内质网应激蛋白XBP1在肿瘤作用中的研究进展

X-盒结合蛋白1(X-box binding protein 1,XBP1)是内质网应激反应中的主要调控因子。大量研究表明,XBP1高表达于多种恶性肿瘤细胞,高表达的XBP1能促肿瘤细胞缺氧生存以及诱导肿瘤转移及耐药等。最近发现,XBP1可通过多种机制诱导恶性肿瘤新生血管生成并抑制肿瘤相关免疫,导致恶性肿瘤细胞的快速增殖、免疫逃逸,进而加速恶性肿瘤的侵袭转移等。因此,XBP1已成为恶性肿瘤治疗的新靶标,该文就此作一综述。     

内质网应激反应时IRE1-依赖性XBP1剪接机制

在哺乳动物细胞,X盒结合蛋白1(X-box binding protein 1, XBP1)是一种具有重要作用的蛋白质.哺乳动物细胞中,当未折叠蛋白质在内质网蓄积时会激活一种细胞内信号转导系统,即未折叠蛋白质反应(UPR).哺乳动物细胞定位于内质网膜的IRE1a,可通过二聚化而激活其自身的蛋白激酶及核糖核酸酶活性,从而部分地转导UPR 信号.活化的IRE1a在XBP1 mRNA的两个位点对其进行切割反应,诱导一种非传统剪接反应.这种剪接反应会产生一种功能性XBP1转录因子,可作为内质网应激反应时的传感器.同时,在内质网应激反应时还有另一种转录激活因子6(ATF6)蛋白酶解系统发挥作用.     

XBP1在小鼠早期妊娠子宫的表达和调节

转录因子X盒结合蛋白1 (X-box binding protein-1,XBP1)在未折叠蛋白反应中起关键作用.本研究旨在分析XBP1在小鼠早期妊娠过程中的表达和调节,探讨其与胚胎着床的相关性.分别建立小鼠早期妊娠、人工诱导蜕膜化、发情周期和激素调节模型,通过免疫组织化学染色和实时定量RT-PCR技术检测XBP1在这...     

“剪切型X-盒结合蛋白1”与POMC神经元内质网应激导致的代谢失衡

<正>"剪切型X-盒结合蛋白1"(spliced X-box binding protein 1,Xbp1s)是亮氨酸拉链蛋白家族成员,调控"未折叠蛋白反应元件"(unfolded protein response element,UPRE)的转录过程,参与蛋白质折叠和内质网构建。最近,美国德克萨斯大学西南医学中心Kevin W.Williams等研究人员发现了Xbp1s的一个新功能:Xbp1s可显著改善下丘脑神经元"内质网应激"(endoplasmic reticulum stress)导致的机体能量与糖稳态失衡。该论文作者用基因操作技术,在位于小鼠下丘脑弓状核能量与糖代谢调控中枢的"前阿黑皮素原神经元"(proopiomelano-     

RNF13通过IRE1/XBP-1 通路调控内质网应激介导的细胞凋亡

目的:在研究内质网应激介导的细胞凋亡过程中,我们发现Ring finger protein13(RNF13)具有促进细胞凋亡的功能。我们拟研究沉默RNF13后细胞对Tunicamycin等引起的细胞凋亡的影响,以及RNF13对活性形式的caspase3,XBP1(X-box binding protein 1)的剪切以及IRE1(Endoplasmic reticulum to nucleus signaling 1)磷酸化的影响以有助于了解RNF13促进细胞凋亡的信号通路的研究。方法:基因沉默RNF13,利用MTT方法研究RNF13沉默后对细胞增殖的影响,RNF13基因沉默后对XBP1剪切的影响,免疫印迹观察RNF13对IRE1磷酸化的影响。结果:RNF13基因沉默效率在80%以上。RNF13基因沉默后明显抑制细胞凋亡;敲低RNF13的细胞可抵抗衣霉素以及毒胡萝卜素的诱导的细胞凋亡。Caspase-3是细胞凋亡的关键蛋白。敲低RNF13后caspase-3的活性形式明显降低(降低70%,P0.001)。在加入衣霉素引起内质网应激的情况下,敲除RNF13的细胞XBP1的切割活性明显降低。敲除RNF13的细胞中IREl的磷酸化明显降低(降低90%,P0.001)。结论:RNF13通过IRE1-XBP1信号通路调节细胞凋亡。     

