小檗碱对平滑肌肌球蛋白功能及胃肠平滑肌收缩性的影响

目的:探讨小檗碱对平滑肌肌球蛋白功能及胃肠平滑肌收缩性的影响.方法:以平滑肌肌球蛋白Mg2+-ATPase活性、肌球蛋白磷酸化以及胃与肠道平滑肌的收缩振幅为指标,考察小檗碱对平滑肌肌球蛋白Mg2+-ATPase活性和肌球蛋白磷酸化程度的影响,及其对离体小肠与胃平滑肌条收缩性的影响.结果:(1)在肌球蛋白轻链的Ca2+依赖性磷酸化反应中.小檗碱能抑制磷酸化肌球蛋白Mg2+-ATPase活性;(2)在肌球蛋白轻链的Ca2+依赖性磷酸化反应中,小檗碱可显著抑制磷酸化肌球蛋白轻链磷酸化程度;(3)小檗碱对大鼠离体小肠及胃平滑肌条收缩性均具有抑制作用.且均呈剂量依赖性.结论:小檗碱可通过抑制平滑肌肌球蛋白的功能,抑制胃肠道平滑肌的收缩性.     

平滑肌肌球蛋白磷酸化与肌动球蛋白功能调节

在有Ｃａ２＋和钙调蛋白存在时,肌球蛋白轻链激酶催化肌球蛋白磷酸化,促使肌动蛋白激活的肌球蛋白（肌动球蛋白）Ｍｇ２＋－ＡＴＰ酶活性显著增加．然而,肌球蛋白磷酸化水平与Ｍｇ２＋－ＡＴＰ酶之间的关系是非线性的,原肌球蛋白可以进一步增加Ｍｇ２＋－ＡＴＰ酶的活性,但仍不改变它们之间的非线性关系．肌球蛋白轻链激酶的合成肽抑制剂抑制了肌球蛋白磷酸化和Ｍｇ２＋－ＡＴＰ酶活性,并导致平滑肌去膜肌纤维的等长收缩张力与速度的降低．结果提示肌球蛋白轻链激酶参与脊椎动物平滑肌收缩的调节过程,肌球蛋白轻链磷酸化作用会引起平滑肌收缩     

非磷酸化肌球蛋白在血小板衍生生长因子诱导的血管平滑肌细胞迁移中的作用

为了阐明非磷酸化肌球蛋白在平滑肌细胞迁移中的作用,研究探讨了非磷酸化肌球蛋白是否介导了血小板衍生生长因子(PDGF)诱导豚鼠脑基底动脉平滑肌细胞(GbaSM-4)的迁移。研究结果显示,20ng/ml以下剂量的PDGF可诱导GbaSM-4细胞发生迁移,此时肌球蛋白轻链(MLC20)磷酸化水平无变化。该迁移作用可被肌球蛋白特异性抑制剂blebbistatin所拮抗。应用RNA干扰技术抑制肌球蛋白轻链激酶表达,经免疫印迹检测经果显示,MLC20的磷酸化水平发生了显著下降;但对PDGF诱导的迁移作用无影响;在RNA干扰后blebbistatin也可抑制其迁移作用。体外ATP酶活性测定结果显示,blebbistatin对从平滑肌中提取的非磷酸化肌球蛋白的ATP酶活性有明显的抑制作用,其主要作用位点位于肌球蛋白头的头部S1。上述结果提示,非磷酸化的肌球蛋白参与了PDGF诱导的平滑肌细胞迁移。     

