低表达线粒体蛋白ISCA2对线粒体功能影响的机制研究

该文探讨了ISCA2蛋白低表达对细胞内铁硫蛋白和能量代谢的影响。在HeLa细胞内将ISCA2基因敲低,通过免疫印迹、顺乌头酸酶胶内酶活性分析法分析线粒体内外铁硫蛋白水平和活性改变;用紫外–可见分光光度法检测细胞线粒体内氧化磷酸化复合体活性;用海马能量分析仪分析细胞内能量代谢的改变。结果表明,ISCA2蛋白低表达后,氧化磷酸化复合体中各铁硫蛋白亚基都出现不同程度的下调,且对于线粒体[4Fe-4S]型铁硫蛋白亚基影响显著,但对线粒体[2Fe-2S]型铁硫蛋白亚基以及胞质[4Fe-4S]型铁硫蛋白亚基影响较小。同时,ISCA2蛋白低表达后对线粒体复合体活性和线粒体能量代谢影响显著,细胞有氧呼吸降低,细胞外乳酸含量增加。这些结果表明,ISCA2蛋白低表达后抑制铁硫簇的组装,导致铁硫蛋白功能障碍,影响线粒体复合体活性和氧化磷酸化系统,使得细胞能量代谢紊乱。     

真核细胞中铁硫簇的组装机制及相关铁硫蛋白疾病

铁硫簇是一类古老而功能众多的蛋白质辅基,在细胞中参与电子传递过程、酶促反应及感知内环境的变化而调节基因的表达等。虽然铁硫簇的组成元素和结构都较为简单,但是铁硫簇的组装是需多种组装蛋白参与、有序进行的催化反应。直至近几年,人们才逐渐阐明了在生命体中铁硫簇是如何组装并结合到未成熟的铁硫蛋白中的。如果线粒体中铁硫簇组装及转运过程发生障碍,将严重影响细胞内铁的稳态及铁硫蛋白的功能,由此可见,线粒体中铁硫簇的组装功能使得线粒体成为细胞中必不可少的一类细胞器。该文重点概述了近十年来真核生物中铁硫簇组装机制的研究进展并阐述线粒体铁硫簇组装在人体中的重要作用及其组装障碍所引起的疾病。     

铜硫蛋白在铜抑瘤中的作用

由铜配以牛黄、麝香等中药组成的铜复方对肝癌等恶性肿瘤具有明显的疗效。但是,细胞内过量的铜会带来毒性,金属硫蛋白（Ｍｅｔａｌｌｏｔｈｉｏｎｅｉｎ,ＭＴ）可以与铜紧密结合形成Ｃｕ（Ｉ）－Ｓ簇,ＭＴ被认为在控制细胞内钢的代谢上有重要的作用。铜和中药复方都可以诱导金属硫蛋白的合成,其中铜的诱导能力更为明显。而且,ＭＴ具有特殊的化学结构,其中的巯基具有亲核性,使得ＭＴ易与某些自由基相互作用．在生物体内ＭＴ能抗辐射损伤,清除ＯＨ自由基,防止脂质过氧化等．因此,铜硫蛋白可能在铜的抑瘤过程中起着重要的作用。     

植物铜转运蛋白结构、功能及调控机制

植物通过转运蛋白吸收和转运矿质离子。为保持离子可用性和避免离子过度积累,离子转运蛋白的丰度和活性受到严格调控。铜转运蛋白(copper transporter, COPT)具有明显的结构特征和独特的亚细胞定位模式,在植物铜吸收、内源免疫和共生固氮等过程中发挥重要作用。该文对植物COPT家族蛋白的结构特征、生物学功能和调控机制等方面的研究进展进行综述,为植物铜稳态机制的揭示及品种改良提供参考。     

脑金属硫蛋白GIF及其功能研究

脑金属硫蛋白ＧＩＦ及其功能研究王文清,潘宪明,刘杰（北京大学技术物理系１００８７１）（美国Ｋａｎｓａｓ医学中心）近年来在正常人脑皮层中发现了一种新的金属硫蛋白异构体,称ＧＩＦ（Ｇｆ。Ｗｔｈｌｎｈｉｂｉ－ｔｏｒｙＦａｃｔｏｒ,１９９１,Ｙｏｋ。Ｕｃｈｉ...     