剪切型X盒结合蛋白1在单侧输尿管结扎小鼠肾间质纤维化中的作用（英文）

剪切型X盒结合蛋白1(spliced X-box binding protein 1,XBP1S)是内质网应激关键信号分子。有研究表明XBP1S在肾脏系膜细胞具有抗氧化应激和抗凋亡作用,而氧化应激是肾纤维化发生发展重要因素。缬沙坦(valsartan)具有改善肾纤维化作用。本研究旨在探讨valsartan能否通过XBP1S进而影响肾间质纤维化发展。C57BL/6J小鼠行左侧输尿管结扎(unilateral ureteral obstruction,UUO)制作肾纤维化模型,valsartan组于造模前1 d起每天给予valsartan(20 mg/kg)灌胃,UUO组和对照组给予等容积生理盐水灌胃,于手术后第7天处死动物,取左侧肾。HE、Masson和天狼星红(Sirius red)染色观察肾间质纤维化;免疫组化染色观察XBP1S在肾间质表达;Western blot检测XBP1S、纤维连接蛋白(fibronectin)、α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)、BAX和BCL2蛋白水平;实时荧光定量PCR检测NADPH氧化酶亚基p47-phox与p67-phox m RNA水平。结果显示,与对照组相比,UUO组XBP1S蛋白水平明显降低,valsartan明显升高UUO小鼠XBP1S蛋白水平;HE、Masson和Sirius red染色结果显示valsartan明显改善UUO小鼠肾间质纤维化;Western blot结果显示valsartan明显降低UUO小鼠fibronectin、BAX/BCL2、α-SMA蛋白水平。实时荧光定量PCR结果显示:UUO组p47-phox与p67-phox m RNA水平明显较对照组升高,相比较于UUO组,valsartan明显降低UUO小鼠p47-phox与p67-phox m RNA水平。以上结果提示,XBP1S蛋白水平下调与UUO模型的肾间质纤维化有关,其机制可能与XBP1S抗氧化应激相关。     

内质网应激与急性肺损伤的研究进展

正内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERs)表现为内质网腔内错误折叠与未折叠蛋白聚集以及钙离子平衡紊乱,可激活未折叠蛋白反应、内质网超负荷反应和caspase-12介导的凋亡通路等信号途径,既能诱导葡萄糖调节蛋白78(glucose regulated protein 78kD,GRP78)、GRP94等内质网分子伴侣表达而产生保护效应,亦能独立诱导细胞凋亡。内质网应激直接影响应激细胞的转归,如适应、损伤或凋亡。急性肺损伤(acute lung injury,ALI)是在严重感染、休克、创伤及烧伤等非心源性疾病过程中,肺毛细血管内皮细胞和肺     

内质网应激

内质网应激表现为内质网腔内错误折叠与未折叠蛋白聚集以及Ca^2 平衡紊乱,可激活未折叠蛋白反应、内质网超负荷反应和caspase-12介导的凋亡通路等信号途径,既能诱导糖调节蛋白(glucose-regulated protein 78kD,GRP78)、GRP94等内质网分子伴侣表达而产生保护效应,亦能独立地诱导细胞凋亡。内质网应激直接影响应激细胞的转归,如适应、损伤或凋亡。     

亚硝酸钠诱导的草鱼肝细胞凋亡中内质网应激IRE1通路的作用研究

为探究亚硝酸钠诱导草鱼肝细凋亡中内质网应激IRE1通路的作用, 草鱼(Ctenopharyngodon idellus)肝细胞L8824分别置于亚硝酸钠浓度为0、5、20和50 mg/L暴露12h和24h。同时采用三磷酸肌醇受体拮抗剂2-APB和IRE1α抑制剂STF-083010分别和20 mg/L亚硝酸钠共同孵育L8824细胞24h。检测细胞凋亡以及c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase, jnk)、B淋巴细胞瘤-2(B-cell lymphoma-2, bcl-2)、bcl-2相关X蛋白(bcl-2 associated X protein, bax)、caspase9、caspase3、肌醇酶1α (inositol requiring enzyme 1α, ire1α)、X盒结合蛋白 1s (X-box binding protein 1s, xbp1s)和葡萄糖调节蛋白78 (glucose-regulated protein78, grp78)基因的表达和细胞质内钙离子浓度。结果表明: 与对照组相比, 亚硝酸钠处理组细胞凋亡率显著上升, jnk、bax、caspase9、caspase3、ire1α、xbp1s和grp78 mRNA的表达显著升高, bcl-2 mRNA的表达量显著下降, 细胞质内钙离子浓度显著上升。与亚硝酸钠单处理组相比, STF-083010处理组细胞凋亡率显著下降, ire1α、xbp1s、grp78、jnk、bax、caspase3 mRNA表达量显著下降, bcl-2 mRNA表达量显著上升, 2-APB和STF-083010两个处理组细胞质内钙离子浓度均显著下降。结果显示, 高浓度的亚硝酸钠可诱导草鱼肝细胞凋亡和钙离子紊乱, 内质网应激IRE1通路发挥了作用。     

