瞬时受体电位M8离子通道功能及其翻译后修饰调节机制

瞬时受体电位M8(transient receptor potential melastatin 8, TRPM8)又称冷及薄荷醇感受器,位于细胞膜或细胞器膜上,是瞬时受体电位(transient receptor potential, TRP)通道超家族中的一员。TRPM8通道分布广泛,是一个非选择性阳离子通道,可作为冷热传感器和冷痛传感器进行信号传导,参与众多生物过程的调节,在维持细胞内外稳态、控制离子进出细胞方面具有重要作用。研究发现,蛋白质翻译后修饰(post-translational modification, PTM)通过调控TRPM8通道的功能,进而影响多种疾病的发生和发展。因此,探究TRPM8的翻译后修饰的过程,对深入了解TRPM8的功能及调控机制是十分必要的。目前,已报道的TRPM8翻译后修饰包括磷酸化、泛素化和糖基化等,它们能够调控蛋白质的相互作用和改变TRPM8离子通道的活性,从而调控细胞增殖、迁移和凋亡。值得注意的是,TRPM8的表达与前列腺癌、膀胱癌和乳腺癌等多种癌症密切相关。本文将从TRPM8离子通道的结构出发,系统地阐述TRPM8蛋白翻译后修饰和激动剂、...     

综述——新型纳米生物材料的研发：医学纳米颗粒对类细胞膜作用的仿真研究进展

细胞膜是包围细胞质、维持细胞内部组分动态平衡的一个半透膜,参与细胞黏附、离子传导、信号传导等分子生物学过程．类细胞膜提供了有效的模型研究这些生物学过程,故而分子层面上研究医学纳米颗粒对类细胞膜的作用有助于评估纳米颗粒的生物安全性以及促进纳米颗粒的生物医学应用．本文初步探讨了医学纳米颗粒对类细胞膜作用的仿真研究进展,并在此基础上结合膜生物物理学的研究热点对后续的研究进行了展望．     

穿孔素的研究进展

穿孔素（PFP）是主要由CTL和NK细胞产生的一种糖蛋白,通过在靶细胞膜上形成活性孔道使靶细胞渗透压改变而溶解,或者与颗粒酶协同作用而诱导靶细胞凋亡,它的表达受IL-2、IL-4、IL-6、IL-7、IL-12、IFNs和TGF-β等细胞因子的调节,PFP介导的细胞毒性在抗感染免疫中起重要作用,参与负调控免疫应答,与自身免疫病,肿瘤和移植排斥反应等疾病密切相关。     

小鼠巨噬细胞膜快速超极化和凋亡

 利用激光扫描共聚焦显微技术、流式细胞术、TUNEL染色技术、FRAP技术等对大剂量地塞米松诱导小鼠腹腔巨噬细胞凋亡过程中膜通透性、膜脂流动性、膜电位等膜生物物理性状改变进行了研究 .结果显示 ,大剂量地塞米松诱导小鼠腹腔巨噬细胞快速凋亡 .凋亡巨噬细胞膜脂流动性升高 ,尤为显著的是 ,膜电位快速超极化 ,胞浆游离 Ca2 + 加速超极化 .结果表明 ,细胞膜电位变化与巨噬细胞这一非兴奋细胞凋亡密切相关     

几种原生动物及其分裂各期膜电位的测定

原生动物属单细胞生物,它们虽然只有一个细胞,但却代表一个完整的、独立的有机体。原生动物的细胞膜在其生命活动中起着极其重要的作用。膜电位的变化与细胞膜的活动状态密切相关。因此测定其细胞膜的电位变化,来探索这变化与其生命活动之间的关系,可能提供有意义的资料。     

纳米颗粒对细胞膜的作用

纳米颗粒在生物医学领域有着广泛的应用前景。在纳米颗粒与细胞相互作用的研究中,颗粒对细胞膜作用的相关研究,对揭示纳米颗粒的生物效应是至关重要的。纳米颗粒对细胞膜的影响有很多种,主要体现在对细胞膜结构和性质,以及对膜上生物大分子(蛋白质等)功能的影响等方面。这里综述了近年来纳米颗粒对细胞膜作用的相关研究成果,分别从颗粒的自身物理化学性质(尺寸、形状、表面形貌、亲疏水性质、表面电荷、特异性修饰等)、颗粒与细胞作用的环境因素,以及外界能量对颗粒与细胞膜作用的调控三个方面出发,就纳米颗粒作用对细胞膜影响的问题分别进行了分析和总结。     

