Rab 蛋白调控胞内囊泡运输

细胞内各个细胞器之间通过囊泡的膜转运是真核细胞存在的基本。Rab蛋白确保了转运蛋白被运输至正确的目的地。Rab蛋白是小GTP酶中的一大家族,它通过募集其效应物蛋白,其中包括接头蛋白,栓系因子,激酶,磷酸酶以及动力蛋白等,调控了细胞膜的选取,囊泡出芽,去包被,转运以及膜融合等过程。本文主要从Rab蛋白循环着手,依次论述了Rab蛋白在囊泡出芽,去包被,转运和膜融合等过程中起到的作用,从而使读者对Rab蛋白能有一个更加系统的了解。     

Rab8的结构和功能的研究进展

Rab蛋白是小分子GTP结合蛋白家族中最大的亚家族。Rab8作为Rab家族中的成员之一,其在“无活性”的GDP结合状态与“活性”的GTP结合形式之间不断循环。不同结合形式的Rab8招募不同的效应因子,调控囊泡的形成、锚定和融合等阶段,此外, Rab8还参与调控自噬和动物繁殖功能。该文综述了Rab8调控囊泡运输、自噬以及动物繁殖功能的研究进展,以期为后续研究Rab8功能提供参考。     

细胞囊泡运输的发现者——鲁斯曼

细胞合成的分泌蛋白需运输到特定位置才可发挥重要的生物学功能,而此过程需要细胞囊泡介导完成。合成的蛋白首先进入细胞器,经过加工组装后通过出芽方式形成囊泡,然后运输到特定位置再和靶膜特异性融合而实现正确定位。囊泡运输生化机制是由鲁斯曼等科学家经过30多年研究得以阐明,拓展了对生命问题理解的同时还有望临床上得到广泛应用。     

Rab蛋白的结构、功能及进化

Rab蛋白是小分子GTP结合蛋白家族(small GTP-binding proteins)中最大的亚家族,大约由200个氨基酸组成,由保守的G结构域与高度可变的N端和C端组成。Rab蛋白作为细胞内囊泡运输的分子开关,与其上游调控子和下游特定的效应子相互作用,并与GTP的结合和水解过程相偶联,在囊泡运输的不同阶段发挥作用。对不同Rab蛋白调控囊泡运输的研究有利干全面理解细胞内各类囊泡定向运输的分子动力学机制。     

囊泡运输的探秘者：兰迪？谢克曼

2013年10月7日凌晨,加州大学伯克利分校的兰迪·谢克曼教授正在加利福尼亚的家中熟睡。此时,电话响起一阵清脆的铃声。谢克曼太太被惊醒,马上意识到喜事临门,她兴奋地大声尖叫：“得奖了!     

细胞囊泡的研究进展

阐述了细胞囊泡出芽、运输、融合的分子机制,并就最新进展进行了综述．以对这个领域有一初步认识。     

Complexin在囊泡运输中的作用

神经递质释放对维持生物体正常的生命活动有着重要的意义,它是由囊泡运输介导完成的.神经元细胞中囊泡运输涉及许多蛋白质间的相互作用,共同调控这一复杂的过程,可溶性小分子蛋白Complexin(Cpx)在这一过程中起着重要的作用,它同时具有抑制囊泡自发发放和促进囊泡诱发发放的功能.本文综合国内外近20年的研究,着重介绍了Cpx蛋白各部分结构域的功能,及其与一些囊泡分泌相关蛋白,如SNARE复合体、Synaptotagmin(Syt),间的相互作用机制及其最新进展.     

细胞内膜泡运输中拴系因子的功能

膜泡运输是不同细胞器间进行物质传递的基本方式,分为4个重要步骤：囊泡的出芽、转运、拴系和融合。在此过程中,有许多相关因子参与调控,如包被蛋白、Rab蛋白、拴系因子、SM蛋白和SNARE等。拴系因子在运输囊泡和靶位膜发生接触的最初阶段起重要调控作用,多数拴系因子形成大的多亚基复合体发挥功能。目前,关于拴系因子的功能已经有了一定的了解,在此,我们对酵母、哺乳动物以及植物细胞中的已知拴系因子的特点和功能进行了概述。     

