胰岛素作用机制研究的新进展

胰岛素是脊椎动物胰脏β细胞分泌的一种重要的激素,具有极其广泛的生理功能。在细胞水平,它刺激葡萄糖和氨基酸的传递和利用,激活许多重要的酶,抑止脂肪分解,改变蛋白质的磷酸化作用,刺激蛋白质和核酸的合成,促进细胞的生长和分化等。这些作用发生在细胞膜,细胞质和各种亚细胞器的不同水平上,并有不同的时间响应。譬如,胰岛素作用后几秒钟内就可以发生刺激葡萄糖传递的现象,但DNA     

胰岛素样生长因子1的结构与功能研究进展

胰岛素样生长因子1(IGF1)是一种多功能细胞调控因子.它的结构特征为其促生长和物质代谢功能提供依据.集中介绍了IGF1的三维结构、IGF1与相关受体和结合蛋白的结合区以及二硫键在蛋白质折叠中的重要作用.     

胰岛素受体的研究进展

胰岛素受体是靶细胞膜表面固有的糖蛋白、由两个α亚单位和两个β亚单位组成、亚单位间由二硫键连结的大分子物质。其中α亚单位为结合亚单位,β亚单位为效应/调质亚单位。胰岛素与受体结合后引起β亚单位磷酸化,可能是胰岛素发挥一系列生理功能的早期现象。受体与胰岛素结合后一起内移,在细胞内分别以不同途径代谢。激素-受体复合物的内移及受体降解使细胞表面受体数减少,这是胰岛素对受体数进行减数调节的原因。     

昆虫胰岛素生理功能的研究进展

胰岛素是由胰岛β细胞经过一些内源性或外源性物质的诱发而分泌的蛋白质激素,通过细胞的信号转导控制调节糖、脂肪和蛋白质代谢,从而影响生殖以及衰老等生长发育过程。近年来研究陆续证实该途径在昆虫中也普遍存在。本文综述了昆虫胰岛素信号途径,胰岛素在调控昆虫生长发育、生殖和行为方面的重要作用,并且胰岛素可以通过对保幼激素和蜕皮激素的影响间接作用于昆虫,对了解胰岛素在昆虫生理功能中的作用及害虫综合防治策略的制定具有积极意义。     

细胞骨架与胰岛素相关信号转导通路

细胞骨架是蛋白质纤维交织形成的立体网架体系,它是一个动态结构,可随着生理条件的改变不断进行组装和去组装,并受到细胞内外因素的调节.胰岛素是参与机体内诸多生理过程如葡萄糖转运、基因表达和DNA合成等的重要激素, 而胰岛素的正常分泌是其功能发挥的重要前提.越来越多的研究表明,细胞骨架在胰岛素行使功能和胰岛素的分泌过程中起重要作用,其具体机制与胰岛素相关的信号转导通路密切相关.当细胞骨架成分发生改变,继而影响到胰岛素相关的信号转导过程时,就会影响胰岛素的分泌,同时会导致胰岛素抵抗的发生.     

胰岛素受体家族的结构与功能研究

胰岛素（insulin）与胰岛素样生长因子-1（IGF-1）分别是由胰岛β细胞和肝细胞分泌的 多肽类激素.它们通过结合并激活位于细胞膜上的受体酪氨酸激酶(RTKs),发挥重要的生理作用. 作为起始信号传导的第一步,胰岛素与IGF-1是如何与各自受体的膜外区域（ectodomain） 结合并进一步激活受体的细胞膜内酪氨酸激酶活性一直属于科学研究的关键基础问题.本文 概述了胰岛素受体家族（IR和IGF-1R）及其配体的结构与功能的特点和关系,并重点介绍 了近年来国内外在胰岛素受体家族复合体结构和功能上的研究手段和取得的突破性进展.     

胰岛素受体介导的信号传递

就胰岛素与其受体结合后, 信号传递的过程及参与信号传递的细胞内信号分子进行了综述.胰岛素作为一种重要激素,参与机体的新陈代谢, 调节细胞的生长分化.其发挥生理功能的第一步是与靶细胞膜上的受体相结合, 激活胰岛素受体的酪氨酸激酶活性, 随之磷酸化细胞内的信号分子, 从而使胰岛素的刺激信号转化为细胞反应.     

