干扰素诱导的GTP酶及其在抗感染先天免疫系统中的作用

干扰素（interferon,IFN）介导脊椎动物对微生物天然免疫反应的重要免疫分子。一般认为其效应主要是通过诱导ISG（interferon-stimulated gene）转录、表达生成相应效应蛋白来实现。其中GTPase家族是IFN诱导的蛋白质中最丰富的成员之一。目前研究较多的几个GTP酶（GTPase）有Mx蛋白（myxovirus-resistant,抗黏液病毒蛋白）、p47GTPase（immunity-related GTPase,IRG）、GBP（guanine bindin gprotein）、VLIG（very large inducible GTPase）。不同的脊椎动物中,GTPase家族成员的基因分布、蛋白质结构和功能及其机制等存在较大的差异。     

siRNA抑制哺乳动物细胞内Rab9 GTPase表达的研究

构建Rab9 GTPase siRNA表达载体,观察siRNA对哺乳动物细胞内Rab9 GTPase表达的抑制作用,为应用Rab9 GTPase siRNA表达载体进行抗麻疹病毒感染研究奠定基础。根据Rab9 GTPase基因的mRNA序列设计合成2对靶向Rab9 GTPase基因的寡核苷酸,克隆到表达载体pSUPER.neo EGFP,通过双酶切和序列分析对重组表达载体进行鉴定。将鉴定为阳性的重组表达载体转染B95a细胞株,通过逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和免疫印迹技术(Western-blot)检测B95a细胞内Rab9 GTPase mRNA和蛋白的表达水平。双酶切和序列分析表明成功构建了Rab9 GTPase siRNA表达载体,RT-PCR和Western-blot技术实验表明重组表达载体可显著抑制B95a细胞内Rab9 GTPase mRNA和蛋白的表达(最高抑制率分别为89.4%±0.5%和87.6%±0.7%),而对照组则没有变化。结果表明,成功构建了Rab9 GTPase siRNA表达载体,该表达载体可有效地抑制Rab9 GTPase在哺乳动物细胞内的表达。     

PCR法检测水稻中存在Ras类蛋白基因家族(简报)

Ras类蛋白家族是普遍存在于动物及低等真核生物细胞中的一类单亚基GTP结合蛋白(20—29kDa),它们在一系列细胞过程中起重要作用。它们有GTP结合蛋白共有的作用机制。在刺激物诱导下,结合GTP成为活化状态,与效应子作用产生一定效应;GTP水解成GDP后恢复GDP结合状态,即非活化状态。它们通过GTPase驱动的构象变化的循环,作为“分子开关”起调控作用。目前已有40多种Ras类蛋白被发现,按结构可分为Ras、     

保守GTP酶EF-G在蛋白质合成中的功能研究北大核心CSCD

延伸因子G(elongation factor G,EF-G)是一种保守的GTP水解酶,它是蛋白质翻译过程中一个重要的调控因子。同源模拟发现EF-G与核糖体保护蛋白Tet(O)具有相似的空间结构且都包含5个结构域,序列比对发现E.coliEF-G与Campylobacter jejuniTet(O)结构域Ⅳ保守的两个环状区不同。通过分子克隆构建EF-G嵌合体,表达纯化后的蛋白突变体通过核糖体依赖的GTP水解酶(GTPase)活性检测、多聚尿嘧啶(polyU)为mRNA合成苯丙氨酸多肽链、多聚核糖体的解聚检测及相关的体内实验,检测EF-G在肽链合成中的作用,结果发现EF-G嵌合体能够影响肽链生成过程中tRNA-mRNA复合物的移位,但不影响核糖体的再循环过程。     

小GTPase蛋白在烟曲霉耐药性和致病力中作用的研究进展

<正>烟曲霉是广泛存在于自然环境中的腐生真菌,其产生大量的分生孢子易被人体吸入肺中,在一定条件下可造成艾滋病患者和器官移植患者等免疫低下人群的感染。已有研究显示,临床中侵袭性曲霉感染致死率达50%以上,而造成这种高致死率的原因与烟曲霉菌丝极性生长、压力应激和免疫逃逸等过程有关^[1-2]。此外,临床上也面临烟曲霉对抗真菌药物(如三唑类和棘白菌素类等)耐受水平不断升高的棘手难题,这其中重要的耐药分子机制包括药物靶点突变/靶点高表达、药物应激反应等^[3-4]。因此,阐明烟曲霉在药物耐受和致病力等方面的重要分子机制,有助于临床和科研工作中防治烟曲霉感染和开发新型的靶点药物。目前的证据显示,小GTPase蛋白可能是参与调控致病真菌耐药性和致病力的关键分子基础^[5]。该蛋白在真菌细胞中多以单体形式(21～30kD)保守存在,可通过水解GTP实现开关模式转换,并以此参与细胞生长和分化、应激外界压力刺激等关键生命过程^[5]。小GTPase蛋白根据分子特征和功能等分为Rab、Ras、Arf、Rho和Ran...     

