细胞内吞的研究进展

细胞外基质的各种分子经细胞膜进入真核细胞是一个复杂的过程。细胞内吞是通过细胞质膜的变形运动将细胞外物质转运入细胞内的过程。不同的细胞内吞途径需要不同的蛋白质分子参与,引起不同的信号转导通路。目前认为细胞内吞和膜转运是细胞对其信号转导过程的一种精密的组织安排,细胞内吞在细胞信号转导,维持机体动态平衡方面起着重要作用。细胞内吞途径通常可以分为网格蛋白依赖的内吞和非网格蛋白依赖的内吞,其中后者包括陷窝蛋白依赖和非陷窝蛋白依赖的内吞,以及巨胞饮介导的内吞。本文将就这几种主要细胞内吞途径及与细胞信号转导通路关系的研究进展予以介绍。     

细胞内吞循环运输通路及其分子调控机制

内吞运输对于细胞与外界的物质信息交流至关重要,其过程涉及对胞外大分子、膜磷脂、膜蛋白内吞及分选的精细调控。在内吞运输系统中,循环运输通路负责将膜蛋白和磷脂等送回质膜,维持质膜组成的稳定,保障多种细胞生物学过程的正常进行,如营养吸收、细胞极性形成、细胞迁移、细胞分裂、突触可塑性、免疫应答、生长因子受体调控等。真核细胞中存在两大类循环运输通路,分别是网格蛋白依赖内吞货物蛋白的循环运输(CDE货物循环)和非网格蛋白依赖内吞货物蛋白的循环运输(CIE货物循环)。在体内具有重要生理功能的转铁蛋白受体TfR和低密度脂蛋白受体LDLR是CDE循环的代表性货物膜蛋白。近年,受CIE货物循环调控的重功能膜蛋白被逐步发现,如IL2受体α-亚基、主要组织相容性复合体MHC ClassⅠ、葡萄糖转运因子GLUT4等。因而,对CIE货物循环调控机制的研究越来越受到学界关注,相关研究既有重要的细胞生物学理论意义,也能为诸如Ⅱ型糖尿病和癌症等重大疾病的诊疗策略提供科学依据和潜在治疗线索。相较于CDE货物循环,学界对CIE货物循环的研究开展较晚,对其调控机制的了解也较少。为此,本文在介绍内吞循环运输通路类型及其特点的基础上,着重关注CIE循环运输调控的分子基础,对CIE货物循环研究领域的新进展、新研究体系进行了归纳和说明。     

细胞内吞的研究进展

细胞内吞(endocytosis)是细胞从周围环境中摄取各种物质的过程,是细胞生理代谢的一个极为重要的现象。几乎所有的真核细胞都通过内吞作用摄取细胞外基质中的大分子。70年代中期,Steinman等人发现了细胞膜系就再循环现象,Goldstein等人第一次较为完整地描述了由受体介导的低密度脂蛋白(Low densitylipoprotein,简称LDL)内吞过程,这两项成果使细胞内吞成为细胞生物学研究领域中的     

视黄醇转运的分子机制

本文从视黄醇（维生素Ａ）的载体蛋白（ＲＢＰ０在内醇转运中的作用和结构特点,结合内醇的ＲＢＰ与前白蛋白（ＴＴＰ）的作用,视黄醇的转运及膜受体的性质等方面介绍视黄醇转运到靶细胞的分子机制。     

内吞蛋白家族的研究近况

内吞蛋白是最近发现的一类功能蛋白质,主要参与细胞膜的物质运输和信息交流。内吞蛋白具有特殊的结构,家族成员之间有很高的同源性,成员蛋白一般多具有C端的SH3结构域和N端的溶血磷脂酸脂酰基转移酶结构域。C端的SH3结构域可与许多能结合SH3的蛋白质相结合,N端则参与细胞膜的内凹形成囊泡。内吞蛋白在神经递质的回收过程中发挥重要的作用,并在细胞的信号转递和凋亡过程中具有重要的作用．     

细胞因子和生长因子信号转导途径中信号蛋白分子的核转运机制

信号蛋白分子的入核及出核转运是细胞因子和生长因子信号转导途径中的重要环节.核定位序列（NLS）是信号蛋白分子上与入核转运相关的氨基酸序列.核孔复合物（NPC）、核转运蛋白importin和能量供应体Ran/TC4在入核转运过程中也发挥了重要作用.另外,很多细胞因子和生长因子或其受体上所含有的NLS序列也具有核定位功能,并可能通过“伴侣机制”参与其他信号蛋白分子的入核转运.     

