Rho小G蛋白相关激酶的结构与功能

Rho小G蛋白家族是Ras超家族成员之一,人类Rho小G蛋白包括20个成员,研究最清楚的有RhoA、Rac1和Cdc42。Rho小G蛋白参与了诸如细胞骨架调节、细胞移动、细胞增殖、细胞周期调控等重要的生物学过程。在这些生物学过程的调节中,Rho小G蛋白的下游效应蛋白质如蛋白激酶（p21-activated kinase,PAK）、ROCK（Rho-kinase）、PKN（protein kinase novel）和MRCK（myotonin-related Cdc42-binding kinase）发挥了不可或缺的作用。迄今研究发现,PAK可调节细胞骨架动力学和细胞运动,另外,PAK通过MAPK（mitogen-activated protein kinases）参与转录、细胞凋亡和幸存通路及细胞周期进程;ROCK与肌动蛋白应力纤维介导黏附复合物的形成及与细胞周期进程的调节有关;哺乳动物的PKN与RhoA/B/C相互作用介导细胞骨架调节;MRCK与细胞骨架重排、细胞核转动、微管组织中心再定位、细胞移动和癌细胞侵袭等有关。该文简要介绍Rho小G蛋白下游激酶PAK、ROCK、PKN和MRCK的结构及其在细胞骨架调节中的功能,重点总结它们在真核细胞周期调控中的作用,尤其是在癌细胞周期进程中所发挥的作用,为寻找癌症治疗的新靶点提供理论依据。     

RhoA/ROCK信号通路对血管平滑肌收缩的调节作用及研究进展

血管平滑肌的异常收缩是引起许多疾病的重要因素,如高血压,脑血管痉挛等,对于平滑肌收缩调节机制的研究为治疗这些疾病带来新的思路和方向.研究表明小GTP结合蛋白RhoA及其下游信号分子ROCK在平滑肌收缩调节,尤其是钙敏化调节机制中起到关键作用.RhoA/ROCK通路通过抑制MLCP活性而增强MLC的磷酸化水平,从而调节平滑肌收缩,此外,它还参与调节其它细胞的多种细胞功能,如应力纤维的生成,细胞分裂及迁移等.本综述主要介绍RhoA/ROCK通路在血管平滑肌收缩功能的调节机制及研究进展.     

Rho激酶(ROCK)在糖尿病并发症中的研究

ROCK(Rho-associated protein kinase),即Rho相关蛋白激酶,是Rho/ROCK通路的重要蛋白。ROCK与GTP(guanosine triphosphate)结合蛋白Rho相互作用,通过磷酸化激活多种下游蛋白或核因子,在机体的各项调节功能中起到重要的作用。研究表明,糖尿病患者体内ROCK异常上调,可能是导致糖尿病并发症的重要原因,最终危及患者心血管系统、泌尿系统乃至生殖系统。而对ROCK的深入研究表明,使用ROCK的拮抗剂,如法舒地尔等,可有效抑制ROCK/Rho通路,最终缓解糖尿病并发症。     

Rho/ROCK信号通路与神经可塑性

在神经网络中,神经可塑性是大脑响应内在和外在刺激的重要特征。越来越多的研究已经阐明了神经可塑性与神经损伤性疾病之间的相关性。Rho/Rho相关卷曲螺旋形成蛋白激酶(Rho/Rho associ-ated coiledcoil forming protein kinase, Rho/ROCK)通路是生物体广泛存在的经典信号通路,参与细胞迁移、树突发育和轴突延伸,并且与帕金森、精神发育迟滞和阿尔茨海默症等多种神经退行性或损伤性疾病有关。本文对Rho/ROCK信号通路与神经可塑性的研究进展予以综述,讨论了ROCK抑制剂对各种神经疾病的潜在治疗前景。     

Rho GTPases与肿瘤

Rho GTPases参与调控细胞的多种关键生物学行为,特别是细胞的生长、细胞骨架的形成、转录调节等生物学过程. 在肿瘤的发生发展中Rho GTPases也扮演了重要的角色．本文将回顾Rho GTPases的调控（包括经典及非经典调控方式）及其关键成员（RhoA、Cdc42及Rac1）与临床肿瘤的研究进展,特别是它们参与调控肿瘤的增殖、迁移、侵袭、凋亡等恶性生物学行为,从而为研发靶向Rho GTPases的小分子/基因药物了奠定基础．     