平滑肌细胞迁移的肌球蛋白轻链非磷酸化途径

为了阐明平滑肌细胞迁移存在肌球蛋白轻链非磷酸化调节途径,研究花生四烯酸(arachidonicacid,AA)对肌球蛋白轻链非磷酸化状态下平滑肌细胞迁移的影响及其相关的信号传导途径.经Boyden小室跨膜迁移实验发现,AA对培养的兔血管平滑肌SM3细胞具有明显的诱导迁移作用.然而,当预先用10μmolL肌球蛋白轻链激酶(myosinlightchainkinase,MLCK)特异性抑制剂ML7作用SM3细胞后,发现AA对SM3细胞仍然具有明显的诱导迁移作用,并呈剂量依赖性,这种诱导作用可被细胞外信号调节激酶12(ERK12)的特异性抑制剂PD98059或磷脂酶C(PLC)的特异性抑制剂U73122所拮抗.此外,Ⅱ型肌球蛋白抑制剂blebbistatin(BLB)可部分抑制“非磷酸化”状态下AA的诱导迁移作用.经Western印迹检测显示,10μmolLML7可完全抑制SM3细胞中20kD肌球蛋白轻链(MLC20)磷酸化,并且加入AA后MLC20仍为非磷酸化状态.应用免疫荧光染色法观察肌动蛋白在SM3细胞中分布的变化,发现在AA作用下肌动蛋白呈细胞边缘聚集现象,有伪足形成,细胞形态表现为迁移状态.预先用ML7作用后再加入AA,肌动蛋白的分布与上述结果相同.研究结果初步表明,在平滑肌细胞迁移的作用途径中,在MLC磷酸化调节途径受到抑制时,AA可诱导MLC非磷酸化的平滑肌细胞发生迁移,其分子机理可能与ERK12和PLC信号传导途径有关,非磷酸化的肌球蛋白直接参与了该迁移过程.     

Caldesmon及其磷酸化调节肠道平滑肌收缩舒张功能研究进展

肠道平滑肌的收缩和舒张与粗细肌丝的调节密切相关。Caldesmon作为一种肌动蛋白结合蛋白,是参与肠道平滑肌粗细肌丝调节的重要收缩蛋白之一,可通过与肌动蛋白、肌球蛋白和原肌球蛋白交联,阻碍肌动蛋白与肌球蛋白的结合,从而抑制肠道平滑肌的收缩。然而, Caldesmon的磷酸化修饰可以逆转这种抑制作用。Caldesmon可以被不同信号通路中的蛋白激酶刺激,引起自身的磷酸化,促进肌动蛋白与肌球蛋白的结合,进一步导致肠道平滑肌的收缩,在肠道动力障碍疾病中起到关键作用。分别以“Caldesmon”、“平滑肌”、“磷酸化”和以“Caldesmon”、“smooth muscle”、“phosphorylation”、“actin”、“myosin”、“contraction and relaxation”为主题词在中国知网(CNKI)、百度学术和PubMed数据库中查找Caldesmon与平滑肌或肠道平滑肌相关文献。该文就Caldesmon及其磷酸化参与调节肠道平滑肌收缩舒张的功能以及介导Caldesmon磷酸化的相关上游信号通路等方面进行综述,旨在为以基于Caldesmon及其磷酸化调节肠道平滑...     

平滑肌肌球蛋白轻链激酶及ATP结合位点突变体对ATP酶活性的调节作用

目的：探寻MLCK的非激酶活性区域对MLCK活性的影响,进一步阐明MLCK的非激酶活性在调节平滑肌收缩过程中的分子机制。方法：利用编码MLCK全长的pColdI表达载体对其ATP结合位点进行定点突变,获得无激酶活性的MLCK突变体;应用Glycerol—PAGE鉴定肌球蛋白磷酸化水平;应用孔雀绿方法检测重组MLCK对肌球蛋白ATP酶活性的影响。结果：MLCK／△ATP（突变型）失去磷酸化肌球蛋白轻链的激酶活性;重组MLCK（野生型）和MLCK／AATP（突变型）均可以在非钙条件下激活非磷酸化肌球蛋白Mg2＋-ATP酶活性,抑制磷酸化肌球蛋白的Mg2＋．ATP酶活性,而且激活与抑制作用均随着MLCK浓度的增加而增大,但二者对肌球蛋白的ATP酶活性的作用没有显著差异（P〉0．05）。结论：平滑肌肌球蛋白轻链激酶及ATP结合位点突变体具有激活非磷酸化肌球蛋白ATP酶活性的作用。     

