核糖核酸酶抑制因子对血管生成素功能的调控

血管生成素（angiogenin,ANG）能有效促进血管生成和肿瘤细胞增殖,在肿瘤发生发展中起重要作用.其主要分子机制是通过核转位和激活PI3K/AKT/mTOR信号通路,刺激rRNA转录和核糖体生成.ANG也被发现在肌萎缩侧索硬化症（ALS）和帕金森病（PD）患者中存在基因编码区的功能突变,表明其在运动神经元生理方面发挥作用,其缺陷是神经退行性疾病的一个危险因素.核糖核酸酶抑制因子（ribonuclease inhibitor,RI）是胞内酸性蛋白质,由460个氨基酸残基组成,分子质量约为50 kD,当其与核糖核酸酶A（RNaseA）结合形成复合物后,可抑制RNaseA 的90％以上活性,从而有效调节细胞内RNA水平. ANG具有低核糖核酸酶活性, 是RNase超家族一员,与RNase A有着高度保守的同源顺序. 序列、结构和酶学等分析表明,RI也能够与ANG紧密结合,且得到体外实验的证明. 研究发现,RI具抑癌基因功能;RI与ANG在细胞内共定位;Co IP和GST pull down证实其相互作用,获取了RI与ANG在体内结合的直接证据;RI与AKT磷酸化表达负相关.在膀胱癌细胞及临床标本中证实了RI与 ANG和PI3K/AKT通路分子表达的相关性及与肿瘤细胞生长与转移的关系．在细胞和动物模型研究表明,RI调节ANG活性的功能及其分子机制,即RI通过结合ANG而封锁其核转位和调控PI3K/AKT/mTOR信号通路及其相关通路交互应答（cross talk）的能力,从而抑制肿瘤生长及转移. RI是一个有希望的抗肿瘤蛋白新药和血管生成抑制剂,可望成为基因治疗的靶基因.     

栝楼核糖核酸酶在RNA序列分析中的应用

栝楼核糖核酸酶（RNase TCS）对U碱基具有高度的专一性,在无脲、pH3.5、50℃时,它几乎都在-NP ↓ U-处裂解RNA.它与RNase T1,U₂和有限的碱水解一起,可用于直接的酶法RNA序列分析．     

大肠杆菌核糖核酸酶调控机制研究

核糖核酸酶参与体内多种RNA代谢反应,对细菌生理功能调节起重要作用。细菌需要进化出多种策略来对体内核糖核酸酶进行调节,以避免对RNA进行不必要地降解。目前对大肠杆菌核糖核酸酶调节机制的研究包括转录后调控、翻译后修饰、细胞定位及相关抑制剂等。本文系统性地阐述了大肠杆菌核糖核酸酶的分类、功能及其体内调控机制,总结了不同环境压力下大肠杆菌对自身核糖核酸酶进行适应性调节的响应机制及存在的问题。     

代谢酶与RNA相互作用的研究进展

细胞代谢重编程对维持细胞稳态、细胞生长与增殖等细胞过程发挥着重要作用,并广泛参与恶性转化等病理过程。随着高通量分子检测技术的发展,人们发现有些代谢酶不仅能通过催化细胞内各种生化反应参与细胞代谢调控,同时还能结合RNA分子。这些代谢酶不具备经典的RNA结合域。已有研究显示它们可能通过一种负反馈机制调控其结合mRNA的运输、稳定性或翻译,从而将基因表达调控与细胞代谢联系起来。除此之外,酶的代谢产物也可能参与RNA与代谢酶相互作用的调控。重点从近年来发现的具备RNA结合能力的代谢酶、代谢酶与RNA的相互作用方式、RNA结合蛋白的鉴定与验证、代谢调控机制以及这些代谢酶与RNA相互作用如何调控复杂的细胞活动和疾病的发生发展过程进行综述。     

