精氨酸激酶蛋白及分子生物学的研究进展

在无脊椎动物体内,精氨酸激酶(arginine kinase)在能量代谢过程中发挥着重要的作用.随着研究的深入,越来越多的数据表明,精氨酸激酶的作用不仅限于提供和维持能量的平衡,而且对生命活动的调控起到重要作用.综述无脊椎动物体内精氨酸激酶的进化历程、蛋白特性、特异表达及生物学功能等方面的研究进展,为深入研究无脊椎动物的抗性调控机制提供必要的参考.此外,对无脊椎动物精氨酸激酶的重要性和研究中存在的问题进行讨论.     

蛋白质精氨酸甲基化参与基因转录后调控的研究进展

蛋白质精氨酸甲基化是真核生物中一种广泛存在并在进化上保守的蛋白质翻译后修饰,由蛋白质精氨酸甲基转移酶(PRMT)催化完成。动物中的研究表明,PRMT通过催化多种RNA结合蛋白的精氨酸甲基化而参与调控细胞多种重要的生命过程,如RNA代谢、细胞增殖以及信号转导等。概述真核生物中精氨酸甲基化对不同的RNA结合蛋白的功能调控,并重点阐述该翻译后修饰在转录后加工过程中的重要作用;介绍高等植物拟南芥中蛋白质精氨酸甲基转移酶参与转录后调控的最新研究进展,并对精氨酸甲基化修饰参与调控植物RNA结合蛋白的功能及今后可能的研究方向进行讨论。     

组蛋白精氨酸甲基化与斑马鱼早期发育

发育是由基因的特定时空表达模式来调控的,其表观遗传机制已越来越受到关注。组蛋白精氨酸甲基化是一种重要的翻译后修饰,由蛋白质精氨酸甲基化酶催化产生,对染色体的结构与功能具有重要调控作用。不同位点的精氨酸甲基化与其相邻位点的翻译后修饰具有复杂的对话机制,并可招募或阻碍相关效应分子的结合,进而导致转录激活或抑制。斑马鱼作为一种重要的发育生物学研究模式动物,已为蛋白质精氨酸甲基化酶在早期发育过程中的生理功能的研究提供了大量资料。该文对组蛋白精氨酸甲基化的产生、对话调控机制及其对斑马鱼早期发育调控功能的研究进行综述。     

肽酰精氨酸的翻译后修饰

肽酰精氨酸残基甲基化作用是细胞质与细胞核内蛋白质翻译后修饰的普遍方式。精氨酸残基甲基化蛋白质与许多细胞生物学过程有关,包括转录调节、RNA代谢和DNA损伤修复等。生物体内精氨酸N-甲基转移酶类、肽酰精氨酸脱亚氨酶类与JMJD6等催化肽酰精氨酸残基进行甲基化、瓜氨酸化和去甲基化的动态修饰。这种动态修饰对细胞生物学功能有重要调节作用。     

精氨酸及其代谢产物对缺血性脑卒中的作用

摘要：缺血性脑卒中是成年人群致残、致死的重要原因之一,有效治疗手段和药物的匮乏是脑卒中致残的主要原因。精氨酸既是一种营养物质,又具有多种独特的生理与药理作用,在早产儿和严重应激状态下精氨酸在维持正氮平衡与正常生理功能方面发挥重要作用,常将精氨酸称为条件必需氨基酸。精氨酸是生物体合成多胺的前体物质,同时精氨酸代谢也产生高活性自由基一氧化氮。精氨酸代谢及其代谢产物的改变可对脑卒中产生多种影响,如线粒体功能破坏、钙离子通道紊乱、血脑屏障损伤等。本文综述了精氨酸及其代谢产物在缺血性脑卒中病理过程中的作用。深入的研究和探讨其损伤和保护的双重作用机制将为缺血性脑卒中的防御和治疗提供新的策略。     

精氨酸抗氧化作用机制

精氨酸是一种功能性氨基酸,在机体生理功能、新陈代谢和营养等方面发挥着重要作用。精氨酸具有抗氧化能力。目前的体外研究表明精氨酸具有较强的清除DPPH自由基、ABTS自由基、超氧自由基能力以及一定的还原力。作为一种带电子的碱性氨基酸,精氨酸可能通过胍基基团向自由基提供电子并与其作用,终止自由基链式反应,从而显示出还原能力与体外抗氧化能力。体内实验则表明精氨酸能有效地提高机体总抗氧化能力,降低体内自由基含量,抑制ROS生成与积累,促进谷胱甘肽(GSH)合成与积累,增强内源性抗氧化酶(CAT、SOD、GPx等)活性,抑制氧化应激的产生。精氨酸能够通过精氨酸——一氧化氮途径、GSH途径、Nrf2信号通路途径及其他途径发挥体内抗氧化作用。本文主要综述了目前精氨酸体外与体内抗氧化功能及其相关作用机制的研究进展,为精氨酸的实际应用提供理论指导意义。     

