泛素载体蛋白Rad6在基因表达调控及DNA损伤修复中的作用

泛素化修饰是蛋白质的一种重要的翻译后水平修饰,而且有着多种不同的生物学功能,对蛋白质的结构与功能、基因表达调控以及蛋白质-蛋白质/其它分子相互作用等多个方面有着重要的调控作用。Rad6即是酵母中的一种重要的泛素载体蛋白。Rad6通过泛素化修饰多种靶蛋白在DNA的损伤修复中发挥着重要作用。文章重点讨论了Rad6在DNA损伤修复方面的功能以及在正常情况下对染色质结构和基因表达调控的影响。     

DNA损伤与细胞周期调控

DNA损伤和损伤后修复可引起细胞周期阻滞,这一事件由三个阶段组成：损伤的识别,损伤信号的传递以及细胞周期阻滞.在某些情况,这种细胞周期阻滞会失效.     

PNKP在DNA损伤修复中的作用

多聚核苷酸激酶/磷酸酶(polynucleotide kinase/phosphatase,PNKP)是一种DNA末端修复酶,同时具有激酶和磷酸酶活性,在DNA单链断裂修复途径、碱基切除修复途径以及DNA双链断裂修复中的非同源末端连接途径中发挥着至关重要的作用。近年来,由于一种与PNKP相关的常染色体隐性遗传病——MCSZ综合征的发现,使得人们对PNKP的关注度进一步增加。笔者从与PNKP相互作用的X射线交叉互补修复基因1(X-ray repair cross-complementing group 1,XRCC1)、X射线交叉互补修复基因4(X-ray repair cross-complementing group 4,XRCC4)和毛细血管扩张性共济失调突变基因(ataxia-telangiectasia mutated,ATM)入手,对PNKP在DNA损伤修复中的作用进行概述。     

Sirtuins家族在DNA损伤修复中的作用

Sirtuins家族蛋白是一类依赖NAD的去乙酰化酶,属于第Ш类去乙酰化酶(HDACs),哺乳动物Sirtuins家族成员共有7个(SIRT1-7),其主要具有去乙酰化酶的活性,可以使多种蛋白发生去乙酰化,进而参与DNA的损伤修复、基因的转录调控、细胞凋亡、代谢及衰老等诸多生物进程。本文主要对Sirtuins家族在DNA损伤修复中的作用及其相关机制进行阐述。     

Rb在细胞周期调控中的作用

Ｒｂ是细胞周期调控及细胞分化中重要的调控因子。它通过与细胞内的调控元件,细胞蛋白相互作用来控制细胞生长和分化。同时它又受到胞内、外多种因子在多个层次上的调控,使Ｒｂ功能与细胞生长、分化状态相适应。     

细胞周期蛋白与CDI在细胞周期调控中的作用

在细胞周期调控研究中, 对cyclin-CDK在细胞周期调控中作用机制的认识已获得突破性进展. 近几年来, CDK抑制因子(CDIs)家族成员──p16和p21的分离和研究, 表明细胞周期蛋白(cyclin)与CDI在调节CDK活性方面形成了极为复杂的调控网络, 从而控制细胞的增殖与分化, 并与肿瘤的形成与发展相联系.     

DNA损伤修复蛋白在炎症免疫反应中的作用

细胞代谢或细胞应激均可以引起DNA损伤。DNA损伤可以引起一系列级联反应即DNA损伤反应。炎症免疫反应是活体组织对损伤因子所起的防御反应。DNA损伤反应与炎症的发生发展密切相关,而DNA损伤修复蛋白在免疫系统中具有重要作用。本文将就DNA损伤修复蛋白在炎症免疫反应中的作用及其机制进行综述。     

PHF1在肿瘤DNA损伤修复中的作用

轻微的DNA损伤可启动损伤修复途径,严重的DNA损伤则会启动细胞休眠或凋亡途径。PHF1是PcG蛋白家族中的重要组分,参与复杂的生物学过程,包括DNA损伤修复、细胞休眠或凋亡、组蛋白翻译后修饰和染色体重排。本文主要对PHF1的结构、参与的信号通路、翻译后修饰及生物学功能做小结和展望,为PHF1进一步研究提供理论基础。     