脊髓损伤中RhoA/ROCK通路的作用机制研究

脊髓损伤是一种严重的中枢神经系统损伤,常导致患者瘫痪或死亡,预后差。脊髓损伤主要包括机械损伤和继发性损伤两个过程。在继发性损伤过程中,多种信号通路被激活,在脊髓损伤的发病机制中起重要作用,其中,RhoA/Rho信号通路在脊髓变性和再生中起着特殊的作用。本文讨论RhoA/Rho激酶信号介导的脊髓发病机制,以及针对RhoA/ROCK通路靶向药物的治疗进展。     

FAP和Rho家族蛋白在卵巢癌侵袭迁移中的作用

目的：明确FAP是否通过RhoA／ROCK、Racl-GTP通路发挥促增殖、侵袭和迁移作用。方法：用MTT实验,Transwell实验和迁移实验检测FAP、RhoA／ROCK、Racl-GTP对卵巢癌细胞系HO-8910PM的增殖,侵袭和迁移的影响。结果：1、MTT法,迁移和侵袭实验证实用Y-27632抑制RhoA／ROCK途径能够促进卵巢癌细胞的增殖、迁移和侵袭,与FAP联合作用时促进作用增强。2、MTT法,迁移和侵袭实验证实NSC23766抑制Racl途径能够抑制卵巢癌细胞的增殖、迁移和侵袭,与FAP联合作用使FAP的促进作用减弱。结论：l、RhoA／ROCK通路抑制HO一8910PM细胞增殖、迁移和侵袭;Racl-GTP促进H0—8910PM细胞增殖、迁移和侵袭。2、FAP不是通过RhoA／ROCK而是通过Racl—GTP信号通路在HO．8910PM细胞发挥促增殖、迁移和侵袭作用的。     

小G蛋白RhoA与细胞发育

细胞发育是细胞内各种复杂反应在时间和空间上有序协调的过程, 包括细胞增殖、胞质分裂、细胞运动、细胞分化和组织生成等．作为G蛋白家族重要成员的RhoA起了重要的调控作用：在G蛋白调控因子(如GEF XPLN、 p115RhoGEF、p190RhoGAP等）的作用下,活化的RhoA依次与效应蛋白分子（如ROCK1/2、 mDia、 PRK1/2、 citron 激酶等）结合, 从而开启了下游的信号通路, 最终使细胞能够迅速地对外界刺激做出反应．干细胞是一类既能自我更新又能特异分化形成终末分化细胞的细胞, 而 RhoA对干细胞的自我更新和定向分化也起着“开关"作用, 对RhoA信号通路的调节调控了胚胎发生、神经发生、造血生成及成骨和肌肉生成等干细胞分化发育过程．肿瘤是正常细胞在各种因素长期作用下增殖异常的产物, 而RhoA异常表达与肿瘤的发生、侵润与转移密切相关, RhoA信号通路与p53等基因的交互作用在肿瘤的发育过程中也发挥了重要的作用．     

利多卡因调节RhoA/ROCK轴对结直肠癌细胞生物学行为的影响

该文主要探讨利多卡因(lidocaine, Lido)通过调节Ras同源基因家族成员A(Rho A)/Rho相关的卷曲螺旋激酶(ROCK)轴对结直肠癌(CRC)细胞生物学行为的影响。该研究使用0～1 250μmol/L的利多卡因处理人结直肠癌细胞LS513, CCK-8法检测细胞活力筛选适宜药物浓度。将细胞分为对照组(Control组)、利多卡因低浓度组(Lido-L组, 500μmol/L Lido)、利多卡因中浓度组(Lido-M组, 750μmol/L Lido)、利多卡因高浓度组(Lido-H组, 1 000μmol/L Lido)和利多卡因高浓度+ROCK信号通路激活剂LPA组(Lido-H+LPA组, 1 000μmol/L Lido+10μmol/L LPA)。Edu检测细胞增殖;划痕愈合实验和Transwell小室实验分别检测细胞迁移和侵袭能力;流式细胞仪检测细胞凋亡情况;Westernblot检测PCNA、Bax、Bcl-2、RhoA、ROCK1、E-cadherin和N-cadherin蛋白表达情况。该研究得出与0μmol/L利多卡因相比, 500μmol/L、75...     