冻融作用对冻土区微生物生理和生态的影响

不同时空尺度的冻融过程导致冻土温度变化及水的相变和迁移,改变着微生物生境的物理和化学性质。冻融过程可改变细胞内外渗透压平衡,且冰晶生长过程能损伤细胞膜和细胞器。限于营养、氧气等其它极端不利条件,不少细胞逐渐转入休眠状态以度过难关;微生物DNA、蛋白质的合成和能量代谢仅用于维持细胞生存。冻融作用通过改变细胞代谢模式而影响微生物参与的寒区碳氮元素的生物地球化学循环。多年冻土层保存了不同地质时期微生物种群的多样性,作为物理和生物地球化学屏障,可有效削弱地表过程和地壳本底辐射对微生物的影响。在长期的适应过程中,微生物发展了相应的耐受机制,从结构和功能方面,细胞和分子水平上应对冻土环境和冻融过程。这可为寻找地外寒冷星球上可能的生命形式提供一些线索。     

线粒体PT孔参与甘草诱导MGC-803细胞凋亡的调控

不久前我们从中药中首次筛选发现了甘草能显著诱导胃癌MGC-803细胞凋亡,本文进一步研究甘草诱导MGC-803细胞凋亡过程中凋亡百分率、线粒体膜电位、胞内游离钙、DNA电泳和细胞膜通透性以及染色质DNA凝聚的时相变化,并研究了线粒体PT孔专一抑制剂环孢菌素A(CsA)对凋亡过程的影响.我们观察到,细胞膜通透性增强、胞内游离钙升高和线粒体膜电位下降为细胞凋亡的早期事件,先于凋亡峰出现、染色质凝聚和DNA电泳梯状条带出现,CsA明显抑制线粒体膜电位下降,细胞膜通透性增强和胞内游离钙变化,并极大程度地延迟细胞凋亡过程.结果提示,钙和CsA敏感性的线粒体PT孔开放参与甘草提取物诱导MGC-803细胞凋亡的调控.     

牛磺酸跨膜转运的意义及机制

牛磺酸是正常存在于体内的含硫氨基酸,其跨膜转运对细胞渗透压的维持及细胞内外Ca~(2 )的稳态调节具有重要的作用。心肌细胞膜上存在Na~ /taurine协同转运系统。牛磺酸跨膜转运主要受Na~ 的调控,另外,渗透压、Ca~(2 )和K~ 等亦影响牛磺酸的转运。牛磺酸转运蛋白的克隆为进一步研究牛磺酸跨膜转运的 机制提供了新的手段。     

钾通道与自噬

K~+通道是广泛分布于细胞膜上、亚型众多的一类离子通道,它们通过参与静息电位形成、物质运输、酶活性和胞间通讯等过程影响细胞的多种生理功能。自噬是机体维持细胞内代谢平衡的一种重要机制,自噬的异常会导致多种疾病的发生和发展。新近文献报道,钾通道与细胞的自噬密切相关。本文简要综述了K~+通道调节自噬通路、自噬通量或自噬溶酶体形成等方面的研究进展,并探讨了K~+通道调控细胞自噬的生理学意义。     

李斯特菌诱导宿主细胞骨架重排与磷脂酶D

无论是免疫细胞对病原体的主动吞噬,还是病原体诱导非吞噬细胞的被动吞噬,均是不同细胞膜受体介导的细胞肌动蛋白骨架重排过程,受到单体G蛋白和肌动蛋白骨架相关蛋白的精密调控。细胞内重要信号蛋白,磷脂酰胆碱专一性磷脂酶D(PLD)的活性变化与细胞肌动蛋白骨架重排密切相关,其参与调节了由抗体受体(FcγR)及补体受体(CR3)介导的免疫细胞的主动吞噬,而细胞肌动蛋白骨架解聚蛋白cofilin被磷酸化后可与PLD结合并激活PLD,进而调节肌动蛋白骨架重排。另一方面,cofilin磷酸化状态严格调控李斯特菌感染细胞过程中的肌动蛋白骨架重排。因此,阐明PLD是否在李斯特菌感染细胞过程中被激活并参与调节肌动蛋白骨架重排,将有助于揭示PLD激活对感染发生的调控作用,对透彻理解细菌感染宿主细胞的分子机制具有重要意义。     

