硫氧化还原蛋白与细胞内的氧化还原调控

细胞内氧化还原状态直接影响细胞的生存、活化和增殖。硫氧化还原蛋白是一个具有氧化还原活性的小分子蛋白质,它和ＮＡＤＰＨ以及硫氧化还原蛋白还原酶一起协同作用,组成蛋白质的一个重要的还原体系。这个还原体系还与谷胱甘肽等共同控制细胞的氧化还原状态,对维持和调节细胞的氧化还原内环境有着重要的作用。而另一方面,细胞的氧化还原状态又可以通过对多种信号分子的作用直接影响细胞的多种生理功能。     

鸟苷酸结合蛋白信号转导的分子机制

鸟苷酸结合蛋白,具有信号转导作用,它涉及到第二信使的控制、细胞生长的调节、离子通道的开关、嗅、视觉和其它信号转导系统等多种功能。本文简述G蛋白的类型及其信号转导的分子机制。     

生物体中的氧化还原系统及其效应

生物体中的氧化还原系统主要是由一些富含半胱氨酸残基的蛋白质组成,通过巯基和二硫键的改变调节生物体中的氧化还原状态,从而实现对基因表达的调控。     

半胱氨酸氧化还原状态的协同性

以2002年4月份的Culled Protein Data Bank数据库中的639条蛋白质多肽链为研究对象,统计分析了其含有的584条二硫键的形成特征,发现半胱氨酸氧化还原状态表现出明显的协同性现象：含有二硫键的蛋白质中几乎所有的半胱氨酸都以氧化态形式存在。这一协同性可以通过蛋白质全局水平上的20种氨基酸组分的百分含量很好地加以说明,由此来预测半胱氨酸的氧化还原状态准确率最高可达84．5％。结果表明半胱氨酸是否形成二硫键主要取决于蛋白质全局的而非局部的结构信息。     

硫氧化还原蛋白与细胞内的氧化还原调控

细胞内氧化还原状态直接影响细胞的生存、活化和增殖。硫氧化还原蛋白是一个具有氧化还原活性的小分子蛋白质,它和NADPH以及硫氧化还原蛋白还原酶一起协同作用,组成蛋白质的一个重要的还原体系。这个还原体系还与谷胱甘肽等共同控制细胞的氧化还原状态,对维持和调节细胞的氧化还原内环境有着重要的作用。而另一方面,细胞的氧化还原状态又可以通过对多种信号分子的作用直接影响细胞的多种生理功能。     

氧化还原敏感转录因子调控脂肪分化中的分子机制

由于肥胖及肥胖相关疾病在全球范围内的日益流行,对于人们来说,清楚地认识脂肪组织如何生长变得非常重要。多项研究结果表明,氧化还原敏感转录因子在脂肪细胞分化的过程中起到了关键的作用。通过明确氧化还原敏感转录因子调节脂肪分化的作用机制,可以为干预脂肪分化和肥胖的形成提供理论和实验依据。本文回顾了最近的一些数据来列举包括核因子E2相关因子2(Nrf2),过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α(PGC-1α),p53,核因子κB(NF-κB)和叉头转录因子(Fox O)等氧化还原敏感转录因子在脂肪细胞分化中起到的作用,为研究脂肪分化的分子机制和干预肥胖及其相关疾病提供新思路。     

