CLIC1通过干扰线粒体动力学平衡促进内皮细胞损伤的研究

该文通过研究H2O2诱导人脐静脉内皮细胞(HUVEC)中氯离子通道蛋白1(chloride intracellular channel 1, CLIC1)对线粒体动力学平衡的影响,探讨CLIC1在内皮细胞损伤中的作用及机制。体外培养HUVEC细胞,分别用CLIC1抑制剂IAA94(40μmol/L)、H2O2(0.9 mmol/L)、IAA94(40μmol/L)和H2O2(0.9 mmol/L)联合处理,荧光法检测细胞活性氧(reactive oxygen species,ROS)和丙二醛(malondialdehyde, MDA)的含量; JC-1染色法检测细胞线粒体膜电位的变化;定量PCR技术检测CLIC1、线粒体动力相关蛋白1(dynamin-related protein 1, Drp1)以及线粒体融合蛋白1(mitofusin 1, Mfn1)的mRNA表达;免疫印迹技术检测CLIC1、Drp1蛋白的水平。结果显示:与正常组相比, H2O2处理的内皮细胞中ROS、MDA含量增加(P0.05), CLIC1表达量上调(P0.05),三磷酸腺苷(ATP)含量减少(P0.05),线粒体膜电位降低(P0.001),线粒体融合蛋白Mfn1表达显著降低(P0.05),线粒体分裂蛋白Drp1表达显著升高(P0.05);而IAA94预处理2 h后,内皮细胞中ROS、MDA含量减少(P0.05),线粒体融合蛋白Mfn1表达显著增加(P0.05),线粒体分裂蛋白Drp1表达显著降低(P0.05),线粒体膜电位升高(P0.001)。以上结果表明, CLIC1在H2O2诱导的内皮细胞线粒体损伤中发挥重要作用,其机制可能与CLIC1干扰线粒体动力学平衡有关。     

TANK结合激酶1在PINK1/Parkin依赖性和非依赖性线粒体自噬中的作用研究进展

线粒体自噬是一种清除受损或多余线粒体的过程,在调节细胞内线粒体质量和维持线粒体能量代谢等方面发挥重要作用。TANK结合激酶1 (TANK-binding kinase 1, TBK1)是一种多功能的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,同时参与调控PTEN诱导假定激酶1 (PTEN-induced putative kinase 1, PINK1)/Parkin依赖性和非依赖性线粒体自噬过程。近期研究表明,TBK1可磷酸化视神经蛋白(optineurin, OPTN)、p62/sequestosome-1、Ras相关GTP结合蛋白7 (Ras-related GTP binding protein 7, Rab7)等自噬相关蛋白,并介导核点蛋白52 (nuclear dot protein 52, NDP52)与UNC-51样自噬激活激酶1 (UNC-51 like autophagy activating kinase 1, ULK1)复合物相结合,以及TAX1结合蛋白1 (TAX1-binding protein 1, TAX1BP1)与微管相关蛋白1轻链3 (microtubule-assoc...     

亨廷顿舞蹈症中Hsp60丢失诱发线粒体功能障碍(英)

亨廷顿舞蹈症(Huntington’s disease, HD)是一种典型的神经退行性疾病,其中纹状体神经元的线粒体障碍是导致其神经退行的重要原因。前期研究表明亨廷顿蛋白突变体(mutant huntingtin, mtHtt)抑制线粒体未折叠蛋白反应(mitochondrial unfolded protein response, UPRmt)导致线粒体碎片化,但其潜在分子机制尚不明确。本研究结果表明,UPRmt标志物热休克蛋白60(heat shock protein 60, Hsp60)缺失可导致纹状体细胞线粒体碎片化。采用慢病毒敲低纹状体细胞中的Hsp60,结果显示,线粒体动力相关蛋白1(dynamin-related protein 1, Drp1)与线粒体结合增强、Drp1 616位丝氨酸磷酸化和Drp1寡聚体水平升高。突变型纹状体细胞中过表达Hsp60抑制了Drp1过度激活。此外,Hsp60下调诱导活性氧生成和线粒体膜电位丢失。以上结果提示,HD中Hsp60与线粒体功能调节密切相关。     

