病毒入胞机制研究方法及其研究进展

多数病毒家族利用胞吞作为入侵宿主细胞的途径。胞吞既可以介导病毒内化,也可以将病毒运输到复制位点。已知的胞吞途径包括:网格蛋白依赖型内吞、小窝蛋白依赖型内吞、巨胞饮和网格蛋白、小窝蛋白非依赖型内吞。随着对胞吞过程中各组分结构和功能了解的日趋深入,研究胞吞过程以及病毒入侵过程的手段也变得更有效,特异性更高。目前,化学抑制剂的使用仍十分普遍,但该方法常非特异性地阻断细胞某些功能。一些分子抑制方法,如过表达显性负突变体和siRNA技术等,因其对单一途径的特异性阻断,使得应用分子型抑制剂逐渐取代了化学抑制剂。本文主要分析了研究病毒入侵途径时所使用的实验方法,并列举了一些实例。     

AtRGS1胞吞动态调控G蛋白参与拟南芥生长发育和抗性反应

异源三聚体G蛋白由Gα、Gβ和Gγ 3个亚基组成,是普遍存在于真核细胞中的跨膜信号转导因子。植物细胞通过定位于细胞质膜的G蛋白信号调节子RGS蛋白(regulator of G protein signaling),调控异源三聚体G蛋白的活性,进而参与生长发育、激素和糖信号转导以及抗病反应等多个重要生物学过程。膜蛋白可通过胞吞循环调控其在细胞质膜上的数量,以响应外界环境因子和自身发育信号。近年来,研究表明多种外界信号诱导拟南芥AtRGS1蛋白的胞吞,进而促进其与Gα亚基的解离,游离的Gα-GTP、Gβγ亚基和定位于内含体的AtRGS1蛋白均可能调控下游信号转导,进而影响相应生物学过程。本文综述了AtRGS1通过胞吞作用调控G蛋白参与的生长发育和抗性反应的分子细胞学机制研究进展,以期为深入理解G蛋白信号调节子影响植物发育进程和抗性反应的作用机制提供理论参考,为植物膜蛋白胞吞调控信号转导提供新的视角。     

成纤维细胞表皮生长因子的胞吞和向细胞核转移研究

本文以C3H小鼠胚胎正常成纤维细胞株C3H10T1/2C18(简称NC3H10)及其由氚标记脱氧胸苷(~3H-TdR)恶性转化的细胞株(简称TC 3H 10)为对象,研究了表皮生长因子(EGF)在受体介导下的胞吞和向细胞核转移现象。~(125)I-EGF 与细胞膜上的EGF 受体结合后,胞吞和向细胞核转移呈时间依赖性。两种细胞的EGF 的胞吞和向细胞核转移率接近。但是NC 3 H 10细胞~(125)I-EGF 胞知和向细胞核转移的绝对量明显高于TC 3 H 1 0细胞(p<0.05)。SDS-PAGE 电泳表明向细胞核转移的~(125)I-EGF 是未被降解的完整分子,溶酶体抑制剂NH_4Cl 对~(125)I-EGF 向细胞核转移有明显促进作用(p<0.05)。这些结果表明受体介导下的EGF 胞吞和向细胞核转移可能与EGF 的细胞核内凋节作用密切相关。     

细胞外调控分子对酸敏感离子通道的功能调控及其机制

酸敏感离子通道(acid-Sensing ion channels,ASlCs)是一类由细胞外质子(H )激活的配体门控阳离子通道.迄今为止,人们在哺乳动物体内已经发现了6种ASICs亚基蛋白,它们分布在多种组织器官中.越来越多的研究表明:ASICs参与了机体的生理、病理过程,如:学习、记忆、痛觉、脑中风和肿瘤.在过去的10年中,人们发现多种内源性或外源性分子可以调控ASICs通道活性.由于这些细胞外调控分子与多种生理和病理功能有关,因此研究细胞外调控分子对ASICs的调控及其分子机制,可以帮助我们更多地了解ASICs功能以及结构信息,也为人们设计ASICs靶点特异性药物提供了理论依据.文章将系统地介绍细胞外调控分子对ASICs的功能调控及其作用机制,特别是该研究领域的最新进展.     

