细胞调亡是半胱天冬酶参与的复杂过程

自从发现线虫(Caenorhabditis elegan)的CED蛋白与哺乳动物的白介素-1β转换酶(ICE)有相似作用以来[1],已有13种半胱天冬酶家族成员先后被发现或克隆[2](表1).半胱天冬酶(caspase)分为启动型和执行型,前者接受死亡信号、启动凋亡或激活下游的分子,后者则降解细胞骨架、蛋白质、核酸等.     

胱天蛋白酶-9

在哺乳动物细胞凋亡的过程中 ,需要一系列的半胱氨酰天冬氨酸特异性蛋白酶 (ｃｙｓ ｔｅｉｎｙｌａｓｐａｒｔａｔｅｓｐｅｃｉｆｉｃｐｒｏｔｅａｓｅ) ,简称胱天蛋白酶 (ｃａｓｐａｓｅ)。目前胱天蛋白酶家族中已有1 3个成员 ,根据其氨基端前域的不同 ,分为启动酶和执行酶。启动酶能通过其前域与信号分子结合 ,引起执行酶的活化 ,导致凋亡。胱天蛋白酶的激活途径 ,目前认为有两条 :其一是由细胞表面Ｆａｓ和ＴＮＦ等介导胱天蛋白酶 8活化 ,并依次活化下游分子胱天蛋白酶 3、6、7等 ;其二是由Ｃｙｔ ｃ/Ａｐａｆ 1 /胱天蛋白酶 9/胱天蛋白…     

半胱天冬酶（caspase）

半胱天冬酶是ＩＣＥ／ＣＥＤ－３蛋白酶家族的总称,在细胞凋亡中起着关键的作用,迄今已鉴定的人类半胱天冬梅共有１１种,其底物可分为４类,半胱天冬酶的激活机制已初见端倪,有非自然抑制剂和自然抑制剂,抑制半胱天冬酶活性作为神经变性疾病的治疗途径已开始探索。     

核转录因子TR3的转位与细胞凋亡

在诸多凋亡路径中 ,线粒体膜的渗透性改变是导致多种凋亡关键分子从线粒体膜内腔释放出来的主要原因。这些分子包括胱天蛋白酶原 (ｐｒｏ ｃａｓｐａｓｅ)、细胞色素ｃ(胱天蛋白酶的激活剂 )、Ｓｍａｃ/Ｄｉａｂｌｏ(胱天蛋白酶的协同激活剂 ) [1] 等。Ｌｉ等[2 ] 新近发现了一种凋亡前期转录因子ＴＲ3,又称作Ｎｕｒ77或ＮＧ ＦＩＢ ,通常它存在于细胞核中 ,某种情况下也能转移到线粒体中 ,并引起线粒体膜的渗透性变化 ,最终导致细胞凋亡。ＴＲ3是一种类固醇 甲状腺激素 类维生素Ａ类转录因子 ,它有一个中央锌指状ＤＮＡ结合结构域 ,在其两…     

亡的执行者——半胱天冬酶在疾病防治中的应用前景

近年来,研究人员逐渐认识到,一类被称为Ｃａｓｐａｓｅ（ｃｙｓｔｅｉｎｃｏｎｔａｉｎｉｎｇａｓｐａｒｔａｔｅｓｐｅｃｉｆｉｃｐｒｏｔｅａｓｅ,半胱天冬酶）的蛋白酶在细胞的凋亡过程中起了重要作用。半胱天冬酶是一类对天冬氨酸特异的半胱氨酸蛋白酶,在其活...     

Nature:挑战常规! 半胱天冬酶-12并不作为炎性体的负调节物

正炎性体(inflammasome)是细胞内的一类多蛋白复合物,在炎性反应中发挥着至关重要的作用。炎性体包括半胱天冬酶-1(caspase 1)、PYCARD和NALP,有时也包括半胱天冬酶-5(caspase 5,也被称作半胱天冬酶-11或ICH-3)。它是在骨髓细胞(myeloid cell)中产生的,也是先天性免疫系统的一个组分。炎性体的确切组成依赖于启动炎性体组装的激活物,如双链RNA和     

