趋化因子及其受体家族分子适应性进化分析

Branch-Site模型是检测基因序列中单个密码子位点是否具有选择作用的统计学方法。该模型能有效地检测基因在进化历程中是否受到选择作用, 并预测出那些在进化过程中对功能分化有重要贡献的、受正选择作用的密码子位点。趋化因子是一类控制免疫细胞定向迁移的细胞因子, 其功能行使由趋化因子受体介导。该文用Branch-Site模型分析趋化因子及其受体基因家族的分子适应性, 发现只有少数种类基因受到正选择作用, 如RANTES、CCR5等。并预测出一些可能受到正选择作用的位点, 蛋白3D分析显示, 它们均位于趋化因子和相应受体相互作用的结构区域。     

巨细胞病毒编码的趋化因子及其受体同源物

巨细胞病毒(CMV)属β疱疹病毒亚科,普遍存在于自然界.人巨细胞病毒(HCMV)是对人类具有致病性的CMV,在人群中的感染非常普遍,但大多数呈临床不显性感染或潜伏感染.CMV感染机体后,可调动多种机制逃逸正常机体的免疫监视,建立潜伏感染[1,2],这些机制包括下调MHC-Ⅰ和MHC-Ⅱ类基因的表达,编码MHC-Ⅰ同源物抑制NK细胞活性,以及编码趋化因子(chemokines,CKs)及其受体(chemokine receptors,CKPs)同源物干扰机体正常的免疫应答等.     

趋化因子及其受体在神经系统发育中的作用

趋化因子是具有趋化作用的一类细胞因子,参与白细胞迁移的调控,在炎症中诱导性表达,与炎症过程密切相关,最初的研究主要局限于免疫系统。近几年来研究发现,趋化因子不仅参与神经系统疾病的炎症过程,而且在神经细胞成熟、发育等生理情况下组成性表达,发挥重要的生理调节作用,这一有趣的现象日益成为关注的焦点。本文主要针对趋化因子及其受体在神经系统发育中的作用及相关机制的研究成果予以综述,将有助于深入理解趋化因子与神经系统发育的关系,为进一步的研究提供依据。     

趋化因子受体与信号转导

趋化因子受体是一类表达于不同类型细胞上的含有7个跨膜区的G蛋白偶联受体超家族,通过与趋化因子作用参与细胞的生长、发育、分化、凋亡、组织分布等,同时亦是HIV的协同受体。它可激活磷脂酶、脂类激酶、蛋白激酶、调节细胞Ca^2 浓度,激活JAK／STAT途径,引发一系列的信号转导通路。     

趋化因子及其受体在连接天然免疫与获得性免疫中的作用

病原侵入组织引起天然免疫中巨噬细胞(Mφ)分泌趋化因子,趋化因子／趋化因子受体的表达与非成熟树突状细胞(DC)的迁移、成熟、归巢以及获得性免疫应答密切相关。整个过程涉及许多趋化因子和趋化因子受体的表达变化,正是这种表达变化的精细调节启动了免疫细胞的定向迁移、归巢和游走,搭起天然免疫和获得性免疫的桥梁。本文综述了趋化因子和趋化因子受体在连接天然免疫和获得性免疫应答中的重要作用。     

趋化因子及其受体对血管内皮细胞的作用

趋化因子是机体内一类重要的生物活性物质,参与多种生理病理活动的调控。趋化因子可通过对血管内皮细胞的趋化作用,引起血管内皮细胞增殖、迁移、毛细血管形成而促进血管生成;部分趋化因子可通过凋亡和抑制多种促血管生成因子的活性而发挥抑制血管生成的作用。现将趋化因子及其受体对血管内皮细胞的作用进行综述。     

大白菜乙烯受体基因家族分子特征、微同线性与进化分析

采用HMMER与BLAST相结合的方法,在大白菜基因组中挖掘了10个大白菜ERT基因,被命名为BraERT1-10.基因结构分析显示,乙烯受体基因的外显子数目变异大,其范围为1-15.微同线性结果表明,白菜与拟南芥间以及白菜基因组内共有5对基因区段具有较高同线性,每对基因区段间至少共享了8个保守序列模块.蛋白保守结构域和亚细胞定位分析表明,BraERT1、BraERT2和BraERT8都具有N端疏水区域、GAF区、HisKA区、反应调节区,分别被定位于质膜、叶绿体和线粒体;BraERT3、BraERT4和BraERT7虽然有N端疏水区域、GAF区和HisKA区,但没有完整的反应调节区,分别被定位于质膜、质膜和胞质外;其余4个蛋白不具有典型区域,主要定位于核和叶绿体内.进化树结果显示,大白菜ERT基因具有3种类型,分别归属于不同3个类群.本研究为大白菜ERT基因功能研究提供线索,为进一步解析大白菜乙烯信号途径奠定基础.     