PTB蛋白:一种调控肿瘤代谢的RNA可变剪接调节因子

多聚嘧啶区结合蛋白(polypyrimidine tract binding protein,PTB或hnRNP I)是一种在细胞内部参与mRNA代谢过程的蛋白质。PTB蛋白可结合于核酸分子上富含嘧啶碱基的序列,对mRNA前体的剪接进行调控。如在部分肿瘤细胞中,PTB的表达量升高可对肿瘤代谢过程中关键的丙酮酸激酶M(pyruvate kinase M,PKM)基因的表达进行调控,通过抑制PKM基因的可变剪接的方式上调PKM2(pyruvate kinase M2,PKM2)的表达,进而强化肿瘤细胞的有氧糖酵解过程并促进肿瘤的发展。本文结合PTB蛋白的结构及其在PKM可变剪接过程中的调节机制,简要综述了PTB蛋白对肿瘤代谢的调控作用。     

饮酒通过内质网应激促进小鼠乳腺癌恶性进展

目的通过动物实验及体外实验探索饮酒是否促进乳腺癌恶性进展,且这一作用是否与其诱导的慢性应激有关。方法利用小鼠乳腺癌移植瘤模型,体内观察2%乙醇慢性处理的小鼠乳腺癌E0771细胞对体内细胞生长转移的影响;利用体外细胞学实验观察0.2%乙醇慢性诱导对小鼠乳腺癌细胞E0771增殖、迁移及非锚定生长能力的影响;同时用分子生物学方法探索细胞内ROS水平及慢性内质网应激蛋白如p-e IF2a、Bip、XBP1-s等蛋白表达水平是否发生改变。结果与对照组相比,饮酒组小鼠体内肿瘤生长速度加快,转移增加;体外酒精处理可以显著促进乳腺癌细胞增殖、迁移等恶性生物学行为,酒精慢性处理可以诱导ROS、内质网应激活化蛋白p-e IF2a、Bip、XBP1-s表达上升。结论饮酒可能通过诱导乳腺癌细胞内质网应激促进其恶性进展。     

TDP-43在缺血性脑卒中的作用

TDP-43(Transactive response DNA binding protein 43, TDP-43)最初被认为是神经退行性疾病的病理学标记蛋白,研究发现其参与脑缺血损伤的发生发展。在现有研究的基础上,简要介绍TDP-43的结构与功能以及TDP-43在脑缺血后的表达变化及其在脑缺血后调节炎症反应、线粒体功能障碍、自噬等方面的作用。     

葡萄糖调节蛋白78研究进展

葡萄糖调节蛋白78(glucose regulated protein 78kD, GRP78)又称免疫球蛋白重链结合蛋白(immunoglobulin heavy chain binding protein, Bip),是位于内质网上重要的分子伴侣,属热休克蛋白70家族的一员,GRP78分子及其DNA分子序列结构在许多生物物种中高度保守.GRP78在内质网中参与阻止内质网新生肽聚集、调节内质网钙稳态、抗内质网相关性细胞凋亡,以及启动未折叠蛋白反应等细胞生命过程.GRP78基因启动子上存在内质网应激反应元件(ERSE)和cAMP反应元件(CRE)等特殊的顺式作用元件,特异性转录因子ATF6等与GRP78启动子上顺式作用元件发生动态结合,从而调节GRP78基础性或诱导性转录表达.近年来发现,GRP78与脂肪肝、肿瘤和神经系统等疾病的发生发展密切相关,GRP78生物学功能的研究已经引起生物学家们的广泛重视.     