细胞焦亡:一种与炎症相关的细胞死亡

细胞焦亡是一种促炎症性和溶解性的细胞模式死亡,它是依赖半胱天冬酶-1(caspase-1)的激活所引起的一系列反应,最终作用于细胞,产生一种介于凋亡和坏死之间的细胞死亡。机体通过触发细胞焦亡而起到保护机体免受外界感染的作用,其中炎症小体激活半胱天冬酶-1(caspase-1)对于细胞焦亡的诱导起着重要的作用。本文主要介绍细胞焦亡及其被诱发的分子机制新进展,及与临床贴近的最新进展。     

炎性小体中ASC斑点形成机理及调控机制北大核心CSCD

在一系列微生物感染及内外源性刺激物的作用下,细胞质中多种蛋白复合物组装成炎性小体,其主要功能是活化半胱天冬酶-1,引起一系列促炎细胞因子的分泌和半胱天冬酶-1依赖性的细胞死亡。凋亡相关斑点样蛋白(ASC)是炎性小体中连接胞浆内受体和半胱天冬酶-1的接头蛋白,在炎性小体活化中ASC聚集成大分子的二聚体,被称为ASC斑点(ASC-speck)。ASC斑点的形成对半胱天冬酶-1的活化至关重要,调控ASC斑点的形成是炎性小体相关疾病的治疗和预防的新途径。本文从ASC斑点形成的分子机理,以及磷酸化、泛素化和去泛素化、离子通道等方面,对近年来ASC斑点的调控机制相关的研究进展进行综合评述,总结了ASC斑点的形成机理及主要调控机制,最后结合作者相关研究成果和观点对该领域的研究前景进行了展望。     

α-半乳糖苷酶

最近各种媒体不断报道红血球类型可以通过酶处理进行转换 ,这对于输血和开拓血源有十分重要的意义 ,所用的酶是α 半乳糖苷酶。α 半乳糖苷酶 (α ｇａｌａｃｔｏｓｉｄａｓｅ ,α Ｄ ｇａｌａｃｔｏｓｉｄｅｇａｌａｃｔｏｈｙｄｒｏｌａｓｅ ,ＥＣ 3.2 .1 .2 2 )能专一地催化α 半乳糖苷键的水解。它广泛存在于各种植物和动物体内 ,许多微生物如双歧杆菌 (Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ)、黑曲霉菌 (Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓｎｉｇｅｒ) [1] 、大肠杆菌 (Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａｃｏｌｉ)Ｋ 1 2 1 [2 ]的抽提液中也发现有α 半乳糖苷酶的…     

PKCδ在细胞凋亡中的作用

PKCδ是nPKC家族成员,参与细胞凋亡调控,其激活机制与特异性位点的磷酸化和半胱天冬酶3(caspase-3)的剪切密切联系.PKCδ激活后可通过多种途径介导细胞凋亡:激活多种蛋白激酶级联启动细胞凋亡信号,转位至线粒体诱导细胞色素C等凋亡因子的释放,核转位启动核内凋亡通路诱导细胞凋亡.本文综述了PKCδ的分子结构、激活机制以及调控细胞凋亡的最新研究进展.     

植物硝酸还原酶的新功能：合成NO

一氧化氮 (ＮＯ)是一种广泛存在于生物体内的信使分子和效应分子 ,也是一种活性氮 (ａｃｔｉｖｅｎｉｔｒｏｇｅｎｓｐｅｃｉｅｓ ,ＡＮＳ)。已经知道 ,ＮＯ可以参与动物体内诸如神经传导、免疫和细胞毒性等各种生理、病理过程。依赖ＮＡＤＰＨ的一氧化氮合酶 (ｎｉｔｒｉｃｏｘｉｄｅｓｙｎ ｔｈａｓｅ,ＮＯＳ ,ＥＣ 1 .1 4.1 3.39)是动物体内合成ＮＯ的关键酶类 ,它能催化Ｌ 精氨酸氧化而生成ＮＯ和Ｌ 瓜氨酸。植物体内则是通过与动物略有不同的依赖于Ｃａ2 的ＮＯＳ合成ＮＯ ,这已在大豆、玉米和豌豆中得到初步证实[1～ 4] 。不少研究表…     