Dynamin-related protein 1在线粒体分裂和细胞凋亡中的作用北大核心CSCD

Dynamin-related protein 1属于动力蛋白GTP酶超家族,是线粒体分裂体系的组成成分,在线粒体分裂中具有重要作用。在不同物种中,dynamin-related protein 1在与多种分子相互作用后,可以定位于线粒体并组装成高级结构,引起膜的收缩和分裂。Dynamin-related protein 1功能的消失会增强线粒体的融合和线粒体之间的连通性。Dynamin-related protein 1在细胞凋亡等多种细胞功能中也具有重要作用。     

酸弗林蛋白酶酸性氨基酸簇分选蛋白-1的原核表达、纯化及多克隆抗体制备

目的：原核表达和纯化PACS-1,并制备其多克隆抗体。方法：通过RT-PCR扩增出PACS-1的编码基因,测序正确后克隆入原核表达载体pGEX4T-1,转化大肠杆菌BL21（DE3）,以IPTG诱导PACS-1与GST融合蛋白的表达并经Glutathione Sepharose 4B纯化;经SDS-PAGE和Western blot鉴定,应用纯化的蛋白免疫家兔制备多克隆抗体,用ELISA测定抗体的效价。结果：表达和纯化了PACS-1,并获得了较高效价的抗血清。结论：获得纯化的PACS-1及其多克隆抗体,为进一步研究PACS-1的功能奠定了基础。     

线粒体动力相关蛋白Drp1与心肌缺血再灌注损伤机制的研究进展

线粒体动力相关蛋白(dynamin-related protein 1,Drp1)是介导线粒体分裂的主要蛋白,Drp1表达增加,线粒体分裂增加,网状结构破坏,反之则有助线粒体融合,促进损伤线粒体修复。心肌缺血再灌注损伤与活性氧(ROS)的大量产生,线粒体通透性转换孔(MPTP)的开放及细胞凋亡等密切相关。近年来大量研究发现Drp1介导的线粒体分裂参与心肌缺血再灌注损伤,本文就Drp1参与心肌缺血再灌注损伤的相关机制作一简要综述。     

杆状病毒编码的内核膜分选模序研究进展

摘要:杆状病毒(Baculovirus)是一类在自然界中专一性感染节肢动物的病原微生物,其宿主主要为鳞翅目、双翅目及膜翅目昆虫。杆状病毒感染其宿主细胞时产生多种整合膜蛋白,通过细胞连续膜系统,从内质网、外核膜到内核膜,并最终定位到病毒粒子囊膜上。杆状病毒编码的内核膜分选模序作为一种蛋白分选信号序列,在此过程中发挥关键作用。本文对杆状病毒编码的内核膜分选模序研究进展进行综述,包括其作为一种新型蛋白定位信号的分子作用机理和分选作用模型,以及与杆状病毒经口感染之间的关系。这些研究不仅在分子水平上丰富和补充了人们对蛋白分选机制的认识,而且对于杆状病毒分子生物学研究和应用具有重要的推动意义。     

植物核编码线粒体蛋白转动的研究进展

植物核编码蛋白向线粒体内的转运对于线粒体正常功能的发挥有着不可忽视的作用。目前在诸如前序列、前体蛋白加工、分子伴侣及线粒体与质体（或叶绿体）之间分选等几方面开展了许多研究。本综述以上方面的研究进展。     