食物氧化蛋白对小鼠肠道菌群及氧化还原状态的影响

目的研究摄食不同方式氧化酪蛋白对小鼠肠道菌群和氧化还原状态的影响。方法分别以H2O2/Cu2+、HClO处理酪蛋白,丙二醛(MDA)处理酪蛋白、大豆蛋白。雄性KM小鼠分为6组:酪蛋白组,H2O2-Cu2+氧化酪蛋白组,HClO氧化酪蛋白组,MDA氧化酪蛋白组,大豆蛋白组和MDA氧化大豆蛋白组,饲喂10周。结果酪蛋白和大豆蛋白经氧化处理后羰基含量显著上升(P0.05),体外消化率下降。饲喂氧化蛋白饲粮的小鼠结肠内容物乳杆菌数量均显著低于对照组(P0.05);HClO和MDA氧化酪蛋白组大肠埃希菌、肠球菌数量显著高于对照组(P0.05),MDA氧化大豆蛋白组大肠埃希菌数量显著高于对照组(P0.05)。氧化蛋白处理引起小鼠结肠组织MDA上升,其中MDA氧化蛋白处理达显著水平(P0.05);结肠过氧化氢酶(CAT)活力上升,其中H2O2/Cu2+和MDA氧化蛋白组达显著水平(P0.05);H2O2/Cu2+氧化酪蛋白处理引起结肠GSH-Px显著升高(P0.05);氧化蛋白引起结肠总抗氧化能力(T-AOC)下降,其中H2O2/Cu2+、HClO氧化酪蛋白和MDA氧化大豆蛋白处理达显著水平(P0.05)。蛋白质体外消化率与结肠肠球菌呈负相关(R=-0.81,P=0.051);蛋白羰基含量与结肠乳杆菌呈显著负相关(R=-0.94,P0.01);大肠埃希菌(R=0.93,P0.01)和肠球菌(R=0.85,P0.05)分别与蛋白羰基含量呈正相关。结论氧化后蛋白消化率降低、羰基含量增高,导致肠道乳杆菌减少,大肠埃希菌和肠球菌上升;结肠黏膜脂质过氧化,氧化损伤程度与蛋白氧化处理方式有关。     

人硫氧化还原蛋白系统生物学意义的研究进展

硫氧化还原蛋白Thioredoxin(Trx)是一种重要的氧化还原调节分子,广泛存在于生物体内,与Trx还原酶和NADPH共同组成一个广谱的蛋白二硫键还原系统,在稳定细胞内氧化还原环境与调节蛋白－蛋白,蛋白－核酸相互作用等方面起重要作用,人类的多种肿瘤中均存在Trx的异常表达,Trx直接应用于临床或作为抗肿瘤物的靶分子已引起广泛关注。     

谷胱甘肽化修饰与氧化还原信号转导

蛋白质谷胱甘肽化（S-glutathionylation）是一种重要的翻译后修饰方式,氧化还原信号转导途径的很多相关分子都可受到谷胱甘肽化的调节,尤其是一些重要的蛋白激酶和转录因子。因此蛋白质的谷胱甘肽化修饰日益引起人们的重视。人们推测,谷胱甘肽化可能是细胞内氧化还原信号转导的一种重要机制。     

信号转导机制与阿尔茨海默病

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是一种重要的痴呆类型,AD是一种变性痴呆,特点是65岁以上的老年人易患.AD起病侵袭,主要表现是记忆力下降,神经生化改变参与其中,许多神经递质缺陷.AD的病因至今未明.丝裂原激活的蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK)和蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)信号传导通路在细胞增殖、分化、生长、凋亡和恶性转化中起重要作用.本文综述了信号传导通路在阿尔茨海默病中的作用.     

乙烯信号转导的分子机制

气态植物激素乙烯在植物生长发育和应对生物及非生物胁迫过程中起着重要作用。在过去的十几年中,对模式植物拟南芥的分子遗传研究已建立从信号感知到转录调控的乙烯信号转导线性模型。拟南芥共有5个乙烯受体ETR1、ERS1、ETR2、ERS2和EIN4,目前已知ETR1定位在内质网上,与类似于Raf的蛋白激酶CTR1协同负调控乙烯反应。EIN2和EIN3／EILs位于CTR1下游,正调控乙烯反应。两个F-box蛋白EBF1和EBF2通过泛素／26S蛋白体降解途径调控EIN3的稳定性。5＇→3＇的外切核酸酶EIN5通过启动EBF1和EBF2 mRNA的降解,拮抗EBF1和EBF2对EIN3的负反馈调控。目前对于乙烯信号转导途径关键组分的生化功能和乙烯下游反应途径的了解甚少,乙烯信号转导途径与其它途径之间还存在着广泛的交叉反应,这些问题的解决将大大增加我们对乙烯信号转导途径的了解。     

