶A超家族成员之一,具有较弱的核糖核酸酶活性.最新研究发现,血管生成素参与细胞内多种RNA的代谢过程.在生长条件下,血管生成素可以发生核转位聚集于细胞核中,促进rRNA转录,并可参与其剪切加工,同时它也调控一系列mRNA基因的转录,最终促进细胞的生长和增殖;在应激条件下,血管生成素能降解tRNA形成tiRNA,抑制细胞内整体蛋白质的翻译水平,并促进应激小体的形成,激活细胞内应激保护机制,从而促进细胞存活.此外,血管生成素还可参与非编码小RNA等RNA代谢过程.本文概述了血管生成素在RNA代谢中的作用与分子机制等方面的进展,并探讨了其在疾病发生和发展中的作用,以期开拓血管生成素的研究新思路.     

脱腺苷酸酶与RNA代谢调控

真核细胞中，RNA 3’端poly(A)或oligo(A)的特异性水解被称为脱腺苷酸化（deadenylation）。脱腺苷酸化的执行者被称为脱腺苷酸酶（deadenylase）。绝大多数真核细胞中都存在多种脱腺苷酸酶，其中CCR4-NOT复合体和PAN2-PAN3复合体负责细胞中大多数mRNA的非特异性降解，PARN和PNLDC1等参与了特定子集mRNA的降解和多种非编码RNA的生物合成。作为RNA水平的重要调控者之一，脱腺苷酸酶参与了几乎所有细胞生命活动和多种重要生理和病理过程。在真核细胞中，脱腺苷酸酶的分子调控机制可能是：细胞中的大量RNA结合蛋白是RNA命运调控的中心分子，一方面根据RNA的状态或细胞需求识别特定的靶标RNA子集，另一方面招募特定脱腺苷酸酶，对特定子集RNA的3’端进行降解或修剪，从而调控RNA的最终命运。细胞中十余种脱腺苷酸酶同工酶、上千种RNA结合蛋白以及多种多样的翻译后修饰构成了复杂的动态分子调控网络，帮助细胞在生长、增殖、分化、应激、死亡等重要生命活动中精确维持RNA稳态或快速转换基因表达谱。     

双链RNA结合蛋白与双链RNA结合域

双链RNA(double stranded RNA,dsRNA)能引发细胞的抗病毒机制,其产生效应是因为作用于含有dsRNA结合域(dsRNA·binding domain,DRBD)的酶类和其他功能蛋白质,这些蛋白质能够特异性地识别并结合dsRNA,从而引起细胞应答.已有的资料表明DRBD不仅与dsRNA结合,还能与DNA或其他形式的RNA分子结合,而且有些蛋白质的DRBD不与任何核酸分子结合,仅起调节作用.另外,同种蛋白质的不同DRBD之间以及不同蛋白质的DRBD之间也能相互作用,从而形成复杂的蛋白质一蛋白质复合体,参与多种细胞代谢途径.因此,DRBD及其含有这些结构域的蛋白质可能具有多种功能.     

乙酰化对代谢的调控及其在代谢相关疾病中的作用

赖氨酸的乙酰化修饰是一种进化上高度保守的翻译后修饰机制.乙酰化酶和去乙酰化酶对特定蛋白的乙酰化状态进行动态调控.近年来的质谱研究发现,几乎所有的代谢酶都存在乙酰化修饰,表明乙酰化修饰对细胞代谢具有广泛的调控作用.除在转录水平进行调控外,乙酰化修饰还可以通过改变代谢酶的蛋白间相互作用、蛋白稳定性、催化活力和亚细胞定位等方式,对多种生物学过程如能量代谢、信号转导和氧化应激反应等进行调控.乙酰化对代谢途径的调控与代谢相关疾病如肿瘤、心血管疾病、糖尿病和肥胖等的发生和发展密切相关.本文总结了近年来乙酰化修饰调控代谢的相关研究进展,并着重阐述乙酰化修饰对代谢酶调控的具体分子机制.     

