肺炎链球菌触发人肺Ⅱ型上皮细胞F-actin细胞骨架重排与TPK信号转导的相关性研究

目的:通过体外实验,研究Streptococcus pneumoniae(S.pn)是否通过肺Ⅱ型上皮细胞(A549)酪氨酸蛋白激酶(TPK)信号转导途径触发微丝肌动蛋白(Filamentous actin,F-actin)细胞骨架重排,进而导致S.pn对A549细胞的侵袭.方法:采用F-actin特异性FITC-phalloidin荧光染料,观察S.pn作用A549细胞前后的F-actin细胞骨架重排情况,依照重排百分率得分标准以(%)表示;用F-actin细胞骨架重排抑制剂细胞松驰素D预处理A549细胞,观察S.pn对A549细胞的侵袭率;使用TPK信号转导抑制剂Genistein预处理A549细胞,观察其与F-actin细胞骨架重排百分率间是否存在剂量依赖关系.结果:S.pn作用A549细胞后,经FITC-phalloidin荧光染色,F-actin细胞骨架呈块状、丝状聚集;F-actin细胞骨架重排抑制剂细胞松驰素D可明显降低S.pn对A549细胞的侵袭率,在其浓度为0.25μg/ml时,未得到可测的细菌数;TPK信号转导途径抑制剂可部分抑制A549细胞F-actin细胞骨架重排,并与F-actin细胞骨架重排百分率间存在量效关系,其相关系数分别为rTpK=-0.91(P＜0.05).结论:上述结果提示S.pn可通过TPK细胞信号转导途径触发A549细胞F-actin细胞骨架重排,进而导致S.pn侵袭A549细胞.     

钙调蛋白结合蛋白通过调节细胞骨架稳定性影响肿瘤细胞运动能力

轻链钙调蛋白结合蛋白（light-chain Caldesmon,l-CaD）是一种重要的肌动蛋白结合蛋白,普遍存在于众多非肌肉细胞中。体外研究证明,l-CaD能通过与肌动蛋白的结合起到促进原肌动蛋白（G-actin）聚合、稳定肌动蛋白纤维（F-actin）结构的作用。在磷酸化作用下,l-CaD能从肌动蛋白纤维上脱离并促进肌动蛋白纤维的解聚。该研究拟考察l-CaD在细胞内对细胞肌动蛋白骨架的调节作用,阐明l-CaD对细胞运动能力的影响,作者将天然低表达l-CaD的人源性乳腺癌细胞MCF-7作为细胞模型,在MCF-7胞内以基因转染的方式高表达外源野生型l-CaD及其磷酸化突变株A1234-CaD（不可磷酸化CaD）、D1234-CaD（完全磷酸化CaD）。首先,通过激光共聚焦扫描,探讨了l-CaD对细胞骨架重排的调节;其次,通过细胞迁移transwell阵列,检测了l-CaD对细胞迁移能力的影响;最后,在单细胞层次上测定了细胞基底牵张力、胰酶刺激下的细胞基底脱附能力,并进一步检测了l-CaD对细胞迁移子过程中细胞伸张、收缩的影响。研究结果显示,l-CaD在胞内对细胞骨架的形成有显著的调控作用。非磷酸化l-CaD主要富集在细胞骨架上,增强了细胞骨架的强度,导致细胞基底牵张力以及对胰酶的耐受性增强,但对细胞的迁移能力有显著的抑制作用;磷酸化l-CaD跟细胞骨架结合能力很弱,对细胞的运动能力没有显著影响。通过磷酸化,l-CaD起到了一个“蛋白开关”的作用,通过控制细胞骨架的解聚、重排来调节细胞的运动能力。     

