NID1促进人卵巢癌细胞OVCAR-3侵袭转移及分子机制的研究

Nidogen-1(NID1)是新发现的一个候选卵巢癌诊断标志物,该研究旨在初探其在卵巢癌细胞中的生物学功能。首先构建稳定过表达外源NID1的人卵巢癌细胞系OVCAR-3,然后采用划痕实验和Transwell迁移和侵袭实验检测细胞的迁移侵袭能力,并通过荧光定量PCR和Western blot检测细胞中上皮–间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)相关蛋白和ERK/MAPK通路蛋白的表达情况。结果显示,与空载细胞相比,稳定过表达NID1的OVCAR-3细胞其划痕愈合能力、细胞迁移和侵袭能力均明显增强。较之空载细胞的上皮细胞样外形,稳定过表达NID1的OVCAR-3细胞呈间质细胞样外形,其上皮细胞标志分子E-cadherin表达下调,间质细胞标志分子(包括Vimentin和N-cadherin)和EMT相关转录因子Twist-2表达上调。此外,稳定过表达NID1的OVCAR-3细胞中ERK1/2的磷酸化水平升高,经ERK/MAPK通路的抑制剂U0126下调ERK1/2的磷酸化水平后其Ecadherin、Vimentin、N-cadherin和Twist-2表达水平出现逆转。这些结果提示,NID1可能通过激活ERK/MAPK通路促进卵巢癌细胞的EMT过程,进而增强其侵袭转移的能力。     

FAK通过和EGFR的相互作用调节MAPK和Akt之间的相对平衡

目的研究上皮生长因子受体和FAK的相互作用以及对下游信号的影响。方法建立聚集粘连激酶(FAK)缺失突变和绿色荧光蛋白(GFP)融合基因del1-693FAK-GFP、del1-100FAK-GFP和FAK-GFP稳定表达细胞系。结果同野生型FAK-GFP相比,N-端1-100氨基酸残基的缺失突变体,缺失1-693氨基酸残基的突变体结合在黏附点的能力被完全抑制。应用等电聚焦和SDS-PAGE双向电泳证明,EGF和纤维连接蛋白诱导FAK磷酸化的位点不同,进一步证实del1-693FAK-GFP、del1-100FAK-GFP,抑制MAPK的磷酸化,增强Akt的磷酸化;而FAK-GFP增强MAPK磷酸化,抑制Akt磷酸化。结论FAK通过和EGFR的相互作用调节MAPK和Akt之间的相对平衡。     

钙敏感受体基因多态性E942K通过Ca2+和ERK1/2通路促进胃癌细胞增殖

本研究旨在探究钙敏感受体(calcium-sensing receptor, CaSR)的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)E942K对胃癌细胞增殖的影响及其机制。对46例胃癌患者和50例正常对照进行基因型检测。应用CaSR E942K突变质粒和野生型质粒转染SGC-7901和HEK-293构建细胞模型,采用CCK8和细胞克隆形成实验检测E942K突变对细胞增殖能力的影响,用钙显影成像技术检测E942K突变对钙信号的影响,并采用Western blot检测E942K突变后下游信号通路关键蛋白ERK1/2和β-catenin磷酸化水平的变化。结果显示,胃癌患者CaSR E942K的突变率显著高于正常对照(P 0.05)。CaSR E942K突变显著提高了SGC-7901胃癌细胞及HEK-293细胞的增殖能力、细胞内钙信号以及ERK1/2的磷酸化,却不影响β-catenin的磷酸化。以上结果提示,CaSR的E942K突变可能通过增强细胞内钙信号和ERK1/2磷酸化,最终促进了胃癌细胞的增殖,这些结果对胃癌的诊断和靶向治疗具有潜在的临床意义。     

