钙调神经磷酸酶调节因子RCANs的研究进展

钙调神经磷酸酶(calcineurin,CN)作为机体中的一种丝/苏氨酸磷酸酶,在关键的生物学过程中发挥着重要作用．RCANs (regulators of calcineurin) 是CN的一类内源调节因子,其家族成员在细胞中能够通过与CN在结构上的相互结合,起到调节CN活性的作用．而近来研究发现,该调节因子还可参与到CN-NFAT信号通路中发挥功能,从而与CN依赖的生理和病理过程的调控密切相关．因此,有必要对RCAN基因、RCANs蛋白与CN的相互作用以及该家族成员在病理条件下的重要功能作一个较为全面的综述,这些基础研究工作的进展将有助于为寻找新的疾病治疗方法和药物开辟新的途径．     

一种新的人CNA1基因转录本的克隆和功能鉴定

钙调神经磷酸酶（calcineurin,CN）是唯一依赖于Ca2+和钙调蛋白（calmodulin,CaM）的丝氨酸/苏氨酸型蛋白磷酸酶,由1个催化亚基CNA和1个调节亚基CNB组成. CNA 有3种亚型,最常见的是由CNA1基因编码的α亚型（CNAα）. 在克隆CNA1基因cDNA的过程中,发现了1种新的人CNA1转录本-CNAα4. 与CNA1基因的其它转录本相比,CNAα4缺失第2外显子,其编码蛋白质由454个氨基酸组成,具有比其它3种CNAα亚型更短的磷酸酶催化结构域. CNAα4具有与CNAα1相似的CaM亲和力,但是其激活活化T细胞核因子（nuclear factor of activated T cells,NFAT）的活性明显强于CNAα1,提示CNAα4所缺失的氨基酸序列（Ala20 Thr86）并非CNA催化结构域所必需,相反,Ala²⁰-Thr⁸⁶缺失可能有助于其酶活性中心与NFAT的结合并发挥作用.     

MLP参与心肌肥大发生过程与Calcineurin/NFAT信号通路有关

心肌肥大是心肌细胞面对多种病理刺激时的共同反应,以心肌细胞体积增大和胚胎期基因的重新表达为标志.心肌发育调控基因肌肉LIM蛋白(muscle LIM protein,MLP)的表达异常与心肌肥大有关.为研究MLP参与心肌肥大发生的分子机制,采用去氧肾上腺素（phenylephrine, PE）刺激大鼠原代培养心肌细胞,建立心肌细胞肥大模型,采用RNAi技术敲减MLP的表达,分析MLP与肥大信号通路钙调神经磷酸酶（calcineurin）/活化T细胞核因子（nuclear factor of activated T-cells, NFAT）的关系.结果显示, 原代培养的心肌细胞经一定浓度的PE刺激后细胞表面积增加,肥大标志蛋白ANP、BNP表达增高,并伴有MLP表达上调. RNAi方法敲减MLP的表达则明显抑制PE诱导的心肌细胞表面积增加和BNP表达增高,并且直接 影响NFAT的转录激活活性,提示MLP与心肌肥大的发生密切相关,并且可能是通过calcineurin/NFAT信号通路而参与心肌肥大的发生.     

针对NFAT信号途径的新型免疫抑制剂

免疫抑制剂cyclosporin A和FK-506通过抑制依赖钙调蛋白的磷酸酶calcineurin(CaN)的活性,阻断了活化T细胞核因子(NFAT)的活化,最终抑制了机体的免疫应答.然而,这种直接对CaN酶活性的破坏,使得这类药物具有严重的临床毒副作用.随着对NFAT调节机制的研究深入,近年来,人们运用各种试验方法、手段筛选了一些天然的以及合成的抑制剂,它们针对NFAT信号通路的下游靶点发挥作用,从而选择性更强,毒性更小,为临床抗移植排斥反应、自身免疫性疾病的治疗奠定了基础.本文综述了这方面的进展,并就这些抑制剂的特点进行了简单的分析,另提出了一些新的有治疗潜力的靶点.     