乙烯信号转导的分子机制

气态植物激素乙烯在植物生长发育和应对生物及非生物胁迫过程中起着重要作用。在过去的十几年中, 对模式植物拟南芥的分子遗传研究已建立从信号感知到转录调控的乙烯信号转导线性模型。拟南芥共有5个乙烯受体ETR1、ERS1、ETR2、ERS2和EIN4, 目前已知ETR1定位在内质网上, 与类似于Raf的蛋白激酶CTR1协同负调控乙烯反应。EIN2和EIN3/EILs位于CTR1下游, 正调控乙烯反应。两个F-box蛋白EBF1和EBF2通过泛素/26S蛋白体降解途径调控EIN3的稳定性。5’→3’的外切核酸酶EIN5通过启动EBF1和EBF2 mRNA的降解, 拮抗EBF1和EBF2对EIN3的负反馈调控。目前对于乙烯信号转导途径关键组分的生化功能和乙烯下游反应途径的了解甚少, 乙烯信号转导途径与其它途径之间还存在着广泛的交叉反应, 这些问题的解决将大大增加我们对乙烯信号转导途径的了解。     

Use of Peptide Strategy for Study of Molecular Mechanisms of Hormonal Signal Transduction into Cell

At present the peptide strategy is used extensively to study molecular mechanisms of interaction between signal proteins, components of hormonal signal systems. The strategy is based on use of synthetic peptides as probes corresponding to functionally important sites of these proteins. This review summarizes and analyzes literature data and results of our own works on use of the peptide strategy for studying functional coupling of receptors of serpentine and tyrosine kinase types with heterotrimeric G-proteins. Alongside with peptides derived from the primary structure of cytoplasmic loops and transmembrane domains as well as from different sites of G-protein α, β, and γ-subunits, natural and synthetic peptides are considered which have no homology with receptors and G-proteins, but are able to affect effectively interaction between them.     

Redox Control of Signal Transduction,Gene Expression and Cellular Senescence

Reactive oxygen species (ROS) act as subcellular messengers in such complex cellular processes as mitogenic signal transduction, gene expression, regulation of cell proliferation, replicative senescence, and apoptosis. They serve to maintain cellular homeostasis and their production is under strict control. However, the mechanisms whereby ROS act are still obscure. Here we review recent advances in our understanding of signaling mechanisms and recent data about the involvement of ROS in: (i) the regulation of the mitogenic transduction elements, particularly protein kinases and phosphatases; (ii) the regulation of gene expression; and (iii) the induction of replicative senescence and the role, if any, in aging and age-related disorders.     

气体分子的信号转导作用研究

气体分子在生物体内细胞通讯与信号传递过程中具有重要作用.对NO、CO、活性氧、H2S等气体性信号分子的信号转导作用进行了综述.     

干扰素的信号传导和抗病毒效应机制

干扰素是一种具有抗病毒、抗增殖和免疫调节功能的细胞因子,它在宿主天然免疫防御中起着重要的作用。干扰素诱导的信号通路除了最初的Jak-Stat途径以外,很多新发现的信号途径对于干扰素反应也是必需的。干扰素反应最终导致抗病毒的效应蛋白通路,包括2′,5′-寡聚腺苷酸合成酶、蛋白激酶、ISG15等途径。这些效应蛋白通过抑制病毒转录、降解病毒RNA、抑制翻译和修饰蛋白的功能来控制病毒复制的过程。     

支架蛋白——信号转导系统中的分子胶水

信号转导系统存在一种本身不具备酶活性的蛋白质——支架蛋白.它能同时结合两个或多个蛋白质.支架蛋白的作用类似分子胶水,将功能相关的蛋白粘合在一起,从而保证了信号传递的特异和高效.     

Inferring Intracellular Signal Transduction Circuitry from Molecular Perturbation Experiments

The development of network inference methodologies that accurately predict connectivity in dysregulated pathways may enable the rational selection of patient therapies. Accurately inferring an intracellular network from data remains a very challenging problem in molecular systems biology. Living cells integrate extremely robust circuits that exhibit significant heterogeneity, but still respond to external stimuli in predictable ways. This phenomenon allows us to introduce a network inference methodology that integrates measurements of protein activation from perturbation experiments. The methodology relies on logic-based networks to provide a predictive approximation of the transfer of signals in a network. The approach presented was validated in silico with a set of test networks and applied to investigate the epidermal growth factor receptor signaling of a breast epithelial cell line, MFC10A. In our analysis, we predict the potential signaling circuitry most likely responsible for the experimental readouts of several proteins in the mitogen-activated protein kinase and phosphatidylinositol-3 kinase pathways. The approach can also be used to identify additional necessary perturbation experiments to distinguish between a set of possible candidate networks.