单增李斯特菌溶血素O的PEST序列激活ERK1/2磷酸化的作用

[目的]本研究旨在构建单核细胞增多性李斯特菌(Listeria monocytogenes,简称单增李斯特菌)溶血素O(Listeriolysin O,LLO)的关键结构域PEST序列(包含S44、S48和T51关键磷酸化位点)突变体,并针对其生物学功能展开研究。[方法]以李斯特菌参考菌株EGD-e为模板扩增编码LLO的hly基因,克隆至pET30a(+)原核表达载体,在此基础上利用氨基酸突变技术获得表达PEST突变体(LLO△PEST、LLOS44A、LLOS48A和LLOT51A)的重组质粒,转入E.coli Rosetta感受态细胞中,诱导表达重组蛋白经镍离子亲和层析纯化后进行SDS-PAGE分析。利用红细胞裂解试验检测重组蛋白的溶血活性,并通过Western blotting检测重组突变蛋白刺激Caco-2细胞后对MAPK关键信号分子ERK1/2磷酸化水平变化的影响。[结果]结果显示,本研究成功获得重组LLO及其突变体蛋白LLO△PEST、LLOS44A、LLOS48A和LLOT51A。在pH5.5和7.4条件下,LLO△PEST、LLOS44A、LLOS48A和LLOT51A均具有和LLO相当的溶血活性,说明PEST序列缺失或突变并不影响LLO的膜裂解活性。研究进一步发现,重组LLO及其突变蛋白刺激Caco-2细胞后均能激活ERK1/2的磷酸化。[结论]研究表明LLO的关键结构域PEST序列对于维持该蛋白的膜裂解能力及穿孔活性并非必需,且该结构域的缺失不影响李斯特菌在感染宿主时依赖LLO介导ERK1/2磷酸化的生物学过程。本研究将为进一步探索细菌感染过程中PEST序列对于LLO发挥生物学功能的潜在作用及分子机制奠定基础。     

Ⅰ型磷酸酶抑制亚基-1对人宫颈癌HeLa细胞增殖的抑制作用

PPI1(Inhibitor-1 ofprotein phosphatase 1)是I型磷酸酶的抑制亚基之一,其活化依赖于35位苏氨酸蛋白激酶(PKA)的磷酸化而发挥抑制作用.本研究目的在于探讨PPIl持续活化型突变体的表达对人宫颈癌细胞株增殖的影响及其可能的作用机制.利用PPI1野生型和活化型突变体表达质粒分别转染HeLa细胞,首先通过H~3TdR掺入实验、迁移实验观察PPI1基因对HeLa细胞增殖能力的影响,研究结果表明:在活化型突变体表达的HeLa细胞株中,细胞~3H掺入量和迁移能力明显受抑.其次通过流式细胞术、Giemsa染色法分析PPIl对HeLa细胞的细胞周期的影响;FACS分析表明HeLa细胞G2/M期比例明显升高;经脱氧胸苷同步化后,该组细胞进入有丝分裂期明显滞后.最后利用Western blot分析PPI1对MAPK信号转导通路的影响,Western blot分析显示该组细胞的ERK磷酸化水平明显下降.研究表明PPI1活化型突变体的表达可抑制人宫颈癌细胞株的增殖,这与其诱导HeLa细胞G2/M期停滞、有丝分裂的进入延缓有关,其中涉及到MAPK信号转导通路的活化受抑制.     

MEF2A基因突变对血管平滑肌细胞增殖迁移及其表型的影响

目的:观察肌细胞增强因子2A(MEF2A)基因突变对血管平滑肌细胞(VSMC)增殖迁移及其表型的影响。方法:分别将野生型(WT)MEF2A质粒(WT组)、21个核苷酸缺失突变型(△21,显性负突变)MEF2A质粒(△21组)以及MEF2A siRNA(siRNA组)转染进人主动脉血管平滑肌细胞(VSMC),通过溴化噻唑基蓝四唑(MTT)法和Millicell小室观察各组VSMC的增殖和迁移变化,免疫印迹(Western blotting)检测各组VSMC之间MEF2A蛋白、平滑肌α肌动蛋白(α-SM-actin)、SM22α、骨桥蛋白和丝裂素活化蛋白激酶(MAPK)信号通路表达差异。结果:MEF2A△21组和MEF2A siRNA组的VSMC增殖增加,迁移数量增多;同时此两组中α-SM-actin和SM22α表达减少,骨桥蛋白表达增加;磷酸化p38和ERK1/2表达也明显增强。结论:MEF2A基因显性负突变及沉默可使VSMC向合成型转化,其增殖和迁移能力增加。而p38和ERK1/2MAPK信号通路可能参与MEF2A基因介导的血管平滑肌细胞表型转化。     

重组人PCNA突变体的克隆与稳定表达

目的:构建重组人PCNA突变体(mutant PCNA,mPCNA)的真核表达质粒,并建立稳定高表达该目的蛋白的宫颈癌细胞系Hela.为进一步研究PCNA在DNA损伤修复中重要的生物学功能奠定基础.方法:将舍有定点突变的PCNA cDNA序列克隆到T载体中,然后再亚克隆到真核表达栽体pCDNA3.1/V5-His A上,构建真核表达载体质粒pCDNA3.1/V5-His A-mPCNA,稳定转染到Hela细胞中;Western Blotting法检测蛋白的表达情况;白细胞记数法测定细胞的生长速率.结果:真核表达质粒pCDNA3.1/V5-His A-mPCNA经酶切、测序分析与实验设计的序列完全一致;稳定建系后,Western Blotting结果显示在相应位置可见清楚的目的条带;稳定高表达mPCNA的细胞系与野生型细胞相比两者的生长速率基本一致.结论:成功构建了真核表达质粒pCDNA3.1/V5-His A-mPCNA;建立了稳定高表达该突变体的Hela细胞系;PCNA突变体的高表达不影响Hela细胞的正常生长.     