miR-149通过促进线粒体融合诱导结肠癌HT-29细胞的凋亡效应

结肠癌是常见的消化道恶性肿瘤。目前，结肠癌早期诊断和靶向治疗仍存在不足，使其发病率占所有恶性肿瘤第3位，死亡率位于第5位，给人类的健康带来巨大的威胁。及早发现结肠癌治疗的新靶点对其预后至关重要。已有研究揭示，微RNA-149(miR-149)在结肠癌患者中低表达与结肠癌的不良预后呈正相关，但其在结肠癌发生发展过程中的作用机制有待阐明。基于此，本研究首先通过MTT和集落形成结果发现，miR-149对结肠癌HT-29细胞的增殖具有显著的抑制作用(P<0.05)。线粒体荧光标记及Western免疫印迹结果表明，miR-149通过促进线粒体融合蛋白2 (mitofusin2,MFN2)的表达，抑制线粒体动力相关蛋白1(dynamin-related protein1,DRP1)和线粒体分裂蛋白1(mitochondrial fission protein1,FIS1)的表达，进而诱导了结肠癌HT-29细胞线粒体的融合(P<0.05)。此外，通过细胞线粒体膜电位检测和蛋白质免疫印迹分析线粒体的功能状态结果显示，miR-149可以促使线粒体膜电位水平降低(P<0.05)。进一步通...     

带电多囊体蛋白5的研究进展

带电多囊体蛋白5(charged multivesicular body protein 5,CHMP5)是一种高度保守的蛋白,其在酵母中的同源物是液泡蛋白分选相关蛋白60(vacuolar protein sorting-associated protein 60,Vps60)。作为内体分选转运复合体(endosomal sorting complex required for transport,ESCRT) III的重要一员,CHMP5参与细胞内蛋白降解、信号转导、病毒出芽等多种重要过程。CHMP5是一种抗凋亡基因,在急性髓系白血病等肿瘤、骨骼畸形的形成中发挥重要作用。此外,近年来的研究显示,CHMP5在T细胞分化、细胞分裂等过程中均有作用。     

凋亡诱导因子的研究进展

凋亡诱导因子(apoptosis-inducing factor,AIF)是一类存在于线粒体内外膜间隙的保守的黄素蛋白,具有双重功能。在细胞正常的生理状态下,作为线粒体氧化还原酶,能催化细胞色素c(Cytc)和NAD之间的电子传递,当细胞受到凋亡刺激后,就从膜间隙释放到细胞质中,并通过其核定位信号序列(nuclear localization sequence,NLS)进入细胞核内,引起染色体核周边凝集和DNA呈大片段断裂(约50kb),进而引发不依赖于caspase的细胞凋亡。AIF的释放受Bcl-2家族蛋白的调控,同时也受Hsp70的抑制,它还是多聚(ADP核糖)聚合酶1[poly(ADP-ribose)polymerase1,PARP1]介导的细胞凋亡途径的下游效应物。     

线粒体内膜解偶联蛋白UCP1在大肠杆菌中的活性表达

线粒体的呼吸耗氧偶联着ATP的合成,而位于线粒体内膜上的跨膜蛋白解偶联蛋白(uncoupling protein,UCP)能够破坏这种偶联关系.在大肠杆菌中表达了有生物活性的鼠源解偶联蛋白1(rUCP1).重组rUCP1的表达导致大肠杆菌宿主细胞生长变慢;在电子显微镜下观察免疫标记的结果显示,重组rUCP1主要表达在细菌膜上;同时将rUCP1重构到脂质体中也能够测到质子转运活性.这些结果说明,真核生物UCP1能够在原核生物中表达出有生物活性的形式,且能纯化得到足量的rUCP1蛋白用于进一步的结构生物学研究.     