肺炎链球菌触发肺Ⅱ型上皮细胞F-actin细胞骨架重排

目的：通过体外实验,研究肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae,S.pn)是否可触发肺Ⅱ型上皮细胞（A549）信号转导途径触发微丝肌动蛋白（filamentous actin,F-actin)细胞骨架重排,进而侵袭A549细胞,并初步分析触发A549细胞F-actin细胞骨架重排的细菌亚组分。方法：采用F-actin特异性FITC-phalloidin荧光染料,观察S.pn作用A549细胞前后的F-actin细胞骨架重排情况,依照重排百分率得分标准以（%）表示;用F-actin细胞骨架重排抑制剂细胞松弛素D预处理A549细胞,观察S.pn对A549细胞侵袭的改变情况;用变溶菌素提取S.pn细胞壁以观察其对F-actin细胞骨架重排的影响。结果：S.pn作用A549细胞后,经FITC-phalloidin荧光染色,F-actin细胞骨架呈黄绿色块状聚集,对照细胞呈现均匀黄绿色荧光外观;F-actin细胞骨架重排抑制剂细胞松弛素D可明显降低S.pn对A549细胞的侵袭,在其浓度为0.25μg/ml时,未得到可测的细菌数;S.pn细胞壁作用A549细胞后,经FITC-phalloidn荧光染色,F-actin细胞骨架呈黄绿色块状聚集,二者存在剂量依赖性。结论：S.pn及其细胞壁亚组分可触发A549细胞F-actin细胞骨架重排,进而侵袭A549细胞。     

细菌利用宿主肌动蛋白细胞骨架进入非吞噬细胞的机制

细菌进入非吞噬细胞的机制包括拉链式机制和触发式机制。细菌的效应因子或毒力因子激活宿主细胞信号转导系统,引起肌动蛋白细胞骨架改变,从而进入非吞噬细胞。拉链式机制中,细菌通常需与宿主细胞相应受体结合,且不引发宿主细胞骨架大规模重排;触发式机制中,有更多细菌成分参与其中,且迅速引发大规模宿主细胞骨架反应,引起宿主细胞形态发生明显改变。两种机制中均贯穿着细菌因子与宿主细胞肌动蛋白细胞骨架成分之间的相互作用。这些机制为研究细菌致病以及探索新一代抗菌药物提供了理论基础。     

Wangzaozin A诱导人宫颈癌HeLa细胞胞质骨架重排及细胞增殖抑制

该文采用锥虫蓝排染法、吉姆萨染色、流式细胞术及免疫荧光技术研究了wangzaozin A诱导HeLa细胞3种细胞骨架的重排特征以及细胞增殖抑制效应。结果显示,0.8~2.0μmol/L的wangzaozin A可显著抑制HeLa细胞增殖,导致细胞G1期阻滞,使细胞形态变化显著,不对称长条形细胞数量增多,与细胞骨架抑制剂诱导效果相似;wangzaozin A可显著改变细胞微管和角蛋白纤维排布方向,并诱导微管和角蛋白纤维聚合,导致细胞平均荧光强度显著增高,但减少细胞应力纤维数量,使平均荧光强度明显下降,显示了浓度和时间依赖性,该结果与紫杉醇对HeLa细胞的作用效果相似。Western blot显示,wangzaozin A并没有显著改变细胞内角蛋白、β肌动蛋白和α-微管蛋白含量,表明wangzaozin A诱导3种骨架纤维量的改变与其细胞内单体蛋白表达量无关。结果说明,wangzaozin A诱导的细胞骨架重排严重干扰细胞稳态,导致细胞及细胞核形态显著改变、细胞增殖抑制,但该化合物诱导细胞骨架重排的直接靶向位点尚需进一步研究。     

TGF-β1诱导人牙周膜细胞细胞骨架重排的机制

目的：牙周病是由多种因素引起的,特别是人牙周膜细胞的缺失。转化生长因子-β1（TGF—β1）是一种多功能细胞因子,在治疗牙周病中发挥重要的作用,但很少有人清楚地研究TGF-β1对人牙周膜细胞的影响。因此,本研究的目的是探讨TGF—p1诱导人牙周膜细胞细胞骨架重排的信号通路。方法：人牙周膜细胞取自健康的前磨牙,并向同步化处理的细胞中加入10ng／m1的TGF-β1,并通过相差显微镜观察它们的形态学变化。通过免疫组化和共聚焦显微镜观察F-肌动蛋白重排。用Westernblot分析蛋白表达情况。结果：我们发现TGF-β1诱导人牙周膜细胞细胞骨架重排,激活ROCK蛋白的表达,并增加p-IIMK和p-cofilin的蛋白表达。ROCK抑制剂Y-27632使ROCK,p-IIMK和p-cofilin的蛋白表达下降。结论：TGF-β1可以诱导人牙周膜细胞细胞骨架重排,并且是通过上凋ROCK,P．IlMK和p-cofilin的活性完成的。本研究可以增强对TGF-β1在治疗牙周疾病方面的作用机制的了解。     