IL-6通过MAPK/ERK信号通路调节BMSCs的软骨定向分化

白细胞介素-6（IL-6）是参与骨髓间充质干细胞（BMSCs）软骨定向分化的重要调节因子. MAPK/ERK信号通路可介导骨关节炎软骨损伤. 然而,IL-6调节BMSCs定向分化为软骨细胞的分子机制尚不清楚. IL-6通过激活MAPK/ERK信号途径,抑制BMSCs的成软骨分化. 本文发现,BMSCs在体外向软骨细胞分化时, Il-6基因表达水平显著下调,同时分泌到培养基中的IL-6蛋白水平亦明显降低. 重组IL-6可抑制BMSCs向软骨细胞分化,软骨分化标志蛋白Runx2和Sox9的诱导表达亦相应下调. IL-6可诱导MAPK/ERK信号通路活化,加入ERK特异性阻断剂后,Runx2和Sox9的诱导表达恢复正常.结果提示,IL-6通过激活MAPK/ERK信号通路抑制BMSCs的软骨细胞分化.炎症因子IL-6对软骨细胞的再生具有不利的影响,该研究为软骨组织工程研究和骨关节炎等软骨疾病的治疗提供有价值的参考.     

电磁辐射对大鼠海马Raf／MEK／ERK信号通路的影响

目的：研究电磁辐射后大鼠海马Raf／MEK／ERK通路相关信号分子的表达变化规律。探讨辐射损伤机制。方法：分别采用X波段高功率微波（X-HPM）、S波段高功率微波（S-HPM）及电磁脉冲（EMP）模拟源辐射大鼠,建立电磁辐射动物模型。通过Western blot检测海马Raf-1、磷酸化Raf-1和磷酸化ERK的表达。结果：三种电磁辐射后6h-14d,Raf-1表达均下调,以7d最为显著,至28d基本恢复,辐射组间未见明显差异。辐射后6h和7d,磷酸化Raf-1和磷酸化ERK表达均上调,6h较为明显,磷酸化ERK的变化以两微波组更为显著。S-HPM辐射后6h～14d,磷酸化Raf-1表达持续上调,磷酸化ERK的变化呈波浪状,以6h和3d为高峰。结论：Raf／MEK／ERK信号通路参与了电磁辐射所致海马损伤;ERK通路过度活化导致神经元凋亡与坏死可能是电磁辐射致认知功能障碍的重要机制。     

巨噬细胞免疫调变信号:Raf-1,MAPK p44,MAPK p42和p38 MAPK的研究

为了了解巨噬细胞免疫调变机理,我们应用LPS和PMA处理小鼠抑制性巨噬细胞,观察到Ras下游信号分子Raf-1,分裂原激活蛋白激酶MAPK p44,MAPK p42和p38 MAPK均被活化,发现forskolin能增强p38 MAPK的活性,进一步提示PKC和PKA途径增强了p38 MAPK的磷酸化效应,为我们了解LPS如何激活p38 MAPK信号通路提供了一个新的机会。     

Smad4分子在ERK/MAPK信号转导通路中的作用

为了探讨在人永生化支气管上皮细胞BEP2D细胞中,Smad4分子对 ERK/MAPK通路的作用,我们用RNA干扰的方法分别设计了两对Smad4 siRNA,并使BEP2D细胞中Smad4靶向沉默,用Western印迹分析了细胞内ERK激酶和MEK激酶磷酸化水平的变化.结果发现,当Smad4表达沉默后,ERK激酶磷酸化水平未变,MEK激酶磷酸化水平有所降低;再加TGF-β1诱导后ERK激酶和MEK激酶磷酸化水平均显著降低至基础水平以下.结果表明在BEP2D细胞中,Smad4的缺失抑制TGF-β1对ERK/MAPK通路的活化,故提出TGF β活化ERK/MAPK通路需要Smad4存在的假设.     

