hhLIM与actin相互作用依赖其C端LIM结构域

hhLIM是LIM蛋白家族成员之一,该蛋白质含有两个LIM结构域,在基因表达调节、细胞骨架组构及细胞肥大过程中发挥重要作用.构建hhLIM不同LIM结构域的突变体,探讨其两个LIM结构域在与actin相互结合中的作用及其可能机制.GST-pull down和hhLIM及其突变体与actin细胞定位关系的免疫荧光分析结果表明,C端的LIM结构域2是hhLIM与actin结合所必需的,该结构域中的两个Cys置换为Ser后可使hhLIM结合actin的功能完全丧失,N端的LIM结构域1突变使hhLIM结合actin的能力下降.F-actin交联实验结果显示,hhLIM通过LIM结构域2与actin直接结合并起到交联F-actin的作用.结果表明,LIM结构域2在hhLIM与actin相互作用及调节actin细胞骨架组构中起决定性作用.     

LIM蛋白的功能

LIM结构域的主要作用是参与蛋白质之间的相互作用,目前已发现多种蛋白含有这种结构域,将它们统称为“LIM蛋白”。目前LIM蛋白主要分为4类：LIM同源异型结构域蛋白(LHX)、单纯LIM结构域蛋白(LMO)、LIM激酶以及其它LIM蛋白。LHX蛋白的功能主要是通过激活转录参与细胞命运的决定,LMO蛋白的功能主要是通过调节转录来控制细胞的异常增生,LIM激酶的作用则是参与细胞骨架的组织。因此,LIM蛋白在机体的生长发育中发挥着重要的作用,了解LIM蛋白功能将对于我们进一步解释相关的生理和病理现象、控制疾病的发生提供一定的基础。     

LIM蛋白家族的研究进展

LIM蛋白是分子结构中含有一个或多个LIM结构域的蛋白质家族,该家族中的蛋白质通过其LIM结构域与某些结构蛋白,激酶,转录调控因子等多种蛋白质相互作用,对某些基因的表达,细胞分化与发育,细胞骨架形成等发挥重要调控作用。本文介绍LIM蛋白家族的分类与功能,LIM蛋白及其与其他蛋白之间的相互作用,以及LIM蛋白在心血管系统中的作用。     

FHL1的结构和功能及其与疾病的关系

FHL（four and a half LIM domain）家族是含有4 个半LIM结构域的蛋白家族,现发现该家族由5 个成员,即FHL1、FHL2、FHL3、FHL4、FHL5 /ACT 组成,其表达具有组织特异性.它们通过LIM结构域与某些结构蛋白、激酶、转录调控因子等多种蛋白质相互作用,对某些基因的表达、细胞分化与发育、细胞骨架形成等发挥重要调控作用.FHL1（four and a half LIM domain 1）是FHL家族中表达最广泛的成员,尤其在骨骼肌和心肌中高表达.近年研究表明其参与某些病理过程,与心血管疾病、肌肉疾病、肿瘤疾病等相关.     

FHL2 蛋白在肿瘤中的转录调控及其分子生物学机制

FHL2是仅有四个半LIM结构域(FHL)蛋白家族的成员,目前在FHL蛋白家族中研究最为广泛。FHL2作为重要的衔接蛋白和支架蛋白,主要通过LIM结构域介导蛋白分子间的相互作用以实现其生物学功能。Fhl2基因在转录水平受多种肿瘤相关基因的调控,如p53,血清应答因子等。FHL2与恶性肿瘤的关系是近年来的研究热点,目前认为FHL2能够作为癌蛋白及抑癌蛋白通过不同机制广泛影响乳腺癌、胃肠道肿瘤、肝癌、前列腺癌等肿瘤的发生发展,并且在不同肿瘤中的表达具有组织特异性。本文就FHL2的结构特点、功能、转录调控及与肿瘤的关系几个方面展开综述,从而明确FHL2在不同肿瘤中所发挥的作用及其分子生物学机制将会为治疗相关肿瘤提供新的干预靶点。     

LIM—only转录因子研究进展

LIM—only转录因子是LIM基因家族中的LIM—only基因编码的转录调节因子,其蛋白(LMO蛋白)结构中含1个或多个LIM结构域。LIM结构域由两个串联重复的种间高度保守的LIM基元组成。现已发现属于该家族的基因主要有LMO1、LMO2、LMO3、LMO4、dLMO、XLMO、PDLP、FHL等,并且还会有新的发现。迄今的研究结果表明,LMO蛋白是一种蛋白相互作用的适配器,它的LIM结构域可与核内广泛分布的LIM结构域结合蛋白或其他的转录调节因子结合形成转录复合体,启动特异基因的转录,调节生物的发育和分化,并与肿瘤的形成有关。     

家蚕MLP基因的克隆及其结构分析

利用生物信息学的方法快速获得家蚕MLP (Muscle LIM protein, MLP)基因cDNA电子序列, 经RT-PCR生物验证正确, 登录GenBank (No. DQ311195)。MLP基因cDNA长2 327 bp, ORF全长1 485 bp, 编码产生494个氨基酸。该MLP基因组DNA含有11个外显子, 10个内含子, 所有内含子/外显子边界都符合典型的GT/AG剪切模式。MLP基因编码的蛋白富含Gly (14.4%), 分子量约为53.03 kDa, 等电点(PI)为8.29。通过BLAST分析发现该基因编码的家蚕肌肉LIM蛋白, 含有5个保守的LIM结构域, 家蚕的另一种LIM蛋白(AAR23823)含一个LIM结构域, 两者可能是通过可变剪切产生; 后者可能通过竞争作用调节前者在肌细胞中的功能。MLP的克隆为进一步研究其体内功能奠定了基础。     