G15V点突变对水稻OsRacD基因蛋白产物效应的影响

在水稻OsRacD基因编码GTPase结构域处,采用PCR方法引入G15V点突变模拟GTP结合形式的OsRacD.原核表达并纯化了突变前后的OsRacD蛋白,用于蛋白生化活性的分析.结果显示,突变后的OsRacD蛋白在GTP水解活性上有显著的提高,提示OsRacD在激活前后具有不同的蛋白生化特性,而且可能通过不同的胞内互作蛋白,引发不同的信号传递,证实了OsRacD在Rho信号转导通路中“分子开关”的重要作用.     

西番莲PeERG基因克隆及其表达模式分析

ERA(Eecherichia coli Ras-like protein)蛋白是与已知异三聚体G蛋白和小分子G蛋白不同的一种新的GTP结合蛋白。为了在木本植物中开展其同源基因ERG(ERA-like GTPase)克隆和功能验证的相关研究,该文首次在西番莲新品种‘平塘1号’中采用cDNA末端快速克隆(RACE)技术克隆鉴定1个ERG基因。结果表明:西番莲PeERG基因cDNA全长为1 518 bp,包括1 260 bp的开放阅读框、38 bp的5'-端非翻译区和220 bp的3'-端非翻译区,该基因编码蛋白由420个氨基酸残基组成,其二级结构含有丰富的α-螺旋和延伸链。PeERG蛋白不含跨膜区域,也不存在信号肽酶切位点,既在其N端有典型的GTPase保守结构域(GTPase domain)又在其C端有独特的RNA结合结构域(KH domain)。系统进化树分析表明,西番莲PeERG蛋白和水稻OsERG1、拟南芥AtERG1、大肠杆菌ERA位于同一进化分枝。实时定量PCR检测揭示PeERG基因在西番莲根、茎、叶、花、果中均有表达,叶中表达最高;同时该基因响应低温胁迫信号,其表达呈动态变化模式。该研究首次鉴定和描述了木本植物西番莲的ERG基因,为深入挖掘西番莲特异基因资源提供参考,也有助于进一步探究ERG基因在植物中的生物学功能及其作用机制。     

疏水性物质外膜通道蛋白及应用研究进展

疏水性物质外膜通道蛋白是G-细菌特有的摄取胞外疏水性物质的通道,与G-细菌降解疏水性有机污染物密切相关。该文对已发现的两类疏水性通道蛋白进行了综述,重点概括了这两类通道蛋白的结构、运输底物和机理以及它们的应用。另外还展望了类似通道蛋白的鉴定以及利用此类通道蛋白构建全细胞催化系统在环境修复中的应用。     

He-Ne激光对小麦ROP GTPase经增强UV-B辐射造成的损伤的修复研究

采用He-Ne激光辐照对增强UV-B辐射后小麦幼苗ROP GTPase损伤修复作用进行了研究。采用了SDS-PAGE电泳法检测各组ROP GTPase的含量和激光共聚焦显微镜对小麦微丝进行FITC荧光强度标记的测定。研究结果表明：经增强UV-B辐射后,小麦幼苗的Rop GTPase含量降低,LCSM扫描细胞原生质体形状发生改变,细胞骨架受到破坏,其被标记的荧光变暗,强度减弱,在整个UV-B处理期间均低于对照组（CK）,再以He-Ne激光处理后,其含量,形状和强度均有所提高,但仍低于对照组。由此说明,UV-B辐射能使小麦幼苗的Rop GTPase含量下降,微丝骨架受到破坏,一定剂量的激光对UV-B辐射后小麦的蛋白含量和细胞骨架有一定修复作用。Rop GTPase参与了微丝骨架重组的过程。     