平滑肌肌球蛋白B的超沉淀与肌球蛋白轻链磷酸化

本文报导了牛胃肌球蛋白B(天然肌动球蛋白)的超沉淀性质。当钙离子、钙调蛋白和ATP存在时,肌球蛋白B出现超沉淀,在pH6.8和7.5处,有两个峰值。Ca~(2+)(PCa值8-4)对超沉淀影响的浓度-反应曲线呈典型的S形,表明当Ca~(2+)浓度处于微摩尔水平时产生超沉淀。伴随超沉淀发生了肌球蛋白调节轻链磷酸化。这说明肌球蛋白轻链的Ca~(2+)-CaM依赖性磷酸化可能包含在脊椎动物平滑肌收缩活动的调节机制中。     

血小板收缩蛋白功能的调节——肌球蛋白轻链磷酸化学说

血小板收缩蛋白功能调节是通过Ca~(2+)依赖的钙调素(calmodulin,CM)激活肌球蛋白轻链激酶而使肌球蛋白20000道尔顿轻链磷酸化实现的。细胞内Ca~(2+)浓度的高低决定了Ca~(2+)-CM复合物是否形成,因此,Ca~(2+)在调节中起着关键作用。cAMP阻抑CM与肌球蛋白激酶结合,从而抑制肌球蛋白轻链磷酸化,对收缩蛋白活动起抑制作用。     

平滑肌收缩调节的信号转导

平滑肌细胞内信号转导主要有肌球蛋白轻链激酶（ＭＬＣＫ）和蛋白激酶Ｃ（ＰＫＣ）途径。前者通过肌浆内Ｃａ＾２＋浓度升高,激活钙调蛋白（ＣａＭ）依赖性ＭＬＣＫ,催化肌球蛋白轻链丝氨酸（Ｓｅｒ）－１９磷酸化,肌球蛋白ＡＴＰ酶活性增加,肌丝滑行,肌肉收缩。肌浆内Ｃａ＾２＋浓度的恢复使ＭＬＣＫ失活,肌球蛋白轻链磷酸酶（ＭＬＣＰ）使肌球蛋白脱磷酸化,肌肉舒张。近来有证据表明ＰＫＣ信号转导途径通过影响细肌丝相关蛋     

肌球蛋白轻链激酶非激酶活性调节磷酸化肌球蛋白ATP酶活性及肌丝运动

肌球蛋白轻链激酶(myosin light chain kinase,MLCK)具有激酶和非激酶活性,在平滑肌收缩过程中起着关键酶调控的作用.为进一步阐明MLCK非激酶活性在平滑肌收缩过程中的调节作用,利用已删除部分激酶区域的MLCK重组体(pGEXF6.5)在大肠杆菌中进行表达,采用亲和层析技术纯化表达的MLCK片段,应用EnzChek磷分析试剂盒检测MLCK片段对磷酸化肌球蛋白、水解重酶解肌球蛋白(heavymeromyosin,HMM)及肌球蛋白亚片段1(subfragmentl,S1)ATP酶活性的影响,体外检测MLCK片段对肌动蛋白肌丝运动的调节.研究结果显示,pGEX-F6.5重组表达载体在大肠杆菌中以可溶性GST融合蛋白的形式表达.该融合蛋白经Glutathione-Sepharose4B纯化、SDS-PAGE鉴定得到较纯的单一表达条带.纯化的MLCK片段对磷酸化肌球蛋白、HMM和S1的ATP酶活性均有明显激活作用.MLCK片段激活磷酸化肌球蛋白ATP酶活性为:Vmax=(19.426±1.669)倍;Km=(0.486±0.106)μmol/L,MLCK片段对磷酸化HMM和S1的ATP酶活性也有相似的刺激作用.体外肌丝运动研究表明,随着MLCK片段浓度的增加,磷酸化肌球蛋白与肌动蛋白结合的数量不断增加,肌丝运动的速度也随之增加.上述结果表明,MLCK的C端非激酶活性具有调节磷酸化的肌球蛋白ATP酶活性及肌丝运动的作用.