TGF-β1 诱导人牙周膜细胞细胞骨架重排的机制*

摘要目的：牙周病是由多种因素引起的,特别是人牙周膜细胞的缺失。转化生长因子-β1（TGF-β1）是一种多功能细胞因子,在治 疗牙周病中发挥重要的作用,但很少有人清楚地研究TGF-β1 对人牙周膜细胞的影响。因此,本研究的目的是探讨TGF-β1诱导 人牙周膜细胞细胞骨架重排的信号通路。方法：人牙周膜细胞取自健康的前磨牙,并向同步化处理的细胞中加入10 ng / ml 的 TGF-β1,并通过相差显微镜观察它们的形态学变化。通过免疫组化和共聚焦显微镜观察F-肌动蛋白重排。用Western blot 分析蛋 白表达情况。结果：我们发现TGF-β1 诱导人牙周膜细胞细胞骨架重排,激活ROCK 蛋白的表达,并增加p-lIMK 和p-cofilin 的 蛋白表达。ROCK 抑制剂Y-27632 使ROCK,p-lIMK 和p-cofilin 的蛋白表达下降。结论：TGF-β1可以诱导人牙周膜细胞细胞骨架 重排,并且是通过上凋ROCK,p-lIMK 和p-cofilin 的活性完成的。本研究可以增强对TGF-β1 在治疗牙周疾病方面的作用机制的 了解。     

"拉链(zipper)"与"触发(trigger)"--细菌侵袭的分子机制

对宿主细胞的侵袭是细胞内菌致病的关键步骤。细菌侵袭过程与Rho、Rac和Cdc42等Rho家族成员介导的肌动蛋白细胞骨架重排有关,涉及“拉链(zipper)”与“触发(trigger)”两种主要机制以及“拉链-触发(zipper-trigger)”双重机制。研究细菌侵袭过程中Rho家族的作用及相应细胞骨架事件,有助于揭示细菌侵袭的分子机制。     

H2-calponin在细胞力学信号感知中的作用

H2-calponin是一种肌动蛋白细胞骨架结合蛋白,在平滑肌细胞和一些非肌肉细胞中均有表达,并且在发育及重建的组织中高表达。H2-calponin作为一种机械应力的胞内应答因子,受机械应力调节,通过与细胞骨架F-肌动蛋白(F-actin)及多种粘着斑蛋白相互作用,参与细胞力学信号感受与传导,在调节细胞增殖、分化、迁移以及胞质分裂等生理活动中起着重要作用。本文在介绍H2-calponin生化特征的基础上,对其在细胞应力感受及力学信号转导中的作用做一综述。     

李斯特菌诱导宿主细胞骨架重排与磷脂酶D

无论是免疫细胞对病原体的主动吞噬,还是病原体诱导非吞噬细胞的被动吞噬,均是不同细胞膜受体介导的细胞肌动蛋白骨架重排过程,受到单体G蛋白和肌动蛋白骨架相关蛋白的精密调控。细胞内重要信号蛋白,磷脂酰胆碱专一性磷脂酶D(PLD)的活性变化与细胞肌动蛋白骨架重排密切相关,其参与调节了由抗体受体(FcγR)及补体受体(CR3)介导的免疫细胞的主动吞噬,而细胞肌动蛋白骨架解聚蛋白cofilin被磷酸化后可与PLD结合并激活PLD,进而调节肌动蛋白骨架重排。另一方面,cofilin磷酸化状态严格调控李斯特菌感染细胞过程中的肌动蛋白骨架重排。因此,阐明PLD是否在李斯特菌感染细胞过程中被激活并参与调节肌动蛋白骨架重排,将有助于揭示PLD激活对感染发生的调控作用,对透彻理解细菌感染宿主细胞的分子机制具有重要意义。     

肌动蛋白集束调控因子及G蛋白信号转导通路

细胞骨架由微丝、微管及中等纤维组成受不同蛋白因子调控以不同方式组装成不同直径的纤维 ,遍布于一切细胞 ,决定细胞的形状 ,赋予其抗压强度 ,对细胞器及大分子进行空间组织 ,实现胞内的能量转换。在肌动蛋白 (ａｃｔｉｎ)组装成张力纤维和张力纤维解离成肌动蛋白单体过程中有多种蛋白因子参与调控 ,从而使细胞骨架处于一个生理的动态平衡中 ,执行和完成不同的生化反应。在众多的调控蛋白中 ,肌动蛋白集束调控蛋白因子 (ａｃｔｉｎｂｕｎｄｌｉｎｇｐｒｏｔｅｉｎ)不仅参与肌动蛋白结构调节 ,还与细胞内信号传导有密切关系。已发现的肌动蛋…     