植物胞吞和胞吐的耦合调控

真核细胞通过胞吞和胞吐作用将大分子和颗粒性物质运出或运送至质膜,其中包括一些具有重要生物学功能的蛋白质。胞吞和胞吐途径之间的耦合对维持质膜的完整性以及调控质膜蛋白的丰度和活性至关重要。动物中,突触小泡的胞吞和胞吐在时空上紧密耦合已被证明是持续神经传递的必要条件。近年来,随着对植物囊泡运输的深入研究,越来越多的证据表明,植物细胞的胞吞和胞吐间同样存在耦合调控,且在植物生长发育和对外界环境的响应中扮演重要角色。该文综述了植物协同调控胞吞和胞吐的生理学意义,并结合网格蛋白介导囊泡运输的最新研究进展探讨了其可能的耦合机制。     

骨桥蛋白通过NF-κB上调钙蛋白酶小亚基1促进肝癌细胞迁移

骨桥蛋白(osteopontin,OPN)参与调控多种信号途径激活转移相关基因,进而促进细胞迁移.钙蛋白酶小亚基1(calpain small subunit1,Capn4)与肿瘤转移密切相关,在许多肿瘤及其转移组织中高表达.为了探讨OPN促进肝癌细胞迁移的分子机制,应用报告基因检测、RT-PCR、免疫印迹及伤口愈合等方法检测了肝癌细胞中OPN对Capn4的调控作用及其对肝癌细胞迁移的影响.结果显示,在HepG2细胞中过表达OPN后,Capn4的启动子转录活性显著增强,同时mRNA及蛋白质表达水平也明显上调.在HepG2细胞中应用siRNA干扰OPN的表达可导致Capn4启动子转录活性受到明显抑制,同时mRNA及蛋白质表达水平也显著下调.应用核转录因子-κB(NF-κB)的抑制剂PDTC可抑制由过表达OPN导致的HepG2细胞中Capn4的上调.伤口愈合实验显示,OPN可以通过上调Capn4促进肝癌细胞迁移.因此,研究发现,OPN通过NF-κB上调Capn4的表达,进而促进肝癌细胞的迁移,这一发现对进一步阐明肝癌细胞迁移的分子机制具有重要意义.     

泛素介导的植物膜蛋白转运及其研究方法

泛素(Ub)是一类小分子多肽, 可通过赖氨酸残基与靶蛋白结合, 进而决定靶蛋白的去向。泛素分子对靶蛋白进行特异性修饰的过程称为泛素化。相较于动物和酵母细胞, 植物细胞中泛素介导的蛋白动态循环, 尤其是膜蛋白胞吞动态循环研究相对滞后。随着生物化学以及显微技术的发展, 人们对泛素介导的植物细胞膜蛋白转运有了新的认识。该文阐述了泛素及类泛素在蛋白转运中的作用, 总结了泛素化(ubiquitylation)调控膜蛋白转运的分子生物学机制和常用的研究方法, 并对今后该领域的研究进行了展望。     

细胞渗透肽的研究近况

细胞渗透肽是一类能携带大分子物质进入细胞的短肽,其跨膜能力不依赖经典的胞吞作用,被认为是一种理想的运载工具,在将蛋白质和其他分子导入活细胞的研究中有着广泛的应用前景.该文着重介绍细胞渗透肽的跨膜转运机制及其应用等.     

分化抑制因子3的表达调控机理及其功能

分化抑制因子3(inhibitor of differentiation 3,Id3)属于螺旋-环-螺旋(helix-loop-helix,HLH)转录因子家族成员之一,该分子参与细胞周期调控过程,在细胞生长与发育.机体的生理及病理过程中发挥重要调控作用.其表达和功能涉及许多复杂的调控机制.     

基因方法与2001年诺贝尔生理医学奖

新世纪首届诺贝尔生理医学奖授予美国肿瘤专家哈特韦尔 ( L.H.Hartwell)以及两位英国癌症专家纳斯( P.M.Nurse)和亨特 ( R.T.Hunt) ,以表彰他们发现了“细胞周期的分子调控机制”[1-3]。有趣的是这 3位科学家不仅在研究工作上互为补充 ,而且都采用了同样的科学方法 [4 ,5]。1　基因方法与“细胞周期的分子调控机制”的发现细胞是生命过程的基本结构单位。细胞增殖是一切生物体得以生长、繁衍的基本方式。人体内大约有 10 14个细胞 ,每个细胞核中有 2 3对染色体 ,包含着生命物质(如 DNA)的所有遗传信息。细胞在增殖过程中 ,通过细胞周期…     