沉默FNBP1表达诱导7703细胞形态重塑

FNBP1在真核细胞中广泛表达,能通过诱导细胞膜管状化、内陷或变形及后续膜曲率依赖性肌动蛋白聚合过程,参与细胞内吞和运动;还可参与端粒维持及FasL与溶酶体结合过程的调控。研究发现,在肝癌细胞7703中,利用RNA干扰（RNA interference technology,RNAi）技术使内源FNBPI基因表达沉默以后,7703细胞形态发生重塑,由上皮样转变为树状分枝的纤维状,表明FNBP1在细胞形态维持过程中亦具有不可或缺的潜在作用;通过对已知FNBP1蛋白相互作用情况的分析推断,FNBP1可能是通过对肌动蛋白骨架动态组装过程的分子调控参与7703细胞形态的控制。     

长链非编码RNA与细胞周期调控

长链非编码RNA (long non-coding RNA, lncRNA)种类繁多且生物学功能复杂,能与不同的分子相互作用,参与细胞核染色质结构的调控、mRNA的转录及转录后的加工运输、蛋白质的翻译等过程。细胞周期是保证细胞正常生命活动的过程,哺乳动物细胞通过细胞周期的调控实现自我的更新及个体的发育,而肿瘤细胞通过细胞周期的调控参与癌细胞的增殖及凋亡等过程。lncRNA在肿瘤细胞中可发挥抑癌基因或癌基因的作用调控细胞周期进程,了解其调控细胞周期的机制可揭示肿瘤发生发展的本质,阐释癌症的发生机制,为肿瘤的早期诊断及治疗提供分子标志物。本研究就近年来报道的lncRNA在肿瘤细胞中调控细胞周期的机制作一综述。     

群感效应与链霉菌次生代谢调控

群感效应是细菌协调群体行为的一种外界信号传递机制,在细菌中普遍存在,参与细胞的多种生理过程。链霉菌中也存在群感效应,在抗生素等次生代谢产物的生物合成中起重要的调控作用;从自诱导信号分子的结构到信号传递机制都存在一定多样性,其中以A-因子为代表的γ-丁酸内酯类信号分子的作用机制研究最为深入。近几年在链霉菌中发现的PI-因子、M-因子以及一些特定的代谢产物则代表几类结构较新颖的信号分子,通过群感效应机制调控次生代谢过程;链霉菌中还发现胆固醇氧化酶、甘油等分子具有信号分子特征,不排除是通过群感效应来参与抗生素生物合成调控。本文主要就参与链霉菌次生代谢调控的几类群感效应系统的研究状况进行综述,重点阐述各类群感信号分子的结构和信号传递机制的不同,并对链霉菌群感效应的研究趋势以及在抗生素高产菌遗传育种中的应用前景进行了展望。     

鸟氨酸脱羧酶抗酶I与多胺代谢

鸟氨酸脱羧酶抗酶I（ornithine decarboxylase antizyme 1,OAZ1）是调节细胞内多胺含量的重要因子,参与细胞生长与分化、胚胎发育、基因表达调控等重要生理过程,也是抗肿瘤治疗的潜在分子靶点。简要综述鸟氨酸脱羧酶抗酶I在结构与功能,及其调控多胺代谢机制方面的研究进展。     

RNA结合蛋白Sam68及其功能

细胞通过基因表达调控来应对外界刺激,其中影响mRNA稳定性及翻译效率的转录后调控发挥重要作用。RNA结合蛋白(RNA binding proteins, RBPs)是介导转录后调控的重要分子,Sam68（SRC associated in mitosis of 68 kD）是集信号转导特性与RNA激活功能于一身的RNA结合蛋白,参与转录、可变剪接及核输出等mRNA 的代谢过程,且Sam68可通过信号通路参与细胞应答、细胞周期调控和疾病发生等。最新研究表明,Sam68可通过非编码RNAs(noncoding RNA, ncRNAs)参与表观遗传、转录与转录后调控。本文在介绍Sam68结构和转录后修饰的基础上,着重讨论Sam68在信号转导、可变剪接、ncRNAs代谢、疾病发生等方面的最新研究进展。     