K~ 通道的药理学及其治疗学前景可观

细胞膜上存在着对电压敏感、被Ca~(2 )激活、同受体偶合和具有一定特异性的多种类型的K~ 通道,它们已被确定为某些药物主要作用的位点。一些K~ 通道阻断剂可以促进胰腺分泌胰岛素,对抗心律失常;而K~ 通道开放剂可使多种平滑肌舒张。胰岛β细胞上的K~ 通道是一种对ATP敏感的K~ 通道。它是细胞内葡萄糖水平和由葡萄糖引起的β细胞膜电位变化的中间环节。葡萄糖在细胞内代谢产生ATP,使β细胞除极,阻断该类K~ 通道而促进胰岛素的分泌。甲糖宁等磺酰脲类的作用位点就在这类K~ 通道上,它们促进胰岛素的分泌,是一种K~ 通道阻断剂。虽然二氮嗪也作用于同类的K. 通道,但作用相反,是一种开放剂。它可通过使K` 通道开放而抑制胰岛素的释放。     

胰岛素分泌及调节的分子机制

胰岛素是机体最重要的激素之一,它调节机体的血糖稳定、促进同化代谢、调节细胞的分裂分化和生长发育.胰岛β细胞的胰岛素分泌受到营养物质、神经递质和激素的精确调控.它们的作用部位可分为改变胞内第二信使物质水平的近端调节步骤（钙依赖性）,和直接作用于胞吐分子构件的末端调节步骤（钙非依赖性）.胰岛素的胞吐过程与神经递质的释放机制类似.葡萄糖等营养物质主要通过升高胞内的ATP/ADP比率,导致ATP敏感钾通道关闭、细胞膜去极化、钙内流这一途径增加胰岛素的分泌.神经递质和部分激素通过其G蛋白偶联受体-G蛋白系统的跨膜信号转换后,影响胞内IP₃、DAG、Ca²⁺等第二信使物质水平,主要通过PKA、PKC等蛋白激酶途径,调节胰岛素的分泌.胞内单体G蛋白参与了对囊泡运输和胞吐过程的调控,G蛋白也可能直接作用于胞吐过程,在分泌过程中发挥了重要的调节作用.     

胰岛素对葡萄糖经过细胞膜运输时的作用

刺激肌肉和其他组织使他们摄取葡萄糖一般认为是胰岛素最特殊与重要的作用之一。这一促进作用无疑是给与胰岛素后血糖降低的主要原因。在若干类型的糖尿病中血糖的异常升高大部分是由于缺乏这一作用。因此研究对摄取葡萄糖的促进作用,应该是研究胰岛素作用所在的适当方法。为了讨论方便,可将肌肉摄取葡萄糖分为三步:(1)葡萄糖从血浆转移到细胞。(2)糖经过细胞膜的运输。(3)葡萄糖在细胞内的代谢或利用。既然这些步骤是顺序衔接的,因此摄取的总速度     

胰岛素受体酪氨酸激酶与胰岛素作用

关于胰岛素的作用机制,目前有一种假说,认为胰岛素与其受体的α亚基结合后将信息传递给β亚基,引起β亚基酪氨酸激酶自身磷酸化而激活。酪氨酸激酶可以使细胞内其他蛋白质磷酸化,从而启动一系列细胞内事件发挥胰岛素的多重调节作用。通过近六年来的深入研究,已经了解胰岛素受体酪氨酸激酶在介导胰岛素的绝大多数生物学效应中起着关键作用。本文对这方面的研究进展情况及前景作一简要综述。 (一)胰岛素受体的结构近年来采用亲和标记、免疫沉淀、亲和层析、分子克隆等技术,对胰岛素受体的结构进行了研究。现在已了解胰岛素受体分子由两个13.5万分子量的α亚基、两个9.5万分子量的β亚基,三对二硫键连接而成。胰岛素受体的α及β亚基是由一1382个氨基酸组成的前受体原     

胰岛素样生长因子结合蛋白—1（IGFBP—1）研究进展

胰岛素样生长因子结合蛋白-1（IGFBP-1）参与生长、发育、生殖及血糖等生理过程,它是一个多功能蛋白,主要通过与IGF-1结合发挥作用,在IGFBP-1蛋白质结构中,N端是与IGF-1结合的重要区域,中心区决定了IGFBP的特异性,C端部分参与了与IGF-1结合并与细胞粘附相关。IGFBP-1是否磷酸化对其生物学作用有着重要影响。IGFBP-1基因转录受到多种转录因子共同调控,其中胰岛素是其主要的调控因子。     

