DFF和CIDE介导细胞凋亡的分子机制

DNA裂解因子（DFF）是由分子量分别为45kD和40kD两个亚单位组成的异源二聚体。在细胞凋亡信号启动的caspase级联活化过程中作为下游caspase的底物被活化并形成脱氧核糖核酸酶（DNase)。从而介导并调节DNA断裂和染色质凝聚,DFF作为细胞凋亡信号传递的主要途径在细胞凋亡中起着关键作用。诱导细胞死亡的DFF45样效应因子（CIDE）是与DFF同源的诱导凋亡因子,CIDE与DFF在结构,功能和作用上有很大的相似性,可发挥诱导凋亡的作用。本阐述了DFF和CIDE在诱导细胞凋亡过程中担当的角色和它们相互作用的机制。从而揭示DFF和CIDE在细胞凋亡过程中作为传递凋亡信号-caspase级联反应的下游因子在诱导凋亡时所处的关键地位和重要功能。     

Cloning and identification of apoptosis specific DNase inhibitor IXAD in Xenopus egg extract

XAD is an apoptosis specific DNase in Xenopus and can cut the linker-DNA between nucleosomes during apoptosis in Xenopus laevis egg extract induced by cytochrome c. XAD is most likely to be the homologue to DFF40 in humans. The activity of DFF40 can be inhibited by DFF45. We report molecular cloning and identification of an XAD inhibitor, IXAD (inhibitor of XAD), in Xenopus eggs. We cloned the complete cDNA of the DFF45 homologue, IXAD. There is a specific DEVD sequence in its N-terminal, which serves     

DNA fragmentation in apoptosis and homeostasis

Apoptosis is a highly regulated physiological process critical in development and tissue homeostasis. Abnormal apoptosis can lead to disease conditions including neurodegeneration, autoimmunity and cancer. DNA fragmentation is an integral part of apoptosis and has long been suspected to be of critical importance in cleaning up potentially antigenic DNA and genetic material capable of inducing neoplasmic transformation in neighboring cells. Direct evidence for this function of DNA fragmentation however, is still lacking. The identification of a heterodimeric DNA fragmentation factor 45 and 40 (DFF45 and DFF40, also called ICAD for Inhibitor of Caspase Activated DNase and CAD for Caspase Activated DNase respectively) as well as     

CAD与ICAD的最新研究进展

在细胞凋亡中,除了人们早期研究发现的可导致DNA断裂的DNaseⅠ,DNaseⅡ,DNaseγ以及cyclophilins等因素以外,最近人们又发现了一种新的可导致DNA断裂的染色质固缩的分子－CAD及其抑制剂I－CAD,本 文详细介绍了CAD与ICAD的基因结构,分子生物学特性,以及CAD,ICAD之间的相互作用机理,同时对CAD的活化方式及其在细胞凋亡中作用的最新研究进展进行了详细的概述,为以CAD为基础的细胞凋亡研究提供了重要的指导作用。     

参与细胞凋亡的核酸酶

细胞凋亡是机体内一种重要而且保守的细胞去除机制。染色质的降解是凋亡的重要标志之一,它需要核酸酶的参与。到目前为止,参与凋亡的核酸内切酶可以分为三类:DNaseⅠ家族,DNaseⅡ家族,CAD。不同的细胞在凋亡的时候会激活不同的核酸酶,相同的细胞在不同的诱导方式下也会激活不同的核酸酶,因此,凋亡过程中,那些核酸酶的激活是由细胞种类和诱导方式等特异性所决定的。     

辐射增敏剂甲硝唑氨酸对坪期V_(79)细胞DNase活力的影响

研究了辐射增敏剂甲硝唑氨酸(CM)对受照前后坪期V_(79)细胞DNase活力的影响。结果表明CM在一定浓度范围内(1—10mmol/L)对DNase的激活作用有浓度依赖关系。细胞经6—12Gyγ线照后DNase活力亦增高,若照射合并CM处理后,则对DNase激活有相加作用。还就DNase活力升高与DNA链断裂间的可能关系进行了讨论。     