PKC亚型在细胞周期调控中的作用

蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)是70年代末由Nishizuka等发现的,它是由相关蛋白构成的一个大家族。目前为止已经发现PKC家族的十三种亚型,各亚型均为单肽链,分子量约为67-83KD,按照它们激活时对Ca~(2+)、PKC的天然激活剂二脂酰甘油(DAG)的需要程度将其划分为三种类型,第一种为经典PKC(classical PKCs,cPKC),包含α、βI、βⅡ和γ四种亚型;第二种为新型PKC(novel PKCs,nPKC),包括δ、ε、η、θ和μ亚型;第三种为非典型PKC(atypical PKC,aPKC),包括λ、ξ和新发现的PKC3亚型。cPKC可以被Ca~(2+)、DAG和佛波酯激活;nPKC不含Ca~(2+)结合位点,不能被Ca~(2+)激活,但可被DAG和佛波酯激活;aPKC则不能被Ca~(2+)或者佛波酯激活(见表1)。     

NEK家族在细胞周期调控中的作用

NIMA相关激酶(NIMA-related kinases,NEKs)是丝氨酸/苏氨酸激酶,在细胞周期调控中发挥着重要的作用,参与了中心体分离、纺锤体组装、染色质凝集、核膜破裂、纺锤体组装检验点信号、胞质分裂、纤毛形成及DNA损伤反应等多种细胞活动.本文结合近年来在该激酶家族的相关研究,从NEK家族的组成、结构特征及其...     

miRNA-21在周围神经损伤和修复中的调控作用

周围神经损伤(PNI)后miRNA-21表达发生变化,参与神经再生的调控。本文从miRNA-21对神经元、施万细胞、神经营养因子等方面的影响进行探讨,对PNI及其修复阶段miRNA-21的表达变化和可能的作用机制作一综述,将有助于我们从分子水平进一步了解PNI的病理过程,并为miRNA-21成为一种潜在的PNI的诊断标志物和治疗靶点提供基础。     

p38 MAPKs在细胞周期调控中的作用

p38丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPKs)作为MAPK家族的成员,传统认为它主要参与调控细胞应激反应和免疫反应。近年来发现它还参与调控细胞的增殖、凋亡和分化。在不同应激刺激下,p38 MAPKs通过多条信号转导通路作用于细胞周期的各个检验点,抑制细胞增殖,阻滞细胞于不同周期。     

乳腺癌易感蛋白1在DNA损伤修复中的作用

人类乳腺癌易感基因1(breast cancer susceptibility gene 1,BRCA1)首先是在乳腺癌家族中发现的,是具有遗传倾向的乳腺癌和卵巢癌易感基因,其基因的突变与家族性乳腺癌及卵巢癌的发生有密切联系。BRCA1是一种抑癌基因,其基因产物可以参与维持基因组稳定性的多条细胞信号通路,例如DNA损伤诱导的细胞周期调控、DNA损伤修复、基因转录调节、细胞凋亡、泛素化等重要的细胞活动。本文就近几年来BRCA1在DNA损伤修复中的作用的研究进展作一综述,包括DNA损伤诱导的细胞周期检查点的激活和DNA损伤修复两方面。     

WRAP53 β调控DNA损伤修复进展

WRAP53β是一种具有WD40结构域的蛋白质,在维护卡哈尔体稳定、RNA剪接、端粒延伸等方面起着至关重要的作用.WRAP53β功能紊乱与先天性角化不良、肿瘤、进行性脊髓性肌萎缩、过早老化等疾病有关.近两年研究发现WRAP53β是DNA双链断裂修复(DSBs)的一个重要支架蛋白,它以一种依赖于ATM、H2AX、MDC1的方式被募集至损伤位点并磷酸化,其WD40结构域可募集泛素E3连接酶RNF8,将DSBs位点附近的组蛋白H2AX泛素化,促进下游修复因子的聚集,引起DNA损伤后的修复作用.为此,我们重点综述了现阶段WRAP53β在DNA损伤修复方面的具体作用及机制.     

BRCA1与DNA损伤修复调控网络

DNA损伤应答机制的存在有助于机体基因组稳定性的维持. BRCA1是一种重要的肿瘤抑制基因,它在DNA损伤应答中发挥了重要的作用. BRCA1可以与BARD1结合形成稳定的异源二聚体,作为BRCA1复合体蛋白组分的核心参与了DNA损伤信号传递、同源重组修复、DNA复制、细胞周期等多途径的调控.本文主要对BRCA1功能及其参与DNA损伤应答网络调控展开阐述,并总结了利用PARP抑制剂针对BRCA1突变肿瘤进行治疗产生耐药性的多种机制.     

