免疫系统利用废弃蛋白质

在 4月 13日的Ｎａｔｕｒｅ上的一篇报道指出 ,人类细胞所建造的蛋白质中有 30 %的新蛋白质是不被利用的废弃蛋白质 ,它们在细胞装配线上滚动后跌落 ,立刻被拆成碎片而重新再利用 ,这是因为它们不能折叠成适当的三维结构。病毒中也有这种变形的蛋白质。病毒蛋白老化后被蛋白酶体切碎 ,才有可能传送到感染细胞表面 ,被免疫细胞探测到以致被消灭。蛋白酶体是一种管状细胞结构。不论细胞或病毒 ,其制造的新蛋白质若发生错折叠便会立刻被蛋白酶体降解 ,科学家称这种错折叠的蛋白质分子为“有缺陷的核糖体产物” ,即ＤＲｉＰｓ。在最初的实验中 ,…     

热休克蛋白的生物医学功能

热休克蛋白（Ｈｓｐ）是真核细胞和原核细胞在应激条件下产生的一种蛋白质,在正常状态的细胞中也广泛存在。Ｈｓｐ是生物种系发育中最保守的蛋白质之一,其主要功能是促进新生多肽的正确折叠并维持折叠状态,从而发挥调节细胞生长、分化、生存的功能。Ｈｓｐ还有调节免疫功能、参与疾病发生的作用。     

用计算机模拟研究蛋白质链的折叠

人体所制造的每个蛋白质开始都是一条长链,该长链必须自身折叠成适当的形状才能行使蛋白质的特殊功能。为了洞悉蛋白质的折叠过程,有人曾经开发了数学模型试图捕获蛋白质单链如何迅速折叠成正确的构型。现在Ａｌｂｕｑｕｅｒｑｕｅ的圣地亚国家实验室的计算机科学家ＳｏｒｉｎＩｓｔｒａｉｌ与麻省理工学院的生物学家及计算机科学家合作,用计算机模拟揭示了一条蛋白质链如何干扰另一条蛋白质链折叠的现象。这项工作首次提供了线索来设计能够保持必要而复杂折叠过程的实验室蛋白质序列,也可帮助了解某些蛋白质折叠错误的机制,这些蛋白质…     

内质网未折叠蛋白应答

<正>生命每时每刻都在制造蛋白质,大部分蛋白质需要经过翻译后修饰并进一步折叠出正确空间结构后被运输到特定位置发挥正确生物学功能。然而细胞在营养缺乏、病毒感染等不利环境下,容易导致蛋白质修饰异常而破坏蛋白质折叠,造成大量未折叠蛋白质积累而损伤细胞功能。为此,细胞需通过三方面调整来适应环境,包括减少翻译以缓解新生蛋白的折叠需求;降解未折叠蛋白质以减轻损伤;增加细胞伴侣蛋白表达以协助蛋白质折叠,这个过     

分子伴侣的多重功能

分子伴侣(molecular chaperone)在原核生物和真核生物的细胞中广泛存在.分子伴侣可稳定未折叠或部分折叠的多肽,并防止不适当的多肽链内或链间相互作用;有些分子伴侣也可与天然构象的蛋白质相互作用以促使寡聚态蛋白质发生结构重排.基于分子伴侣能识别并调节细胞内多肽的折叠,因此它们还具有介导线粒体蛋白跨膜转运,调控信息传导通路和转录、复制,以及参与微管形成与修复等功能.     