钙调磷酸酶抑制剂引起移植术后糖尿病的分子机制

钙调磷酸酶抑制剂(calcineurin inhibitors,CNIs)是一类通过抑制钙调磷酸酶而发挥免疫抑制作用的药物.临床上以他克莫司(FK-506)及环孢素A(CsA)为代表.该类药物大大提高移植效果同时也增加了移植术后糖尿病(post-transplantation diabetes mellitus,PTDM)的发病率,研究发现CSIs引起FTDM主要与钙调磷酸酶被抑制有关.CNIs抑制钙调磷酸酶,导致胞浆内T细胞活化核因子(cytosolic nuclear factor of acfivated T cells,NFATc)去磷酸化受阻,抑制了NFATcl诱导的β细胞增殖,使β细胞数量进行性减少,胰岛素分泌减少,最终导致PTDM的发生.在高血糖的环境中,CNIs抑制钙调磷酸酶,可引起cAMP介导的反应结合蛋白活性调节转导子(transducer of regulated CREB activity 2,TORC2)持续磷酸化,抑制TORC2的入核及cAMP介导的反应结合蛋白(cAMP response element binding protein,cREB)的激活,引起靶基因的转录受抑,加重PTDM.此外,胰岛β细胞中含量很高的FK-506结合蛋白12(FK506-binding protein,FKBP-12)可导致FK506在β细胞聚集,而同等剂量的CsA无此分布规律,这可能是服用FK506的患者比服用CsA的患者PTDM的发病率更高的原因.     

泛素化在TRAF2介导的NF-κB信号通路中的作用

NF-κB（核因子κ增强子结合蛋白）是核转录因子家族成员,具有调节免疫、炎症和细胞存活的功能.它可被TRAF2（tumor necrosis factor receptor associated factor 2,肿瘤坏死因子受体相关因子2）等相关因子活化.TRAF2包含了N-端的环指结构域和C-端的高度保守结构域.它通过与肿瘤坏死因子受体超家族成员相互作用,介导了下游信号通路.而TRAF2的泛素化在过程中是关键的,鞘磷脂作为TRAF2的泛素化连接酶辅助因子,在TRAF2介导的NF-κB信号通路中发挥重要作用.     

钙调神经磷酸酶信号通路相关抑制因子研究进展

钙调神经磷酸酶(calcineurin,CaN)信号通路是介导心肌肥厚的一条重要通路,随着研究的不断深入, 其相关抑制因子的研究也受到了更多关注.综述了Ca2+CaN-NFAT信号通路上、下游及CaN本身的部分抑制因子在抗心肌肥大过程中的作用,这些因子的研究开发对心肌肥厚的治疗具有重要意义.     

NFAT家族蛋白的作用机制

NFAT家族蛋白是一类具有广泛生理功能的转录因子,不同的NFAT蛋白各具其特定的选择性基因调控功能.NFAT除了在免疫应答过程中扮演着中心角色外,可能还具有众多其他功能.NFAT主要通过Ca2+-CN信号路径被激活,NFAT的激活与核质穿梭主要是通过CN与组成型激酶的动力学相互作用来调控的.NFAT在激活靶基因时常常与AP-1蛋白或其他转录因子发生协同作用.     

酿酒酵母细胞中钙离子信号传导途径的研究进展

酿酒酵母（SaccharomycescP增v括fdP）细胞可以通过ca2＋／钙调磷酸酶信号途径来应对许多外界环境胁迫。在交配信息素、盐或者其他环境压力存在的条件下,钙离子会通过细胞质膜上的未鉴定的钙转运蛋白x和M或者由Cchl和Midl组成的钙通道进入细胞质。胞质内钙离子浓度的增加会激活细胞质里的钙调磷酸酶（calcineurin）。钙调磷酸酶的一个非常重要的作用是去磷酸化细胞质内的转录因子Crzl,造成它快速地从细胞质转移到细胞核,从而诱导包括液泡膜上钙泵蛋白基因PMCl以及内质网膜和高尔基体膜上钙泵蛋白基因尸脚,在内的目标基因的表达。这两个钙泵蛋白和液泡膜上的Ca2＋／H＋交换蛋白Vcxl一起作用,将细胞质内的钙离子浓度控制在50～200nmol／L的正常生理浓度内．使细胞能够正常生长。该综述主要论述了酿酒酵母细胞内Ca2＋／钙调磷酸酶信号途径的最新研究进展。     

丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路的研究进展

丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路是广泛存在于各种细胞中的一条信号转导途径,由一组级联活化的丝／苏氨酸蛋白激酶组成,对于细胞周期的运行和基因表达具有重要调控作用。MAPK包括多个成员,活化后向核内迁移,磷酸化包括转录因子在内的核蛋白和膜受体,实现对基因转录和其他事件的调节。MAPK激酶（MAPKK）是MAPK的上游激活分子,催化MAPK的Tyr和Thr残基双特异性磷酸化。Mos是脊椎动物生殖细胞中特有的MAPKK,通过MAPKK／MAPK途径活化成熟促进因子,启动卵母细胞成熟发育并维持中期阻滞。MAPK的下游分子包括MAPK活化的蛋白激酶（MAPKAPK）、核转录因子、热休克蛋白和细胞质磷脂酶A2等,执行由MAPK所介导的细胞生命活动调节功能。