昆虫精氨酸激酶研究进展

精氨酸激酶是磷酸原激酶的一种,广泛分布于无脊椎动物组织内。在长期的进化过程中,不同昆虫精氨酸激酶在空间结构上出现了一定的分化,同时其氨基酸序列又具有高度的保守性。在功能上,精氨酸激酶主要参与能量代谢,而且可以维持昆虫和其他无脊椎动物正常的生命活动。此外,随着研究的深入,发现精氨酸激酶还具有参与自身免疫和麻痹寄主昆虫的作用。本文主要对昆虫精氨酸激酶的分布、结构和功能三个方面的研究进展予以综述。     

柞蚕抗菌肽D中精氨酸、赖氨酸和色氨酸等氨基酸残基的化学修饰

用不同的化学试剂修饰了柞蚕抗菌肽D分子中的色氨酸、精氨酸和赖氨酸等氨基酸残基。NBS修饰抗菌肽D,以及氨肽酶M对抗菌肽D作用的结果表明色氨酸残基对抗菌肽D抑制E.coli D31的作用影响不大。CHD和MLH对精氨酸和赖氨酸残基的修饰,导致抗菌肽D失去抑制E.coli的作用,但可逆地消除CHD和MLH的修饰作用后,抗菌肽D恢复了对E.coli D31的抑菌作用。这些结果初步认为,抗菌肽D抑菌作用与分子中的荷电性有关,改变了分子的电荷,也就同时失去了其抑菌功能。 此外,对精氨酸残基修饰的结果还表明,抗菌肽D的免疫原性与精氨酸残基有关。但是,抗菌肽D的免疫决定簇与其生物活性中心并不完全平行。     

甲壳动物精氨酸激酶的结构与功能

精氨酸激酶（Arginine kinase）是调节无脊椎动物能量代谢的重要酶,在调节无脊椎动物体内磷酸精氨酸与ATP之间的能量平衡过程中具有重要作用。甲壳动物是节肢动物门内最重要的类群之一,并具有重要的经济价值。本文综述了甲壳动物体内精氨酸激酶的分子构象、表达变化及生理功能等方面的研究进展,为深入研究甲壳动物的能量代谢调控机制提供必要的参考。另外,文中对甲壳动物精氨酸激酶的重要性和研究中存在的问题进行了讨论。     

条件性必需氨基酸在创伤愈合中的作用及其机制研究进展

研究表明 ,精氨酸 (Arg)、谷氨酰胺 (Gln)、牛磺酸 (Tau)等条件性必需氨基酸 (conditionallyessentialaminoacid ,CEAA)与创伤愈合关系密切。动物实验和临床研究资料显示 ,适量补充CEAA有利于创伤后机体的伤口愈合与功能恢复。其作用可能是通过对自由基代谢、免疫功能、NO的代谢等影响实现。     

精氨酸、精氨酸盐酸、半胱氨酸、胱氨酸对重组人tPA蛋白复性的影响

以重组人tPA蛋白为材料研究了精氨酸、精氨酸盐酸盐、半胱氨酸、胱氨酸对蛋白质复性效果的影响,重组tPA蛋白包涵体经尿素变性溶解后,在精氨酸、精氨酸盐酸盐、半胱氨酸、胱氨酸存在的条件下进行复性,结果表明,碱性的精氨酸在质量分数0.2%时可减少蛋白质凝聚,显著提高复性效果,tPA复性后的活性可提高50%以上,半胱氨酸单独使用具有类似β-巯基乙醇的作用,精氨酸盐酸盐和胱氨酸单独使用对复性无影响,而半胱氨酸和胱氨酸联合使用,有类似氧化-还原系统作用。可提高活性20%。     

管氏肿腿蜂毒液精氨酸激酶基因的克隆与表达分析

为了解精氨酸激酶作为寄生蜂毒液蛋白的功能,本研究克隆了管氏肿腿蜂毒液精氨酸激酶基因的开放阅读框,分析其表达特征,并测定了该毒液蛋白在毒液中的酶活性。克隆获得的毒液精氨酸激酶基因的开放阅读框长1 068 bp,编码了355个氨基酸,其理论分子量为39.71 kDa,等电点为5.86,并具有精氨酸激酶典型的N端和C端结构域,以及精氨酸和ADP结合位点、ATP-胍基磷酸转移酶活性位点和高度保守的天冬氨酸和精氨酸残基。系统进化分析表明,膜翅目精氨酸激酶分为两个亚家族,管氏肿腿蜂精氨酸激酶属于亚家族1。荧光定量PCR分析结果显示,该毒液蛋白基因在卵、幼虫、蛹、雌成虫中的表达量逐渐上升,至羽化10 d时达最高。在不同组织中,该基因在头部和毒液器官中的表达量较高。通过酶活测定发现,管氏肿腿蜂毒液中精氨酸激酶的酶活性为5.18 U/g蛋白。该研究有助于今后揭示寄生蜂毒液精氨酸激酶的功能与作用机制。     

L-精氨酸对兔心肌缺血/再灌注损伤的影响

心肌缺血后的早期再灌注是防止心肌损害的有效手段.但是,心肌缺血-再灌注并不都是有益的.缺血-再灌注可导致一氧化氮(NO)分泌减少,损伤内皮细胞功能.最近研究发现,作为NO生成前体的L-精氨酸,在保持和重建血管内皮功能等方面有重要作用.但是,也有与此相悖的研究报道.为此,我们以新西兰兔为实验性心肌梗塞模型,探讨缺血-再灌注期补充L-精氨酸对心肌结构和功能的影响.     