金属硫蛋白及其生物学功能

金属硫蛋白(metallothionein, MT) 是一类富含半胱氨酸的低分子质量蛋白质,已鉴定4种亚型：MT-1、MT-2、MT-3和MT-4,基于各亚型功能的相对异质性而使MT呈现其生物学作用的多样性。金属硫蛋白通过与金属离子结合而参与基因表达调控和机体的重金属解毒过程;金属硫蛋白通过抑制多种氧化应激途径而保护细胞免受损伤;金属硫蛋白通过参与细胞的增殖、分化和凋亡的调节而影响肿瘤及其他重大疾病的发生发展。本文在金属硫蛋白的结构和分类的基础上综述其生物学作用及其相关机制。     

HIV-Tat蛋白神经毒性机制的研究进展

HIV-Tat蛋白是人类免疫缺陷病毒-1型(HIV-1)基因编码的一种被称为反式转录激活因子,是HIV转录和复制所必须的一个很重要的调控蛋白。HIV感染细胞的早期即表达该蛋白,Tat蛋白能够由被感染细胞合成并释放到细胞外,脑脊液和血清中,能改变非感染细胞的结构和功能,特别是对神经元的结构与功能,从而促进艾滋病(AIDS)脑病的发生和发展,也就是说在中枢神经系统,HIV病毒对于神经系统的损伤多为间接损伤,主要依靠其合成蛋白,如Tat蛋白。Tat蛋白进入脑后,可以选择性地对中枢神经细胞产生毒性作用,引起神经元的凋亡,导致中枢神经系统发生病理性改变,如艾滋病痴呆(HAD)和艾滋病相关性脑炎(HIVE),然而HIV-Tat蛋白的神经毒性机制并不完全清楚。本综述将讨论HIV-Tat蛋白神经毒性及其可能的机制,为将来的研究和艾滋病脑病的防治提供更加有利的方向。     

铜对水培紫云英的毒性

研究了水培条件下不同铜水平（CK、5、10、15、20、25 μmol·L^-1）对豆科植物紫云英(Astragalus sinicus)根、茎、叶生长发育的影响。结果表明：5 μmol·L^-1铜对紫云英根、茎、叶和根瘤生长均有促进作用,地下部（根）、地上部（茎叶）生物量显著增加,株高增加,根瘤呈粉色、多为复瘤、聚生,单瘤比对照大;当铜水平达10 μmol·L^-1时,地下部根的生物量增加依然达到显著水平（P<0.05）,株高较对照增加,但地上部生物量与对照无显著差异,根伸长受抑制,根长显著缩短;当铜水平达15 μmol·L^-1时,紫云英植株开始表现受害症状,根色转褐,叶片转黄,根瘤着生数量、根和地上部干质量以及分枝数均显著减少（P<0.05）。当铜水平提高到20 mmol·L^-1以上时,紫云英株高显著变矮,根长、根鲜质量和干质量、分枝数、株高/根长、地上部鲜质量和干质量也均随着铜水平提高而显著减少或降低。通过光镜和投射电镜观察,发现紫云英污染叶变厚,其原因是叶片细胞膨大和栅栏组织增厚;叶片转黄与叶绿体遭破坏有关;根系部分皮层细胞死亡可能影响根系吸水和植株水分运输,导致植株含水率降低。     

嗜铁钩端螺旋菌中铁硫簇相关蛋白的生物信息学分析

利用在线分析软件对嗜铁钩端螺旋菌中9种与铁硫簇结构、功能及生物合成相关蛋白质基本性质、活性位点、结构和蛋白相互作用网络等方面进行了预测。9种蛋白质包含7种酶和2种非酶蛋白,酶类蛋白与机体蛋白质裂解,翻译、信号转导和能量代谢相关,非酶类蛋白为生长因子和转运结合蛋白。所有蛋白的稳定性和等电点均有差异。WP_014960240.1、WP_014960241.1、WP_014960239.1和WP_014960235.1在ISC和NIF系统中发挥着重要的作用,参与铁硫簇的组装;WP_014959988.1可能主要参与细胞生长;WP_014960813.1和WP_014961639.1可能在能量代谢中发挥重要的作用;WP_014961659.1与铜金属解毒机制有关;WP_014962089.1参与亚硝酸盐的还原。该研究为进一步用分子生物学方法验证其相互作用机制提供给了理论依据,同时为菌株改良和生物浸矿奠定理论基础。     