胱天蛋白酶（caspase）的前结构域

胱天蛋白酶 (ｃａｓｐａｓｅ)是白细胞介素 1β转化酶(ｉｎｔｅｒｌｅｕｋｉｎ 1βｅｎｚｙｍｅ ,ＩＣＥ)家族的总称 ,Ｃａｓｐａｓｅ(ｃｙｓｔｅｉｎｅａｓｐａｒｔａｔｅ ｓｐｅｃｉａｌｐｒｏｔｅａｓｅｓ)的含义是该类蛋白酶的活性部位为极为保守的半胱氨酸 (ｃｙｓｔｅｉｎｅ)残基 (取第一个字母“ｃ”) ,又特异性切割底物的天冬氨酸 ,用“ａｓｐａｓｅ”表示 ,简称ｃａｓｐａｓｅ ,该酶在细胞凋亡过程中起关键作用 ,是目前研究的热点。现已发现的ｃａｓｐａｓｅ有 14种 ,它们均以无活性的酶原的形式存在 ,包括一个Ｎ末端前结构域 (ｐ…     

胱天蛋白酶与中枢神经系统疾病

机体的器官为了完成其功能 ,就必须有一套调节控制系统来决定细胞生存与死亡的时间[1] 。在生命进程中 ,例如发育和免疫 ,进化保守机制也发挥着重要的作用[2 ] 。由生理和病理因子介导凋亡的初级信号机制是不同的 ,每一种因子都有特定的底物。这些底物在细胞间进行信号转导 ,最终引起凋亡。然而 ,在哺乳动物细胞中 ,其引起凋亡的最终通路是共同的 ,即胱天蛋白酶 (ｃａｓ ｐａｓｅ)的激活。1 .胱天蛋白酶促凋亡信号通路与调节胱天蛋白酶是一种特异性的在天门冬氨酸残基后裂解靶蛋白 ,保守的半胱氨酸蛋白酶 ,在细胞凋亡中起关键性的作用。迄今…     

脱氧核酶:生物催化剂的新成员

具有酶活性的ＤＮＡ分子称为脱氧核酶(ｄｅｏｘｙｒｉｂｏｚｙｍｅ或ＤＮＡｚｙｍｅ) ,其发现是人类对于酶的认识的又一次重大飞跃。1 .脱氧核酶的几种结构Ｃａｒｍｉ等[1] 通过体外选择技术合成了一种依赖Ｃａ2 的具有自我切割功能的手枪型二级结构脱氧核酶分子 (图 1 )。茎Ⅰ是结合部位 ,茎Ⅱ是催化部位。结合部位不同的碱基序列可以识别不同的底物 ;催化部位则相对保守。由于结合部位碱基配对是催化剂识别底物的基础 ,延长茎Ⅰ序列可以增加酶 底物复合物的稳定性 ,但序列过长则会造成ＤＮＡ分子自我构建 (ｓｅｌｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ)…     

重组酶介导的盒式交换及其应用

重组酶介导的盒式交换 (ｒｅｃｏｍｂｉｎａｓｅｍｅｄｉａｔｅｄｃａｓｓｅｔｔｅｅｘｃｈａｎｇｅ ,ＲＭＣＥ)是近年发展起来的一种基因定点整合新方法。与同类方法相比 ,它具有定点、高效、简单而又可对基因组进行反复修饰等特点 ,因而在研究基因功能、分析顺式作用成分以及构建各种转基因动物、建立人类疾病动物模型等方面具有很大的应用价值。本文拟就ＲＭＣＥ的原理、策略、特点及应用等方面作一综述。1 .ＲＭＣＥ的原理1 .1　重组酶及其介导的位点特异性重组　　重组酶又称位点特异性重组酶 ,是一类源于微生物[1、2 ] 能识别特异的Ｄ…     

凋亡相关的斑点样蛋白ASC

与凋亡相关的斑点样蛋白ASC是一种含胱天蛋白酶募集域和热蛋白样结构域的蛋白质,它与NF-кB、胱天蛋白酶-1(caspase-1)和热蛋白(pyrin)等多种分子有关,在炎症、细胞凋亡和肿瘤等方面发挥重要作用。     