精氨酸激酶研究进展

能量代谢是生物体重要的生命活动之一。精氨酸激酶广泛分布于低等与高等无脊椎动物中,现已经在直翅目、蜚蠊目、鞘翅目、鳞翅目、双翅目、膜翅目等多种昆虫中得到证实,是无脊椎动物中能量代谢的重要酶之一。随着研究的深入,精氨酸激酶的应用前景逐渐显现。对无脊椎动物体内精氨酸激酶的理化性质、表达规律及应用前景等方面的研究进展进行了综述,并提出了一些建议,以期为精氨酸激酶今后的研究做铺垫。     

高温应激下补充L-精氨酸对小鼠免疫功能的影响

探讨补充L 精氨酸对高温应激小鼠免疫功能的影响 ,结果显示 :1.高温应激后各项免疫指标均有显著下降 ,其中 2～ 8h免疫功能受到最大损害 ;2 .补充适量L 精氨酸可减轻小鼠胸膜和脾脏急性萎缩 ;3.补充L 精氨酸后淋巴细胞增殖活性、IL - 2浓度和IL - 2R的表达与对照组比较有显著上升。 4.补充L 精氨酸组的活化胸腺细胞 [Ca2 + ]显著高于给水对照组 ,说明L 精氨酸对热应激小鼠胸腺具有保护作用。实验观察到当补充L 精氨酸浓度达到 1.5mg/g .bw时 ,四项指标效果最好 ,揭示该浓度可最大程度缓解热应激对小鼠免疫功能的抑制     

昆虫精氨酸激酶的研究进展

精氨酸激酶(arginine kinase,AK)是广泛分布于无脊椎动物组织内的磷酸原激酶,在能量代谢方面起着关键性作用,与昆虫和其他无脊椎动物的一系列重要生命活动密切相关。本文从组织化学和结构特点、cDNA序列特征和表达、生理学和生物学功能3个方面概述了昆虫精氨酸激酶的研究进展,探讨了未来的主要研究领域。     

原核细胞精氨酸生物合成途径的研究进展

原核生物的精氨酸生物合成包含8个酶系,起始于乙酰谷氨酸激酶催化的谷氨酸的乙酰化。到第五步乙酰基团脱离,乙酰谷氨酸通过3个酶的作用,进一步合成乙酰化中间产物。鸟氨酸被氨甲酰基化生成瓜氨酸,天冬氨酸介入后形成精氨琥珀酸,最后形成终产物精氨酸。主要就精氨酸生物合成途径、合成过程中主要酶系及反馈抑制蛋白的作用机制进行了概述。此外,提出了目前精氨酸代谢研究中存在的问题及未来的研究方向。     

精氨酸:生物化学、生理学及治疗学意义

<正> 目前营养学进展已集中在单个氨基酸的药理学作用及其器官特异性作用研究方面。有关精氨酸,已有大量工作研究了其作为治疗药物时的作用。精氨酸的生物化学所有的机体组织利用精氨酸合成细胞浆蛋白和核蛋白;精氨酸也是脒的的提供者,用于合成胍基乙酸,进而合成肌酸,因此通     

精氨酸对艾氏腹水癌细胞体外作用的机制探讨

本研究采用小鼠艾氏腹水癌细胞探讨了精氨酸对一些肿瘤细胞体外作用的可能机制。结果表明精氨酸对艾氏腹水癌细胞体外蛋白质合成有显著的抑制作用,其作用受培养介质中一些氨基酸的影响;细胞内游离氨基酸浓度分析结果提示精氨酸的作用可能并不是通过干扰细胞内游离氨基酸池所引起,其具体作用机制尚待进一步实验的揭示。     

精氨酸脱亚胺酶发酵过程特性研究

精氨酸脱亚胺酶有较好的体内体外肿瘤生长抑制作用。通过对粪肠球菌（Enterococcus faecalis）NJ402菌株产精氨酸脱亚胺酶的发酵特性的研究,建立起代谢物的过程变化与精氨酸脱亚胺酶产生机理的内在联系。NJ402菌株生长过程中碳源物质代谢产生乳酸导致发酵体系pH的下降,而培养基中L-精氨酸的脱亚胺作用有利于发酵体系pH的稳定和菌体生长。进一步的研究表明,低pH生长环境有利于NJ402菌株产精氨酸脱亚胺酶,且精氨酸脱亚胺酶的产生与能量代谢无关。NJ402菌株产精氨酸脱亚胺酶受底物L-精氨酸的诱导,但该诱导作用受菌体生长体系pH的调控,即精氨酸脱亚胺酶的产生是低pH生长环境与L－精氨酸共同作用的结果。