细胞周期监控点蛋白Rad9与非同源末端连接修复蛋白Ku70的相互作用研究

Rad9是一种重要的细胞周期监控点调控蛋白．越来越多的证据显示,Rad9也可与多种DNA损伤修复通路中的蛋白质相互作用,并调节其功能,在DNA损伤修复中发挥重要作用．非同源末端连接修复是DNA双链断裂的一条重要修复途径．Ku70、Ku80和DNA依赖的蛋白激酶催化亚基(DNA-PKcs)共同组成DNA依赖的蛋白激酶复合物(DNA-PK),在非同源末端修复连接中起重要作用．本研究中,检测到Rad9与Ku70有直接的物理相互作用和功能相互作用．我们在不同的细胞模型中发现,Rad9基因敲除、Rad9蛋白去除或Rad9表达降低会导致非同源末端连接效率明显下降．已有的研究表明,DNA损伤可导致细胞中Ku70与染色质结合增加及DNA-PKcs激酶活性增强．我们的结果显示,与野生小鼠细胞相比,Rad9基因敲除的小鼠细胞中, DNA损伤诱导的上述效应均减弱．综上所述,我们的研究首次报道了Rad9与非同源末端连接修复蛋白Ku70间有相互作用,并提示Rad9可通过调节Ku70/Ku80/DNA-PKcs复合物功能参与非同源末端连接修复．     

DNA甲基化对细胞周期的调控

细胞周期(cell cycle)是一种非常复杂和精细的调节过程,该过程是连续而不可逆的。细胞周期紊乱与很多疾病的发生发展有关,如肿瘤等。目前的研究发现,表观遗传学(epigenetics)可以通过影响细胞周期关键性调控因素而调控细胞周期。DNA甲基化(DNA methylation)是最常见的表观遗传修饰方式,其在基因的转录、基因组的稳定性和细胞周期的调控中发挥重要的作用。因此,该文重点对近年来DNA甲基化在细胞周期调控中的研究进展作一综述,以期为提高肿瘤等疾病的临床诊断和治疗水平提供理论依据。     

肺炎链球菌CcrZ蛋白在细胞周期调控中的作用

为了维持基因组稳定性,细胞在增殖过程中不仅需要对细胞周期各事件(DNA复制、DNA分离和细胞分裂)进行单独调控,还要将这些事件彼此协调起来。在细菌中, DNA复制起始和细胞分裂分别由复制起始蛋白DnaA和细胞分裂体(divisome)蛋白FtsZ负责,然而这两个过程的协调机制少有报道。最近在肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)中发现一种细胞周期时空调节子CcrZ,其具有三个功能:(1)激活DnaA依赖的复制起始;(2)参与后期细胞分裂体的组装;(3)通过将Z环(Z-ring)适时定位在细胞中央以使DNA复制和细胞分裂相协调。基于CcrZ的结构和保守性,该文综述了以CcrZ为代表的多种蛋白调控DNA复制起始、Z环组装和定位的机制,并展望了多细胞周期事件协调子在相关领域的应用前景。     

BTR复合物在DNA损伤修复中的研究进展

Bloom综合征(Bloom syndrome,BS)是一种染色体紊乱型遗传病,BS患者具有基因组不稳定性、癌症易患性以及姐妹染色单体交换增多等重要特征。BS是由人体中BLM基因突变所致,该基因编码的BLM蛋白是一种Rec Q DNA解旋酶。BLM蛋白与DNA拓扑异构酶Topo Ⅲα、Rec Q介导的基因组不稳定蛋白1和2(Rec Q-mediated genome instability protein,RMI1和RMI2)紧密结合形成BTR复合物。该复合物能够抑制姐妹染色单体交换,维持基因组稳定性,在DNA复制、重组以及修复过程中发挥重要作用。现介绍BLM蛋白,并在此基础上对BTR复合物成员之间的相互作用以及其在DNA损伤修复中的作用进行阐述。     

调控DNA损伤修复基因的微小RNA

随着对DNA损伤修复基因研究的深入,其信号转导路径及调控网络也进一步明了,调控DNA损伤修复基因的微小RNA(miRNA)也越来越多地被认识和发现。简要综述了DNA损伤途径中调控主要的损伤修复基因的miRNA,有助于深入阐明DNA损伤修复机制,为开发抗辐射药物和临床上DNA损伤修复异常相关肿瘤的基因治疗提供新的靶点。