非折叠蛋白质应答对人胚肾细胞293A迁移特性的影响

为了研究非折叠蛋白质应答对器官发生的影响,应用衣霉素诱导非折叠蛋白质应答并观察其对人胚肾细胞系293A迁移特性的影响。在实验中,应用划痕法对细胞迁移进行观察,并应用细胞黏附实验、荧光染色技术、扫描电镜技术及免疫印迹实验分别对细胞黏附特性、微管及微丝、细胞表面边缘的突起及小分子GTPase的表达水平进行研究。结果表明,非折叠蛋白质应答可以抑制细胞迁移,进一步的研究发现,非折叠蛋白质应答可以降低细胞的黏附能力、引起细胞骨架的重排、抑制伪足的形成并降低RhoA的表达水平。这提示,非折叠蛋白质应答可能通过抑制应激细胞的迁移为应激细胞的功能修复赢得了时间,在器官发生过程中发挥作用。     

比利时生物学家发现细菌对抗氧化的自卫机制

比利时的生命科学家发现细菌有一种独特的机制，能抑制氧化对细胞的有害影响。他们通过修饰大肠杆菌的DNA揭示了这种机制的存在，该机制能够修复细胞中已经被氧化破坏的蛋白。科学家表示，在人类中也存在着一个相似的修复系统。这项研究结果发布在《Science》上。     

HSP70抗原呈递分子的研究进展

热休克蛋白７０（ＨＳＰ７０）是广泛存在于原核和真核细胞中的一组高度保守的蛋白质分子家族,其主要功能是促进与维持新生多肽的正确折叠,并且调节细胞的生长、发育、分化、死亡。ＨＳＰ７０还是免疫系统识别的主要抗原,在抗原的加工、处理和呈递以及效应Ｔ细胞的激活过程中扮演着重要角色。来自同源肿瘤成份的ＨＳＰ治疗小鼠肿瘤具有明显的效果,是肿瘤肽的高效传递系统,是ＣＤ＾＋８Ｔ细胞激活的佐剂。了解其功能对某些疾病发     

真核细胞中的铜转运系统

近年来,铜的分子生物学研究取得了很大进展[1]。铜分子伴侣就是一类新发现的物质,它们在真核细胞铜和铁转运系统中发挥了重要作用,同时也具有内稳态因子的功能[2]。分子伴侣的名称最初是由Ｌａｓｋｅｙ等于1978年提出的。1987年,Ｅｌｌｉｓ将凡是能够促进蛋白质折叠和组装,而自身不是折叠或组装产物一部分的一类蛋白质统称为分子伴侣[3]。金属的分子伴侣是近几年的研究成果,但指的是胞质内帮助金属离子运输进入细胞并达到其最终受体(通常是一些酶,如细胞色素Ｃ氧化酶等)而自身又不参与受体组装的蛋白质,它们起到了胞内金属离子转运体(ｔｒａ…     

氨基酰-tRNA合成酶编校功能缺陷引发的疾病

氨基酰-tRNA合成酶(aminoacyl-tRNA synthetase,aa RS)负责催化氨基酸与对应的tRNA生成氨基酰-tRNA,参与蛋白质的生物合成。aaRS除可以活化其对应的氨基酸外,也可误活化一些与对应氨基酸相似的非对应氨基酸。基于此,aaRS进化出一种编校功能,可以水解误活化或误氨基酰化的氨基酸,保证翻译的正确进行。一旦某种特定的aaRS的编校功能受损,会导致非对应氨基酸误掺入蛋白质,引起蛋白质误折叠。细胞通过上调热休克蛋白来帮助误折叠蛋白质重折叠。误折叠的蛋白质可能会聚集,引起ER应激,或通过泛素化-蛋白酶体途径降解。若超过细胞修复功能所能承受的范围,细胞会凋亡,对于多细胞生物来说,可能会引起一系列疾病,而对于单细胞生物来说,生长会受到抑制,严重的会直接死亡。     