鲤鱼金属硫蛋白基因启动区功能的研究

以氯霉素乙酰化酶作为报讯基因、利用草鱼肾培养细胞瞬时表达系统,对已克隆的鲤鱼金属硫蛋白基因５’－调节区１．６ｋｂ的序列进行了功能分析。从顺式效应和反式效应研究证明：所克隆的鲤鱼ＭＴ基因５‘－调节区具有典型ＭＴ启动子的特性实验发现哺乳动物病毒ＳＶ４０增强子要以加强鱼类ＭＴ启动子的活性,提示在系统进化上鱼类基因不但存在增强子元件,并具有哺乳动物增强子相似的作用方式,而且作用于增强子的反式效应因子也存在     

嗜酸性硫杆菌抗铜机制研究进展

嗜酸性硫杆菌是一类重要的浸矿微生物,其抗铜机制研究备受人们关注.本文在分析相关文献的基础上,从嗜酸性硫杆菌对铜的耐受能力、细胞质中铜的外排、细胞周质中铜浓度的控制、无机多聚磷酸盐参与铜的解毒、新发现的基因组岛和氧化压力应激反应等方面对当前的研究进展进行综述,并对未来相关研究方向做出展望,旨在为嗜酸性硫杆菌抗铜机制的深入研究提供参考.     

线粒体呼吸链功能调控机制的研究进展

核基因组与线粒体基因组的相互作用,以及两基因组在调控呼吸链亚基的表达机制方面一直处于探索阶段,线粒体核转录因子的发现,使细胞核调控呼吸链亚基表达的研究得到了很大的发展。本文就近年来对核呼吸因子和细胞核对呼吸链的调控机制研究作一介绍。     

线粒体融合蛋白2的结构与功能研究进展

线粒体融合蛋白2(mitofusin 2,Mfn2)位于线粒体外膜上,是线粒体外膜融合的重要蛋白之一。研究发现,它不仅参与调控线粒体形态结构,还与细胞代谢、增殖、凋亡密切相关。近年来资料提示,Mfn2参与调控内质网应激、自噬、线粒体自噬等方面。由于Mfn2作用复杂,生理状态下细胞内必定存在精细的调控网络以使其保持在稳定水平。本文概括介绍了Mfn2结构、功能及其调控机制新进展。     

线粒体未折叠蛋白反应分子机制的研究进展

线粒体未折叠蛋白反应(UPR~(mt))作为新发现的细胞内应激机制,直接影响老化、神经退行性疾病、癌症等疾病的发生发展.UPR~(mt)是线粒体为了维持其内部蛋白质的平衡,启动由核DNA编码的线粒体热休克蛋白和蛋白酶等基因群转录活化程序的应激反应.深入探究UPR~(mt)的作用机制对阐明老化和线粒体相关疾病的发病机理具有指导意义.本文主要阐述了线粒体未折叠蛋白反应的诱导因素、线虫和哺乳动物细胞中最新的未折叠蛋白应激反应的信号传导通路、调控因子、具体作用机制以及线粒体未折叠蛋白反应与衰老、免疫等疾病的联系,旨在为这些疾病提供新的理论基础和治疗靶点.     

金属硫蛋白的功能及应用前景

金属硫蛋白(Mt)是科学家margoshes和vallee发现的,它是一种低分子量,富含半胱氨酸可结合重金属的蛋白质.与调节细胞生长与增殖的金属调节蛋白有关,分布在哺乳动物组织器官中.人们为了能清肿瘤产生的过程,尝试了各种生物标记物,例如,癌基因、p53抑癌基因、waf1蛋白质、多育细胞核抗原、端粒转移酶、小随体标记物.人们发现在人类各种肿瘤中都有分泌Mt,因此它也可以作为生物标记物.人们对Mt的检测是利用免疫组织化学的方法,将肝切片放置在用石蜡密封的冷丙酮中保藏,用抗生物素蛋白链菌素免疫过氧化物酶的方法进行检测.     