Karyopherins家族与核孔转运的研究进展

大分子物质入核是靠其核内定位序列（NLS）,而核内输出是靠其核输出信号（NES）,不同的NLS和NES直接或靠配体间接的被转运受体识,目前确定的转运受体都属于同一家族－Karyopherins家族,它们可以在核和胞质间穿梭,可以与小的Ran GTPase以及核孔蛋白相结合,Ran GTPase调节运受体与转运物,配体,核孔蛋白间的结合,而这是决定核孔转运的关键。然而一部分受体转运物复合物通过核孔复合体（NPC）并不需要Ran水解GTP。     

Rab13 GTPase在大鼠睾丸中的表达及其与生精上皮周期的关系

目的初步明确Rab13 GTPase在大鼠精子发生及成熟过程中的表达情况和可能发挥的作用。方法首先通过RT-PCR技术检测了Rab13 GTPase在不同日龄大鼠睾丸组织中的表达,又利用RT-PCR和Western-blot检测了Rab13在大鼠不同组织中的表达情况,最后采用免疫组化技术检测Rab13 GTPase在大鼠不同期别生精上皮中的分布。结果 RT-PCR显示Rab13 GTPase mRNA水平在40日龄大鼠睾丸组织中表达达到最高峰;在40日龄大鼠,Rab13 GTPase在心、脑、肺、脾、睾丸等5种组织中均有表达,在肺组织中表达量最多;在精子细胞成熟过程中,Rab13在生精上皮基底部及生精细胞周围都有分布,在精子释放前则主要集中分布于生精上皮基底部。结论 Rab13 GTPase的分布,可能随生精上皮周期的变化而对精子发生过程具有一定的调节作用。     

生长素输出载体PIN家族研究进展

生长素极性运输调控植物的生长发育。生长素极性运输主要依赖3类转运蛋白: AUX/LAX、PIN和ABCB蛋白家族。生长素在细胞间流动的方向与PIN蛋白在细胞上的极性定位密切相关。PIN蛋白由1个中心亲水环和2个由中心亲水环隔开的疏水区组成。中心亲水环上含多个磷酸化位点,其为一些蛋白激酶的靶点。PIN蛋白受多方面调控,包...     

谢瓦氏曲霉间型变种YchF基因cDNA全长克隆及序列分析

从谢瓦氏曲霉间型变种抑制性差减杂交(SSH)文库中,筛选到一个子囊孢子时期差异表达的序列标签A0128.860,以其序列为模板设计特异性引物,利用RT-PCR及RACE技术克隆获得了该基因的全长cD-NA,命名为eYchF.生物信息学分析显示,该基因包含一个1182 bp的完整开放阅读框(ORF),编码393个氨基酸,相对分子质量为43.4669 kD,预测的理论等电点为6.99,包括一个保守的G domain (guanine nu-cleotide-binding domain)和一个TGS (ThrRS, GTPase, SpoT) domain,为疏水蛋白.序列同源性分析表明:该基因与棒曲霉(Aspergillus clavatus NRRL 1)的GTP结合蛋白YchF相似度为84%,谢瓦氏曲霉间型变种YchF基因的克隆及生物信息学分析为YchF的进一步研究奠定了基础.     

Rho GTPase对细胞骨架及信号通路的多重影响

Rho GTPase最基本的功能是结合和水解鸟嘌呤核苷酸，目前已从晡乳动物中分离出16种不同的Rho GTPases，其中以Rho、Rac和Cdc42最为人们关注。研究发现Rho GTPases参与基因转录、细胞周期进程的调控及多条信号通路的调节，与细胞凋亡、肿瘤侵润及细胞骨架构成关系密切。现普遍认为Rho GTPases是调节细胞功能的一类重要蛋白分子，越来越多的Rho家族成员及其调控的蛋白数量逐渐被发现和认识。     

miR-130a靶向G3BP2促进乳腺癌侵袭

目的 探讨基因预测软件Targetscan预测到的微小RNA-130a如何调节GTP酶激活蛋白SH3功能区结合蛋白2(GTPase activating protein SH3 binding protein 2,G3BP2)的表达,进而影响乳腺癌细胞的侵袭.方法 应用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测正常乳腺上...     