盘基网柄菌细胞分化及细胞比例的调控

本文综述了盘基网柄菌(Dictyosteliumdiscoideum)发育过程中调控细胞分化及细胞比例的一些信号分子,包括分化诱导因子(DIF-1、SDF-2)、糖原合成酶激酶(GSK-3)、环状亮氨酸拉链蛋白(rZIP)等,介绍了这些信号分子的功能及其作用机制。     

受体相互作用蛋白3——细胞凋亡与坏死的调节阀

综述了受体相互作用蛋白(RIPs)蛋白结构和RIP3调控细胞凋亡与坏死机制的研究进展．受体相互作用蛋白3(receptor-interacting protein 3, RIP3)是丝/苏氨酸蛋白激酶家族成员之一,该蛋白质家族包含一类高度保守的丝/苏氨酸激酶结构域．RIP家族激酶作为细胞应激传感分子,在调控细胞凋亡、细胞坏死和存活通路中发挥重要作用．近年发现,RIP3参与肿瘤坏死因子TNFα诱导的细胞程序化坏死的生物学过程．认识RIP3调控TNFα诱导的细胞凋亡与坏死不同死亡途径转换的分子机制,有助于发现肿瘤治疗的新策略．     

细菌群体感应调控多样性及群体感应淬灭

群体感应(Quorum sensing, QS)是细菌通过信号分子分泌、识别,从而调控基因水平转移、毒力因子分泌、芽孢产生及生物膜形成等群体行为的细胞交流机制。干扰信号分子的分泌、识别,可以阻断群体感应,实现群体淬灭。群体淬灭(Quorum quenching, QQ)是目前致病性控制、致腐性预防以及生物膜污染削减的重要策略之一。本文以群体感应信号分泌-识别-响应为主线,将群体感应分为等级、平行及竞争型三类调控方式,并对其特征进行了详细阐述;同时,探讨了信号分子类似物、信号分子降解酶剂、信号受体激活剂/抑制剂等策略在不同调控方式淬灭中的适用性;最后,对群体感应调控及淬灭进行了展望,以期为丰富细菌群体感应认知、促进群体淬灭应用提供参考。     

病毒感染复数影响腺病毒感染T淋巴细胞效率的初步研究

以往研究发现,增加感染复数(multiplicity of infection,MOI)可以有效提高5型腺病毒(Ad5)感染T细胞的效率,但其具体机制并未十分清楚。选取T淋巴瘤细胞为靶细胞,通过荧光定量PCR及透射电镜观察等方法探讨不同MOI对重组腺病毒Ad5-GFP复制周期中病毒结合及病毒进入两个环节的影响,发现高MOI条件下不会影响T细胞结合的腺病毒数量,却可显著增加经胞吞进入T细胞的腺病毒数量。这些结果表明,增加MOI有利于腺病毒经胞吞进入T细胞,从而可提高腺病毒感染效率。这为进一步研究腺病毒感染T淋巴细胞的机制提供了理论基础。     

肌卫星细胞激活和补给的分子调控与肌肉疾病

肌卫星细胞(muscle satellite cell,SC)作为生肌干细胞,参与司控生后骨骼肌的生长、修复和维持等重要过程.综述了NO-HGF,Myostatin,Notch等重要信号分子及卫星细胞自身的特殊微环境对SC激活和补给的分子调控机制,希冀将来可以从这两方面入手克服目前临床中肌卫星细胞移植治疗各种骨骼肌疾病的瓶颈.     

可兴奋细胞胞吐胞吞的耦联机制

调节型胞吐存在于神经元、内分泌细胞和外分泌细胞等可兴奋细胞以及免疫细胞等特化细胞中,是复杂而精确调节的分泌过程。其作用广泛,与神经信号传递、激素释放、免疫反应等重要的生理活动密切相关。调节型胞吐发生后,在分秒的时间尺度上,可兴奋性细胞快速启动与胞吐发生位置密切相关的调控型胞吞,回收细胞膜脂质和囊泡的膜蛋白,迅速清除分泌位点上由于胞吐而留下的蛋白以利于下一轮的分泌,回收并填充可释放囊泡库,维持细胞膜的平衡。该文先分别介绍可兴奋细胞中胞吐和胞吞的主要模式,然后探讨了它们之间耦联的机制。     

