胞质蛋白转运到叶绿体的研究进展

 本文对胞质蛋白转运到叶绿体的研究进展进行了综述,包括胞质蛋白转移到叶绿体的重要性质胞质叶绿体蛋白的种类,引导肽的结构和功能,胞质蛋白转运到叶绿体的机理等。     

胞质蛋白转运到叶绿体的研究进展

本文对胞质转运到叶绿体的研究进展进行了综述，包括胞质蛋白转移到叶绿体的重要性，胞质叶绿体蛋白的种类，引导肽的结构和功能，胞质蛋白转运到叶绿体的机理等。     

多头绒泡菌中动蛋白的免疫化学鉴定

动蛋白(kinesin)是一种微管系统的运动蛋白(motor protein),它能通过水解ATP将化学能转化为机械能,推动微管产生运动.微管系统作为一种主要的细胞骨架存在于所有真核细胞中,它们对于维持细胞形态,细胞的分裂,染色体的运动及细胞内的物质运输起着重要作用.细胞质力蛋白(dynein)和动蛋白是公认的推动这类运动的运动蛋白.自从1985年Vole首次在鱿鱼大轴突(squidgiant axon)中发现动蛋白以来,人们先后在许多种动物细胞中发现有动蛋白存在,甚至在低等真核生物棘状变形虫,盘基网柄茵和高等植物烟草花粉管中发现有动蛋白的存在.研究结果表明,动蛋白参与了真核细胞中的许多重要生命活动,如细胞中的细胞器及囊泡的运动,染色体排裂和分离等运动.动蛋白很可能是普通存在于所有真核细胞中的一种运动蛋白.多头绒泡菌(Physarum poly-cephalum)属于粘菌纲(Myxomycetes)的一种低等真核生物,它表现出许多显著的细胞运动特征如原生质团迁移,细胞质的穿梭运动(shuttle streaming)等,是研究非肌细胞运动和收缩蛋白的经典材料.在多头绒泡菌胞质中也具有微管系统,它们构成其纺锤丝等,参与染色体的运动及其它胞质运动,但至今国内外尚无人证明其中有与微管作用的运动蛋白——动蛋白的存在,作者利用抗牛脑动蛋白的单克隆抗体,     

Tau蛋白在神经元细胞质和细胞核内的不同功能及其磷酸化对阿兹海默病的影响

Tau蛋白的功能,现有的研究结果已经比较清晰,涉及多种胞内异常,包括自噬、轴质运输、神经极性的紊乱,以及胞质Tau蛋白分泌到胞外所引起的一系列变化。Tau蛋白在细胞质和细胞核内具有不同功能,在胞质中以微管相关蛋白(microtubule-associated proteins,MAPs)形式承担运输、细胞支架和细胞运动等功能;在核内大量存在于核仁中,并作为端粒成分保护核内DNA;糖原合酶激酶-3(glycogen synthase kinase-3,GSK-3)、磷酸腺苷活化蛋白激酶(adenosine-monophosphate activated protein kinase,AMPK)、微管亲和调节蛋白激酶(microtubule-affinity regulating kinases,MARKs)和腺苷酸环化酶依赖的蛋白激酶(cyclic AMP-dependent protein kinase,PKA)对Tau蛋白异常磷酸化的影响,并由此讨论Tau蛋白在老年痴呆等神经退行性疾病中的可能作用。     

细胞的骨架系统

细胞骨架是一类复杂的蛋白质纤维结构,广泛地存在于动物细胞、植物细胞甚至一些原生动物与酵母中。细胞骨架按分布区域可分为胞质骨架和细胞核骨架,胞质骨架又具有三种类型:微管、微丝和中等纤维.胞质骨架和核骨架以及三种胞质骨架之间的结构、性质和功能上是有所区别的,但另一方面它们又协调地参予细胞的一系列生理活动,共同组成了细胞的骨架系统。六十年代初,波特(K·Porter)等第一次用电镜证明了细胞质中骨架结构的多样性,他们发现几乎每一个真核细胞的胞质中都存在三种类型的骨架结构,即微管、微丝和中等纤维。之后,对它们的结构、性质和功能进行了深入的研究。七十年代以来,在细胞核中又发现了一个形态类似于胞质骨架、蛋白质性质的网架结构——细胞核骨架(简称核骨架)对它可能的作用也有了初步的认识,这些发现丰富了骨架系统的内容。现在,已经证实胞质骨架和核骨架在结构与功能上是密切联系的,两者构成了统一的细胞骨架体系,对细胞生长、运动及细胞分化等过程起着重要的作用。     