直接作用于DNA修复的抗癌蛋白

1994年科学家首次认识到ＢＲＣＡ1基因突变可引起遗传性乳癌 ,后来别的科学家发现某些有该缺陷基因的妇女并无乳癌的家族史。现在科学家估计所有遗传性乳癌中约有 5 0 %是由ＢＲＣＡ1基因突变引起的 ,而几乎所有兼有卵巢癌与乳癌家族史的家族成员都携带ＢＲＣＡ1基因。ＢＲＣＡ1基因在正常时编码一个肿瘤抑制蛋白ＢＲＣＡ1。先前的遗传学研究提示该蛋白质抵抗癌症是靠其帮助修复损伤的ＤＮＡ。新近有遗传学证据证明 ,缺乏该蛋白质的小鼠暴露于放射线后便发生高比率ＤＮＡ突变。而且ＢＲＣＡ1基因在哺乳类基因组中的位置靠近其他的ＤＮＡ修复…     

CHEK2基因突变增加乳癌发病率

一项新研究发现 ,有一种突变与几种癌症有关 ,其使妇女的乳癌发病率增加一倍 ,而使男子的某些低危险率的癌症显著地增加危险率 .一种称为ＣＨＥＫ2或ＣＨＫ2的基因编码一种正常译本的蛋白质 ,该蛋白质发出信号使ＤＮＡ受损伤的细胞信止分裂 .该蛋白质似乎活化抗癌基因ＢＲＣＡ1和ｐ5 3所编码的蛋白质 .ＣＨＥＫ2基因及其蛋白质是如何作用的还远未搞清楚 .但是 ,在早些时候研究者指出 ,在一种包括乳癌、脑癌和结缔组织癌—肉瘤的综合征中有ＣＨＥＫ2突变 .ＢＲＣＡ1的突变比ＣＨＥＫ2缺损的危害性大 .许多研究证明 ,带有ＢＲＣＡ1突变的妇女…     

一种导致肥胖的荷尔蒙被发现

一种导致肥胖的荷尔蒙被发现美国科学家通过研究一些肥硕老鼠的大脑,发现里面一种名为ＭＣＨ的荷尔蒙特别多,同时试验把ＭＣＨ荷尔蒙注射到老鼠身上,结果发现它们食量大增,身体在数周内迅速变胖。科学家们指出,有些人过份肥胖,原因是体内的一种与暴食暴饮有关的荷尔...     

跨损伤合成的ＤＮＡ聚合酶：—一类新的ＤＮＡ聚合酶

细胞虽然拥有多种修复途径,但有些ＤＮＡ损伤仍不可避免地会逃避修复而在基因组上保留下来,细胞跨损伤ＤＮＡ的合成的分子机制一直是ＤＡＮ修复中的主要的未解决问题之一,最近通过对一类结构相关性UmuC/DimB蛋白质超家族成员的研究发现它们具有ＤＮＡ聚合酶功能,这类新发现的ＤＮＡ聚合酶不同于经典的复制性ＤＮＡ聚合酶,它们能以易误／突变（error-prone/mutagenic)或无误（error-free)方式进行跨损伤（translesion)ＤＮＡ合成,并且从细胞到人在进化上功能保守。     

CHOP/GADD153 在内质网应激介导细胞凋亡中的研究进展

内质网(endoplasmic reticulum,ER)广泛存在于真核细胞中,是负责细胞中分泌性蛋白合成和折叠的细胞器。20世纪70年代开始发现了许多干扰内质网功能的因素可直接或间接使内质网中未折叠的蛋白质堆积,使细胞处于应激状态(ER stress),细胞通过未折叠蛋白质反应(unfolded protein response,UPR)来适应内质网应激。未折叠蛋白质反应途径(UPR pathway)是一种信号转导途径,最早在酵母中阐明。近年来对哺乳动物细胞未折叠蛋白质反应途径的研究也获得了重要成果。毒性、缺氧、病毒感染等不良刺激可使细胞内环境的稳态受到破坏,诱发一系列内质网应激反应(ER stress)来维持细胞的正常功能。当细胞受到持续而强烈的刺激时,不能缓解内质网应激状态,细胞会走向凋亡。近年来的研究发现,CHOP/GADD153作为一种前凋亡分子,在内质网应激介导的细胞凋亡中发挥着重要作用,参与肿瘤、阿尔茨海默、糖尿病等诸多疾病的发生和发展过程。     