高等植物蔗糖转运的分子调控

在高等植物中,蔗糖的合成、运输与分配是一个复杂的过程。蔗糖由源到库的运输不仅与植物的生长发育相关,还受到植物体内的激素水平以及外界环境条件变化等因素的影响。蔗糖转运蛋白介导了蔗糖在植物韧皮部的装载、运输和卸载,在某些库中的蔗糖转运和库组织分配的分子调控中起有重要的生理作用。此外,简要介绍了笔者实验室在橡胶树蔗糖转运蛋白基因研究方面的最新进展。     

胆固醇逆向转运的分子机制

胆固醇逆向转运是周围细胞胆固醇转运至肝脏转化、清除的重要生理过程,它在维持机体胆固醇代谢平衡和对抗动脉粥样硬化发生及发展中起重要作用。研究证实胆固醇逆向转运直是高密度脂蛋白在多种生物活性分子参与下,由新生前β－ＨＤＬ到成熟α－ＨＤＬ递变的胆固醇转运及代谢过程。     

测量细胞内吞过程中膜受体流动性的新方法

本文首次提出用ＡＢＣ（ＡｖｉｄｉｎＢｉｏｔｉｎＣｏｍｐｌｅｘ）法标记细胞膜受体,通过ＦＲＡＰ（ＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅＲｅｃｏｖｅｒｙＡｆｔｅｒＰｈｏｔｏｂｌｅａｃｈｉｎｇ）技术,测量细胞内吞过程中受体流动性变化的方法。实验选择巨噬细胞ＣｏｎＡ受体,比较了用ＣｏｎＡ－Ｂｉｏｔｉｎ＋Ａｖｉｄｉｎ－ＦＩＴＣ（ＡＢＣ法）和ＣｏｎＡ－ＦＩＴＣ（直接法）标记的膜表面ＣｏｎＡ受体荧光强度和内吞过程中受体的流动性测量结果。结果显示ＣｏｎＡ－Ｂｉｏｔｉｎ＋Ａｖｉｄｉｎ－ＦＩＴＣ标记的巨噬细胞膜受体的平均荧光强度比用ＣｏｎＡ－ＦＩＴＣ标记的平均荧光强度高大约３倍;ＡＢＣ法标记的受体,测量结果误差小、灵敏度高;ＣｏｎＡ刺激１５ｍｉｎ后,巨噬细胞膜表面ＣｏｎＡ受体的扩散系数和荧光恢复率较静息状态时明显下降。讨论了两种标记方法对测量结果的影响     

植物病毒长距离转运的分子机理

植物病毒侵入寄主细胞后,其局部侵染和系统侵染的形成涉及病毒在植物体内二种不同的转运模式:经过叶肉细胞胞间连丝来实现的胞间转运(cel-to-cell movement)和经过植物维管系统的韧皮部筛管来实现的长距离转运(long-distance transport)[1].近十年来对胞间转运的大量研究,尤其是对TMV在烟草叶肉细胞间转运机理的出色研究,使人们逐步明晰了病毒胞间转运的一些基本步骤及转运机理,建立起了植物病毒胞间转运机理研究的基本模式[2-5].与此同时,因病毒的长距离转运是其实现系统侵染的关键过程,人们对病毒长距离转运机理的研究也积累了相当多的工作,该方面的研究日益成为植物病毒学研究的一个重要内容.本文拟对病毒长距离转运过程中所涉及的病毒因子、病毒-寄主的互作及病毒进出韧皮部筛分子的可能方式作一概述.     

MFS超家族转运蛋白结构与分子机制的研究

主要协助转运蛋白超家族（major facilitator superfamily,MFS）是一个主要的次级膜转运蛋白超家族。MFS超家族蛋白转运底物的多样性使得它们在细胞物质交换和能量代谢过程中起着重要作用。从2003年第一个高分辨率的LacY蛋白三维结构的解析到现在,已经有5个细菌MFS超家族的蛋白结构被解析出来,结合大量的生化研究结果,使得对其转运的分子机制有了更为深入的理解。将对MFS超家族蛋白的三维结构和转运机理进行阐述。     