哺乳动物卵母细胞凋亡的研究进展

细胞凋亡是发育过程中的基本生命现象,除各种体细胞凋亡外,生殖细胞的发生过程中也发生细胞凋亡。就雌性生殖系而言,细胞凋亡是其发育过程中的一个重要组成部分。在哺乳动物中,超过99．9％的雌性生殖细胞都会在卵子发生的不同阶段发生凋亡。有三种学说解释这一现象：1)被忽视死亡;2)因缺陷死亡;3)自我牺牲死亡。本文主要综述了哺乳动物卵母细胞凋亡的现象、卵母细胞凋亡学说、线粒体遗传与卵母细胞凋亡的关系以及凋亡的分子机理,同时还探讨了卵母细胞凋亡的生物学意义。     

HAP蛋白疏水区的聚合功能及其与细胞凋亡的关系

asy和hap是一对新的细胞凋亡诱发基因 .二者单独转染细胞均能诱发细胞凋亡 ,能在酵母和哺乳动物细胞中形成同源二聚体 ,二者共转染酵母和哺乳动物细胞能形成异源二聚体 .同源二聚体诱发细胞凋亡 ,异源二聚体降低同源二聚体诱发细胞凋亡的活性 .氨基酸序列表明 ,HAP(homologousofASYprotein)含有内质网挽回模体 (KKKAE)、第一疏水区和第二疏水区 .对 3个功能区的缺失突变体研究显示 ,缺失内质网定位信号的HAPΔERS蛋白保留着同源聚合和与ASY异源聚合的能力 ,而分别缺失第一、第二疏水区的突变体HAPΔ4 8 139、HAPΔ15 7 2 18则丧失以上功能 ;通过流式计数法计算 3个缺失突变体诱发细胞凋亡比率 ,用生物统计学方法说明不同的比率与HAP诱发细胞凋亡的比率相比都有显著差异 .说明内质网定位信号、疏水区在HAP蛋白的诱发细胞凋亡过程中起重要作用 ,进一步揭示了HAP诱发细胞凋亡的机制 .     

关于TRAIL对凋亡的作用

凋亡,即程序性细胞死亡,是允许多细胞动物严格调控细胞生长,防止癌症、免疫缺陷及自身反应性等病理过程的一种关键机制。在哺乳动物细胞中,凋亡可通过两个主要途径起始：一个与死亡受体的参与有关,另一个则与线粒体释放细胞色素c有关。线粒体途径既可由外部信号也可由内部信号如DNA损伤所触发。Bcl-2家族的促凋亡(pro—apoptotic)和抗凋亡(anti—apoptotic)成员可聚集于线粒体表     

生精细胞凋亡相关基因

细胞凋亡(apoptosis)是一种基因控制的细胞生理性自杀行为,用以维持细胞数量的相对恒定,可由某种刺激或抑制剂的移除而激活。在哺乳动物精子发生过程中,各级生精细胞都会发生相应的凋亡,通过严格调控以确保成熟精子生成的数量和质量。生精细胞的凋亡是一个许多基因参与的复杂的不可逆过程,其中Bcl-2/Bax基因族、p53基因、Fas-Fasl基因、C-myc基因、CREM基因、HSP基因族、c-Kit/SCF基因、Insl3基因、iNOS基因、BMP8B基因、TR基因和存活蛋白(survivin)基因等发挥了重要作用。研究哺乳动物睾丸生精细胞凋亡相关基因,有利于了解生精细胞凋亡机制,为进一步阐明精子发生的调控机制,预防和治疗精子发生相关疾病提供重要的理论依据。     

几种热激蛋白在细胞凋亡信号通路中的调控作用

热激蛋白(heat shock proteins, HSPs)作为进化保守的蛋白家族 之一,普遍存在于各种生物体中,并在生物体内发挥着重要的生理功能.大 量的实验证据表明,热激蛋白与细胞凋亡密切相关,参与细胞凋亡信号通 路的多个环节. 近年来有关该领域的研究已获得了重要的突破与进展.一方 面,热激蛋白主要起着抑制细胞凋亡、促进细胞存活的作用;另一方面, 某些热激蛋白又能够作为凋亡蛋白的分子伴侣,促进细胞凋亡,比如HSP70 能够激活DNase来促使细胞凋亡,线粒体内HSP60能够促进caspase依赖的细 胞凋亡途径.本文在阐明细胞凋亡信号通路的基础上,综述了近年来几种不 同热激蛋白家族（HSP90、 HSP70 、HSP60和小分子HSPs）在细胞凋亡调控 中作用的研究进展,重点阐述了几种主要热激蛋白与细胞凋亡信号通路上 相关因子的相互作用,并绘制了热激蛋白在细胞凋亡信号通路中的调控图 ,为进一步完善细胞凋亡调控网络研究提供一定的参考.     