新发现的CXCL16趋化因子及其受体

一种新的免疫系统分子——由入侵部位的防御性免疫细胞产生的趋化因子CXCLl6。这是迄今为止所发现的第二种可以膜结合方式合成的趋化因子。它属于CXC家族,同时具有CC家族和Cx3C家族(如Fractalkine)趋化因子的特征,它包含跨膜区和粘蛋白(mucin)样结构,以膜结合型和分泌型两种形式存在,主要表达于APC表面。其受体为BONZ0／CXCR6／STRL33／TYMSR的“孤儿受体”,该受体也是SIV／HIV的辅助受体,主要表达于Thl细胞、NK细胞和激活的CD8^ T细胞。CXCL16／BONZ0可能在效应T细胞的迁移、APC和CD8T细胞的相互作用、细胞免疫应答和炎症反应以及胸腺细胞的发育中发挥十分重要的作用。     

趋化因子及其未来

贵刊创刊 2 0年 ,不断地向广大地读者展示生命科学的前沿领域 ,文章始终突出“快、准、新、精、活”等特色 ,是了解生物化学和分子生物学的重要来源。作为贵刊的忠实读者和热心作者 ,我们把趋化因子及其受体的研究成果作了较系统的综述 ,并对其未来进行了描述 ,在此谨献给《生命的化学》创刊 2 0周年。1 .趋化因子及其基因1 .1　命名及分类[1] 　　趋化因子(ｃｈｅｍｏｋｉｎｅｓ)是于 1 992年召开的第二届关于趋化作用细胞因子的讨论会上命名的。它是一组分子量为 8～ 1 2ｋＤ、至少存在 2个保守的Ｃｙｓ、对白细胞具有趋化作用的分泌型单…     

CC趋化因子偶联受体信号途径

Thechemokinesareafamilyofproinflammatorycytokinesthatactthroughcellsurfacereceptorstoregulatenumerousroutinephysiologicalandpathophysiologicalprocesses,includinghematopoiesis,T cellactivation ,angiogenesis,inflammatorydiseasesaswellasHIV 1infection[1,2 ].Thesesmallpeptidesaretypicallycomposedof 70 - 1 30aminoacidsandarecharacterizedbythepresenceoftwodisulphidebondsformedbetweenfourconservedcysteineresidues.Chemokinesareclassifiedintofoursubfamiliesaccordingtothepatternofconservedcysteinesinth…     

趋化因子CCL11-糖胺聚糖-趋化因子受体CCR3的相互作用研究

目的 探究趋化因子CCL11与受体CCR3、糖胺聚糖（glycosaminoglycans，GAGs）相互作用过程及机制，为深入阐明CCL11-GAGs-CCR3相互作用关系提供理论参考。方法 利用基因工程技术，构建筛选了CCR3-EGFP单分子表达水平的CHO稳转细胞系，利用全内反射荧光成像（total internal reflection fluorescence，TIRF）与等温滴定量热（isothermal titration calorimetry，ITC）技术研究了不同体外溶液条件下GAGs与CCL11的相互作用，并利用趋化实验及活细胞单分子成像实验考察了GAGs-CCL11对CCR3-EGFP稳转细胞趋化行为的调控及CCR3-EGFP在细胞膜上聚集状态的影响。结果 随着硫酸软骨素链长度的增加，其与CCL11结合放热增多，表明其相互作用力增强，其促进CCL11聚集作用增强。单分子荧光成像技术结合趋化试验研究发现，不同种类及不同比例的GAGs均会影响CCL11与CCR3的相互作用，GAGs的加入，抑制了CCL11对CCR3-EGFP稳转细胞的趋化效应及促CCR3-EGFP聚集的能力，且随着硫酸软骨素分子质量的增加，抑制作用显著增强。结论 GAGs的存在可以显著调控CCL11的聚集状态，进而影响其与受体CCR3的相互作用，本研究为进一步阐明CCL11-GAGs-CCR3相互作用关系提供了一定的实验基础。     

趋化因子受体CXCR4b在大肠杆菌中的高效表达、增溶及纯化

膜蛋白在细胞分化、信号转导等生理活动中发挥着重要作用,然而膜蛋白结构与功能的研究却受到高质量蛋白制备的严重制约。将斑马鱼趋化因子受体CXCR4b基因克隆到pMAL-p4x表达载体中,在大肠杆菌TB1中表达麦芽糖结合蛋白(MBP)-CXCR4b融合蛋白。通过系统优化其发酵表达条件,实现了CXCR4b的过量表达。最佳表达条件为:宿主菌选用大肠杆菌TB1,TB培养基,诱导剂IPTG浓度为0.5mmol/L,诱导时机为对数中后期。通过对10种不同表面活性剂的筛选,发现DM、FC-14和Brij35等表面活性剂对CXCR4b有较好的增溶效果。利用Ni2+亲和色谱和S200凝胶色谱两步纯化,得到CXCR4b的纯度可达90%以上。圆二色谱检测显示纯化的CXCR4b呈典型的α螺旋结构。     