真核细胞中的铜转运系统

近年来,铜的分子生物学研究取得了很大进展[1]。铜分子伴侣就是一类新发现的物质,它们在真核细胞铜和铁转运系统中发挥了重要作用,同时也具有内稳态因子的功能[2]。分子伴侣的名称最初是由Ｌａｓｋｅｙ等于1978年提出的。1987年,Ｅｌｌｉｓ将凡是能够促进蛋白质折叠和组装,而自身不是折叠或组装产物一部分的一类蛋白质统称为分子伴侣[3]。金属的分子伴侣是近几年的研究成果,但指的是胞质内帮助金属离子运输进入细胞并达到其最终受体(通常是一些酶,如细胞色素Ｃ氧化酶等)而自身又不参与受体组装的蛋白质,它们起到了胞内金属离子转运体(ｔｒａ…     

sIL—16结构与功能研究进展

1 .ｓＩＬ 1 6的来源与结构白细胞介素 1 6(ｉｎｔｅｒｌｅｕｋｉｎ 1 6,ＩＬ 1 6) ,又名淋巴细胞趋化因子 (ｌｙｍｐｈｏｃｙｔｅｃｈｒｏ ｍａｔａｘｉｓｆａｃｔｏｒ ,ＬＣＦ) ,是 1 982年由ＣｒｕｉｋＳｈａｎｋ实验室从抗原刺激的单核细胞中分离提纯的[1] ,主要来源于外周血单核细胞 ,它的前体由 63 1个氨基酸构成 ,无生物学活性 ,被白介素 1 β 转化酶 (ｃａｓｐａｓｅ 3 ,ｉｎｔｅｒｌｅｕｋｉｎ 1 β ｃｏｎ ｖｅｒｔｉｎｇｅｎｚｙｍｅＩＣＥ/ＣＥＤ 3 ｐｒｏｔｅａｓｅ)在Ａｓｐ5 10 和Ｓｅｒ5 11位酶切后[2 ] ,形成 1 2 1个氨基…     

线粒体在控制细胞死亡中的作用

细胞死亡由细胞坏死或细胞凋亡所致。细胞坏死时 ,细胞质膜形成疱 (突起 ) ,疱破裂释放细胞内容物 ;细胞凋亡时 ,细胞内容物不释放到细胞外。细胞坏死时 ,细胞内ＡＴＰ耗竭 ;凋亡时 ,细胞需利用ＡＴＰ完成凋亡过程。1.线粒体外膜释放凋亡活性物质细胞凋亡过程中 ,原先位于线粒体膜间隙的某些与凋亡有关的活性物质释放到胞液中 ,这些物质包括细胞色素ｃ(Ｃｙｔｃ)、凋亡诱导因子 (ａｐｏｐｔｏｓｉｓ ｉｎｄｕｃｉｎｇｆａｃｔｏｒ ,ＡＩＦ)、线粒体胱天蛋白酶 (ｃａｓｐａｓｅ)2 ,3,9、ｈｓｐ10、ｈｓｐ6 0、Ｂｃｌ 2家族成员等。细胞受到凋…     

MCP-1结构与功能的分子基础

ＭＣＰ 1 (ｍｏｎｏｃｙｔｅｃｈｅｍｏａｔｔｒａｃｔａｎｔｐｒｏｔｅｉｎ 1 )是第一个被克隆鉴定的ＣＣ家族趋化因子 ,最早的研究起源于Ｃｏｃｈｒａｎ等[1] 报道的小鼠基因ＪＥ ,该基因从经血小板衍生因子 (ＰＤＧＦ)刺激的成纤维细胞中克隆 ,编码的蛋白质具有趋化白细胞功能。 1 989年 ,Ｙｏｓｈｉｍｕｒａ等[2 ]从神经胶质瘤系Ｕ 1 0 5ＭＧ筛到一ｃＤＮＡ克隆 ,其核苷酸和氨基酸序列与鼠ＪＥ同源 ,命名为ＭＣＰ 1。同年Ｆｕｒｕｔａｎｉ[3] 和Ｒｏｂｉｎｓｏｎ[4] 亦报道相同的趋化因子 ,分别命名为ＭＣＡＦ(ｈｕ ｍａｎｍｏｎｏｃｙ…