血管生成素的结构与功能的研究进展

血管生成素(angiogenin,ANG)是一种有效的血管生成因子,是RNase超家族中惟一具有促血管生成能力的成员,也是目前已知的所有血管生成因子中独具核糖核酸酶活性的因子。ANG具有3个功能元件,即RNase活性中心、细胞表面结合位点及核定位序列。ANG参与血管生成的各个阶段,是其他血管生成因子诱导新血管生成的枢纽,其作用受到受体调节。在肿瘤的发生、发展及恶化过程中,ANG也具有非常重要的作用。通过对ANG促血管生成及细胞增殖机制的研究,为治疗肿瘤提供了多种靶点和途径。     

核糖核酸酶A超家族：不仅仅是一组降解RNA的酶

核糖核酸酶A超家族(ribonuclease A superfamily; RNase A superfamily),也称脊椎动物分泌型核糖核酸酶超家族(vertebrate secreted ribonucleases superfamily),是二十世纪蛋白质结构、酶学和分子进化领域研究最多最广泛的核糖核酸酶家族。自上世纪初期从牛胰腺中分离鉴定第一个成员以来,已从哺乳动物、两栖动物、爬行动物、鸟和鱼等几百种动物中鉴定了几千个成员。早期对该家族成员的研究不仅促进了蛋白质化学技术的发展,而且为现代生物学研究奠定了基础。目前已知人的核糖核酸酶A超家族成员包括8个典型成员(RNase 1～RNase 8)和5个非典型成员(RNase 9～RNase 13)。功能方面,曾一度以为该家族成员只具有降解核糖核酸的能力。随着血管生成素(angiogenin; RNase 5)、嗜酸性粒细胞衍生神经毒素(eosinophils-derived neurotoxin, EDN; RNase 2)、嗜酸性粒细胞阳离子蛋白(eosinophils cationic protein, ECP; RNase ...     

核糖体RNA具有蛋白质合成的酶活性

核糖体是合成蛋白质的机器,它由大小两个亚基组成,其主要成份是 RNA(即 rRNA)和蛋白质。在过去的30多年里,对于核糖体结构、成份及其在蛋白质合成中可能起到的作用已做了相当深入的研究,然而对于蛋白质合成中的最关键的一步--即肽键形成的机制却一直不清楚。传统的观念认为酶的本质是蛋白质,即只有蛋白质才有催化功能,所以长期以来人们也自然地认定核糖体中具有催化作用的是某一种或几种蛋白质组分,而 rRNA 主要起一种支架作用,但近几年来越来越多的实验证据表明     

脱腺苷酸酶与RNA代谢调控

真核细胞中，RNA 3’端poly(A)或oligo(A)的特异性水解被称为脱腺苷酸化（deadenylation）。脱腺苷酸化的执行者被称为脱腺苷酸酶（deadenylase）。绝大多数真核细胞中都存在多种脱腺苷酸酶，其中CCR4-NOT复合体和PAN2-PAN3复合体负责细胞中大多数mRNA的非特异性降解，PARN和PNLDC1等参与了特定子集mRNA的降解和多种非编码RNA的生物合成。作为RNA水平的重要调控者之一，脱腺苷酸酶参与了几乎所有细胞生命活动和多种重要生理和病理过程。在真核细胞中，脱腺苷酸酶的分子调控机制可能是：细胞中的大量RNA结合蛋白是RNA命运调控的中心分子，一方面根据RNA的状态或细胞需求识别特定的靶标RNA子集，另一方面招募特定脱腺苷酸酶，对特定子集RNA的3’端进行降解或修剪，从而调控RNA的最终命运。细胞中十余种脱腺苷酸酶同工酶、上千种RNA结合蛋白以及多种多样的翻译后修饰构成了复杂的动态分子调控网络，帮助细胞在生长、增殖、分化、应激、死亡等重要生命活动中精确维持RNA稳态或快速转换基因表达谱。     