趋化因子及其受体介导的细胞迁移与移植物抗宿主病

移植物抗宿主病(graft-versus-hostdisease,GVHD)是同种异基因骨髓移植中的重要并发征。供者T细胞在输注入受者体内后迁移进入淋巴组织,识别受者同种异基因抗原,被受者抗原递呈细胞(antigenpresentingcell,APC)激活,进而活化、增殖分化,介导急性GVHD的发生。现有的研究已表明,活化的异体效应性T细胞经淋巴组织迁移进入黏膜组织以及实质性靶器官,如消化道、肝脏、肺脏和皮肤,进而造成这些器官和组织的损伤。因此,分子间相互作用尤其是趋化因子及其受体介导的效应性细胞的迁移是GVHD发生发展过程中关键的一环,受到了广泛的关注。进一步以趋化因子及其受体为靶标,亦可能形成有效的免疫生物学治疗,具有广阔的应用前景。     

基部藓类分子系统学研究

基部藓类是稳定地处于藓类系统发育树基部的类群.它包括7纲,2亚纲,10目,10科,34属,637种.基部藓类虽然只占藓类种类的5％,但由于其内部各类群孢子体形态极为丰富,因此对于理解整个藓类植物的系统发育具有重要意义.通过对48个种(36个藓类、4个维管植物、2个角苔、4个苔类和2个藻类)的9个DNA片段(NU:26S,18S; MT:nad5,cox1; CP:rbcL,rps4,cp-LSU,cp-SSU,atpB)进行分子系统学分析,综合最大似然法(maximum likelihood)、最大简约法(most parsimony)和贝叶斯分析(Bayesian inference)方法的建树结果,理清了前人研究中存在冲突的类群之间的关系并为已确定的关系提供了更高的支持率.研究结果如下:(1)藻苔纲和泥炭藓纲互为姐妹类群,处于整个藓类的最基部;(2)黑藓纲与黑真藓纲互为姐妹类群(3)长台藓纲和具齿藓类组成单系;(4)四齿藓纲是所有具齿藓类的基部类群;(5)烟杆藓亚纲处于真藓纲的最基部,其次是短颈藓亚纲.以上结论在分子系统树上得到了很高的支持率.     

Chemokine receptor CCR5 functionally couples to inhibitory G proteins and undergoes desensitization

Chemokine receptor CCR5 is not only essential for chemotaxis of leukocytes but also has been shown to be a key coreceptor for HIV-1 infection. In the present study, hemagglutinin epitope-tagged human CCR5 receptor was stably expressed in Chinese hamster ovary cells or transiently expressed in NG108–15 cells to investigate CCR5-mediated signaling events. The surface expression of CCR5 was confirmed by flow cytometry analysis. The CCR5 agonist RANTES stimulated [³⁵S]GTPγS binding to the cell membranes and induced inhibition on adenylyl cyclase activity in cells expressing CCR5. The effects of RANTES were CCR5 dependent and could be blocked by pertussis toxin. Furthermore, overexpression of Giα2 strongly increased both RANTES-dependent G-protein activation and inhibition on adenylyl cyclase in cells cotransfected with CCR5. These data demonstrated directly that activation of CCR5 stimulated membrane-associated inhibitory G proteins and indicated that CCR5 could functionally couple to G-protein subtype Giα2. The abilities of CCR5 to activate G protein and to inhibit cellular cAMP accumulation were significantly diminished after a brief prechallenge with RANTES, showing rapid desensitization of the receptor-mediated responsiveness. Prolonged exposure of the cells to RANTES caused significant reduction of surface CCR5 as measured by flow cytometry, indicative of agonist-dependent receptor internalization. Our data thus demonstrated that CCR5 functionally couples to membrane-associated inhibitory G proteins and undergoes agonist-dependent desensitization and internalization. J. Cell. Biochem. 71:36–45, 1998. © 1998 Wiley-Liss, Inc.     

