DEPDC超家族蛋白的结构与功能

DEP(Dishevelled, Egg-laying defective protein 10 and Pleckstrin)结构域由约90个保守的氨基酸残基组成,最早在DVL(Dishevelled)、EGL-10(Egg-laying defective protein 10)和PLEK(Pleckstrin)三个蛋白中被发现。越来越多的证据表明, DEPDC(DEP domain-containing)超家族蛋白在生物学中扮演着多种重要的角色,特别是与生物体内信号转导及癌症等相关。该文浅析了DEPDC超家族蛋白的结构与功能,以期为今后进一步揭开DEP结构域的结构与功能奠定基础。     

凋亡相关斑点样蛋白的研究进展

凋亡相关斑点样蛋白（apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD,ASC）是一种含有N端热蛋白样结构域和C端胱天氨酸募集结构域的接头分子。ASC可以通过它含有的同源蛋白互作结构域PYD和CARD的寡聚化来募集上下游与其含有同源结构域的其他蛋白,从而参与多条信号转导途径,在炎症反应、肿瘤发生、细胞凋亡和NF-κB信号通路的调节方面发挥重要的生物学作用。     

RGS蛋白在G蛋白信号转导中的作用与调节

RGS蛋白是近年来不断发现的新的蛋白家族,它们的结构中都包含一个高度保守的RGS结构域。目前从RGS结构域的结构及其同源性出发,对RGS蛋白与Gα亚单位及Gβγ二聚体的相互作用、RGS蛋白的调节活性及其动力学过程、RGS蛋白调节作用的分子机制及其生物学效应等进行了广泛探讨。研究发现,由于高度保守的RGS结构域的存在,几乎所有的RGS有GAP活性,并对G蛋白信号转导发挥负性调节作用。G蛋白信号转导是很多胞外信号引发细胞生理功能改变的共同途径,RGS蛋白的深入研究对于充分阐明该信号转导体系的构成及其调节机制具有深刻意义。     

PSD—95对NMDA受体信号转导的整合作用

PSD－95是新近在谷氨酸能突触的突触后致密物（PSD）中发现的一种特殊蛋白质,含有3个N末端的PDZ结构域,一个SH3结构域和一个C末端的GK结构域。PSD－95通过不同结构域与其它蛋白相互作用,不仅能够串集NMDA受体及其信号通路中的相关蛋白分子,组成受体－信号分子－调节分子－靶分子复合物,还可通过突触前后粘附分子的相互作用,参与突触连接的形成和维持,在介导和整合NMDA受体信号转导中具有关键性作用。     

接头蛋白c-Crk的结构和功能

接头蛋白c-CrK是原癌基因c-CrK表达的产物,参与了受体酪氨酸激酶和整合蛋白等多种分子的信号转导。C-CrK是最初发现于禽类病毒中的v-CrK在组织细胞中的同源物,通过mRNA选择性剪接产生两种形式的蛋白质c-CrKI和c-CrKⅡ,在各种组织中广泛表达。C-CrK分子在N端包含有一个SH2结构域,在C端两个SH3结构域。CrKL是CrK家族的另一个成员,但由不同的基因编码,其结构与c-CrKII十分相似。C-CrK蛋白质本身不具备任何酶活性,它通过SH2和SH3结构域连接蛋白质,使得不能直接相互作用的信号分子发生相互作用。c-CrK II的SH2结构域可以与含有磷酸化酪氨酸YXXP模体的蛋白质结合,如桩蛋白(paxillin)、Cas、c-Cbl和自身磷酸化的酪氨酸蛋白激酶受体等。SH3结构域与蛋白质中富含脯氨酸的PXLPXK模体结合,如C3G和DOCKl80等信号分子。由于c-CrK能够同众多的蛋白质信号分子结合,使得c-CrK广泛参与细胞内不同信号途径的信号转导。     