牵张应力对成骨肉瘤细胞MG-63中RhoA和ROCK表达的影响

目的:探索机械牵张应力对人成骨肉瘤细胞MG-63中RhoA/ROCK信号通路的影响。方法:将同一条件培养的细胞MG-63分为实验组(加力)与对照组(不加力),实验组采用Flexcell牵张应力加载系统,选择12%形变率作为加载应力值,分为五个时间组,分别加载1 h,4 h,8 h,12 h,24 h,RT-PCR检测RhoA、ROCK mRNA水平表达的变化,Western-Blot检测RhoA与Rock蛋白含量变化。结果:RT-PCR显示MG-63细胞受应力刺激后1 h RhoA、ROCK均未见明显变化(P0.05),4小时后略有升高(P0.05),在8 h达到最大值(P0.05),12、24 h降低,但仍高于对照组(P0.05);Western-Blot显示MG-63细胞受应力刺激后1 h RhoA、ROCK均未见明显变化,4 h仍未见明显变化,在8 h达到最大值,12、24 h降低,高于对照组。结论:机械牵张力加载下MG-63细胞内RhoA、ROCK表达升高并随时间增加出现峰值,提示其可能在成骨细胞力学信号转导过程中发挥重要作用。     

大豆异黄酮基于RhoA/ROCK2信号通路改善MCAO大鼠神经功能损伤

目的:探讨大豆异黄酮对脑缺血再灌注大鼠RhoA/ROCK2信号通路介导的氧化应激反应和神经元凋亡的影响。方法:60只SD大鼠随机分为3组,对照组、模型组、大豆异黄酮组。连续给药7天后,给药剂量200 mg/kg。应用中动脉栓塞再灌注模型致大鼠缺血损伤。24 h后评价大鼠神经功能,TTC染色检测脑梗死体积,试剂盒检测脑中氧化因子含量,免疫组化检测神经元损伤,Western Blotting检测RhoA/ROCK2相关蛋白含量。结果:与对照组比较,模型组大鼠神经功能评分降低(P0.05),脑梗死体积增加(P0.05),氧化因子含量增加(P0.05),神经元凋亡显著(P0.05),RhoA/ROCK2蛋白表达增加(P0.05)。与模型组相比,大豆异黄酮升高了大鼠神经功能评分(P0.05),减少的脑梗死体积(P0.05),降低脑中氧化因子含量(P0.05),抑制了神经元凋亡(P0.05),抑制了RhoA/ROCK2蛋白表达(P0.05)。结论:大豆异黄酮可以缓解脑缺血再灌注损伤介导的氧化应激及细胞凋亡,进而减轻神经功能障碍,其机制可能与抑制RhoA/ROCK2信号通路相关。     

FAP和Rho 家族蛋白在卵巢癌侵袭迁移中的作用

目的：明确FAP 是否通过RhoA/ROCK、Rac1-GTP 通路发挥促增殖、侵袭和迁移作用。方法：用MTT 实验,Transwell 实验 和迁移实验检测FAP、RhoA/ROCK、Rac1-GTP 对卵巢癌细胞系HO-8910PM 的增殖,侵袭和迁移的影响。结果：1、MTT 法,迁移和 侵袭实验证实用Y-27632 抑制RhoA/ROCK 途径能够促进卵巢癌细胞的增殖、迁移和侵袭,与FAP 联合作用时促进作用增强。 2、MTT 法, 迁移和侵袭实验证实NSC23766 抑制Rac1 途径能够抑制卵巢癌细胞的增殖、迁移和侵袭,与FAP 联合作用使FAP 的 促进作用减弱。结论：1、RhoA/ROCK 通路抑制HO-8910PM 细胞增殖、迁移和侵袭;Rac1-GTP 促进HO-8910PM 细胞增殖、迁移 和侵袭。2、FAP不是通过RhoA/ROCK而是通过Rac1-GTP 信号通路在HO-8910PM细胞发挥促增殖、迁移和侵袭作用的。     