植物囊泡运输与抗病性

细胞内的囊泡运输是生命活动中一个极其复杂的动态生物学过程,参与各种植物发育过程和对环境的响应,包括植物组织细胞特异性和防御响应。该文从蛋白质分选、分泌蛋白的合成和囊泡运输的特异性对植物囊泡运输与植物的先天性免疫的关系进行了详细阐述。     

植物囊泡运输与抗病性

细胞内的囊泡运输是生命活动中一个极其复杂的动态生物学过程,参与各种植物发育过程和对环境的响应,包括植物组织细胞特异性和防御响应。该文从蛋白质分选、分泌蛋白的合成和囊泡运输的特异性对植物囊泡运输与植物的先天性免疫的关系进行了详细阐述。     

囊泡运输的功能与调控机制

真核细胞通过区隔化形成各种细胞器,这些膜状结构和细胞质膜共同构成了复杂的生物膜系统。细胞质膜和细胞器之间以及细胞器之间大量的物质和信息交流构成了细胞生命活动的基础。由马达蛋白驱动的囊泡运输是细胞内物质运输的主要形式,囊泡运输的调控机制是细胞生物学领域的重大科学问题。该文重点总结了近年来基于微管轨道的囊泡运输领域中关于马达蛋白kinesin和cytoplasmic dynein的货物识别机制、货物卸载机制的研究进展,并对马达蛋白对于微管轨道的识别机制进行了初步探讨。此外,该文还总结了囊泡运输与人类疾病之间的关系。     

囊泡运输的探秘者：托马斯？聚德霍夫

当地时间10月7日凌晨两点半左右,美国斯坦福大学教授托马斯·聚德霍夫家中的电话急促地响起。聚德霍夫不在家,他的夫人斯坦福大学神经外科学副教授陈路犹豫再三,才不情愿地下楼去接听电话。他们家的电话很少用,通常也不将住宅电话的号码告知别人。陈路恩时,可能是谁打错了电话,或是中国的亲友弄错了时差。     

以消散场成像和单微粒跟踪技术揭示GLUT4囊泡和分泌囊泡的不同动态过程

葡萄糖转运子蛋白4(glucose transporter 4,GLUT4)在维持体内葡萄糖动态平衡的过程中起着至关重要的作用。GLUT4贮存囊泡(GLUT4 storage vesicle,GSV)和神经内分泌细胞中的分泌囊泡含有许多相同的蛋白。研究证明这些蛋白调节了分泌囊泡的胞内转运过程,但是GLUT4囊泡和分泌囊泡是否具有相同的胞内动态过程还未阐明。文章以3T3-L1纤维原细胞中的GSV和神经内分泌细胞PC12细胞中的分泌囊泡:致密核心大囊泡(large dense core vesicle,LDCV)为研究对象,使用消散场显微成像技术和单微粒跟踪技术直观观察了活体细胞内单个GSV和LDCV的三维运动轨迹。通过以适当方程拟合单个囊泡的均方位移曲线,发现两种囊泡都具有三种运动模式。定量分析显示作自由扩散运动和方向性扩散运动的GSV数量明显多于LDCV。对比GSV和LDCV的三维扩散系数,发现GSV的扩散系数中值为7.2×10-4μm2/s,而LDCV的扩散系数中值仅为1.94×10-4μm2/s。这一结果说明GSV的活动性远大于LDCV,提示GSV的胞内转运过程涉及不同的分子机制。     

囊泡运输的探秘者：詹姆斯？罗斯曼

听到获奖消息感觉似“灵魂出窍” 现任职于母校耶鲁大学医学院细胞生物学系的詹姆斯·罗斯曼,在深夜接到诺贝尔奖委员会的获奖通知电话时正在睡觉。罗斯曼在听到获奖消息后非常震惊,他形容那一刻感觉有如“灵魂出窍”。要求媒体的记者先给自己十分钟洗澡镇定—下,再接受采访。     

植物Rab蛋白的分类与功能

Rab蛋白构成小G蛋白超家族中最大的1个家族,广泛存在于动物、植物和微生物中.Rab调控细胞内的囊泡形成、转运、锚定及囊泡与质膜的融合等过程,在细胞内吞和分泌途径中发挥分子开关的作用.不同生物中Rab的结构和作用机制非常保守,但Rab的分类和生理学功能存在差异.植物Rab不仅行使类似于动物或微生物同源Rab的细胞学功能,而且在植物生长发育、激素信号调节、生物或非生物胁迫应答等方面表现出功能特异性.本文结合近年的研究进展,对植物Rab的分类、结构、调节机制和功能进行了综述,并对当前植物Rab功能研究的难点和方向进行了
讨论.     