转录因子XBP1的融合表达、纯化及多克隆抗体的制备

人X盒结合蛋白 1(XBP 1)为一种转录因子 ,与多种肿瘤的发生、发展有密切关系 .XBP 1有2种剪切形式 ,即XBP 1S和XBP 1U .将这 2种剪切形式中的一段相同编码序列 (编码 82～ 14 7位氨基酸 )重组于谷胱甘肽S转移酶 (GST)融合蛋白表达载体pGEX KG中 ,构建成重组质粒pGST XBP 1(82～ 14 7位氨基酸 ) .将该重组质粒转化E .coliDH5α后 ,表达GST XBP 1(82～ 14 7位氨基酸 )融合蛋白 ,经谷胱甘肽 Sepharose 4B亲和层析获得纯化的融合蛋白 .用此融合蛋白免疫家兔制备多克隆抗体 .利用制备的抗体分别用Western印迹和免疫细胞化学检测XBP 1的 2种剪切形式在哺乳动物细胞中的表达 .结果表明 ,该抗体对XBP 1的 2种剪切形式均具有反应原性 ,效价高 ,特异性好 ,可以用于进一步研究XBP 1的功能     

转录因子X-box结合蛋白1相互作用蛋白的筛选和鉴定

X-box 结合蛋白 1 是一种重要的转录因子,参与体内多项信号转导过程. 为进一步研究 XBP1 的生物学功能,运用酵母双杂交技术在肝细胞文库中筛选 XBP1 的结合蛋白. 首先运用 PCR 技术扩增获得 XBP1 的编码序列,克隆至 pGEM-T 载体,经测序鉴定后,亚克隆至诱饵载体 pGBKT7 中,转化酵母 AH109(a type). 免疫印迹检测诱饵质粒 pGBKT7-XBP1 在AH109 酵母中的表达之后,含有诱饵质粒的酵母 AH109 与含有肝细胞 cDNA 文库质粒 pACT2 的酵母 Y187(αtype)配合,配合后的二倍体酵母生长在含有 X-α-gal 的营养缺陷型培养基上 (SD/-Trp-Leu-His-Ade) 进行选择和筛选,经测序和序列比对确定阳性克隆的开放读码框 ORF,得到 7 种不同的蛋白质. 为了进一步验证这些筛选蛋白质与 XBP1 的相互作用,克隆其中一种蛋白质 MT1E,并运用 GST pulldown 和免疫共沉淀技术成功检测了 MT1E 和 XBP1 的相互作用(体外 / 体内),结果提示,MT1E 可能是 XBP1 的一个新的调节蛋白. 通过酵母双杂交技术筛选得到的 7 种蛋白质分别与肝细胞基础代谢、蛋白质的合成与运输、细胞的增殖与凋亡密切相关. 上述结果有助于揭示 XBP1 的生物学功能,为进一步探讨 XBP1 的表达和调控机制提供新线索.     

XBP-1能提高雌激素受体ERα的转录活性

雌激素受体 (ERα)是一种核受体 ,调节与雌激素有关的基因转录 ,在乳腺癌的发生发展过程中具有重要作用。在乳腺癌中 ,人X盒结合蛋白 1(XBP 1)与ERα共表达 ,并在一些乳腺肿瘤中过表达。最近发现XBP 1有两种剪切形式 ,即XBP 1S和XBP 1U ,但它们在ERα信号途径中的作用还不清楚。分别将XBP 1S和XBP 1U编码序列克隆至带有FLAG标签的pcDNA3载体中 ,构建成pcDNA3 FLAG XBP 1S和pcDNA3 FLAG XBP 1U重组质粒。Western印迹分析表明 ,该两种XBP 1形式在哺乳动物细胞中都得到了表达。XBP 1的两种剪切形式的重组质粒分别和ERα表达载体共转染乳腺癌细胞MDA MB 2 31,检测该两种剪切形式对ERα转录活性的影响。结果表明 ,XBP 1S和XBP 1U以激素不依赖的形式提高ERα的转录活性。GST沉淀实验表明 ,XBP 1S和XBP 1U均能与ERα结合。这些结果提示 ,XBP 1S和XBP 1U可能通过影响ERα信号途径在乳腺癌的发生发展中起重要作用。     