采用系统生物学方法分析乳腺癌转移中Runx2对细胞外基质重塑的调节机制

摘要细胞外基质(extracellular matrix,ECM)重塑是癌细胞迁移的关键步骤.本研究基于乳腺癌组织的基因表达谱数据,采用系统生物学方法推测乳腺癌转移中Runx2对细胞外基质重塑的调节机制.采用相关性分析程序分析49例乳腺原发癌和15例淋巴结转移癌组织的基因表达谱数据,筛选与Runx2呈相关性表达的基因,结果得到与ECM重塑相关的候选基因52个,包括ECM成分11个,ECM降解酶及其抑制剂8个,细胞信号分子33个.利用转录调节因子结合序列数据库搜索候选基因启动子区的Runx2结合模序,筛选其中Runx2转录调控的ECM重塑相关基因,并判断可能调节Runx2的上游信号分子;文献检索实验证实的与Runx2有相互调节关系的基因,并基于Runx2上游调控信号分子和下游转录调节基因的分析,构建得到以Runx2为中心的ECM重塑的生物学调控网络.WNT和TGF/BMPs是启动Runx2表达的主要信号通路,Runx2通过转录调节ECM组分、ECM降解酶及其抑制剂和信号分子调节ECM重塑,促进癌细胞完成转移的生物学过程.     

钙调蛋白及其结合蛋白对神经递质释放的调控作用

钙离子（Ca2+）是调节突触前神经递质的胞吐释放的关键离子信号.作为胞内最普遍存在的钙离子感受器的钙调蛋白（CaM）被发现能通过与多种蛋白的相互作用,调控着突触小泡的生发、运输及再填充,从而传递胞内Ca2+浓度变化的信号,对神经递质的释放及突触电生理活动起到至关重要的调控作用.本文综述了CaM及其结合蛋白是如何参与对突触小泡的胞吐释放和胞吞恢复的调控,并探讨了其中可能的分子机制.     

AP-1在AngⅡ正反馈调节其前体基因表达中的作用

血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)可诱导其前体基因在血管平滑肌细胞(vascularsmoothmusclecells,VSMC)中进行表达,其作用机制与促进转录激活蛋白-1(activatingprotein-1,AP-1)的基因调控区中存在的AP-1位点结合有关.为进一步明确AngⅡ调节AP-1结合活性的分子机制,用放线菌酮(cycloheximide,CHX)作为c-Jun磷酸化抑制剂,经DNA-蛋白质相互作用和蛋白质印迹实验,探讨AngⅡ对AP-1结合活性的影响并探讨其分子机制.结果表明,受AngⅡ刺激的VSMC,其核蛋白中AP-1的组成亚基之一c-Jun水平明显升高.免疫细胞化学染色显示,在被AngⅡ处理的细胞中,c-Jun主要定位于细胞核,胞浆中几乎检测不出该转录激活蛋白的存在.用丝氨酸磷酸化抗体检测证实,AngⅡ可诱导c-Jun磷酸化.电泳迁移率改变分析(electrophoreticmobilityshiftassay,EMSA)显示,c-Jun的磷酸化水平与AP-1结合血管紧张素原基因顺式元件的活性,和对该基因的转录激活作用呈正相关关系,CHX通过阻断c-Jun磷酸化抑制AngⅡ诱导的AP-1结合活性,但是不影响c-Jun的表达水平.上述结果提示,AP-1的磷酸化活化是AngⅡ正反馈调节其前体基因表达的重要机制之一,首次发现CHX是c-Jun磷酸化的抑制剂.     

p16INK4a/p19Arf与年龄相关性胰岛β细胞功能

2型糖尿病是一种与年龄密切相关的疾病,随着年龄增加,胰岛β细胞增殖能力和分泌能力下降,糖尿病患病率明显增加,但其机制尚不清楚. 最近研究发现,细胞周期蛋白依赖激酶(cyclin-dependent kinase, CDK)抑制剂p16INK4a是引起胰岛β细胞年龄相关性老化的重要调控因子.研究表明,通过p16INK4a介导的胰岛老化机制可能有如下两个：p38MAPK(mitogen-activated protein kinase)途径和PDGFR(platelet-derived growth factor receptor) 途径,两者均引起p16ink4a及p19ARF表达增加,而损害胰岛细胞增殖.本文综述年龄相关性胰岛β细胞功能下降的潜在机制,从而为改善胰岛β细胞功能提供新的分子靶点.