细胞外囊泡及细胞外囊泡数据库

细胞外囊泡（extracellular vesicle,EV）是由细胞释放到细胞外微环境的膜性囊泡,携带母细胞来源分子,参与机体的生理和病理活动过程,鉴定其组成并研究其功能已成为研究热点。目前,对不同物种、不同组织和不同细胞来源的细胞外囊泡组份的研究,获得了大量的蛋白质、核酸、脂类和其他分子数据。为更好地使用这些数据,已有不同的研究机构建立了相应的数据库,为该领域的研究提供了便利。ExoCarta、Vesiclepedia和Evpedia数据库是目前收录数据比较全面的、最具影响力的细胞外囊泡数据库。本文将介绍这3个数据库的特点和应用,为研究者选择使用胞外囊泡数据库提供参考。     

葡萄球菌细胞外囊泡研究进展

细胞外囊泡(extracellular vesicles,EV)是由脂质双分子层包裹着蛋白质、核酸等生物分子组成的天然纳米结构颗粒。EV作为细胞间无细胞通讯的一种方式,通过传递包括遗传信息在内的大量生物分子来影响细胞间的通讯。此外,EV还参与多种生物学功能的调控,如免疫调节、细胞间竞争、水平基因转移和致病性等。革兰氏阳性细菌分泌的EV携带多种化合物,这些化合物在细菌竞争、生存、入侵、抗生素耐药和感染方面发挥多样化作用。目前对于细菌EV的研究主要集中在革兰氏阴性细菌中,对革兰氏阳性细菌EV的研究报道较少,其中对葡萄球菌EV的报道主要是金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌。这篇综述介绍了葡萄球菌EV的化学成分组成、功能和分泌的影响因素及临床应用。     

调控细胞内囊泡运输机器的发现者——2013年诺贝尔生理学或医学奖简介

2013年10月7日,瑞典卡罗琳学院诺贝尔奖评选委员会宣布,2013年诺贝尔生理学或医学奖授予发现调控细胞内囊泡运输机器的3位生物学家:美国加州大学伯克利分校的兰迪·谢克曼、耶鲁大学的詹姆斯·罗斯曼和斯坦福大学的托马斯·苏德霍夫。就3位科学家分别运用遗传学、生物化学和神经生物学等研究手段,发现了细胞内控制货物分子经囊泡运输的路径选择、目的地识别和卸载时间精确调控的代表性工作进行简要介绍。     

细胞外囊泡与肿瘤

细胞分泌的胞外囊泡(包括外泌体、微囊泡、凋亡小体、迁移体、retractosomes、R-EVs等)含有DNA、RNA、分泌性蛋白质、脂质、膜受体和其他类型的生物活性大分子。它在细胞的可塑性、细胞间交流和微环境重塑中起着关键作用。该文总结了细胞外囊泡的类型、形成、调节及其在肿瘤发生、转移、肿瘤免疫和靶向治疗中的作用和临床意义。     

自噬、细胞外囊泡、无膜细胞器及细胞器相互作用

细胞是结构与功能的统一体,细胞内繁复的生化反应通过膜性与非膜性细胞器组织起来,而细胞内亚结构之间又通过膜运输等方式进一步组织成一个整体。对细胞内组织原则的探索一直是细胞生物学领域的前沿方向,每一个对细胞组织方式的新认识,都会催生大量的新发现。在这个综述系列中,中国科学院生物物理研究所的胡俊杰研究员和清华大学的李丕龙教授及其共同作者概述了细胞器互作及相分离这两个近年来细胞组织方式方向上的重要的概念性突破,并探讨了这些突破对细胞生物学领域的可能影响。