PDZ结构域介导的PIP脂质信号转导

PDZ结构域是调控蛋白质/蛋白质相互作用的一类重要结构域,能特异结合蛋白质C末端一段有规律的氨基酸序列。含有PDZ结构域的支架蛋白能够组装成超大的蛋白质复合体来调控细胞内的信号转导通路。最新研究表明,PDZ结构域还能与PIP脂质直接相互作用,从而参与调控PIP脂质信号通路。将综合最新研究进展,阐明PDZ结构域与PIP脂质的作用方式,以及对相关PIP脂质信号转导的调控过程。     

桩蛋白的结构与功能

桩蛋白(paxillin)是近年来发现的一种信号蛋白,主要定位于黏着斑,包含LD模体、LIM结构域、SH2和SH3结合结构域,在整个分子中还散在着多种磷酸化位点,共同构成了桩蛋白的多结构域性结构。桩蛋白分子本身的酶活性尚不清楚,但很可能作为细胞内的一种接头蛋白与多种功能蛋白质结合。另外．作为黏着斑的重要组成部分,桩蛋白不仅参与了整合蛋白介导的信号转导和黏着斑的组装,在细胞黏附和迁移过程中也发挥了重要作用。     

PH结构域研究进展

ＰＨ结构域是一种新发现的约由１００￣１２０个氨基酸残基组成的功能性结构域,广泛分布于单细胞生物和无脊椎、脊椎动物及人的细胞骨架蛋白和信号分子等１００多种蛋白中,能与脂类、Ｇ蛋白的βγ亚单位、ＰＫＣ等配体相结合,推测其对蛋白质具有细胞和亚细胞水平的膜定位作用,并参与调节宿主蛋白 活性,从而介导信号转导过程中的蛋白南－脂类、蛋白质－蛋白质之间的相互作用。     

G蛋白信号调节因子6对心脏作用的研究进展

G蛋白信号调节因子(RGS)是G蛋白信号转导通路中的负调控因子。基于结构域序列的同源性,RGS可以分成8个亚家族,R7是其亚家族之一,包括RGS6、GRS7、RGs9和RGS11,其中RGS6是RGS蛋白家族中唯一一个具有G蛋白信号调节和非G蛋白信号调节双重功能的成员,在病理生理过程中广泛存在,也逐渐成为研究热点之一。本文归纳了RGS6的结构、定位及分布,总结了RGS6在心脏作用中的研究进展。     

植物Aux/IAA基因家族生物学功能研究进展

生长素是最重要的植物激素之一,对植物生长发育起着关键调控作用。生长素作用于植物后,早期生长素响应基因家族Aux/IAA、GH3和SAUR等被迅速诱导,基因表达上调。其中Aux/IAA基因家族编码的蛋白一般由4个保守结构域组成,结构域Ⅰ具有抑制生长素信号下游基因表达的作用,结构域Ⅱ在生长素信号转导中主要被TIR1调控进而影响Aux/IAA的稳定性,结构域Ⅲ/Ⅳ通过与生长素响应因子ARF相互作用调控生长素信号。Aux/IAA基因家族在双子叶植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)的器官发育、根形成、茎伸长和叶扩张等方面发挥重要作用;在单子叶植物水稻(Oryza sativa)和小麦(Triticum aestivum)中,主要影响根系发育和株型,但大多数Aux/IAA基因的功能尚不清楚。该文主要从Aux/IAA蛋白的结构、功能和生长素信号转导途径方面综述Aux/IAA家族在拟南芥、禾谷类作物及其它植物中的研究进展,以期为全面揭示Aux/IAA家族基因的生物学功能提供线索。     

NMDA受体信号复合体中蛋白质的相互作用

谷氨酸能兴奋性突触的突触后密集区(postsynaptic density,PSD)包含多种受体蛋白、骨架蛋白和信号蛋白,它们通过分子中特定的结构域相互识别并动态地结合,形成多个信号复合体,参与突触后受体功能的调节及其下游特异性信号转导通路的激活。其中,NMDA受体信号复合体中蛋白质-蛋白质的相互作用及其调控机制的阐明,对于深入了解神经发育、突触可塑性、兴奋性毒性等生理病理的分子机制有重要意义。     