甘西鼠尾草对大鼠高原肺动脉高压的干预作用及机制*

目的:探讨甘西鼠尾草(SPM)对大鼠高原肺动脉高压(HAPH)的干预作用及可能的机制。方法:将雄性SD大鼠随机分成对照组、缺氧组、SPM(0.5 g/kg、1 g/kg、2 g/kg)剂量组,每组14只,对照组饲养于西宁(海拔约2260 m),其余组均饲养于玛多县人民医院(海拔约4260 m)。SPM剂量组灌胃不同浓度的SPM(1 ml/100 g),浓度分别为0.5 g/kg、1 g/kg、2 g/kg,对照组和缺氧组灌胃等体积蒸馏水,每日一次,连续4周后,测定大鼠平均肺动脉压(mPAP)并取相同部位肺组织置液氮保存备用。采用RT-PCR法测定每组大鼠肺组织中的细胞增殖核抗原(PCNA)、细胞周期素依赖激酶(CDK4)、细胞周期蛋白D(CyclinD1)、RhoA(Ras同源基因家族成员A)、ROCK1、ROCK2的mRNA表达水平。结果:与对照组比较,缺氧组大鼠mPAP、肺组织中PCNA、CDK4、CyclinD1、RhoA、ROCK1、ROCK2的mRNA表达水平均明显升高(P＜0.01)。与缺氧组比较,SPM剂量组大鼠的mPAP、肺组织中PCNA、CDK4、CyclinD1、RhoA、ROCK1、ROCK2的mRNA表达水平均明显降低(P＜0.05或P＜0.01)。结论:SPM对大鼠HAPH具有一定的预防作用,其机制可能与抑制肺动脉平滑肌细胞过度增殖和RhoA/Rho激酶(ROCK)信号通路过度激活有关。     

DHA联合5-FU通过Rho/ROCK调控胃癌SGC7901细胞增殖、凋亡的体外实验

该文研究了二十二碳六烯酸(doeosahexaenoic acid,DHA)联合5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil,5-FU)对胃癌SGC7901细胞增殖、凋亡及其Rho家族基因表达的影响。实验分为对照组、DHA组、5-FU组和DHA联合5-FU组,用CCK-8法分别检测药物作用24、48、72 h后对人胃癌细胞增殖的抑制作用,流式细胞术检测细胞凋亡情况,Real-time PCR和Western blot分别检测细胞RhoA、RhoC和ROCK1的mRNA水平和蛋白质水平。结果显示,5-FU单独作用时,随着作用时间延长和剂量加大,对胃癌细胞的增殖抑制作用增强,DHA单独作用时,低浓度抑制作用不明显,较高浓度时有显著抑制作用,40μg/mL DHA与4μg/mL 5-FU联合时有明显的增效作用。与对照组相比,40μg/mL DHA对细胞凋亡作用不明显,60μg/mL DHA主要引起细胞晚期凋亡,16μg/mL 5-FU主要引起细胞早期凋亡,两者联合时对细胞晚期凋亡有显著的增强作用。与对照组相比,DHA组及5-FU组RhoAmRNA水平下降,5-FU及联合组RhoC mRNA水平升高。与对照组相比,DHA组RhoA、RhoC蛋白质水平下降,5-FU组RhoA、ROCK1蛋白质水平下降,而联合组RhoA蛋白质水平下降显著。综上所述,DHA联合5-FU可增强对胃癌SGC7901细胞增殖的抑制作用,两者作用于细胞凋亡的不同时期且联合用药对晚期凋亡有增强作用。DHA与5-FU联合应用对细胞增殖和凋亡作用机制可能通过抑制RhoA蛋白表达起作用。     

Rho激酶抑制剂Y-27632促进大鼠成骨细胞早期分化

已知Rho激酶抑制剂可调控细胞骨架重建,激活相关转录因子,进而促进细胞分化。然而,关于Rho激酶抑制剂对细胞骨架和成骨细胞分化的影响及两者之间关系尚未见报道。本研究旨在阐明Rho激酶抑制剂Y 27632调控细胞骨架重建,促进成骨分化。取新生SD大鼠头盖骨组织体外培养细胞传至第3代,给予Rho激酶抑制剂Y-27632进行干预。采用罗丹明标记的鬼笔环肽对细胞骨架进行细胞化学染色。结果显示,培养1 d和2 d,Rho激酶抑制剂Y-27632处理的细胞呈现多角形,并伴有部分伪足形成。细胞培养4 d和7 d,Y-27632处理的细胞碱性磷酸酶（alkaline phosphatase, ALP）活性明显增加（P<0.01）。实时定量PCR揭示,加Y-27632处理细胞的骨分化相关基因Runx2、Alp、β-catenin(β-cat)、osteopontin(Opn)的mRNA表达水平均显著高于对照细胞（P<0.05或P<0.01）。以上结果证明,Rho激酶抑制剂Y 27632能够影响大鼠成骨细胞的形态,并有促进其分化作用。本研究为骨代谢疾病及组织工程的研究提供了新的线索和启示。     