胰岛素对生长激素的分泌和细胞内信号传导的影响（英文）

生长激素(growth hormone,GH)在行使其功能时需要经历一系列的过程,包括从垂体分泌和进入血液循环到达靶器官或细胞(受体前过程)以及和生长激素受体(GH receptor,GHR)结合并引发细胞内信号转导(受体后过程)。胰岛素可以直接或间接地影响这些过程。GH从垂体的生长激素分泌细胞中分泌需要依赖于下丘脑释放的生长激素释放激素(GH-releasing hor-mone,GHRH)和生长激素抑制素(somatostatin,SS),在生理或病理条件下,胰岛素可以对这两种激素以及GH分泌细胞施加不同影响,从而干预GH的分泌及循环水平。血糖、血脂以及饮食习惯都可以改变胰岛素对GH的影响。胰岛素还能通过影响GHR的敏感性,以及影响胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor 1,IGF-1),进而影响GH。受体后过程也是GH行使功能的重要一环,细胞内信号转导依赖于信号通路完成。GH信号转导通路和胰岛素的信号通路有部分交叉,这使得两者的信号可以相互作用,胰岛素通过这种作用对GH的信号转导产生影响。还有很多因素可以改变胰岛素对GH的影响,包括细胞因子信号抑制物、GHR敏感性以及JAK2蛋白和胰岛素受体底物间的相互作用,且随着胰岛素浓度升高和作用时间延长,胰岛素对GH的影响趋向于增强。但胰岛素的浓度和时间对GH分泌和细胞内信号转导的具体影响还未完全阐明。胰岛素和SS的关系也有待进一步研究。     

牛精细胞表面凝集素受体的研究

外源凝集素能与细胞表面相应的受体特异性的结合,并导致细胞凝集,因而外源凝集素可用作细胞膜结构的探针,用来研究细胞膜的结构与功能。近年应用外源凝集素对精细胞膜上糖蛋白和凝集素受体的数目与功能状态的研究已取得很大进展,采用异硫氰基荧光素(FITC)或辣根过氧化物酶等标记凝集素来测定膜上凝集素受体的定位与分布,研究认为精细胞膜上受体与受精作用有密切关系。本文报道用具有血型专一性或无血型专一性或FITC标记的凝集素研究牛精细胞膜上凝集素受体的分布结果。     

胰岛素人工合成的科学意义

<正>胰岛素的全合成,已经由我国科学工作者在世界上首先完成了,它的结晶形状、激素活力和一些化学性质都同天然胰岛素无异。我国科学工作者在攀登科学高峰、赶超世界水平的努力中,在蛋白质人工合成方面取得了领先地位。蛋白质的结构极其复杂,它们都是由为数几十或成百上千的氨基酸首尾相连所形成的多肽长链构成的。胰岛素是一种简单蛋白质,自然情况下是人和动物胰脏中的胰岛细胞分泌的一种激素,具有调节血糖代谢的生理功能,在医学临床上可用来治疗     

衣霉素对人肝癌细胞表面胰岛素受体的影响

衣霉素(Tunicamycin)是一种糖蛋白N-连接型糖链合成的抑制剂。它可抑制人肝癌细胞抹SMMC-7721的生长,其抑制率和剂量及处理时间有相关性。衣霉素处理细胞18h尚可显著抑制~3H-甘露糖和~3H-氨基葡萄糖参入细胞,但仅轻度抑制~3H-亮氨酸的参入。这些标记化合物的参入抑制都有量效关系。0.1gg/mL衣霉素处理18h后,细胞表面胰岛素受体和胰岛素的结合容量下降,而对照细胞和处理细胞的胰岛素竞争结合曲线基本平行。这主要由于衣霉素抑制新合成的胰岛素受体的糖基化所致。我们对糖基化障碍引起细胞膜胰岛素受体结合容量降低的机理作了讨论。     

β-TC3细胞膜与胰岛素受体结合G蛋白的鉴定

目的:用免疫共沉淀的方法检测β-TC3(小鼠胰岛β细胞瘤细胞)细胞膜中与胰岛素受体结合的G蛋白.方法:提取β-TC3细胞膜蛋白,通过免疫共沉淀及蛋白质印迹的方法,检测G蛋白α及β亚基的表达.结果:抗胰岛素受体抗体沉淀胰岛素受体结合的G蛋白复合物后,分别用抗胰岛素受体抗体、抗G蛋白α亚基抗体及抗G蛋白β亚基抗体,检测到胰岛素受体、G蛋白α亚基及G蛋白β亚基的表达.结论:在β-TC3细胞膜中,胰岛素受体与G蛋白共存,G蛋白α亚基及β亚基与胰岛素受体可能存在直接的相互作用.     