酵母线粒体的磷脂转运

线粒体是一种由两层膜包被的细胞器,其功能和结构的稳定性取决于线粒体膜上精确的磷脂组成及分布。线粒体膜上的大部分脂类物质由内质网合成,既而转运到线粒体。而部分脂类利用内质网上产生的前体,在线粒体内膜上合成。由此可见,线粒体膜脂的生物合成需要线粒体与内质网以及线粒体外膜(outer mitochondrial membrane, OMM)与内膜(inner mitochondrial membrane, IMM)之间进行大量的脂质转运。目前认为,这种运输过程既可在拴系因子(tether factors)形成的膜结合部位(membrane contact sites, MCSs)内发生,也可借助脂质转运蛋白(lipid transfer proteins, LTPs)完成。近年来,研究者以酵母为对象,建立了多种线粒体磷脂转运(phospholipid trafficking)的模型,这使人们初步理解了线粒体磷脂转运的机制。本综述总结了酵母线粒体磷脂转运的最新发现,并对这些磷脂转运的模型进行了讨论,以期为今后深入了解线粒体脂类代谢提供参考。     

泛素特异性蛋白酶30在线粒体动力学和自噬中的作用研究进展

线粒体作为细胞的能量中心,在细胞内呈现高度的动态变化,其数量、质量及功能的稳定对维持细胞的正常活动至关重要。线粒体动力学与线粒体自噬之间可互相调控,共同构成线粒体质量控制的重要环节。泛素特异性蛋白酶30 (USP30)作为去泛素化酶,既可通过线粒体融合蛋白1/2 (Mfn1/2)、线粒体动力蛋白相关蛋白1 (Drp1)等融合与分裂蛋白参与调控线粒体动力学过程,还能通过E3泛素连接酶Parkin、泛素(Ub)及电压依赖性阴离子通道1 (VDAC1)等多种信号而调控PTEN诱导激酶1 (PINK1)/Parkin途径介导的线粒体自噬,但其详细机制尚未完全阐明。本文对USP30在调控线粒体动力学和线粒体自噬中的作用与其机制进行了综述。     

内质网-高尔基体中间体功能研究进展

内质网-高尔基体中间体(ERGIC)的发现来自于对病毒蛋白胞内转运的研究.最初认为ERGIC是内质网和高尔基体之间的膜泡运输分选站,主要调控早期分泌途径中的货物分选及双向运输.随着研究的深入,发现ER-GIC在细胞应激条件下发挥其他重要细胞学功能,包括在自噬过程中调控早期自噬体膜的形成,以及在非经典蛋白分泌途径中扮演蛋...     

COPⅠ囊泡形成与结构研究进展

真核细胞内物质的转运主要通过运输囊泡的出芽、融合所介导。外被体蛋白Ⅰ(coat proteinⅠ,COPⅠ)是一种由α、β、β'、γ、δ、ε、ζ亚基组成的异七聚体蛋白质复合物(即coatomer)。细胞内具有小GTP酶活性的ADP-核糖化因子1(ADP-ribosylation factor 1, Arf1)调节COPⅠ囊泡(COPⅠ-coated vesicle)的形成。在鸟苷酸交换因子的作用下,活化的Arf1-GTP结合至高尔基复合体(Golgiapparatus,Golgi)膜上,将胞质中的COPⅠ募集到膜上。COPⅠ在膜表面结合、分选货物、聚合装配,使膜弯曲产生包被的出芽,出芽逐渐增长最终与膜分离形成囊泡。COPⅠ囊泡进一步脱壳、与靶膜融合,进而完成对细胞内物质的转运。COPⅠ囊泡可携带蛋白质和脂质等货物分子从Golgi逆向转运至内质网(endoplasmic reticulum, ER),并介导Golgi膜囊间物质的逆向和正向运输过程,维持Golgi结构的极性与膜囊的成熟。     