氧化低密度脂蛋白诱导巨噬细胞内质网应激及CD36的可能作用

本文旨在研究在鼠源巨噬细胞泡沫化过程中氧化低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein,ox-LDL)对巨噬细胞内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)的诱导作用及其机制。体外培养RAW264.7巨噬细胞,分别给予ox-LDL(25、50和100mg/L)、抗CD36抗体+ox-LDL和衣霉素(tunicamycin,TM)等不同处理。采用油红O染色观察细胞内脂质蓄积情况,酶比色法测定细胞内总胆固醇含量,免疫细胞化学法检测ERS标志分子糖调节蛋白94(glucose-regulated protein94,GRP94)表达,免疫印迹法检测GRP94及未折叠蛋白反应关键分子p-IRE1(phosphorylated inositol-requiring enzyme1)和X盒结合蛋白1(X box binding protein1,XBP1)蛋白表达水平。结果显示,不同浓度(25、50和100mg/L)ox-LDL处理细胞24h后,胞浆内可见大量油红O染色阳性脂质颗粒,细胞内总胆固醇含量明显增加,分别为空白对照组的2.1倍、2.8倍和3.1倍;使用抗CD36抗体阻断ox-LDL的摄入,可显著减少100mg/Lox-LDL所致的细胞内胆固醇蓄积。不同浓度ox-LDL和ERS诱导剂TM均可显著增加GRP94及其上游信号分子p-IRE1和XBP1蛋白表达,且表达强度随着ox-LDL诱导浓度的增加而增强;抗CD36抗体显著抑制100mg/Lox-LDL所致的上述3种蛋白表达上调。上述结果提示,ox-LDL可呈剂量依赖性诱导RAW264.7巨噬细胞产生ERS,激活未折叠蛋白反应信号通路;该过程可能由清道夫受体CD36所介导。     

丙型肝炎病毒非结构蛋白NS4B诱导细胞非折叠蛋白反应

用RT-PCR和免疫印迹的方法检测稳定表达NS4B的HeLa细胞中的XBP1;通过RT-PCR的方法在表达NS4B的HeLa和Huh-7细胞中检测ATF6,Grp78和caspase-12的转录,并且通过报告基因的方法分析XBP1和Grp78启动子活性.实验结果表明在表达NS4B的HeLa细胞中检测到XBP1的两种形式(剪接和未剪接),此外,在细胞中ATF6、Grp78的转录水平和XBP1、Grp78启动子的荧光素酶活性较没有表达NS4B的HeLa和Huh-7细胞中的量有所增加;通过染色质免疫沉淀实验(ChIP)分析,这些增加可能是由于XBP1结合到了这些基因的启动子上引起的.总之,实验结果可提示HCV NS4B通过ATF6或XBP1途径引起内质网压力,导致UPR反应.NS4B可能在HCV的致病性中起着重要的作用,特别是在慢性肝炎,甚至肝细胞癌中.     

丙型肝炎病毒非结构蛋白NS4B诱导细胞非折叠蛋白反应

用RT-PCR和免疫印迹的方法检测稳定表达NS4B的HeLa细胞中的XBP1;通过RT-PCR的方法在表达NS4B的HeLa和Huh-7细胞中检测ATF6,Grp78和caspase-12的转录,并且通过报告基因的方法分析XBP1和Grp78启动子活性。实验结果表明:在表达NS4B的HeLa细胞中检测到XBP1的两种形式(剪接和未剪接),此外,在细胞中ATF6、Grp78的转录水平和XBP1、Grp78启动子的荧光素酶活性较没有表达NS4B的HeLa和Huh-7细胞中的量有所增加;通过染色质免疫沉淀实验(ChIP)分析,这些增加可能是由于XBP1结合到了这些基因的启动子上引起的。总之,实验结果可提示HCVNS4B通过ATF6或XBP1途径引起内质网压力,导致UPR反应。NS4B可能在HCV的致病性中起着重要的作用,特别是在慢性肝炎,甚至肝细胞癌中。     

RNA结合基序蛋白3的生物学功能

RNA结合基序蛋白3(RNA binding motif protein 3,RBM3)是在哺乳动物细胞中发现的重要冷应激蛋白,伴随冷应激过程其表达量上调。研究发现RBM3与冷诱导RNA结合蛋白(cold inducible RNA binding protein,CIRP)在核酸结构和氨基酸结构上高度保守,具有较高的同源性,且发挥作用的方式也有很多相似之处。RBM3不仅具有介导冷诱导下细胞抗凋亡的保护作用,还能参与人和动物的缺氧应激、缺血应激、紫外照射应激、细胞增殖、骨骼肌调节、生殖发育,疾病的治疗等多种生理过程,而且它还能够作为原癌基因以及参与小RNA(microRNA,简称miRNA)生物学过程的调控作用。因此,深入开展RBM3功能性研究和应用性研究具有重要的基础研究价值和临床研究意义。