颗粒酶A诱导Caspases非依赖性细胞死亡

颗粒酶A(granzyme A,GzmA),是存在于细胞毒性T淋巴细胞(CTL)和天然杀伤细胞(NK细胞)的细胞毒颗粒中含量最多的一种丝氨酸蛋白酶,在穿孔素(perforin)协同作用下通过颗粒胞吐(granule exocytosis)释放进入在杀伤细胞和靶细胞之间形成的免疫突触(immunological synapse),然后进入靶细胞的细胞浆,并在细胞核聚集,诱导一种caspases非依赖性细胞死亡。GzmA靶向作用于一种与内质网结合的特殊的复合体——SET复合体,其包含3种GzmA底物：核小体装配蛋白SET、DNA结合蛋白HMG—2、具有碱基切除修复作用的核酸内切酶Apel。SET复合体还含有一种抑癌蛋白pp32和一种具有脱氧核糖核酸酶(DNase)活性的NM23—H1。当GzmA作用于SET复合体时释放出NM23—H1并激活其DNase活性,也阻断了Apel对DNA损伤的修复作用,在DNA上形成单链的缺刻。这是一种新发现的由GzmA诱导的细胞凋亡途径。     

利用两种不相容质粒在大肠杆菌中共表达DFF45和DFF40

DNA断裂因子（DNA fragmentation factor,DFF）是细胞凋亡过程中起重要作用的蛋白质之一,它由分子量为45kD和40kD的两个亚基构成,分别称为DFF45和DFF40。利用RT－PCR技术从人宫颈癌细胞系HeLa的总RNA中扩增了DFF45和DFF40的cDNA,分别克隆到到卡那霉素抗性表达载体pET-28a( )中,构建了pET28a-DFF45和pET28a-DFF40。用它们单独转化大肠杆菌BL21（DE3）后,经IPTG诱导都可获得高效表达。表达的重组蛋白质各自约占菌体总蛋白质的56％和22％。再将DFF45的cDNA克隆到氨苄青霉素抗性表达载体pET-21a( )中,得到了pET21a-DFF45。利用二者的不同抗性,将pET28a-DFF40和pET21a-DFF45共同转化大肠杆菌BL21（DE3）,工程菌经IPTG诱导后实现了DFF45和DFF40的共表达,表达产物各约占菌体总蛋白质的30％和17％。为了研究这两种不相容质粒在细菌中共存的稳定性,我们将共转化子在同时含有卡那霉素和氨苄青霉素的液体培养基中连续培养14h,发现此时仍有75％以上的细菌可同时耐受两种抗生素,即同时含有pET28a-DFF45和pET28a-DFF40,说明利用两个具有不同抗性的不相容载体进行蛋白质共表达的方法是可行的。     

内质网应激与哺乳动物雄性生殖

内质网应激 (endoplasmic reticulum stress,ERS) 激活未折叠蛋白反应,维持哺乳动物细胞的胞内稳态,过度持续的ERS导致细胞凋亡。最新研究表明,ERS对哺乳动物雄性生殖有重要的调节作用,包括对精母细胞、睾丸结构及精子发生的影响。ERS是研究生殖细胞生存和凋亡的新通路。雄性不育可能是由过度ERS引起的。本文通过简述ERS的最新研究进展,分析雄性生殖与ERS的关系,并从ERS调控雄性生殖角度提出新的理解和展望。     

