CaMKⅡ介导的谷氨酸受体磷酸化(英文)

钙/钙调蛋白依赖的蛋白激酶Ⅱ(Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase Ⅱ,CaMKⅡ)在脑内兴奋性突触部位丰富表达。通过催化谷氨酸受体和众多突触蛋白磷酸化,CaMKⅡ调节磷酸化蛋白在基础或细胞兴奋时的转运、分布和功能。谷氨酸NMDA受体是CaMKⅡ的直接底物,有证据表明CaMKⅡ直接与NMDA受体胞内C末端相互结合,催化一特定丝氨酸(S1303)的磷酸化。CaMKⅡ也加强谷氨酸AMPA受体的磷酸化,通过磷酸化AMPA受体C末端特定的丝氨酸(S831),CaMKⅡ增强AMPA受体的功能。此外,CaMKⅡ可与代谢型谷氨酸受体mGluR1亚型的胞内C末端结合,促进一特定苏氨酸(T871)的磷酸化,从而促进受体兴奋后脱敏。CaMKⅡ在正常状态下与mGluR5受体结合以储存于突触内,刺激mGluR5受体时,CaMKⅡ与mGluR5受体分离,转运至NMDA受体,以介导mGluR5信号对NMDA受体的增强作用。总之,CaMKⅡ与谷氨酸受体相互作用,改变受体磷酸化水平,参与受体的数量和功能以及突触传导活动的调节。     

GST-pull down方法鉴定Src激酶与PSD-95的直接结合

脚手架蛋白PSD-95通过募集多种蛋白质在包括缺血性脑中风在内的多种神经系统疾病中具有重要的作用。Src蛋白激酶家族是膜相关非受体酪氨酸蛋白激酶中最大的家族,该家族激酶含有与突触后致密蛋白PSD-95相结合的结构域。Src激酶是其家族中主要成员之一,在脑组织中表达丰富。脑缺血/再灌注引起缺血敏感区Src激酶活性的显著增强。之前的研究表明,Src激酶参与调节PSD-95酪氨酸磷酸化。本实验主要通过GST-pull down实验体外鉴定Src与PSD-95之间的直接结合。     

Cloning and Expression of EGFR Tyrosine Kinase and Construction of the Screening Model for the Enzymatic Inhibitors

表皮生长因子受体(Epidermal growth factor receptor,EGFR)属受体酪氨酸激酶(Tyrosine kinase,TK)家族,其胞内的酪氨酸激酶在细胞信号转导通路中具有十分重要的作用。许多肿瘤的发生、发展都与EGFR胞内酪氨酸激酶的异常表达密切相关。因此,EGFR胞内酪氨酸激酶的抑制剂有可能成为治疗肿瘤的有效药物。本研究从人脐静脉内皮细胞(HUVEC) 提取总RNA,采用RT-PCR获得EGFR酪氨酸激酶催化域的编码基因。将其克隆至载体pET-30a,在E.coli BL21(DE3)中进行了成功表达,采用Ni-NTA亲和层析对其进行了纯化。通过对酶的活性的测定,证明重组EGFR酪氨酸激酶蛋白具有利用ATP催化底物发生磷酸化反应的激酶活性。以该重组激酶为靶位构建了酶抑制剂筛选模型,拟对微生物代谢产物进行筛选。     

获能期间精子蛋白的酪氨酸磷酸化

哺乳动物精了获能是精子与卵子成功受精的前提。蛋白酪氨酸磷酸化对精子获能十分重要。精了获能期蛋白酪氨酸磷酸化程度增高与sAC/cAMP/PKA途径、受体酪氨酸激酶途径和非受体蛋白酪氨酸激酶途径调节有关。获能过程中酪氨酸磷酸化蛋白分布于精子细胞的不同区域,蛋白的酪氨酸磷酸化与精子功能密切相关。     

表皮生长因子受体酪氨酸激酶的克隆表达和酶抑制剂筛选模型的构建

表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor,EGFR）属受体酪氨酸激酶（tyrosine kinase,TK）家族,其胞内的酪氨酸激酶在细胞信号转导通路中具有十分重要的作用。许多肿瘤的发生、发展都与EGFR胞内酪氨酸激酶的异常表达密切相关。因此,EGFR胞内酪氨酸激酶的抑制剂有可能成为治疗肿瘤的有效药物。从人脐静脉内皮细胞（HUVEC）提取总RNA,采用RT-PCR获得EGFR酪氨酸激酶催化域的编码基因。将其克隆至载体pET-30a,在E．coliBL21（DE3）中进行了成功表达,采用Ni-NTA亲和层析对其进行了纯化。通过对酶的活性的测定,证明重组EGFR酪氨酸激酶蛋白具有利用ATP催化底物发生磷酸化反应的激酶活性。以该重组激酶为靶位构建了酶抑制剂筛选模型,拟对微生物代谢产物进行筛选。     