从小鼠11.5d胚胎cDNA文库中筛选Dishevelled2相互作用蛋白

Dishevelled (Dvl)是个多功能、进化上非常保守的蛋白,在Wnt信号传导通路中起着重要的作用。为了研究Dishevelled介导Wnt信号传递的分子机制,利用GAL4酵母双杂交系统筛选了小鼠11．5d胚胎cDNA库,发现了15个可与小鼠Dvl2 DEP结构域和羧基端相互作用的蛋白质。将阳性库质粒测序并对测序结果做BLAST分析,发现其中一个阳性克隆是编码Gli3蛋白氨基端(6—122aa)的cDNA片段,从而暗示Gli3蛋白可能与Dishevelled一起作用并参与某些生物学过程。     

引发细胞凋亡受体的死亡结构域

死亡结构域是存在于肿瘤于死因因子受体Ⅰ型和Ｆａｓ等能引起细胞凋亡的细胞膜表面受包浆区的一段氨基酸序列,它通过聚合针这些膜表面受体与胞浆信号蛋白联系起来,成为引起细胞凋亡或活化的信号转导通路中重要的一个环节。本文综述了死亡结构域及其在细胞信号转导过程中所起作用的最新进展。     

从小鼠11.5d胚胎cDNA文库中筛选Dishevelled2相互作用蛋白

Dishevelled (Dvl)是个多功能、进化上非常保守的蛋白 ,在Wnt信号传导通路中起着重要的作用。为了研究Dishevelled介导Wnt信号传递的分子机制 ,利用GAL4酵母双杂交系统筛选了小鼠11.5d胚胎cDNA文库 ,发现了15个可与小鼠Dvl2DEP结构域和羧基端相互作用的蛋白质。将阳性文库质粒测序并对测序结果做BLAST分析 ,发现其中一个阳性克隆是编码Gli3蛋白氨基端 (6-122aa)的cDNA片段 ,从而暗示Gli3蛋白可能与Dishevelled一起作用并参与某些生物学过程.     

植物PP2C蛋白磷酸酶ABA信号转导及逆境胁迫调控机制研究进展

蛋白磷酸酶(protein phosphatase,PP)是蛋白质可逆磷酸化调节机制中的关键酶,而PP2C磷酸酶是一类丝氨酸/苏氨酸残基蛋白磷酸酶,是高等植物中最大的蛋白磷酸酶家族,包含76个家族成员,广泛存在于生物体中。迄今为止,在植物体内已经发现了4种PP2C蛋白磷酸酶。蛋白激酶和蛋白磷酸酶协同催化蛋白质可逆磷酸化,在植物体内信号转导和生理代谢中起着重要的调节作用,蛋白质的磷酸化几乎存在于所有的信号转导途径中。大量研究表明,PP2Cs参与多条信号转导途径,包括PP2C参与ABA调控,对干旱、低温、高盐等逆境胁迫的响应,参与植物创伤和种子休眠或萌发等信号途径,其调控机制不同,但酶催化活性都依赖于Mg2+或Mn2+的浓度。植物PP2C蛋白的C端催化结构域高度保守,而N端功能各异。文中还综述了高等植物PP2C的分类、结构、ABA受体与PP2Cs蛋白互作、PP2C基因参与ABA信号途径以及其他逆境信号转导途径的研究进展。     

RanBPM的结构和功能

RanBPM是Ran蛋白在微管组织中心的结合蛋白。RanBPM包含5个结构域,分别是氨基端的脯氨酸结构域、SPRY结构域、LiSH结构域、CTLH结构域和CRA结构域。其中SPRY结构域和CRA结构域介导RanBPM与其它蛋白质间相互作用。RanBPM能与众多蛋白质相互作用,因而被认为是脚手架蛋白(scaffolding protein),它和几种受体蛋白相互作用后参与了细胞内多种信号转导途径。RanBPM能与细胞周期相关蛋白相互作用,调节细胞周期,它还参与了免疫系统、生殖系统和神经系统的调节。此外,RanBPM还能抑制蛋白质泛素化,是一个肿瘤细胞的抑制因子。     