Gαq介导的信号通路增强RGS4蛋白表达

RGS(regulators of G protein signaling)是G蛋白偶联信号通路中一类重要的调节蛋白,通过加速Gα结合的GTP水解,即GAP(GTPase activating protein)活性,来中止G蛋白信号通路。RGS4是RGS蛋白家族中的重要成员之一,它能有效中止Gαq介导的信号通路。作者研究了Gαq蛋白对RGS4蛋白的表达调控。当在HEK293细胞中共转染这两个蛋白时,持续性激活的Gαq能特异性地显著增加RGS4蛋白的表达。蛋白降解实验结果证明这种增强作用与RGS4的降解被抑制无关,而与RGS4 mRNA表达增强有关。进一步克隆RGS4蛋白的启动子区域并研究其与RGS4表达相互关系的实验结果又表明,持续性激活的Gαq能够显著增强RGS4启动子区的转录活性,且具有时间和浓度效应。同时,转录因子结合区突变体实验证明,ICE(inverted CCAAT box element)转录因子结合区的突变显著影响RGS4基因的转录活性。以上结果表明Gαq可能通过RGS4的启动子区调控其基因的表达,促进RGS4蛋白表达。     

Rho鸟嘌呤核苷酸交换因子家族及其在疾病发生中的作用

Rho GTP酶(Rho GTPase)家族在真核生物细胞中参与细胞骨架调节、基因转录、膜泡运输等过程,扮演着分子开关的角色。Rho型鸟嘌呤核苷酸交换因子(RhoGEF)是调节Rho GTPase活性的关键因子,在Rho GTPase信号调节、组织器官的生长发育及免疫应答中起着至关重要的作用。RhoGEF与肿瘤、发育及神经类疾病、病原微生物感染等也有密切关系,对其功能的深入了解有助于人们认识某些生理和病理现象的发生机制。     

Analysis of the GTPase activity and active sites of the NG domains of FtsY and Ffh from Streptomyces coelicolor

Fifty-four homolog(Ffh)and FtsY are the central components of the signal recognitionparticle secretory pathway of bacteria.In this study,the core domain and active sites of FtsY and Ffh fromStreptomyces coelicolor,which are responsible for guanosine triphosphate(GTP)hydrolysis,were identi-fied using site-directed mutagenesis.Mutations were introduced to the conserved GXXGXGK loop of theputative GTP binding site.Mutation of the Lys residue to Gly in both FtsY and Ffh NG domains significantlydecreased the GTPase activity and GTP binding affinity.Furthermore,a structural model of the ternarycomplex of FtsY/Ffh NG domains and the non-hydrolyzable GTP analog guanylyl 5′-(β,γ-methylenediphosphonate)also revealed that each Lys residue in GXXGXGK of FtsY and Ffh provides thepredicted hydrogen bond required for GTP binding.However,in Fts Y not in Ffh,mutation of the first Glyresidue in the GXXGXGK loop disrupted the GTPase activity.In addition,protease-digesting test demon-strated that NG protein with the mutation of Lys residue was decomposed more easily.Western blot analysissuggested that in Streptomyces coelicolor,Fts Y is present in the membrane fraction and Ffh in the cytosolfraction during the mid-log phase of growth.These results indicated that Lys residue in the putative GTPbinding loop was the crucial residue for the GTPase activity of NG domain.     

植物小G蛋白的研究进展

小G蛋白(small GTPases)是近年来细胞信号转导的研究热点,包括Ras、Rho、Rab、Arf和Ran等5个亚家族.植物中存在一种特殊的小G蛋白ROP(Rho-related GTPase from plants)是Rho家族成员,在调控细胞生长发育及植物防御反应体系的建立等方面起重要作用.在植物细胞中ROP存在两种形式,一种是与GTP结合的激活态,另一种是与GDP结合的非激活态,通过这种激活态与非激活态之间的转变,ROPs作为植物生长发育过程中重要的"分子开关"参与调控多种信号转导过程.本文主要对国内外近年来有关小G蛋白的种类及其调节机制,以及植物小G蛋白ROP在花粉管生长、根毛发育、H2O2的产生、脱落酸(ABA)以及防御应答反应中的调节作用等方面的研究进展进行综述.     

用定点自旋标记的方法研究天青蛋白疏水区的结构及其与P53蛋白的相互作用

定点自旋标记技术结合电子顺磁共振(ESR)波谱技术已成为检测蛋白质结构的有力工具.本文使用该方法研究了天青蛋白疏水区的结构特征及其与p53蛋白的相互作用.围绕天青蛋白疏水区构建了6个突变体,并对其进行自旋标记.溶液中标记位点的自旋谱线表明,45及63位自旋探针的运动受到很大限制,而59及65位的标记探针是在一个宽松的环...