小麦胚乳细胞中肌动蛋白纤丝分布格局的荧光显微观察

以异硫氰四甲基罗丹明－鬼笔环肽为探针,结合电视显微镜术对呈现原生质胞间运动的小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍ ａｅｓｔｉｖｕｍ Ｌ．）胚乳细胞胞质中肌动蛋白纤丝（ＡＦｓ）的存在与分布格局进行了观察与分析。结果表明,ＡＦｓ以多种形式在胚乳细胞内呈区域性分布：胞核为ＡＦｓ网络所包围,ＡＦｓ成束由核周向四处辐射直抵周质层,大量纤细ＡＦｓ在胞质皮层内呈无序的密集分布以及腹沟区细胞内ＡＦｓ梭状体的大量汇集。联系胞质组分在胞间运动中的动态与胞质纤索对ＣＢ处理的反应,讨论了ＡＦｓ的不同存在状态与胞质纤索的伸缩穿越和细胞基质的集流迁移这两种胞间运动方式的关系     

“与细胞运动性相关的Nudel／Lisl＼dynein通路功能及调节”研究进展

细胞的运动性与其生命的特征密切相关。胞内物质运输和有丝分裂等重要而复杂的运动过程,与微管及微管依赖性马达蛋白（motor proteins）密切相关。这些马达蛋白犹如沿微管“公路”行驶的汽车,负责产生与细胞运动性相关的推拉力量或把各种货物（cargo）运往各地。马达蛋白主要由两大类组成：胞质dynein驱动向微管负端的运动,而kinesin家族则负责向微管正端的运动。     

高等植物中的收缩蛋白

动物肌肉的收縮已經証明是由一种收縮蛋白——肌动球蛋白与ATP相互作用引起的。动物細胞的运动、鞭毛运动、变形虫运动等也存在着类似肌肉收縮的机制。后来Loewy,Tso等及中島宏通在低等植物粘菌(Myxomycete)的原貭团(Plasmodium)中发現一种对ATP敏感的蛋白质,具有类似肌动球蛋白的性质,Tso等命名为粘菌肌球     

BtuC-POPC脂膜体系的分子动力学模拟

大肠杆菌的维生素B12转运蛋白（BtuCD）属于ATP结合盒转运蛋白,目前对BtuCD转运底物进入胞质内的确切机制仍不清楚．本研究将BtuCD的跨膜结构域BtuC插入棕榈酰油酸磷脂酰胆碱（POPC）双层膜中,通过MD模拟来研究BtuC的功能性运动．通过超过57ns的MD模拟得到了稳定的蛋白质-脂双层膜体系．模拟结果发现,POPC双层膜能够调整其厚度以适应其中的BtuC．反映脂双层膜性质的两个参数,即每个脂分子的面积和脂双层膜厚度,均与实验测得数据吻合．通过对从MD模拟提取的轨迹进行主成分分析（PCA）,使得能从原子水平上了解BtuC的几种主要运动模式．结果表明,尽管BtuC的几种主要运动模式各不相同,却都实现了跨膜通道维度的改变,控制通道开121的打开和闭合．这些BtuC运动模式和与其相互作用的BtuF和BtuD的功能性运动很好的偶合．BtuC的运动主要体现在周质一侧的区域,控制跨膜通道在该侧开口的大小．MD模拟过程中,这一侧开口可以比晶体结构反映的“开放”状态更开放．在胞质一侧,并未观察到通道开口的明显变化．意外的是,尽管BtuC两个结构域具有相同的序列和类似的高级结构,但它们在运动上却有明显差异．这些结果有助于在原子水平上理解底物的转运机制．     

Cofilin-1蛋白作为肿瘤治疗生物标记分子的作用机制

肌动蛋白解聚因子丝切蛋白-1是普遍存在于真核生物的细胞骨架蛋白质。作为肌动蛋白动力学的关键调节因子,丝切蛋白-1参与了多种细胞活动,包括细胞凋亡、细胞运动及胞质分裂等。近年来的研究发现,丝切蛋白-1在肿瘤细胞中高表达,与肿瘤的发生、迁移及侵袭程度相关,对于肿瘤的发生及发展过程是必不可少的。丝切蛋白-1高表达的肿瘤细胞具有低放射敏感性。因此,丝切蛋白-1未来可用作肿瘤早期诊断、监测和决策治疗的生物标记分子。     

丝切蛋白-1作为肿瘤治疗生物标记分子的作用机制

肌动蛋白解聚因子丝切蛋白-1是普遍存在于真核生物的细胞骨架蛋白质。作为肌动蛋白动力学的关键调节因子,丝切蛋白-1参与了多种细胞活动,包括细胞凋亡、细胞运动及胞质分裂等。近年来的研究发现,丝切蛋白-1在肿瘤细胞中高表达,与肿瘤的发生、迁移及侵袭程度相关,对于肿瘤的发生及发展过程是必不可少的。丝切蛋白-1高表达的肿瘤细胞具有低放射敏感性。因此,丝切蛋白-1未来可用作肿瘤早期诊断、监测和决策治疗的生物标记分子。     