蓝藻非编码RNA Yfr7的生物学特征分析

Yfr家族是广泛存在于蓝藻基因组中的一类非编码RNA,在细胞代谢和环境适应方面发挥重要作用。文中选取Yfr7作为研究对象,首先根据序列特征确定Yfr7的二级结构,然后结合动态规划和自由能的计算方法预测Yfr7的调控基因,从细胞定位、分子功能和调控路径三方面对这些基因进行分析,以快速发现Yfr7的功能,最后通过构建进化树来揭示Yfr7的遗传特征。结果表明:Yfr7拥有独立的启动子区和操纵子,通过保守片段5'-GTGCTCTGATCTGACT-3'与目标mRNA序列互补来调控特定基因的表达;目标基因包括看家基因和酶基因,这些目标基因的功能说明Yfr7广泛参与细胞的次级代谢;进化树聚类表明Yfr7与菌株光照类型有关,参与蓝藻最重要的光合反应;Yfr7与6S RNA在序列、结构和遗传距离上都高度一致,推测可能来自同一个祖先。这些研究结果可为进一步开展相关实验研究提供理论基础。     

细菌转录起始调控机制*

原核生物同一种群的每个细胞都是和外界环境直接接触的,它们主要通过开启或关闭某些基因的表达来适应环境条件。所以,环境因子往往是调控的效应因子,必须严格调控转录来确保细胞对环境改变做出有效且充分的反应。原核生物基因的表达受多种因素的调控,而对于大多数细菌来说,调控基因表达的关键步骤是启动子识别和RNA聚合酶启动转录。在细菌的细胞中,可以通过调节RNA聚合酶的活性以及改变RNA聚合酶对启动子的结合来优化基因的转录过程以适应不同环境变化。总结了目前已发现的参与细菌细胞转录调节的各类因子,从这些因子对启动子的作用、RNA聚合酶的作用以及两者的相互作用等方面阐述它们调控基因表达的分子机制。总结多种基因调控的作用,加深对转录起始过程的认识,希望能对未来调控转录起始过程来实现目标基因的高效表达和不利基因的抑制表达提供思路,为以后的工业菌株改造提供依据。     

Sirt1与生物钟的相互调控

生物钟调控机制广泛存在于各种类型的细胞中,控制着细胞代谢的节律性变化.最近的研究发现,NAD+依赖的组蛋白去乙酰化酶Sirt1参与了生物钟调控过程,对维持正常的生物钟节律具有重要作用;另一方面,Sirt1的表达也受到生物钟系统的调控,呈现出昼夜节律性的表达.因此Sirt1能与生物钟进行相互调控,并且这一作用机制很可能广泛参与了不同类型细胞内的信号转导和能量代谢过程.本文总结了Sirt1与生物钟之间相互调控的一些研究进展,对它们之间的分子调控机制进行了概述.     

RNA结合蛋白在多能干细胞命运转变中的研究进展

RNA结合蛋白(RNA binding proteins,RBPs)是一类通过其RNA结合结构域与RNA相互作用的蛋白质,在细胞内发挥着非常重要的作用。RBPs参与从RNA代谢(包括RNA的可变剪接、稳定性、翻译)到表观遗传修饰等多种调控途径。已有大量文献报道转录因子、表观遗传修饰和细胞外信号通路参与调控干细胞的多能性维持、分化和体细胞重编程,但对于RBPs在细胞命运转变中作用的研究报道甚少。该文主要综述了RBPs通过调控RNA的可变剪接、mRNA稳定性、翻译水平、microRNA代谢及组蛋白修饰进而调控干细胞多能性维持和体细胞重编程。     

大肠杆菌核糖核酸酶调控机制研究

核糖核酸酶参与体内多种RNA代谢反应,对细菌生理功能调节起重要作用。细菌需要进化出多种策略来对体内核糖核酸酶进行调节,以避免对RNA进行不必要地降解。目前对大肠杆菌核糖核酸酶调节机制的研究包括转录后调控、翻译后修饰、细胞定位及相关抑制剂等。本文系统性地阐述了大肠杆菌核糖核酸酶的分类、功能及其体内调控机制,总结了不同环境压力下大肠杆菌对自身核糖核酸酶进行适应性调节的响应机制及存在的问题。     