基于多个叶绿体基因序列片段重建广义苋科系统发育关系

苋科(Amaranthaceae sensu lato)是石竹目(Caryophyllales)第二大科, 目前被普遍接受的苋科为其广义概念, 含狭义苋科(Amaranthaceae sensu stricto)和藜科(Chenopodiaceae)。然而到目前为止, 藜科是否应作为独立的科还存在争议。此外, 广义苋科内部各亚科之间的系统关系也尚未厘清。对广义苋科所有13个亚科代表类群进行取样(共59种), 基于8个叶绿体序列片段重建其系统发育关系, 并结合分子钟估算, 对该科及其主要分支的起源与分化时间进行推测。结果表明, 广义苋科与狭义苋科都是很好的单系, 但藜科并非单系, 因此不支持藜科在科级水平的地位, 支持广义苋科的观点。除了多节草亚科(Polycnemoideae)之外, 其它亚科的系统位置均得到很好的分辨。分子钟估算结果表明, 广义苋科于白垩纪晚期约69.9 Ma分化出该科的2个主要分支, 且该科在白垩纪-古近纪边界附近时期(约66.0 Ma)可能发生过快速辐射分化事件。     

Chemokine receptor 5 blockade modulates macrophage trafficking in renal ischaemic-reperfusion injury

Chemokine receptor 5 (CCR5) is a pivotal regulator of macrophage trafficking in the kidneys in response to an inflammatory cascade. We investigated the role of CCR5 in experimental ischaemic-reperfusion injury (IRI) pathogenesis. To establish IRI, we clamped the bilateral renal artery pedicle for 30 min and then reperfused the kidney. We performed adoptive transfer of lipopolysaccharide (LPS)-treated RAW 264.7 macrophages following macrophage depletion in mice. B6.CCR5^−/− mice showed less severe IRI based on tubular epithelial cell apoptosis than did wild-type mice. CXCR3 expression in CD11b⁺ cells and inducible nitric oxide synthase levels were more attenuated in B6.CCR5^−/− mice. B6.CCR5^−/− mice showed increased arginase-1 and CD206 expression. Macrophage-depleted wild-type mice showed more injury than B6.CCR5^−/− mice after M1 macrophage transfer. Adoptive transfer of LPS-treated RAW 264.7 macrophages reversed the protection against IRI in wild-type, but not B6.CCR5^−/− mice. Upon knocking out CCR5 in macrophages, migration of bone marrow-derived macrophages from wild-type mice towards primary tubular epithelial cells with recombinant CCR5 increased. Phospho-CCR5 expression in renal tissues of patients with acute tubular necrosis was increased, showing a positive correlation with tubular inflammation. In conclusion, CCR5 deficiency favours M2 macrophage activation, and blocking CCR5 might aid in treating acute kidney injury.     

部分百里香属植物分子系统学研究

采用ITS序列分析和ISSR分子标记技术,对中国野生百里香(5个种2个变种)及国外百里香(2个种)共计20份材料进行了属内种间及种下水平的系统发育和亲缘关系研究.结果表明:(1)ITS序列的系统发育树能较好地说明百里香属种间亲缘关系,地椒、地椒亚洲变种、百里香和Thymus serpyllum共同聚为一组,Bootstrap支持率为96%,表现为较近的亲缘关系;(2)基于ITS序列的系统发育树和ISSR多态性标记的聚类分析均将地椒怀远居群和地椒展毛变种兴凯居群聚为单独的一组,表现出与其它供试材料间较为明显的遗传差异;(3)ISSR遗传多态性分析将地椒、地椒亚洲变种和百里香很好的聚类;种下居群间的聚类则体现了与地理分布之间一定的相关性.将本实验结果与野外考查及形态学比较相结合,可以得出以下结论:地椒、地椒亚洲变种和百里香三者之间属于近缘种,并与国外的T.serpyllum种间有很近的亲缘关系;支持《黑龙江植物志》将地椒展毛变种兴凯居群列为单独的一个种;地椒怀远居群在遗传背景及分布生境上有很大的特殊性,对其在百里香属植物中的系统地位仍需进一步研究确定.     

中国特有属苞藜属的系统学研究

苞藜属(Baolia Kung et G. L. Chu)根据1978年在甘肃和四川交界的迭部县发现的苞藜(Baolia bracteata Kung et G. L. Chu)而建立,但其系统学地位从未在分子水平上得到解决。该研究分析了包含苞藜属的苋科(Amaranthaceae Juss.)32属48个物种的核基因片段(ITS)和叶绿体基因片段(rbcL、atpB-rbcL),构建了其分子系统发育树,探讨了苞藜属的生物系统学关系。结果表明:(1)苞藜属位于藜亚科(Chenopodioideae Burnett)。(2)苞藜属与虫实属(Corispermum L.)在约晚渐新世至中中新世出现分化。(3)虫实族(Corispermeae Moq.)与藜族(Chenopodieae Dumort.)关系密切。