细胞运动、细胞迁移与细胞骨架研究进展

细胞定向运动与细胞骨架的动态循环密切相关。运动细胞在其伪足前沿依靠细胞骨架的不断聚合推动细胞膜的前进,在基部靠近细胞体部位通过细胞骨架的不断解聚收缩拖拉细胞体向前运动,细胞骨架的聚合与解聚通过伪足与支撑表面的吸附与解吸附而偶连。肌动蛋白组成的微丝骨架是大多数运动细胞的主要成分。外界刺激引起微丝细胞骨架动态变化的信号通路已逐步明了。线虫精子细胞的运动行为与阿米巴变形运动相似,但是在线虫精子细胞中没有肌动蛋白,而是以精子主要蛋白为基础形成细胞骨架驱动精子细胞的运动。与肌动蛋白不同,精子主要蛋白没有分子极性、ATP结合位点和马达蛋白。通过比较研究以上两种运动体系将有助于在分子水平上进一步阐明细胞运动的机理。     

决定细胞形状和运动性的蛋白质 palladin

Palladin 是肌动蛋白结合蛋白家族的新成员,广泛分布于平滑肌、中枢神经系统和胚胎的各种组织中,其主要的生物功能是参与构建肌动蛋白骨架系统,并在细胞骨架的动态变化中起作用 . 在肌动蛋白细胞骨架中 palladin 与 alpha- 辅肌动蛋白共存在 . 目前发现, palladin 在决定细胞的形态和迁移或运动等过程中起关键的作用 . 在转移性癌细胞和中枢神经受损伤后的星形胶质细胞中,都有 palladin 的特殊表达 . Palladin 的表达使星形胶质细胞形成了神经胶质疤痕 .     

钙信号转导途径介导肺炎链球菌侵袭人肺Ⅱ型上皮细胞

用Factin 特异性FITCphalloidin荧光染料,观察肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae）作用A549细胞前后的Factin细胞骨架重排情况;用细胞松弛素D预处理A49细胞,观察肺炎链球菌对A549细胞的侵袭率;使用Datrolene预处理A549细胞,观察其与Factin细胞骨架重排百分率间是否存在剂量依赖关系;用Fura2/AM荧光探针负载A549细胞后测定肺炎链球菌粘附A549细胞后的胞内Ca2+浓度。结果发现肺炎链球菌作用A549细胞后,Factin细胞骨架呈块状、丝状聚集;而松弛素D可明显降低肺炎链球菌对A549细胞的侵袭率;肺炎链球菌粘附A549细胞后胞内Ca2+高于对照;Datrolene可部分抑制A549细胞Factin细胞骨架重排,且与Factin细胞骨架重排百分率间存在量效关系。以上结果提示肺炎链球菌可通过Ca2+细胞信号转导途径触发A549细胞Factin细胞骨架重排,进而导致肺炎链球菌侵袭A549细胞。     

细胞肥大过程中hhLIM的亚细胞定位变化及其对细胞骨架的影响

hhlim (humanheartlim)是从人胎心cDNA文库中筛选克隆的一个新基因 ,作为LIM家族的新成员参与心肌肥大的发生发展过程 .为了进一步研究hhLIM在心肌肥大发生过程中的作用 ,以C2C12细胞为研究对象 ,以心肌肥大强效刺激因子内皮素 1(ET 1)为诱导因素 ,探讨hhLIM与肌动蛋白的相互作用及其影响细胞骨架的分子机制 .RT PCR、Western印迹和细胞免疫荧光分析结果表明 ,心肌肥大刺激因子ET 1在诱导心肌肥大标志基因BNP和肌动蛋白表达的同时 ,使hhLIM蛋白在C2C12细胞胞核与胞质之间进行重新定位 .激光共聚焦显微镜观察结果显示 ,hhLIM与肌动蛋白在胞质中共定位 .蛋白分步提取、鉴定及hhLIM与F肌动蛋白结合与沉降实验证明 ,hhLIM多存在于细胞骨架及其相关蛋白部分 ,在体外可与F肌动蛋白共结合 .这些结果表明 ,胞质中的hhLIM作为细胞骨架相关蛋白与肌动蛋白相互作用 .进一步研究hhLIM与细胞骨架的关系时发现 ,hhLIM过表达可使C2C12细胞的骨架变成致密网状纤维并使其对细胞松弛素导致的细胞骨架解聚产生一定的抵抗作用 ,抑制hhLIM表达则使细胞骨架稀疏 ,结构模糊 .提示hhLIM参与细胞骨架组织及重构的机制与其结合并稳定F肌动蛋白有关 .     