哺乳动物不育系20样激酶MST1

哺乳动物不育系20样激酶1(mammalian sterile 20-like kinase 1,Mst1)基因是果蝇Hippo基因在哺乳动物中的同源基因,编码丝氨酸/苏氨酸激酶,主要参与细胞生长、增殖、凋亡以及器官大小等的调控。最近的研究表明,Mst1基因具有抑癌作用,其功能的缺失与肿瘤的发生密切相关。本文就MST1的结构与功能、促凋亡作用机制及其在医学研究中的应用作一简要综述。     

DNase的DNA-PAGE快速分析法

核酸酶,特别是DNase,往往和机体的生理状况及病变有密切的关系,如果能建立一种简便的核酸酶分析方法,将对临床诊断、探讨病变机制及筛选药物都有一定的价值。关于DNase的分析Boyd等先后建立了DNA-聚丙烯酰胺凝胶电泳(DNA-PAGE)法;Brown等又将它加以简化,并将它直接用于细胞抽提液中DNase的鉴定与比较。本文又作了改进,降低了分离胶中的DNA含量,并以溴化乙锭(Ethidium Bromid),代替焦宁Y(Pyronin Y)。结果表明,改进后保温与染色时间可以大大缩短,检测灵敏度提高。应用这种方法检定人和小鼠白细胞和肝细胞中的DNase,表明,不同类型的细胞中包含各自特征的DNase酶谱,而且它对反应条件有不同的要求,对抑制剂有不     

核酸内切酶在细胞凋亡中的作用

核酸内切酶在形成细胞凋亡的典型特征——DNA片段化中,发挥着直接的重要作用.介绍了已知的参与细胞凋亡的二价金属离子依赖性和非依赖性核酸内切酶种类,其中二价金属离子依赖性主要有nuc18、DNaseⅠ、Ca^2＋/Mg^2＋核酸内切酶、Ca^2＋/Mn^2＋核酸内切酶、DNaseγ、nuc58和nuc40;二价金属离子非依赖型主要有DNaseⅡ及类似核酸内切酶.此外,还初步探讨了核酸内切酶降解染色质DNA的过程及其作用机制.     

线粒体在细胞凋亡中的变化与作用

要在各种凋亡信号的诱导下,线粒体会发生显著的结构与功能性的变化,包括各种促凋亡蛋白(如细胞色素c,凋亡诱导因子等）的释放,线粒体膜电位的丢失,电子传递链的变化,以及细胞内氧化还原状态的变化;核转录因子以线粒体为中介也参与了细胞凋亡的调控。线粒体在哺乳动物细胞凋亡中具有核心地位和作用,昆虫细胞凋亡的研究表明,线粒体与昆虫细胞凋亡也有密切的关系。线粒体在细胞凋亡中的作用可能具有普遍意义。     

FOXO转录因子调控哺乳动物的细胞周期和凋亡

细胞周期和细胞凋亡是哺乳动物细胞生命活动的两大关键事件。FOXO在哺乳动物的细胞分化、增殖、生长、衰老等生命活动中发挥着重要的调控作用,并且参与细胞周期和凋亡的调控,是细胞生死的开关,因此FOXO已成为肿瘤、癌症科学研究的热点之一。在机体细胞中,FOXO受到上游信号分子PI3K/PKB、Ras等的激活或抑制从而调节下游信号分子FasL、Bim、p27kip1、cyclinG2、cyclinB、p130、GADD45等,并与其他细胞周期调控因子形成复杂的信号网络,调节哺乳动物细胞周期的进程和凋亡事件。     

毛竹笋体生长过程中脱氧核糖核酸酶活性的变化

细胞生长与代谢状况的变化密切有关,在细胞从分生期到成熟期的转变过程中,酶活性首先有很大的变化(Robison等1959)。DNase是参与核酸代谢的重要酶类之一,它在体内能降解DNA,但是它也可以参加 DNA的合成(Lehman 1967)。虽然在微生物和动物组织中已经证明 DNase的活性水平与DNA合成和生长速度之间具有正相关(Eley等1966,Shortman等1964),但是在高等植物中这方面的研究很少。竹笋生长极为迅速,而且在笋体生长过程中还会出现退败现象。关于竹笋生长和退败过程中DNase活性的变化尚无报道。为此,我们对竹笋DNase的活性与生长的关系进行了探讨,为阐明竹笋退败的生理原因和拟定防止措施提供参考。