血管生成素样蛋白3的研究进展

血管生成素样蛋白3（angiopoietin—like protein 3,angptl 3）是血管生成素和血管生成素样蛋白家族成员,因其与该家族成员有共同的结构特征而得名,即氨基端与分泌相关的信号肽,介导同源寡聚体形成的螺旋样结构域,一段短的连接肽和羧基端介导配体活性的纤维蛋白原样结构域。Angptl 3是一种分泌蛋白,其mRNA主要在人、鼠的肝脏表达。目前研究表明angptl 3的生物学效应表现在两方面：调节血管生成和脂质代谢。它对血管生成的诱导作用较弱,而对脂质代谢的调节作用较显著,因而在心血管病领域受到极大关注。本文将就angptl 3的研究进展做一综述。     

原核生物核糖核酸酶HII基因的克隆及在大肠杆菌中的高效表达

核糖核酸酶HII (RNaseHII)能有效降解RNA和DNA杂交链中的RNA链。为进一步研究其功能 ,利用大肠杆菌XL1blue为模板 ,相应的寡聚脱氧核苷酸为引物 ,PCR扩增大肠杆菌RNaseHII(rnh 2 )基因 ,并将目的基因连接到克隆载体 pUC18上 ,经测序确认无误 ,分别亚克隆到能够进行IPTG诱导的表达载体pTrcHisC和进行温度诱导的表达载体pBV2 2 0上。重组质粒转化到大肠杆菌DH5α细胞中获得高效表达。在载体pTrcHisC和 pBV2 2 0中目的蛋白RNaseHII的表达量均超过菌体总蛋白的 2 0 % ,且表达产物以稳定的包涵体形式存在。此项工作为以后目的蛋白的纯化提供了有利条件 ,并为研究其结构和功能奠定了基础。     

血管生成素与tRNA片段化

tRNA主要功能是转运氨基酸参与蛋白质合成,在蛋白质生物合成过程中起着关键性的作用．近年来发现,tRNA是细胞内小RNA分子的重要来源,具有其它重要的生物学功能．来源于成熟tRNA分子的tRNA片段根据切割位置及生成机制的不同,主要分为两类：一类是tRNA半分子（tRNA halves）;另一类是较小的tRNA片段,称为tRFs( tRNA fragments)．在哺乳动物细胞中,tRNA半分子由血管生成素在tRNA分子反密码环处切割生成．本文主要针对tRNA半分子的加工机制、功能及在临床上的潜在应用进行综述．     

RNA quality control: degradation of defective transfer RNA

The distinction between stable (tRNA and rRNA) and unstable (mRNA) RNA has been considered an important feature of bacterial RNA metabolism. One factor thought to contribute to the difference between these RNA populations is polyadenylation, which promotes degradation of unstable RNA. However, the recent discovery that polyadenylation also occurs on stable RNA led us to examine whether poly(A) might serve as a signal for eliminating defective stable RNAs, and thus play a role in RNA quality control. Here we show that a readily denaturable, mutant tRNA(Trp) does not accumulate to normal levels in Escherichia coli because its precursor is rapidly degraded. Degradation is largely dependent on polyadenylation of the precursor by poly(A) polymerase and on its removal by polynucleotide phosphorylase. Thus, in the absence of these two enzymes large amounts of tRNA(Trp) precursor accumulate. We propose that defective stable RNA precursors that are poorly converted to their mature forms may be polyadenylated and subsequently degraded. These data indicate that quality control of stable RNA metabolism in many ways resembles normal turnover of unstable RNA.     

Alterations in DNA-dependent RNA polymerase I from rat liver accompanying ethionine administration

Multiple injections of ethionine plus adenine resulted in 3- to 4-fold increases in the activity of RNA polymerase I from rat liver nuclei, whereas the activity of RNA polymerase II was relatively unaffected. Methyl-deficient preribosomal RNA was present in the livers of rats after treatment for 2 days. Both incorporation of labelled orotate into rat liver ribosomal RNA and protein synthesis in polysomes gradually increased.     