促葡萄糖转运蛋白基因家族的分子进化研究

葡萄糖转运蛋白是一个在结构上相似功能上不同的多基因家族（ＧＬＵＴ１－ＧＬＵＴ５）。由于这一组蛋白和体内的葡萄糖利用有关,因此被认为是糖尿病胰岛素抵抗（抗性）的一个候选基因。本文比较了不同种生物这一基因家族的氨基酸和核苷酸顺序;推测了亲水性和疏水性分布;计算了蛋白质和核苷酸的进化距离,并在此基础上构建了分子进化树。研究表明：这一基因家族具有高度的同源性、极为相似的亲水性和疏水性分布以及结构的对称性。提示这一基因家族起源于一个共同的祖先并可能通过基因的重复而形成。这一进化机制可能有利于氨基酸结构的稳定及抵抗突变的作用。由于邻元法构建的进化树其分支长度存在差异,提示在这一基因家族的进化过程中,各分支上的进化速率并不相同。蛋白质进化距离和核苷酸进化距离所构建进化树的差异提示了在基因组中可能存在隐匿替换。两种方法构建的进化树都提示了ＧＬＵＴ１、３、４在结构和功能上要更为保守。     

蛋白质转运的细胞分子机制--1999年度诺贝尔生理学或医学奖简介

瑞典卡洛琳斯卡医学院 1 999年 1 0月 1 1日在斯德哥尔摩宣布 1 999年度诺贝尔生理学或医学奖授予美国洛克菲勒大学细胞分子生物家君特·布洛贝尔 (Ｂｌｏｂｅｌ,Ｇ) ,以表彰他发现蛋白质因具有信号序列而决定其在细胞内转运和定位的功绩。一、Ｂｌｏｂｅｌ提出了什么重要的科学问题人体由大约 1× 1 0 14 个不同类型细胞所组成。细胞外表由膜包裹 ,是组成机体的基本单位。细胞间可通过各种管道和基质进行物质交换、通讯联络和相互作用。细胞内含有各种形态各异、功能不一的亚细胞结构和细胞器 (如细胞核、内质网、线粒体…… ) ,这些细胞器…     

细胞间线粒体转运的研究进展

线粒体是真核生物能量代谢的重要细胞器,是细胞进行氧化磷酸化生成ATP的主要场所.他参与完成细胞能量代谢、维持离子浓度梯度、传递细胞凋亡信号等生理功能.阿尔茨海默病、帕金森病、心肌梗塞等疾病与线粒体功能异常相关.近年来发现,由创伤或炎症造成脑、心脏、肺缺氧时在细胞间会发生线粒体转移.线粒体转移,作为一种进化上保守的现象可能与神经降解、心血管疾病等相关.     

修饰性肽核酸的细胞转运

肽核酸是人工合成的寡核苷酸类似物,以N-(2-氨乙基)甘氨酸结构单元替代DNA分子中的戊糖-磷酸结构。与天然核酸相比,肽核酸可以更高效地与DNA或RNA特异性杂交,在分子生物学和基因药物领域具有良好的应用前景。但是,肽核酸骨架呈电中性,难以高效穿过细胞膜,这成为工程应用的最大障碍。为了改善肽核酸的细胞转运性能,对肽核酸进行化学修饰是近年来的研究热点。结合近十年来文献报道和本实验室的工作,对肽核酸的骨架修饰和配合物结合修饰两类增强细胞转运的修饰方法进行综述,并对修饰性肽核酸细胞转运研究中存在的问题以及未来的研究趋势及其应用提出了见解。     

蛋白质分选的共翻译转运途径

人教版普通高中生物学必修1(2019版)明确了分泌蛋白的起始合成是在游离的核糖体上,通过共翻译转运途径分泌到细胞外.本文详细介绍蛋白质共翻译转运机制的探究史及指导共翻译转运的决定因素,描述共翻译转运的全过程和后续的膜泡运输.     

大肠杆菌Sec依赖性蛋白质转运途径

与真核细胞蛋白质外运方式不同,大肠杆菌分泌蛋白的合成和跨内膜转运是不偶联的,对于一些小分子蛋白质（例如噬菌体Ｍ１３外壳蛋白）不需要其它分子协助能自发保持松散构象从核糖体定位到质膜,而对于大的蛋白质分子,尤其含有疏水结构域或疏水信号肽,需要其它分子伴侣的协助以保持转运感受状态才能被有效转运。除了这种依赖Ｓｃｃ（ｓｅｃｒｅｔｏｒｙ）蛋白的一般分泌途径以外,还存在其它Ｓｅｃ非依赖性的Ｔａｔ途径等。本文对大肠杆菌Ｓｅｃ依赖性蛋白质转运途径进行综述。