纳米颗粒对细胞膜的作用

纳米颗粒在生物医学领域有着广泛的应用前景。在纳米颗粒与细胞相互作用的研究中,颗粒对细胞膜作用的相关研究,对揭示纳米颗粒的生物效应是至关重要的。纳米颗粒对细胞膜的影响有很多种,主要体现在对细胞膜结构和性质,以及对膜上生物大分子(蛋白质等)功能的影响等方面。这里综述了近年来纳米颗粒对细胞膜作用的相关研究成果,分别从颗粒的自身物理化学性质(尺寸、形状、表面形貌、亲疏水性质、表面电荷、特异性修饰等)、颗粒与细胞作用的环境因素,以及外界能量对颗粒与细胞膜作用的调控三个方面出发,就纳米颗粒作用对细胞膜影响的问题分别进行了分析和总结。     

神经元限制性沉默因子对人胰岛素基因转录调控作用的研究

为了研究神经元限制性沉默因子(NRSF)调控神经元及胰岛细胞中神经特异性基因的表达,进一步寻找胰岛细胞中可能存在的其他NRSF调控基因.先用生物信息学手段对相关基因进行了分析.筛选及序列比对发现,人胰岛素核心启动子区有一段与NRSE相似的序列,提示,它可能受NRSF调控.构建了含NRSF基因的慢病毒载体,将其稳定转染于INS-1细胞.构建了3种荧光素酶报告载体:含有人胰岛素启动子-荧光素酶(hInsP-LUC)的慢病毒载体,pGL3-Basic载体和含有2拷贝NRSE样基序-荧光素酶(NRSE-LUC)的报告载体.利用稳定转染及瞬时转染实验观察NRSF对报告载体中荧光素酶活性的影响.利用电泳迁移率变动分析实验观察NRSE样基序与NRSF蛋白的结合情况,并通过竞争结合实验、引入特异性抗体实验证实探针与蛋白质结合的特异性.RT-PCR检测证实,感染空病毒的INS-1细胞不表达NRSF,感染含目的基因慢病毒的INS-1细胞能表达NRSF.将含有hInsP-LUC的慢病毒载体稳定转染于上述2种细胞,荧光素酶活性分析结果显示,NRSF的过表达能明显降低胰岛素启动子的活性.瞬时转染hInsP-LUC报告系统于上述2种细胞,结果也显示NRSF能明显抑制胰岛素启动子-荧光素酶的活性.将含有NRSE-LUC的报告载体瞬时转染于上述2种细胞,结果表明过表达NRSF的INS-1细胞组的荧光素酶相对值比对照组有明显下降.电泳迁移率变动分析实验进一步证实,此NRSE样序列可以与NRSF蛋白特异结合,这种特异结合可以被标准的NRSE序列所竞争.结果表明,人胰岛素启动子中含有NRSE样序列,该序列通过与NRSF蛋白结合从而抑制人胰岛素启动子的转录活性.这一研究工作有助于进一步了解NRSF在胰岛细胞中的调控作用.     

一些(糖)蛋白对胰岛素和其受体结合的影响——胰岛素和非受体蛋白结合的可能性

前文曾报道若干外源凝集素和糖苷对~(125)I-标记胰岛素和其受体结合有影响,并认为在胰岛素受体分子表面可能存在能与伴刀豆球蛋白A等外源凝集素专一结合的糖基(如甘露糖基),而且这些糖基可能参与了和胰岛素的结合。我们也曾观察到牛血清白蛋白存在时,标记胰岛素的凝胶过滤图谱中可出现两个放射活性峰,犹如胰岛素和其受体结合的图谱。为了进一步探讨胰岛素和其受体相互作用的原理,以及牛血清白蛋白中是何种组分和胰岛素结合,本文研究了一些糖蛋白和不含糖基的蛋白对标记胰岛素和人胎盘细胞膜结合的影响;并用高纯度的人胎盘白蛋白代替牛血清白蛋白作保护剂观察标记胰岛素的凝胶过滤行为。人胎盘细胞膜的制备按前文报道。~(125)I-胰岛素的制备见前文。结合实验按前文,37℃保温30分钟后迅速置冰水浴中冷却,4℃保温24小时。表1是一些糖蛋白和不含糖基的蛋白对标记胰岛素和人胎盘细胞膜结合的影响。在