Analysis of the tertiary structure of bacterial RNase P RNA

The ubiquitous occurrence of ribonuclease P (RNase P) as a ribonucleoprotein and the catalytic properties of bacterial RNase P RNAs indicate that RNA fulfills an ancient and important role in the function of this enzyme. This review focuses on efforts to determine the structure of the bacterial RNase P RNA ribozyme. Phylogenetic comparative analysis of a library of bacterial RNase P RNA sequences has resulted in a well-developed secondary structure model and allowed identification of some elements of tertiary structure. The native structure has been redesigned by circular permutation to facilitate intra- and inter-molecular crosslinking experiments in order to gain further structural information. The crosslinking constraints, together with the constraints provided by comparative analyses, have been incorporated into a first-order model of the structure of the ribozyme-substrate complex. The developing structural perspective allows the design of self-cleaving pre-tRNA-RNase P RNA conjugates which are useful tools for additional structure-probing experiments.Abbreviations cpRNA circularly permuted RNA     

Early studies of native ribonuclease P,including discovery of its essential RNA component

Early work onE. coli ribonuclease P led to the detailed characterization of the native enzyme, which culminated in the discovery and initial characterization of M1 RNA and the demonstration thatE. coli RNase P contains an essential RNA component.Abbreviations MB methylene blue - MN micrococcal nuclease - RNaseP ribonuclease P - M1 RNA ribonuclease P RNA     

重组人血管生成素制备和生物活性鉴定

血管生成素（angiogenin,ANG）是一种很强的促血管生成因子,与肿瘤的发生发展有着密切的关系,拮抗ANG被认为是抗肿瘤血管靶向治疗的一个有效途径. 同时,ANG具有促进伤口愈合、保护神经元以及抗细菌感染等活性.但是,开展相关研究所需的最基本的天然ANG蛋白来源非常有限,大规模表达和纯化有生物活性的重组血管生成素蛋白（rANG）具有广泛的应用前景. 我们可以在大肠杆菌中表达rANG,但表达产物在胞内聚集形成不溶性的包含体,需经变性、复性、阳离子交换层析和反向C18的HPLC方法纯化后,才能获得高纯度的rANG. 经SDS-PAGE鉴定,纯化蛋白质为单一条带,质谱鉴定蛋白分子量与理论分子量一致. 经体外活性检测,证实纯化的蛋白质具有核糖核酸酶活性、促内皮细胞管腔形成和细胞核转位等生物学活性.本文详细描述了rANG的表达、纯化、活性鉴定等过程和所使用的方法与技术.     

血管生成素对细胞核内功能的体外分析体系

利用人血管内皮细胞的细胞核而建立的体外转录分析体系可灵敏地定量测定血管生成素促进的RNA转录。反应体系中血管内皮细胞核先在缓冲液中与血管生成素混合 ,然后加四种核糖核苷三磷酸混合物启动反应 ,并以 [α 3 2 P]CTP作为示踪剂确定新生RNA的产量。结果显示 ,该体外分析体系的最适反应温度为 30℃ ,最佳反应时间是 30min ,在此反应条件下血管生成素可定量促进RNA转录 ,并存在着剂量效应。研究发现 ,体系中过高浓度的血管生成素降解RNA产物 ,提示细胞具有控制该因子在细胞核内积聚的生物学机制 ,以保证其在细胞内恰当地发挥作用。抑制血管生成素诱导的RNA转录可能可以抑制血管新生 ,因而可能是治疗肿瘤的一个新的分子靶。     

血管生成素与前列腺癌

血管生成素（angiogenin,ANG）属脊椎动物特异的核糖核酸酶A超家族第5个成员,是一种分泌型核糖核酸酶,在人类前列腺癌高表达.ANG在前列腺癌的上皮细胞和内皮细胞转位入核,通过刺激rRNA生物合成而介导肿瘤血管新生、癌细胞存活及增殖,从而促进前列腺癌的进程.ANG刺激rRNA合成不仅为前列腺内皮细胞发生癌变所必需,也是前列腺癌细胞不依赖雄激素生长所必需.动物实验证明,各种针对ANG的拮抗剂,包括抑制其核转位、功能和活性的抑制剂均可抑制前列腺癌.现已明确ANG的作用不依赖雄激素,从而为ANG作为去势（即睾丸切除）抗性前列腺癌（castration resistant prostate cancer）的治疗靶标提供了坚实的理论基础.