ω-3 多不饱和脂肪酸对肿瘤细胞Rho GTP 酶翻译后修饰的影响

目的:观察ω-3多不饱和脂肪酸(ω-3 Polyunsaturated fatty acid,ω-3 PUFA)对人前列腺癌PC-3细胞和乳腺癌MDA-MB-231细胞Rho蛋白翻译后修饰的影响。方法:60μmol/L的二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid,EPA)和二十二碳六烯酸(docosahex-aenoic acid,DHA)处理PC-3和MDA-MB-231细胞24h后,检测EPA和DHA对法尼基蛋白转移酶活性的影响,对Rho蛋白的法尼基化修饰的影响,对Rho蛋白与GTP结合能力的影响。结果:EPA及DHA均能显著下调PC-3和MDA-MB-231细胞法尼基蛋白转移酶活性(P<0.01),抑制Rho蛋白(RhoA、Rac1、Rac2和Cdc42)的法尼基化修饰(P<0.01),并降低PC-3细胞Rho蛋白(RhoA、Rac1和Cdc42)与GTP的结合能力(P<0.05)。结论:ω-3 PUFA可能通过抑制肿瘤细胞Rho蛋白翻译后修饰,而影响肿瘤细胞的生物学特性。     

thoA介导的细胞骨架在肿瘤发生发展中的作用

RhoA是Ras超家族中具有GTP酶活性的一种小G蛋白分子。RhoA在肿瘤组织的高表达与肿瘤的恶性程度密切相关。另外,RhoA的酶活性通过信号通路参与和调节微丝（microfilament,MF）和微管（microtubule,MT）细胞骨架的重排。新近研究表明,活性RhoA调控细胞骨架改变,进而诱导细胞癌变及肿瘤细胞增殖、入侵、转移、屏障功能和凋亡等多种生命活动。因此,研究RhoA介导的细胞骨架在肿瘤发生发展中的作用具有重要意义。该文结合作者的最新研究成果,对RhoA及其分子机制作一综述。     

ROCK抑制剂Y27632对小胶质细胞炎性分泌的影响

目的观察ROCK抑制剂Y27632对小胶质细胞活化及其炎性分泌的作用。方法采用小胶质细胞系BV2细胞复苏后传代培养,分为对照组和Y27632干预组;在0、3h、6h、18h和24h收取细胞和细胞培养基;采用免疫荧光细胞染色测定各组BV2细胞上Ibal的表达,ELISA法测定各组培养基中IL-1B和TNF-α的浓度变化。结果Y27632可明显改变BV2细胞形态,干预组细胞比对照组细胞的胞体更大,细胞突起增多增长,细胞形态改变在干预6h时最为显著。与对照组相比,Y27632干预后BV2细胞分泌的IL-1β和TNF-α降低,在18h时抑制效果最为显著（P〈0．01）。结论ROCK抑制剂Y27632可诱导BV2细胞活化及炎性分泌降低,提示Rho／ROCK信号通路在小胶质细胞活化及炎性因子分泌中发挥了重要作用。     

ERM蛋白在微血管内皮细胞通透性调控中的研究进展

埃兹蛋白(Ezrin)/根蛋白(Radixin)/膜突蛋白(Moesin)(ERM)是细胞膜与胞内骨架的连接蛋白,具有高度同源性。细胞外刺激因子可通过多种信号通路磷酸化ERM蛋白,使细胞骨架重构,从而调控微血管内皮细胞通透性,在感染、炎症、代谢异常等病理过程中发挥作用。ERM功能调节的一个重要环节就是其羧基末端苏氨酸残基磷酸化后引起ERM构象的改变,暴露的羧基末端尾部的肌动蛋白(actin)-细胞骨架结合位点;故通过ERM的桥接作用,可将肌动蛋白微丝与细胞膜相连,使血管内皮细胞屏障功能发生变化。目前已知能使ERM磷酸化的激酶有蛋白激酶C(PKC)、促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)、Rho相关激酶(ROCK),分别通过p38-MAPK、Rho/ROCK、PKC信号通路参与微血管内皮屏障功能的调控。本文旨在阐述ERM及其相关信号通路在微血管内皮细胞通透性调控中发挥的作用。     

RhoA蛋白和cAMP对人前列腺癌细胞株PC-3形态的影响（简报）

小G蛋白RhoA是细胞内信号转导的重要成分,参与对细胞的多种功能活动的调控。溶血磷脂酸（lysophosphatidic acid,LPA）与多种细胞的G蛋白偶连受体结合而发挥作用,除刺激细胞增殖外,还通过活化RhoA,诱导细胞骨架改变。cAMP是经典的第二信使,其下游激酶PKA可抑制RhoA活性,因此,cAMP在许多细胞活动中对RhoA有拮抗作用。