p38γ/SAPK3信号传导通路及其生物学功能

p38γ（又称为SAPK3、ERK6）是MAPK家族的一个新成员,其组织分布具有高度特异性,在骨骼肌中大量表达。p38γ／SAPK3信号传导通路可引起多种细胞生物学反应,如细胞增殖、分化、转化及凋亡等,其级联途径的上游分子及激活方式、下游分子及效应方式又与MAPK家族其他成员显著不同。本文重点讨论近年来国内外对p38γ／SAPK3的结构、信号通路组成及其生物学功能的研究进展。     

植物体中的MAPK

促细胞分裂剂激活性蛋白激酶(MAPK)是一类存在于各种真核生物体中的丝氨酸/苏氨酸型蛋白激酶.它被上游激活因子MAPKK磷酸化而激活,并通过将底物蛋白上的丝氨酸和苏氨酸残基磷酸化而传递信号.它与其他一些信号分子组成MAPK级联信号通路,接受外界刺激信号,将信号转入细胞内,影响特定基因的表达,它的作用受到不同因子的调节.本文介绍了植物体中的MAPK的结构特点、作用机理、生物功能以及MAPK级联信号通路的调节.     

植物体中的MAPK

促细胞分裂剂激活性蛋白激酶（MAPK）是一类存在于各种真核生物体中的丝氨酸/苏氨酸型蛋白激酶。它被上游激活因子MAPKK磷酸化而激活,并通过将底物蛋白上的丝氨酸和苏氨酸残基磷酸化而传递信号。它与其他一些信号分子组成MAPK级联信号通路,接受外界刺激信号,将信号转入细胞内,影响特定基因的表达,它的作用受到不同因子的调节。本文介绍了植物体中的MAPK的结构特点、作用机理、生物功能以及MAPK级联信号通路的调节。     

牦牛和雄性不育犏牛睾丸ERK1、ERK2、P38基因mRNA水平的比较

MAPK信号通路对哺乳动物的精子发生与凋亡有重要的调节作用,被认为是精子发生的重要决定因素之一。本研究通过比较MAPK信号通路中ERK1、ERK2、P38基因在牦牛及其杂交后代犏牛睾丸组织中的相对表达量,探索犏牛雄性不育的分子机制。实验从成年雄性牦牛(n=10)和犏牛(n=7)的睾丸组织中提取总RNA,采用实时荧光定量PCR技术检测牦牛和犏牛睾丸组织中ERK1、ERK2、P38基因mRNA水平。结果表明:牦牛睾丸中ERK1、ERK2基因的表达量极显著高于犏牛(P0.01),P38基因在牦牛和犏牛睾丸中均有表达,但差异无统计学意义。提示ERK1、ERK2基因作为MAPK信号通路的重要成员,可能与犏牛睾丸精子发生障碍有一定关联。     

姜黄素通过MAPK信号通路诱导人肝癌SMMC-7721细胞凋亡

本文阐述了姜黄素(Curcumin)对体外培养的人肝癌SMMC-7721细胞增殖和凋亡的影响,并探讨了其诱导凋亡的信号转导机制。采用MTT法和细胞计数法检测不同浓度姜黄素对人肝癌细胞株SMMC-7721增殖的影响,利用流式细胞术检测姜黄素对人肝癌SMMC-7721细胞凋亡的影响,通过RT-PCR及Western blot检测姜黄素对人肝癌SMMC-7721细胞中凋亡相关蛋白Caspase-3、Survivin、Bcl-2和Bax表达的影响,最后通过检测MAPK的磷酸化水平分析姜黄素诱导SMMC-7721细胞凋亡的信号转导机制,通过MAPK抑制剂实验进一步证实诱导凋亡的分子机制。研究结果显示,姜黄素呈时间和剂量依赖性抑制人肝癌SMMC-7721细胞的增殖,其中40μmol/L姜黄素可明显诱导SMMC-7721细胞的凋亡,并呈时间依赖性上调促凋亡蛋白Caspase-3和Bax的表达、下调抗凋亡蛋白Survivin和Bcl-2的表达,姜黄素对凋亡相关蛋白表达的调节及诱导凋亡可以通过激活JNK、抑制ERK和p38 MAPK信号通路实现。表明姜黄素可诱导人肝癌SMMC-7721细胞凋亡,其机制与姜黄素激活JNK、抑制ERK和p38 MAPK信号通路从而上调Caspase-3和Bax的表达,下调Survivin和Bcl-2的表达有关。     