金属硫蛋白-3对dUTPase调节dUTP细胞毒性作用的影响

金属硫蛋白-3（MT-3）,又称神经生长抑制因子,是一种脑特异性金属硫蛋白。人细胞核dUTP焦磷酸酶（dUTP pyrophosphatase, dUTPase）是最近在脑中研究发现的能与人金属硫蛋白-3（human metallothionein-3,hMT-3）相互作用的一个蛋白,两者共同作用具有神经元生长抑制活性。为了探讨hMT-3对dUTPase调节dUTP引起的细胞毒性作用的影响,通过基因转染HEK293细胞观察细胞在dUTP中的生长情况,发现共转染hMT-3和dUTPase基因的细胞比单转染dUTPase或hMT-3基因的细胞具有更强的对dUTP细胞毒性的耐受能力;同时在大肠杆菌BL21中表达重组蛋白,测定hMT-3在dUTPase水解dUTP中的作用,结果显示重组蛋白hMT-3可以促进dUTPase对dUTP的水解。结果均初步证实了hMT-3对dUTPase抵抗dUTP引起的正常细胞死亡有一定的协同作用,为进一步研究dUTPase及其相互作用蛋白hMT-3在化疗中的应用提供理论依据。     

铜对鱼类慢性毒性研究进展

重金属铜既是生物体自身所必需的元素,也可造成污染。       

AMPK对线粒体功能的调节

5’单磷酸腺苷活化蛋白激酶（AMP—activated protein kinase,AMPK）是细胞的能量感受器,调节细胞能量代谢,在正常细胞和癌细胞中均发挥重要的生物功能,它的激活有助于纠正代谢紊乱,使细胞代谢趋向生理平衡。在细胞应急反应中,细胞感受到能量危机,ATP浓度下降,AMP浓度上升,细胞内AMP／ATP比例上升,AMPK被激活：而在病理状态下,如代谢综合征、肿瘤等,常伴随能量代谢紊乱和AMPK激活抑制,因此,AMPK被视为治疗代谢性疾病与肿瘤的潜在作用靶点。然而,AMPK对能量代谢的调节与线粒体的功能密不可分,线粒体作为细胞的能量工厂,在健康与疾病中也发挥着重要的作用。越来越多的研究表明,线粒体能影响AMPK的活性,同时AMPK也通过多方面对线粒体进行调节,线粒体相关疾病与AMPK的调节有着密切的关系。该文主要针对AMPK是如何对线粒体的合成、线粒体自噬、内源性凋亡及线粒体相关疾病等方面进行综述。     

产金属硫蛋白酿酒酵母诱变菌株的生物学功能研究

以酿酒酵母 (Saccharomycescerevisiae)单倍体菌株SY1为出发菌株 ,通过紫外线和亚硝基胍复合诱变 ,获得 1株Cu2 高抗性突变株 ,并对其生物学功能进行了研究。结果表明 ,其拮抗紫外线 ,拮抗电离辐射 ,清除·OH自由基能力 ,Cu2 解毒能力均比出发菌株有所提高 ,经 5 0世代培养后 ,其遗传稳定性保持在 96 %以上。     

植物铜转运蛋白的结构和功能

铜(Cu)是植物必需的微量营养元素, 参与植物生长发育过程中的许多生理生化反应。Cu缺乏或过量都会影响植物的正常新陈代谢过程。因此, 植物需要一系列Cu转运蛋白协同作用以保持体内Cu离子的稳态平衡。通常, Cu转运蛋白可分为两类, 即吸收型Cu转运蛋白(如COPT、ZIP和YSL蛋白家族)和排出型Cu转运蛋白(如HMA蛋白家族), 主要负责Cu离子的跨膜转运及调节Cu离子的吸收和排出。然而, 最近有研究表明, 有些Cu伴侣蛋白家族可能是从Cu转运蛋白家族进化而来, 且它们在维持植物细胞Cu离子稳态平衡中也具重要功能。该文对Cu转运蛋白和Cu伴侣蛋白的表达、结构、定位及功能等研究进展进行综述。