Talin与整合蛋白的激活

整合蛋白的激活是通过细胞内信号来调控的,通过对整合蛋白胞质结构域的作用,诱导整合蛋白胞外结构域构象产生变化,从而导致整合蛋白对配体亲和力的增加。近来的研究结果表明talin与整合蛋白β尾部的结合是整合蛋白激活通路中最重要的环节。     

高等植物中原生质细胞间运动研究的进展

20世纪初已在植物营养组织和生殖体中观察到细胞核或染色质在细胞间的穿透迁移。但多年来涉及这一研究的学大多倾向于将它看做是人为赝象而未予深究。50年代中期,自吴素萱在葱（Allium L.）,蒜（Allium sativum L.）等植物中重新发现了核穿壁运动现象以来,我国植物细胞与生理学家随之进行了系统与广泛的探讨,穿壁运动的研究及进展主要包括两个方面,一方面是营养组织中原生质的细胞间运动,由吴素萱、娄成后合作主持的有关研究项目着重与营养组织中有机物的运输,分配与再利用生理过程相联系。多年来积累的成果表明：1）核物质的穿壁运动是广泛存在于植物营养组织中的固有正常现象。是一定生理状态下有机物在细胞间运输与细胞内含物再分配的一种方式;2）通过对蒜穿鞘、小麦（Triticum aestivum L.）珠心、胚乳等组织的显微活体观察与亚显微结构分析,揭示与记录了原生质在细胞间运动的全过程与动态细节,发现参与穿壁过程的不限于核,核和胞质各级分可同时,亦可分别借自身的主动伸缩穿壁迁移;呈现穿壁运动的组织中,壁上部分胞间连丝结构剧烈变更,胞间通道明显扩大,可达100～300nm,核或胞质可经此开放通道迁移而不致有损通道外沿质膜的完整;3）原生质穿壁运动的动力来自细胞的能量代谢,与微丝活动密切有关,穿壁的原生质组分呈现活跃的ATP酶活性。近期的研究表明,小麦胚乳细胞中作活跃伸缩运动的胞质纤索是由F肌动蛋白集束组成,肌动蛋白纤丝可跨胞分布而存在于态胞间连丝中,从而使相邻细胞的胞质骨架得以实现胞间连续,另一方面是生殖体中染色质的穿壁运动研究,主要在郑国昌主持下开展,着重探讨花粉母细胞间染色质穿壁现象的普遍性及其与遗传、变异和进化的关系,对多种植物的系统观察证明,染色质穿壁出现在减数分裂前期I的凝线期,染色质通过胞质通道在一系列细胞间依次迁移;由电镜观察可见,参与穿壁运动的还包括胞质的多种成员;穿壁运动的动力被认为由原生质的收缩蛋白提供。郑国昌等的研究成果表明,染色质穿壁运动可导致染色体数目、结构的改变,由此产生的部分有活力的配子体经受精后有可能导致新一代个体出现多倍体或非整倍体,引进遗传性状的变异。     

高等植物中原生质细胞间运动研究的进展

20世纪初已在植物营养组织和生殖体中观察到细胞核或染色质在细胞间的穿壁迁移.但多年来涉及这一研究的学者大多倾向于将它看做是人为赝象而未予深究.50年代中期,自吴素萱在葱(Allium L.)、蒜(Allium sativum L.)等植物中重新发现了核穿壁运动现象以来,我国植物细胞与生理学家随之进行了系统与广泛的探讨.穿壁运动的研究及进展主要包括两个方面.一方面是营养组织中原生质的细胞间运动,由吴素萱、娄成后合作主持的有关研究项目着重与营养组织中有机物的运输、分配与再利用生理过程相联系.多年来积累的成果表明:1)核物质的穿壁运动是广泛存在于植物营养组织中的固有正常现象,是一定生理状态下有机物在细胞间运输与细胞内含物再分配的一种方式;2)通过对蒜芽鞘、小麦(Triticum aestivum L.)珠心、胚乳等组织的显微活体观察与亚显微结构分析,揭示与记录了原生质在细胞间运动的全过程与动态细节,发现参与穿壁过程的不限于核,核和胞质各组分可同时、亦可分别借自身的主动伸缩穿壁迁移;呈现穿壁运动的组织中,壁上部分胞间连丝结构剧烈变更,胞间通道明显扩大,可达100～300 nm,核或胞质可经此开放通道迁移而不致有损通道外沿质膜的完整;3)原生质穿壁运动的动力来自细胞的能量代谢,与微丝活动密切有关,穿壁的原生质组分呈现活跃的ATP酶活性.近期的研究表明,小麦胚乳细胞中作活跃伸缩运动的胞质纤索是由F肌动蛋白集束组成,肌动蛋白纤丝可跨胞分布而存在于常态胞间连丝中,从而使相邻细胞的胞质骨架得以实现胞间连续.另一方面是生殖体中染色质的穿壁运动研究,主要在郑国主持下开展,着重探讨花粉母细胞间染色质穿壁现象的普遍性及其与遗传、变异和进化的关系;对多种植物的系统观察证明,染色质穿壁出现在减数分裂前期Ⅰ的凝线期,染色质通过胞质通道在一系列细胞间依次迁移;由电镜观察可见,参与穿壁运动的还包括胞质的多种成员;穿壁运动的动力被认为由原生质的收缩蛋白提供.郑国等的研究成果表明,染色质穿壁运动可导致染色体数目、结构的改变,由此产生的部分有活力的配子体经受精后有可能导致新一代个体出现多倍体或非整倍体,引起遗传性状的变异.     