细胞因子信号的部分负调控因子

免疫和造血细胞的生长、分化及其他功能受到细胞因子网络的控制。由于大多数细胞因子受体缺乏胞浆段的激酶结构域 ,配体依赖的酪氨酸磷酸化由非受体酪氨酸激酶来中介。细胞因子刺激后早期激活的主要酪氨酸激酶是Ｊａｎｕｓｋｉｎａｓｅ(ＪＡＫ)家族。事实上 ,ＪＡＫ ＳＴＡＴ途径是许多细胞因子激活基因转录最重要机制之一。当细胞因子结合到细胞表面的受体 ,引起受体的二聚化 ,进而活化ＪＡＫ激酶 ,活化的ＪＡＫ激酶反过来磷酸化细胞因子受体 ,导致其他的信号分子如ＳＴＡＴ家族蛋白的介入并被激活 ,活化的ＳＴＡＴ转入细胞核 ,激活大量细…     

接头蛋白Gab1的结构及功能研究进展

Gab1蛋白属于接头蛋白Gab家族,该家族蛋白因能与生长因子受体结合蛋白2（Grb2）相结合而得名。作为接头蛋白,Gab1蛋白能被多种受体酪氨酸激酶或非受体酪氨酸激酶激活,接受胞外多种生长因子、细胞因子和一些T/B细胞抗原受体的刺激,介导PI3K/Akt和Ras/MAPK等多条信号转导途径,具有促进细胞生长、迁移、调节免疫等多种生物学功能,与糖尿病、肿瘤、心血管疾病等的发生发展密切相关。     

ErbB途径研究进展

ErbB是与癌症有关的典型的受体酪氨酸激酶,正常情况下在器官发生过程中介导细胞间相互作用。ErbB信号转导途径是配基与单体受体酪氨酸激酶结合,通过受体二聚体化和酪氨酸残基的自磷酸化激活细胞质的催化功能,ErbB途径同时具有接收激素,神经转化因子和淋巴因子等的作用,其家族成员已有很多并仍有新的发现。     

蛋白酪氨酸磷酸酶-PEST在生理调节及相关疾病中的作用

蛋白质分子中酪氨酸残基可逆性的磷酸化是细胞内信号分子传导的基本方式。两类作用相反的酶参与磷酸化的调节:蛋白酪氨酸激酶(protein tyrosinekinase,PTK)和蛋白酪氨酸磷酸酶(protein tyrosine phosphatase,PTP)。含脯氨酸-谷氨酸-丝氨酸-苏氨酸(P-E-S-T)结构域的蛋白酪氨酸磷酸酶(PTP-PEST)属于非受体型酪氨酸磷酸酶类,其本身能与多种蛋白质相互作用,并在细胞迁移、免疫细胞活化和胚胎发育等生理过程中发挥重要作用。本文对PTP-PEST的结构特点、生理功效、介导的信号传导途径和近年来PTP-PEST在疾病中的作用作一综述。     

AMPA受体的磷酸化与突触可塑性

突触可塑性在学习记忆中发挥了重要作用,AMPA(α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole propionic acid,AMPA)受体功能和运输的调节是突触可塑性机制研究的重要环节。在突触可塑性发生过程中,激酶和磷酸酶能够调节AMPA受体C末端的磷酸化水平,进而影响AMPA受体运输。对于AMPA受体磷酸化的研究能够加深我们对突触可塑性机制的理解。     

汉滩病毒G1蛋白胞质区ITAM样基序功能的研究

汉滩病毒(HTNV)的G1蛋白胞质区尾段包含保守的免疫受体酪氨酸活化基序(ITAM)样基序,该基序与许多重要的免疫受体胞质区ITAM基序同源性较高。为了研究HTNV的G1 ITAM样基序的免疫信号转导功能,首先人工合成了一段保守的酪氨酸残基磷酸化的G1 ITAM样基序多肽,应用体外蛋白激酶共沉淀实验,分别从Jur-kat细胞和Raji细胞裂解物中初筛到5~9种与该基序相互作用的磷酸化蛋白或激酶;然后通过突变体分析、体外磷酸化实验和体外激酶共沉淀-免疫印迹分析,进一步确证了G1 ITAM样基序在体外可以与Src家族蛋白酪氨酸激酶(PTK)Lyn、Fyn及其下游Syk家族激酶Syk、ZAP-70相互作用,而这种相互作用依赖于该基序中两个高度保守的酪氨酸残基的存在。上述研究表明,HTNV G1蛋白胞质区包含一个高度保守的功能性ITAM样基序,该基序在体外可以与TCR和BCR信号转导中关键的PTK相互作用,为进一步探讨HTNV G1蛋白ITAM样基序在肾综合征出血热(HFRS)免疫信号传递中的作用奠定了基础。     