赤霉素信号转导与植物的矮化

论述近年来在拟南芥、水稻等模式植物中赤霉素信号转导的研究进展。通过对赤霉素相关突变体的生理研究 ,鉴定出几个介入赤霉素信号转导过程的重要基因 ,并对这些基因的产物进行分析 ,根据相应的蛋白特征结构域 ,推导了它们可能具有的功能。利用双突变体 ,分析了这些基因的上下游关系 ,确定了在植物中 ,GA信号转导的几个途径。在此基础上提出了赤霉素信号转导的基本模式 :阻遏是GA信号转导过程中最基本的方式 ,GA信号通过去除阻遏作用来激活转导途径 ,从而调节GA相关的生长与发育。     

PH结构域的结构和功能研究进展

PH结构域是一种存在于多种信号转导蛋白和细胞骨架蛋白中的大约由120个氨基酸组成的功能性区域.不同蛋白质中的PH结构域在一级结构上的同源性并不很高,但其空间结构中肽链主链的折叠方式基本相同,而主要差别存在于其中的三个可变环上,含有这些环的侧面带有正电荷,被认为可能是其配体的结合部位.目前已知的配体有G蛋白βγ亚单位（Gβγ）、蛋白激酶C（PKC）和磷脂酰肌醇衍生物（PIP₂或IP₃）,所以PH 结构域可能介导信号蛋白与这些分子间的相互作用,参与细胞信号转导网络的构成.     

植物RLCK的生物学功能与信号途径研究进展

类受体胞质激酶(receptor-like cytoplasmic kinase,RLCK)是一类无胞外信号肽结构域和跨膜结构域的激酶家族。在植物中,RLCK通过磷酸化下游靶蛋白而发挥功能,主要参与了植物的生长、信号转导、非生物胁迫和生物胁迫应答等生理过程。本文着重介绍拟南芥和水稻中RLCK的分类、生物学功能及其参与的信号途径。     

ROPs:植物细胞内多种信号通路的分子开关

植物RHO相关蛋白GTPases(RHO-related GTPases of plants, ROPs)是广泛存在于植物中的一类信号转导G蛋白(又称GTP结合蛋白),其通过结合GDP或GTP在非活性和活性状态间进行切换,进而在细胞极性控制、形态发育、激素水平调控、逆境反应等诸多植物生命活动的信号转导过程中扮演重要的分子开关角色。本文对ROP蛋白的结构域及基于蛋白质结构分类进行了介绍,并对拟南芥、玉米、水稻和大麦中的ROP家族蛋白质进行了系统进化分析。分析结果表明,这些植物中的ROP蛋白根据蛋白质结构域组成可分为Ⅰ类(typeⅠ)和Ⅱ类(typeⅡ)两种类型,而根据蛋白质序列的保守性可将其在植物中的ROP蛋白划分为4个进化枝。本综述不但对ROP蛋白作为分子开关在细胞内调控各种信号通路的机制进行了叙述,还对ROP在花粉管、根毛及植物表皮铺盖细胞极性发育,以及其他抗逆反应中的具体作用和机制及研究进展进行了阐述。本文还对ROP蛋白在ABA、IAA、BR等植物激素信号传导过程中的调控作用及研究进展进行了阐述。本文对植物ROP蛋白研究过程中尚未解决的问题,例如不同的ROP蛋白在同一个信号通路中的作用为何如此不同,以及ROP是如何协调不同的信号通路以共同调控一个植物发育或者生理过程等问题进行了总结,并在此基础上对未来的研究方向进行了展望。