棉铃虫腺苷酸转移酶基因的克隆与分析

腺苷酸转移酶(ANT)是线粒体内膜上负责能量分子传导的转运蛋白, 在细胞凋亡调控网络中有重要作用。本研究以棉铃虫幼虫组织的mRNA为模板, 根据鳞翅目昆虫ant基因编码区保守序列设计引物, 进行RT-PCR分析, 同时结合5′、3′ RACE方法扩增出棉铃虫ant基因的全长cDNA序列, cDNA全长为1 190 bp (GenBank登录号AY253868), 具有完整的开放阅读框架(ORF, 133~1 033 bp), 编码蛋白为300个氨基酸, 其中N端22个氨基酸为信号肽, 引导ANT蛋白定位于线粒体内膜。该蛋白具有3个保守的线粒体穿膜功能结构域, 形成能量分子传导的转运通道, 催化细胞质中ADP和线粒体内ATP间进行跨膜交换。通过与其他昆虫的腺苷酸转移酶蛋白序列比较, 发现该基因具有高度的保守性, 氨基酸序列同源性都在90%左右。     

线粒体拟核结构及相关疾病研究进展

线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)与一系列蛋白质相互作用形成核蛋白复合体,并包装折叠成类似原核生物拟核的结构,称为线粒体拟核(mitochondrial nucleoid)。参与线粒体拟核组成的相关蛋白包括线粒体转录因子、线粒体单链DNA结合蛋白以及多种参与线粒体中代谢途径的多功能蛋白。线粒体拟核结构的阐明对于进一步研究线粒体形态与功能以及mtDNA的遗传模式、基因表达调控具有重要意义。本文综述了线粒体拟核结构的最新研究进展,着重介绍组成拟核结构的重要蛋白,以及这些蛋白如何将mtDNA与柠檬酸循环等线粒体重要代谢途径相联系。同时,拟核相关蛋白(nucleoid-associated protein)的异常涉及多种人类疾病,这为研究线粒体相关疾病提供了新的思路。     

运动时长和强度对大鼠骨骼肌线粒体自噬的影响及其机制

本文旨在探讨不同时长、不同强度运动对大鼠骨骼肌线粒体功能和自噬的影响及FUNDC1的作用。选取60只雄性SD大鼠随机分为2周、4周的安静对照组(Con组)、中等强度运动组(M-ex组,跑台运动16 m/min,1 h/d,6 d/week)和大强度运动组(Hi-ex组,跑台运动35 m/min,20 min/d,6 d/week),每组10只。干预结束后分离双侧比目鱼肌,石蜡切片制备透射电镜样本,用ELISA检测柠檬酸合成酶(citrate synthase, CS)的含量,用冰冻切片免疫荧光染色法观察微管相关蛋白1轻链3 (microtubule-associated protein 1 light chain 3, LC3)/细胞色素c氧化酶IV亚型(cytochrome c oxidase IV, COX-IV)、FUNDC1/COX-IV及LC3/FUNDC1的共定位情况。提取骨骼肌线粒体,用Western blot检测过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α(peroxisome proliferator-activated receptorγco-activator-1α, PGC-1α)、COX-I、腺苷酸活化蛋白激酶α(AMP-activated protein kinaseα,AMPKα)、p-AMPKα、Unc-51样激酶1 (Unc-51 like kinase 1, ULK1)、FUNDC1、LC3、自噬选择性底物(p62)等自噬相关蛋白表达。结果显示,运动可上调线粒体功能,即PGC-1α、COX-I蛋白表达和CS含量,2周Hi-ex组和2周M-ex组之间无差异,而4周Hi-ex组显著低于4周M-ex组。在运动强度相同的情况下,4周运动组大鼠的骨骼肌线粒体自噬激活程度高于2周运动组;在运动时长相同的情况下,Hi-ex组的线粒体自噬激活程度高于M-ex组。2和4周运动干预均可提高LC3/COX-IV、COX-IV/FUNDC1、FUNDC1/LC3共定位。运动可提高LC3-II/LC3-I比值,下调p62蛋白表达水平,上调FUNDC1、ULK1蛋白表达水平和AMPKα磷酸化水平,4周Hi-ex组的这些蛋白表达变化幅度显著大于4周M-ex组。以上结果提示,运动可诱导骨骼肌线粒体自噬,自噬的激活程度与运动时间和强度有关,运动的诱导机制可能是通过AMPK-ULK1通路影响FUNDC1的表达。