跨损伤合成的DNA聚合酶——一类新的DNA聚合酶

细胞虽然拥有多种修复途径,但有些DNA损伤仍不可避免地会逃避修复而在基因组上保留下来,细胞跨损伤DNA合成的分子机制一直是DNA修复中主要的未解决问题之一.最近通过对一类结构相关性UmuC/DinB蛋白质超家族成员的研究发现它们具有DNA聚合酶功能.这类新发现的DNA聚合酶不同于经典的复制性DNA聚合酶,它们能以易误/突变(error-prone/mutagenic)或无误(error-free)方式进行跨损伤(translesion)DNA合成,并且从细菌到人在进化上功能保守.     

犬瘟热病毒细胞膜受体的鉴定

犬瘟热病毒（ＣＤＶ）敏感细胞Ｖｅｒｏ用ＳＤＳ或ＲＩＰＡ溶解缓冲液溶解,利用病毒铺覆蛋白印迹技术（ＶＯＰＢＡ）鉴定犬瘟热病毒疫苗株（ＣＤＶ－ｏｎｄｅｓｔｅｐｏｏｒｔ）的细胞受体。结果发现,在Ｖｅｒｏ细胞上有两组ＣＤＶ结合蛋白质,即高分子量组蛋白质（１２７ｋＤ、１２０ｋＤ、１１０ｋＤ）与低分子量组蛋白质（２７ｋＤ和３０ｋＤ）。这些ＣＤＶ结合蛋白组分的性质及在ＣＤＶ致病中的作用有等进一步研究。     

未折叠蛋白响应的激活机制

未折叠蛋白在内质网（endoplasmic reticulum,ER）腔中累积造成ER应激，此时细胞启动未折叠蛋白响应（unfolded protein response,UPR）以恢复蛋白质稳态。目前已知有三种UPR感受器，即IRE1、PERK和ATF6，它们均为ER跨膜蛋白，在ER应激时被激活并启动下游UPR信号通路。虽然UPR感受器最早是在研究细胞如何应对ER应激时发现的，但它们如何感知ER应激至今未得到完满的回答。随着研究的深入，人们发现UPR的功能不仅限于维持蛋白质稳态，而UPR感受器也不是只对未折叠蛋白累积作出响应。本文对UPR的发现及其经典通路作一介绍，着重阐述目前已知的UPR感受器的激活机制，并就UPR和ER应激关系以及该领域存在的问题进行讨论。     

神经干细胞能修复受损脊髓

最近,美国加州大学的科学家发明了一种巧妙的方法,使蛋白质练起了瑜伽,并通过实时检测,最终证实在蛋白质折叠过程中存在一种中间过程。这是研究人员首次直接观察蛋白质折叠过程中形成的中间状态,成果发表在9月23日的《科学》杂志上。在此之前,科学家曾     

隐藏在人类DNA中的类HIV基因

美国科学家ＢｒｙａｎＲ.Ｃｕｌｌｅｎ及其同事在1999年11月的ＰｒｏｃＮａｔｌＡｃａｄＳｃｉＵＳＡ上发表了他们对与ＨＩＶ蛋白Ｒｅｖ相似的类Ｒｅｖ的分析报告。这种类Ｒｅｖ存在于人类逆转录病毒Ｋ(ＨＥＲＶＫ)中。该病毒在250万年前首次感染古代猴子的生殖细胞(精子或卵),然后在猴子后代的每一个细胞中传代生存,而这种猴子的后裔中包括人类的祖先。研究者说,在漫长的年代里,这种感染很可能出现数十次,使人的基因组中产生ＨＥＲＶＫ基因的50个以上不同的拷贝。这种病毒在进化过程中只保留几个基因,它们仍可制造蛋白质。几年前,德国研究…