α辅肌动蛋白的结构和功能

α辅肌动蛋白是近年来在细胞骨架与细胞运动研究中的热点蛋白 .目前发现有α辅肌动蛋白 1、2、3和 4四种类型 ,呈细胞或组织特异性分布 .这四种蛋白的共同结构特征是在细胞内均为反向平行的二聚体 ,并具有N末端肌动蛋白结合结构域 (ABD)、血影蛋白样中央重复结构域和C末端“EF手”结构域 .作为细胞骨架中一种重要的肌动蛋白交联蛋白 ,α辅肌动蛋白通过与其相关蛋白包括整合素 (integrins)、钙粘素 (cadherin)以及细胞信号传导通路中的信号分子等的协同作用 ,在稳定细胞粘附、调节细胞形状及细胞运动中发挥着重要作用 .因此 ,肿瘤的发生、发展和恶化与α辅肌动蛋白的结构、功能密切相关 .本文结合本实验室的研究工作 ,综述了α辅肌动蛋白家族成员的结构、功能及其与肿瘤发生的相关性 .     

Toll样受体在烟曲霉侵染宿主细胞过程中作用的研究进展

烟曲霉侵染宿主细胞时伴有明显的细胞肌动蛋白骨架重排,而重要模式识别受体PRRs(pattern recognition receptors)之一,Toll样受体(Toll-like receptors,TLR)参与调节病原细菌诱导的宿主细胞肌动蛋白骨架重排,其中TLR2和TLR4两亚型可以识别烟曲霉的病原相关分子模式PAMP(pathogen-assosiated molecular patterns),并诱发炎症因子表达等一系列效应信号,在宿主细胞抗烟曲霉天然免疫中发挥重要作用,但在烟曲霉内化侵入过程中TLR能否特异性介导细胞肌动蛋白骨架重排尚不清楚。因此,研究揭示TLR激活在烟曲霉侵入宿主细胞的调控作用,对寻找可能的抗真菌药物作用靶点具有重要意义。     

Calponin蛋白家族在细胞骨架重构中的作用

Calponin蛋白家族包括calponin(CaP)和平滑肌(SM)22α,此家族的重要结构特征是由单一CH结构域和CLR结构域组成。CaP和SM22α属于肌动蛋白细胞骨架结合蛋白,可通过与F-肌动蛋白相互作用来调节肌动蛋白细胞骨架重构,影响细胞的生物学行为,进而影响相关疾病的发生与发展。     

ADF／cofilin分子家族的研究进展

细胞骨架中的肌动蛋白参与了一系列重要生理活动,如肌肉收缩、胞质环流、细胞运动、胞质分裂等。这些过程的发生除了需要肌动蛋白以外,还需要一些与之结合的调节蛋白参与,现在已经发现了100多种肌动蛋白结合蛋白,其中有一类分子量为15—20KD的蛋白,如肌动蛋白解聚因子(actin depolymerizing factor,ADF)、cofilin、profilin、actophorin、depactin、de-strin、UNC-60)等,在一定条件下可以使肌动蛋白微丝解聚,统称为ADF/cofilin分子家族。     

hhLIM的表达及其在F肌动蛋白交联中的作用

为进一步研究hhLIM的功能及其与F肌动蛋白(F-actin)之间的相互关系,利用PCR扩增hhlim基因并将其克隆到pGEX-3X表达质粒上,重组表达质粒转化宿主菌得到稳定表达的可溶性产物,表达产物经Glutathione-Sepharose亲和纯化得到纯度达90%的融合蛋白GST -hhLIM.进而研究其在F肌动蛋白交联中的作用,以鬼比环肽和细胞松弛素处理C2C12细胞,诱导细胞骨架聚合和解聚.荧光显微镜下观察, hhLIM的分布变化与细胞骨架的形态学变化具有相关性.Western印迹证实,hhLIM主要作为细胞骨架相关蛋白而分布于F肌动蛋白组分中,肌动蛋白交联实验显示,hhLIM蛋白与F肌动蛋白具有较高的亲和力,具有促进F肌动蛋白纤维的交联并将其捆聚成束的作用.结果表明,hhLIM是一种F肌动蛋白交联蛋白,通过将F肌动蛋白纤维捆聚成束而参与骨架重构