IL-6通过MAPK/ERK信号通路调节BMSCs软骨定向分化

白细胞介素-6(IL-6)是参与骨髓间充质干细胞(BMSCs)软骨定向分化的重要调节因子.MAPK/ERK信号通路可介导骨关节炎软骨损伤.然而,IL-6调节BMSCs定向分化为软骨细胞的分子机制尚不清楚.IL-6通过激活MAPK/ERK信号途径,抑制BMSCs的成软骨分化.本文发现,BMSCs在体外向软骨细胞分化时,Il-6基因表达水平显著下调,同时分泌到培养基中的IL-6蛋白水平亦明显降低.重组IL-6可抑制BMSCs向软骨细胞分化,软骨分化标志蛋白Runx2和Sox9的诱导表达亦相应下调.IL-6可诱导MAPK/ERK信号通路活化,加入ERK特异性阻断剂后,Runx2和Sox9的诱导表达恢复正常.结果提示,IL-6通过激活MAPK/ERK信号通路抑制BMSCs的软骨细胞分化.炎症因子IL-6对软骨细胞的再生具有不利的影响,该研究为软骨组织工程研究和骨关节炎等软骨疾病的治疗提供有价值的参考.     

蛋白激酶MSK在表观遗传学调控中的作用及其生物学意义

丝裂原和应激激活的蛋白激酶(MSK)是一类核内丝/苏氨酸蛋白激酶,参与丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)信号通路介导的下游基因转录调控和表观遗传学调控.首先,MSK是MAPK通路的下游媒介分子.在丝裂原或应激刺激下,p38或ERK激酶通过级联磷酸化激活MSK蛋白.然后,活化的MSK介导转录因子磷酸化活化和组蛋白H3的10位丝氨酸磷酸化.MSK介导的组蛋白H3磷酸化,可引发组蛋白乙酰化和甲基化修饰的动态变化,相互协同或拮抗,开放染色质结构,利于诱导型基因的表达.除组蛋白H3外,MSK直接磷酸化的下游底物还包括CREB、NF-κB等转录因子以及多个非转录相关蛋白.因此,MSK能在多层次调控基因表达和细胞功能,广泛参与肿瘤转化、炎症反应、神经突触可塑性以及心肌肥大等生物学事件.本文将简要介绍MSK蛋白的研究进展,探讨其在转录调控、表观遗传学修饰等生物学事件中的作用.     

CD151通过ERK促进体外血管生成

目的探讨p38MAPK信号通路及ERK信号通路激活在CD151促进体外基质胶(matrigel)上类微血管结构形成的机制。方法包装CD151、anti CD151和GFP的重组腺相关病毒并转染人脐静脉内皮细胞(Human umbilical vein endothelial cells,HUVEC)。将转染后的细胞种植在Matrigel上,观察其管型结构的形成。Western Blot法检测CD151、ERK、p38MAPK蛋白的表达;给予ERK抑制剂、p38 MAPK抑制剂,分别观察其对CD151促进管型结构形成的影响。结果 CD151高表达组较对照组及GFP组显著促进HUVECs matrigel上管型结构形成。高表达的CD151能够促进p-ERK的表达,但是对p-p38MAPK的蛋白表达影响不明显。ERK抑制剂能显著减弱CD151对管型结构形成的促进作用,但p38 MAPK抑制剂则对CD151促进管型结构的形成无显著影响。结论高表达的CD151通过激活ERK信号通路促进HUVECs在matrigel上管型结构形成,其作用与p38 MAPK信号通路的激活无明显关系。     

带myc标签的人造血相关PBX相互作用蛋白真核表达载体的构建及其功能研究

目的:构建带myc标签的造血相关PBX相互作用蛋白(HPIP)的真核表达载体,获得myc-HPIP融合蛋白,并对其生物学功能进行初步检测。方法:以本实验室保存的pcDNA3.0-HPIP质粒为模板,采用PCR技术扩增HPIP编码序列,将其插入pXJ-40-myc载体,通过Western印迹检测表达情况;将重组质粒与空载体分别转染人肝癌HepG2细胞,通过Western印迹检测其对AKT、ERK信号通路中AKT、ERK磷酸化水平的影响。结果:双酶切和测序结果表明myc-HPIP真核表达质粒构建成功,转染HepG2细胞后表达了myc-HPIP融合蛋白;Western印迹证明myc-HPIP可升高AKT、ERK的磷酸化水平。结论:构建了带myc标签的人HPIP真核表达载体,为进一步研究HPIP在肿瘤发生发展中的功能奠定了基础。