突触可塑性调节过程中蛋白质磷酸化修饰的研究进展

突触可塑性可以导致神经元传递效率的改变,是神经系统发育、学习记忆等脑的高级功能活动中细胞功能的重要基础。蛋白质磷酸化修饰通过蛋白激酶和蛋白磷酸酶之间的动态平衡对突触可塑性和突触传递的长期调节,参与各种脑疾病(包括精神疾病和神经退行性疾病)的发生发展。本文综述了磷酸化修饰和突触可塑性的关系,重点介绍了长时程增强和长时程抑制相关的离子型谷氨酸受体磷酸化修饰研究进展,以期为神经元突触可塑性改变相关的脑疾病研究提供新的思路。     

受体、突触和记忆

大脑中神经元突触间的信号传递是由许多神经递质受体介导的。在过去,Richard L．Huganir实验室一直致力于神经递质受体功能调节的分子机制。而最近,该实验室又聚焦到大脑中一种最主要的兴奋性受体的研究——谷氨酸受体。谷氨酸受体主要可以分为两大类：AMPA受体和NMDA受体。AMPA受体主要介导了快速的兴奋性突触传递;而NMDA受体则在神经可塑性和发育中起到重要作用。实验发现,AMPA受体和NMDA受体都可以被一系列的蛋白激酶磷酸化,而磷酸化的水平则直接影响了这些受体的功能特性,包括通道电导和受体膜定位等。AMPA受体磷酸化的水平同时还在学习和记忆的细胞模型中发生改变,如长时程增强（LTP）和长时程抑制（LTD）。此外,AMPA受体中GluR1亚单位的磷酸化对于各种形式的可塑性以及空间记忆的维持有重要的作用。实验室主要研究突触部位谷氨酸受体在亚细胞水平的定位和聚集的分子机制。最近,一系列可以直接或间接与AMPA和NMDA受体相互作用的蛋白质得以发现,其中包括一个新发现的蛋白家族GRIPs（glutamate receptor interacting proteins）。GRIPs可以直接和AMPA受体的GluR2／3亚单位的C端结合。GRIPs包含7个PDZ结构域,可以介导蛋白与蛋白直接的相互连接,从而把各个AMPA受体交互连接在一起并与其他蛋白相连。另外,GluR2亚单位的c端还可以和兴奋性突触中的蛋白激酶C结合蛋白（PICK1）的PDZ结构域相互作用。另外,GluR2亚单位的C端也可以与一种参与膜融合的蛋白NSF相互作用。这些与AMPA受体相互作用的蛋白质对于受体在膜上的运输以及定位有至关重要的作用。同时,受体与PICK1和GRIP的结合对于小脑运动学习中的LTD有重要作用。总体上说,该实验室发现了一系列可以调节神经递质受体功能的分子机制,这些工作提示受体功能的调节可能是?     

糖尿病中蛋白酪氨酸磷酸酶的研究进展

糖尿病是由于胰岛素分泌不足或胰岛素抵抗引起的以血糖升高为特征的代谢性疾病。有研究发现一些蛋白酪氨酸磷酸酶(proteintyrosine phosphatases,PTP)在胰岛素受体信号途径、胰岛素分泌和胰腺β细胞受自身免疫细胞攻击等生理或病理过程中起重要作用。以PTP1B、TCPTP和LYP为代表的PTP通过将底物去磷酸化,拮抗激酶催化的磷酸化反应,在一些信号通路中起到负相调节的作用。在糖尿病患者中发现这些PTP的单核苷酸突变使蛋白表达增加或酶活力增强,因而施用这些潜在靶蛋白的小分子抑制剂成为治疗1型或2型糖尿病可能的新疗法。而PTPIA-2/IA-2β的胞内磷酸酶结构域被发现是大量1型糖尿病患者的自身免疫原,因此可针对PTPIA-2/IA-2β发展早期诊断并预防1型糖尿病的试剂盒。     