乳腺癌细胞中HuR调控PDFC的分子机制研究

目的:探讨乳腺癌细胞中HuR调控PDGFC的分子机制。方法:通过软件预测分析,乳腺癌细胞中PDGFC 3'UTR的HuR结合位点;在RNA免疫共沉淀实验中,加入PDGFC刺激后检测HuR与PDGFC mRNA的相互作用;通过构建PDGFC 3'UTR五个截短体,荧光素酶报告基因实验检测HuR调控PDGFC的结合位点。结果:软件预测分析发现,PDGFC 3'UTR可能存在五个HuR结合位点;RNA免疫共沉淀实验中,当加入PDGFC刺激后,HuR与PDGFC mRNA出现免疫共沉淀,证明HuR和PDGFC之间的直接相互作用;PDGFC mRNA3'UTR报告基因系统检测显示,第2个和第4个位点可与HuR结合调控PDGFC。结论:本研究揭示了乳腺癌细胞中HuR通过与PDGFC mRNA 3'UTR结合调控PDGFC的分子机制,为乳腺癌的临床诊断和治疗提供了新的思路。     

CircRNA在动物脂质代谢中的调控作用

脂质代谢具有复杂的生理过程，受激素、转录因子、酶和非编码RNA等多种因素影响，其中遗传是主要因素之一。环状RNA (circular RNA, circRNA)是存在于真核生物中的共价闭合的环形非编码RNA，具有组织特异性、保守性和稳定性。近年来，circRNA在脂肪生成和发育中的分子调控机制被广泛研究。本文概述了脂肪的分类、功能及其生成的调控机制，并重点综述circRNA对脂质代谢的调控，尤其是circOgdh和circHIPK3等标志性circRNA在动物脂肪沉积调控中的作用，以期为后续研究提供参考。     

长链非编码RNA在白血病发生发展中的调控机制研究进展

长链非编码RNA (Long noncoding RNA,lncRNA) 是一类长度大于200 nt且不具备蛋白编码能力或仅编码微肽的RNA分子。LncRNA参与调控细胞增殖、分化和凋亡等生物学过程,与多种恶性血液病的发生、复发及转移密切相关。文章结合最新研究报道,对lncRNA在白血病发生过程中异常表达的功能、调控机制和潜在临床应用方面进行综述。概括了lncRNA可以通过表观遗传修饰、核糖体RNA转录、竞争性结合miRNA,以及参与糖代谢途径、活化肿瘤相关信号通路等多种方式调控白血病的发生发展及化疗中产生的多药耐药性。这些机制研究为深入了解白血病的发病机理、发现新的预后标志物和潜在的治疗靶标,为解决临床上治疗白血病所面临的患者耐药性的产生和治疗后复发等难题提供了新的参考依据。     

细胞代谢过程中的酶促糖基化及其功能

细胞代谢过程中多样的生化修饰反应能够精细调控细胞的活力与功能。其中,酶促糖基化是细胞代谢调控过程中普遍存在的一种分子修饰,对维持和调节细胞功能具有重要影响。糖基转移酶通过将糖基供体的糖基转移至相应的受体分子来实现糖基化修饰。受体分子经过糖基化修饰会改变其在细胞内的稳定性、溶解性和区域定位等特性,并在调节细胞周期、信号转导、蛋白质表达调控、应答反应和清除细胞异物等诸多生物过程中起着重要作用。简要介绍了细胞代谢过程中糖基转移酶超家族的分类、命名和催化机制。重点阐述细胞中蛋白质类生物大分子和小分子化合物的糖基化反应及其在细胞代谢过程中的功能。展望了细胞中糖基化反应及糖基转移酶在人类健康、医药产品、工业催化、食品和农业等领域的应用前景。     

长链非编码RNA介导Wnt/β-catenin信号通路调控骨代谢的研究进展

骨代谢的平衡取决于骨形成及骨吸收之间的动态平衡,Wnt/β-catenin信号通路能够广泛参与骨吸收及骨形成的调控,在维持骨代谢平衡中发挥着重要作用。近年来有研究表明,长链非编码RNA (Long non-coding RNA,lncRNA)也广泛参与骨代谢各阶段的调节,还能通过Wnt/β-catenin信号通路参与骨代谢平衡的调控。目前关于lncRNA介导Wnt/β-catenin信号通路调控骨代谢的综述报道较为鲜见。鉴于此,文中主要以Wnt/β-catenin信号通路为切入点,概述lncRNA在骨代谢中的调控作用,发现lncRNA能够通过靶向作用于miRNA间接调控Wnt/β-catenin信号通路,也能通过Wnt/β-catenin信号通路上的关键因子直接激活或抑制Wnt/β-catenin信号通路,进而发挥其对骨代谢的调控作用,这些发现为lncRNA调控骨代谢作用机制的研究提供了新的思路和方向。