低浓度哇巴因对人白血病细胞株Jurkat 的生长调控作用及其分子 机制初步研究

目的:观察低浓度哇巴因对人白血病细胞株Jurkat生长的影响并初步探讨哇巴因特异性调节Jurkat细胞生长的机制。方法:分别用不同低浓度哇巴因作用于人白血病细胞株Jurkat后,采用四甲基偶氮唑盐MTT法检测细胞增殖情况、流式细胞学FCM技术检测细胞凋亡情况以及细胞内线粒体膜电位变化情况,Western blot法观察哇巴因对Jutkat细胞膜表面钠钾ATP酶的表达调节作用。结果:MTT及FCM检测结果表明随着哇巴因浓度的增高,哇巴因对Jurkat细胞的增殖抑制及促凋亡作用越明显。WesternBlot结果显示30nM及50nM哇巴因作用于Jurkat细胞株48h后引起细胞钠钾ATP酶表达下调,[3H]-哇巴因结合实验结果显示在Jurkat细胞株随着哇巴因作用浓度升高,细胞膜钠泵对哇巴因的亲和力逐渐下降。结论:低浓度哇巴因即可抑制白血病细胞株Jurkat增殖并诱导其凋亡。这种特异性细胞生长调控作用与哇巴因引起的细胞膜钠钾ATP酶表达变化相关,最终引起细胞内线粒体膜电位发生变化,释放相关凋亡蛋白,诱导细胞凋亡。     

干扰素诱导蛋白家族成员IFI16在肿瘤中作用的研究进展

IFI16是干扰素诱导蛋白p200家族中的人成员蛋白。IFI16作为多功能效应蛋白参与细胞生长、分化、衰老、凋亡及作为天然DNA感受器参与细胞天然、被动免疫反应过程。近年发现IFI16异常表达与多种肿瘤的发生密切相关。IFI16依不同组织或细胞呈现不同的"抗肿瘤"或"促肿瘤"调控机制。现就以IFI16基因结构与功能为切入点,就近年IFI16在肿瘤领域中的研究现状及作用机制进行综述。     

黄芩甙对肝癌细胞BEL-7402形态学的影响

目的观察黄芩甙对肝癌细胞BEL-7402凋亡的影响,同时观察对肝癌细胞形态及超微结构、线粒体超微结构、线粒体膜电位和细胞内Ca^2＋的影响,探讨线粒体损伤在黄芩甙诱导肝癌细胞凋亡中的作用及可能的机制。方法应用细胞培养技术培养肝癌细胞BEL-7402,光镜、倒置显微镜、扫描电镜、透射电镜观察细胞形态及超微结构的变化尤其是线粒体的变化,应用流式细胞仪检测细胞凋亡百分率及线粒体膜电位、细胞内Ca^2＋的改变,免疫组化法检测细胞Bcl-2、Pax蛋白表达。结果黄芩甙诱导肝癌细胞BEL-7402凋亡呈剂量依赖关系,细胞形态、超微结构及线粒体超微结构出现明显改变,降低肝癌细胞线粒体膜电位,使细胞内Ca^2＋增加,细胞Pax表达增加,广泛分布于胞核和胞质中,Bcl-2表达减少。结论黄芩甙诱导肝癌细胞BEL-7402凋亡,线粒体损伤在黄芩甙诱导肝癌细胞凋亡中起重要作用,其机制可能为抑制肝癌细胞Bcl-2蛋白表达,促进Pax蛋白表达及细胞内Ca^2＋增加,激发线粒体膜通透性转运孔开放,线粒体跨膜电位降低,使肝癌细胞凋亡。     

人脂素基因LIPIN1在酵母中的异源表达及细胞功能分析

脂类代谢调控是维持生物体能量平衡的重要环节,脂类代谢调控的紊乱与肥胖症、糖尿病和高血压等疾病密切相关。脂素基因三LIPIN1是诱导脂肪细胞分化、调控脂类合成的关键基因．其编码的磷脂磷酸酶（phosphatidate phosphatase,PAP）在人体三酰甘油合成中起关键作用,是维持人体脂类平衡的重要保障。此外,该基因还作为重要的转录辅激活因子参与多种生长及营养代谢调控。多种生物中均有类似功能的基因被发现,暗示了其功能的多样性及物种间的保守性。该文利用酿酒酵母在脂类代谢研究中性状易于表征、同源基因剧刖功能明确的优势,通过同源重组技术构建脂素缺陷型酵母,探索脂素基因在维持酵母正常生长及脂类合成中的重要作用,并通过功能互补及生物信息学技术对比分析了人源LIPIN1基因与酵母PdH1基因编码蛋白在结构和功能上的保守性,为脂素基因LIPIN1的细胞功能研究提供基础数据。     