血管内皮生长因子受体1酪氨酸激酶的克隆、表达和功能

血管内皮生长因子受体 1(Flt 1)在血管生成过程中起着重要的作用。Flt 1胞内域的酪氨酸激酶直接参与了VEGF与Flt 1结合后的胞内信号转导途径。在原核系统中表达得到具有酶活性的Flt 1酪氨酸激酶融合蛋白 ,并进行了初步的性质研究。利用逆转录PCR技术从人肝癌组织总RNA中得到Flt 1酪氨酸激酶区的cDNA ,将其克隆到表达载体质粒 pGEX KG中 ,并在大肠杆菌BL2 1(DE3) pLysS中表达、纯化 ,得到可溶的Flt 1酪氨酸激酶融合蛋白 (GST F)。虽然GST F不包含目前已知的磷酸化位点 ,但研究表明GST F能够进行自磷酸化反应 ,并且其活性需要镁离子或锰离子的参与。同时发现GST F能够磷酸化合成底物 polyE4Y ,而不能作用于MBP和Src相关肽。底物磷酸化时最适的镁离子和锰离子浓度分别为 15mmol/L和 0 .5mmol/L。GST F为寻找抗肿瘤药物提供了一个有效工具     

C-激酶在跨膜信息传递中的作用

C-激酶(PKC)在跨膜信息传递中具有重要作用,其作用过程与A-激酶、G-激酶、Ca²⁺·CaM蛋白激酶相互区别而又紧密联系。C-激酶系通过催化多种蛋白特别是胰岛素受体,生长因子受体、钙调蛋白等生理活性蛋白的Ser/Thr残基磷酸化,以调节细胞代谢,分化、生长、增殖乃至癌变。     

运动调节神经细胞自噬改善阿尔茨海默病

自噬作为细胞内的一种分解代谢途径,可将胞质中异常聚集的蛋白质、受损细胞器及其他细胞成分转运至溶酶体进行降解,以维持蛋白质稳态和细胞代谢平衡。研究表明,阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)脑内β淀粉样蛋白(amyloid-β, Aβ)沉积、Tau蛋白异常磷酸化和突触可塑性失调与细胞自噬紊乱有关。适宜的运动能够调节神经细胞自噬水平和抑制AD动物脑内的多种病变,但具体机制尚不明确。综述近期研究成果发现,运动可能通过以下途径保护大脑和改善AD:(1)运动可以激活AMP依赖的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase, AMPK)和抑制哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin, mTOR)信号诱导自噬启动,提高自噬流和自噬溶酶体的降解,从而促进Aβ和磷酸化Tau蛋白的自噬清除。(2)运动增加脑内脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)表达,经由BDNF/酪氨酸激酶受体B(tyrosine kinase receptor B, TrkB)信号,以及磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol-3-kinases, PI3K)/蛋白质丝氨酸苏氨酸激酶(protein-serine-threonine kinase, AKT)信号途径调节自噬流,从而介导BDNF诱导的突触可塑性。(3)运动可能通过调节神经细胞自噬,维持神经递质稳态和突触传递。     

KDR酪氨酸激酶的克隆表达及纯化

VEGF作为一种血管内皮细胞有丝分裂原,通过与内皮细胞表面特定受体结合,从而导致新生血管的形成,其中VEGFR-2(KDR/FIk-1)在肿瘤血管形成中起重要作用,因此其抑制剂有可能发展成为治疗肿瘤的新药.采用大肠杆菌成功表达了具有酪氨酸激酶活性的KDR酪氨酸激酶催化域(KDR-CD).采用RT-PCR从人脐静脉内皮细胞中提取总RNA,获得KDR-CD的编码基因,将其克隆至pET-30a载体,在E. coli BL21(DE3)中进行了成功表达,采用Ni-NTA亲和层析对其进行了纯化,Western blotting结果显示表迭的KDR-CD蛋白自身磷酸化,重组KDR-CD蛋白具有利用ATP催化底物发生磷酸化反应的激酶活性.     

酒精对γ-氨基丁酸转运蛋白I（GAT1）功能调节方式的初步研究

已有报道GABA能系统参与酒精耐受和成瘾。我们实验室先前的研究表明急性和慢性酒精处理能快速增强小鼠中枢神经系统γ-氨基丁酸转运蛋白(GATs)的功能,但不影响中枢神经系统GAT1的基因表达水平;GABA转运蛋白对底物的亲和性也未发生变化。在本文中,我们用免疫荧光实验发现酒精处理后,GAT1蛋白向突触体质膜一侧聚集。蛋白磷酸化检测实验显示突触体内GAT1蛋白上丝氨酸、苏氨酸及酪氨酸的磷酸化水平降低。这些结果提示酒精通过刺激GAT1蛋白从胞内转位到突触质膜上而提高GABA重摄取的功能,GAT1蛋白去磷酸化可能在此过程中发挥了重要作用。