真核生物中锌指蛋白的结构与功能

真核生物中的许多蛋白质分子包含锌指结构区,这类蛋白称为锌指蛋白.锌指蛋白因其包含特殊的指状结构,在对DNA、蛋白质和RNA的识别和结合中起重要作用.许多锌指蛋白的锌指结构域包含能与DNA特异结合的区域,并与某些效应结构域（如KRAB、SCAN、BTB/POZ、SNAG、SANT和PLAG等）相连,这类锌指蛋白常作为转录因子起作用,可调控靶基因的转录.一些锌指蛋白包含蛋白质识别结构域（如LIM锌指、MYND锌指、PHD锌指和RING锌指等）,它们能够特异地介导蛋白质之间的相互作用,因此被称作蛋白适配器.此外,某些锌指蛋白还可以结合RNA,起转录后调控作用.本文就锌指蛋白与DNA、RNA以及蛋白质分子间的相互作用作一综述.     

LIM蛋白家族的研究进展

LIM结构域是一种在进化上高度保守的双锌指结构,LIM蛋白在很多基本的生物学过程中起重要作用。本文综述了LIM蛋白家族成员的性质、生物学功能,以及LIM蛋白与其他蛋白质的相互作用等方面的进展。     

PICK1的结构与功能研究进展

PICK1蛋白是一个从线虫到人都高度保守膜周蛋白,在多种组织中表达,尤以脑和睾丸的表达最高.在细胞内,PICK1定位于核周区和诸如神经突触的特化细胞结构中.PICK1蛋白含一个PDZ结构域和一个BAR结构域,PDZ结构域能和许多膜蛋白结合.而BAR结构域能与脂质分子(主要为磷酸肌醇)相结合,通过这种机制PICK1可调节相关蛋白的亚细胞定位和膜表达.由于各蛋白与PICK1相互作用的PDZ结合基序不同,可利用与特定蛋白结合基序相同的PDZ结合多肤竞争性地结合PDZ结构域,特异性地阻断该蛋白的作用,从而特异性地增强或减弱PICK1在某组织中的作用,为PICK1的临床应用提供了药理基础.     

Tandem LIM domains provide synergistic binding in the LMO4:Ldb1 complex

Nuclear LIM-only (LMO) and LIM-homeodomain (LIM-HD) proteins have important roles in cell fate determination, organ development and oncogenesis. These proteins contain tandemly arrayed LIM domains that bind the LIM interaction domain (LID) of the nuclear adaptor protein LIM domain-binding protein-1 (Ldb1). We have determined a high-resolution X-ray crystal structure of LMO4, a putative breast oncoprotein, in complex with Ldb1-LID, providing the first example of a tandem LIM:Ldb1-LID complex and the first structure of a type-B LIM domain. The complex possesses a highly modular structure with Ldb1-LID binding in an extended manner across both LIM domains of LMO4. The interface contains extensive hydrophobic and electrostatic interactions and multiple backbone-backbone hydrogen bonds. A mutagenic screen of Ldb1-LID, assessed by yeast two-hybrid and competition ELISA analysis, identified key features at the interface and revealed that the interaction is tolerant to mutation. These combined properties provide a mechanism for the binding of Ldb1 to numerous LMO and LIM-HD proteins. Furthermore, the modular extended interface may form a general mode of binding to tandem LIM domains.     

A zyxin head-tail interaction regulates zyxin-VASP complex formation

Zyxin is an adhesion protein that regulates actin assembly by binding to VASP family members through N-terminal proline-rich motifs. Evidence suggests that zyxin’s C-terminal LIM domains function as a negative regulator of zyxin-VASP complexes. Zyxin LIM domains access to binding partners is negatively regulated by an unknown mechanism. One possibility is that zyxin LIM domains mediate a head-tail interaction, blocking interactions with other proteins. Such a mechanism might prevent both zyxin-VASP complexes activity and LIM domain access. In this report, the effect of LIM domains on zyxin-VASP complex assembly is defined. We find that zyxin LIM domains associate with zyxin’s VASP binding sites, preventing zyxin from binding to PKA-phosphorylated VASP. Unphosphorylated VASP overcomes the head-tail interaction, a result of a direct interaction with the LIM domain region. Zyxin, like a growing number of actin regulators, is controlled by intramolecular interactions.     

LIM proteins: association with the actin cytoskeleton

The LIM domain is an evolutionary conserved double-zinc finger motif found in a variety of proteins exhibiting diverse biological roles. LIM domains have been observed to act as modular protein-binding interfaces mediating protein-protein interactions in the cytoplasm and the nucleus. Interaction of LIM domains with specific protein partners is now known to influence its subcellular localization and activity; however, no single binding motif has been identified as a common target for LIM domains. Several LIM domain-containing proteins associated with the actin cytoskeleton have been identified, playing a role in signal transduction and organization of the actin filaments during various cellular processes.