ABA对ZT对小麦叶细胞质膜某些生理特性的影响

激素的原初作用一般与细胞膜的生理变化密切相关,ABA对细胞膜的透性增加,ZT对细胞膜的影响较小;二者对于膜的离子外渗的影响同透性一样,对于叶绿体膜上的Ca^ 2-ATPase,Mg^ 2-ATPase,ABA抑制其活性,ZT则促进其活性的增加。因此,二者可影响叶绿体膜内外离子的交换,改变膜内外质子的平衡,ABA降低光下叶绿体悬浮介质的pH,降低膜的电热值,ZT则增加其电势。两种激素对于膜生理变化的影响是其影响植物细胞衰老,叶绿体光合作用的机制之一。     

穿孔素和颗粒酶的研究进展

肿瘤组织中的浸润淋巴细胞（TIL）的数量和质量与肿瘤的预后密切相关。TIL杀伤肿瘤的最主要的机制是PFP/GrB途径。穿孔素（PFP）通过在靶细胞膜上形成活性孔道使靶细胞渗透压改变而溶解,或者与颗粒酶协同作用而诱导靶细胞凋亡,本文概述了穿孔和颗粒酶的一般性质、作用机制、作用途径的证据以及应用研究的最新进展。     

细胞自噬在个体发育和肿瘤发生中的作用

细胞自噬是一种广泛存在于真核生物细胞中的代谢过程,参与调控胞内物质合成、降解和重新利用之间的代谢平衡。自噬体与溶酶体的有效融合能有效地保障胞内多余物质的降解及其再利用,是真核细胞所特有的一种自我保护机制。细胞自噬近年来受到广泛的关注,其不仅能充当胞内一个合格的质检员,有效地降解胞内受损的蛋白质成分和细胞器,进而阻止细胞损伤和凋亡,也与肿瘤发生、衰老、神经退行性疾病、人体自身免疫性疾病、肥胖症和糖尿病等多种疾病的发生及发展密切相关。本文旨在对细胞自噬过程和其调控机制进行介绍,并侧重对自噬在生长发育和肿瘤发生中的作用进行综述,为预防与治疗多种人类重大疾病提供理论依据。     

虎眼万年青总皂苷诱导人乳腺癌MCF-7细胞凋亡机制研究

为探讨虎眼万年青总皂苷(OCA-TS)诱导人乳腺癌MCF-7细胞凋亡的分子机制,本研究采用溴化四氮唑蓝(MTT)法检测OCA-TS对MCF-7细胞增殖的抑制作用,并观察细胞凋亡形态、检测细胞膜电位及凋亡相关蛋白含量变化。实验表明,OCA-TS可显著抑制人乳腺癌MCF-7细胞的增殖(IC_(50)为93.17μg/mL),电镜下细胞呈现典型的凋亡形态;流式细胞仪检测结果显示不同浓度的OCA-TS作用MCF-7细胞48 h后,细胞内线粒体膜电位、Ca~(2+)浓度和Cyt-C的表达水平均无显著变化;细胞内Caspase-8和Caspase-3的活性显著升高,而Caspase-12的活性均未见显著改变,Western blot检测细胞内Fas、FasL和FADD蛋白表达水平显著升高。综上说明OCA-TS诱导MCF-7细胞凋亡的作用可能是通过启动死亡受体途径而不是通过线粒体途径和内质网途径实现的。     

宿主细胞丝切蛋白(cofilin)与病原微生物感染

摘要:病原微生物侵入宿主细胞是其引发有效感染的必要环节,该过程依赖于宿主细胞内肌动蛋白骨架的重排。丝切蛋白(cofilin)是细胞内一种重要的肌动蛋白解聚因子,参与多种病毒、细菌及真菌的感染过程。病原微生物感染可诱导宿主细胞肌动蛋白发生两相变化,同时伴随cofilin的磷酸化水平改变。通过突变、抑制或过表达改变cofilin 的活性均能有效的抑制病原微生物的感染。本文将对宿主细胞cofilin在病原微生物感染过程中的具体变化及可能的调控机制进行综述。