八肋游仆虫胞质核糖体蛋白基因序列特征分析

为了探讨八肋游仆虫(Euplotes octocarinatus)核糖体蛋白基因的数目及其结构的特殊性, 研究通过生物信息学方法, 对八肋游仆虫胞质核糖体蛋白进行了系统的分析。共鉴定得到98个基因编码78种不同的胞质核糖体蛋白。其中19种胞质核糖体蛋白基因发生了复制, 尽管都是有功能的, 但其中一个基因的表达受到限制。通过与高等真核生物比较, 我们发现: 八肋游仆虫核糖体蛋白eS30缺失了N端的类泛素结构域, eL6缺失了N端的Ribosomal_L6e_N结构域。另外, 不同于其他高等真核生物, 八肋游仆虫酸性核糖体磷酸化蛋白uL10为碱性蛋白。研究为进一步探讨低等真核生物核糖体的组装及功能奠定了基础。     

植物光敏素(Phytochrome)及其在生理过程中的作用

1959年6月,美国学者Butler等人(Beltsville学派~*)从植物体內分离出一种新的色素——細胞质中的一种可溶性蛋白,他們称之为植物光敏素~(**)。植物光敏素普遍存在于各种植物中,現已在20种以上的植物中发現;并且确定这种色素在植物生长、发     

粘附斑激酶(FAK)及其信号通路研究进展

粘附斑激酶(focal adhesion kinase,FAK)是一类胞质非受体蛋白酪氨酸激酶,属于蛋白酪氨酸激酶(protein tyrosine kinase)超家族,因而也称为PTKⅡ.FAK在细胞信号转导中处于十分重要的位置,它是胞内外信号出入的中枢,介导多条信号通路.FAK可以整合来自整合素、生长因子以及机械刺激等的信号,激活胞内PI3K/Akt、Ras/MAPK等信号通路,调节细胞生长.FAK还与胚胎发育、肿瘤发生与迁移有关.     

杨树胞外蛋白的提取分离及2-D电泳体系的建立

该研究以美洲黑杨杂种优良无性系NL895杨(Populus deltoides×Populus euramericana cv.)组培苗叶片和茎段为研究对象,对NL895杨叶片细胞壁蛋白(cell wall proteins,CWPs)和茎段质外体蛋白(apoplastic proteins,APPs)的提取、分离和双向电泳等技术进行了系统研究。结果表明:10g以上叶片、超声波破碎10min、CaCl2法提取的细胞壁蛋白效果较好,经G-6-PDH酶活性检测,提取的细胞壁蛋白胞质污染率较低;真空渗透法提取的茎段质外体蛋白胞质污染率较前者高,但在允许范围之内。TCA/丙酮沉淀法纯化提取的细胞壁蛋白、pH 4~7的24cm胶条、上样量为500μg的双向电泳体系,其蛋白电泳图谱中的斑点多而清晰,斑点数达550多个,是叶片细胞壁蛋白电泳分析较适合的体系;pH 3~10胶条对茎段质外体蛋白的电泳分离效果较好。该研究初步建立了杨树胞外蛋白的提取、分离及2-DE电泳体系,为木本植物胞外蛋白的研究奠定了基础。     

植物细胞中钙信号的时空多样性与信号转导

近年来,对钙信号的研究,包括对钙信号的产生、传导及最终靶蛋白的研究,越来越受到人们的重视。植物生长发育许多过程的信息传递,包括对各种内外刺激的反应都涉及到钙信号。钙信号的产生及传导是通过胞质自由钙离子的浓度变化来实现的。本文综述了胞质自由钙离子的测定、钙信号的时空多样性及钙信号的靶蛋白如CaM、Ca2+依赖的蛋白激酶、钙调磷酸酶、磷脂酰肌醇_磷脂酶C 等方面的一些最新进展,展望了今后钙信号研究的方向及所用到的一些技术方法等。     

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。