蛋白质转导--外源物质进入细胞的新工具

相对于常规的基因转移技术,蛋白质直接跨过细胞膜进入细胞(protein transduction,蛋白质转导)还比较新颖。蛋白质转导结构坟(protein transduction doraain,FTD)最早发现于HIV的TAT蛋白,之后证明多种天然的和人工合成的蛋白质和多肽都具有蛋白质转导能力。PTD有相似的结构特征,但是其转导的详细机制仍不清楚,很多研究结果倾向于静电相互作用模式。大量研究证明,PTD具肓转导能力强、无细咆特异性、能够穿过血脑屏障等特点,这为癌症、AIDS、神经系统疾病等的基础研究和治疗提供了新的工具。     

核转运与P53功能调控

细胞核是真核细胞内最重要的细胞器。真核细胞胞内部分被核膜分为核区与质区两个区域 ,因此 ,不可避免地存在核区与质区之间连续而有选择性的双向物质交换 (核转运 )。这一生理过程不是一个简单的机制 ,而是受到精密的调控 ,同时 ,核转运也调控着细胞其他生理过程 ,如基因表达。Ｐ5 3是一个转录调控因子 ,它的抑癌作用就是依靠其转录调控活性来实现的。对Ｐ5 3的抑癌作用及其转录调控机制的研究已经比较深入 ,但近年的研究发现 ,Ｐ5 3抑癌功能的发挥与其自身及相关蛋白质的核转运有很大的联系。在对肿瘤细胞的研究中发现有三类突变会影响Ｐ5…     

带有蛋白转导结构域的Bcr/Abl癌蛋白片段的表达及其跨膜转运

HIV 1编码的反式激活蛋白TAT具有将细胞外蛋白转导进入细胞的基序 ,称为蛋白转导结构域 (PTD) .为研究PTD介导的PTD Bcr Abl融合蛋白的跨膜转运 ,合成了编码PTD的基因片段 ,并与PCR扩增的慢性粒细胞白血病癌蛋白bcr abl基因片段融合 .在大肠杆菌中表达纯化了融合蛋白 ,将纯化的融合蛋白加入培养的HL60细胞和C2C12细胞后 ,发现PTD基序可以介导Bcr Abl蛋白自由从细胞外跨膜转导进入细胞内 .研究结果可能为用外源蛋白负载 (loading)免疫活性细胞如抗原提呈细胞提供新的途径 .     

蛋白质转导及其内在化机制

蛋白质转导是新近发展起来的向细胞内快速输送外源性大分子或高极性分子的有效途径。它实质上是一些蛋白质,尤其是病毒蛋白上被称为蛋白质转导区(PTD)的小片段,蛋白质和其他物质,如DNA、脂质体、纳米颗粒、环孢素A等与之结合后,即能够被携带进入细胞或穿过血脑屏障。蛋白质转导的内在化机制目前尚不清楚,可能与带正电荷(富Arg)的PTD肽与细胞膜上带负电荷的硫酸乙酰肝素有关,但不排除其他内在化机制。     

极化上皮细胞中转运蛋白的分选

上皮组织细胞必须极化其表面区域以执行其转运生理功能。不同膜转运蛋白定位于细胞膜的不同区域,而细胞与细胞之间则须通过紧密连接复合体紧密连接成极化区域,并调节旁细胞途径的通透性。精密的机体要求上皮细胞具备一个筛选装置,用于将新合成的转运蛋白定位于合适的表面区域;转运蛋白本身也必须内含规定其功能位置的分选信号。目前上皮细胞蛋白分选和蛋白质之间相互作用已被逐渐阐明。上皮细胞通过细胞信号转导途径形成极化初始状态,将自己定位于特定位置,调节细胞与细胞之间、细胞与基质之问的相互作用。最近研究发现其信号转导通路的一个成员是一种AMP激活的蛋白激酶（AMP-stimulated protein kinase．AMPK）,它也是细胞能量感受器。     

Tat 蛋白的PTD区段促进GFP蛋白进入骨髓瘤细胞SP2/0

随着生物工程技术的迅速发展 ,多肽与蛋白质类药物的增长速度相当可观 ,可是这些药物常因受到各种因素的影响而疗效偏低 ,其中生物膜的屏障作用是主要因素之一。近年来发现一种来源于人类免疫缺陷病毒ＨＩＶ 1Ｔａｔ(Ｔｒａｎｓ ａｃｔｉｖａ ｔｏｒ)蛋白的蛋白功能区 ,称之为ＰＴＤ区段 (Ｐｒｏｔｅｉｎｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏｎｄｏｍａｉｎ ,ＹＧＲＫＫＲＲＱＲＲＲ)的〔1 ,2〕,能够有效引导肽段或者蛋白质进入细胞 ,具有蛋白传送的功能〔3〕。 1988年Ｍａｕｒｉｃｅ和Ｐａｕｌ发现Ｔａｔ蛋白能够穿过细胞膜〔4〕 ;1994年Ｓｔｅｐｈｅｎ…     

Cyclophilin A与免疫相关疾病关系的研究进展

亲环蛋白A(CyclophilinA,CypA)是免疫抑制剂环孢菌素A(CyclosporineA,CsA)的体内受体.它是目前所知的人类亲环素(Cyps)家族成员中占细胞溶质的量最大的蛋白,且是Cyps家族中最重要的一员,在生物体中广泛表达,发挥重要的生物学作用.首先,CypA本身被认为具有蛋白质的折叠、转运、修复、细胞信号转导和免疫调节等作用;其次,CypA与CD147之间的趋化因子样作用与多种疾病关系密切.研究发现其在多种疾病发生发展过程中表达变化,如炎症、肿瘤、艾滋病和丙型肝炎等免疫相关疾病.CypA有可能成为人类某些免疫相关疾病早期诊断、预防和治疗的重要分子靶标.因此,CypA以成为医学研究中的热点,人们希望通过对其深入的了解为这些疾病的治疗提供新的思路、策略和方法.     

HIV-Tat蛋白转导域在医学研究中的应用

HIVTat蛋白转导域(proteintransductiondomain,PTD)是新近发现的一种在蛋白转导过程中能高效穿过生物膜的结构域,它能将与其共价连接的多肽、蛋白质及DNA等分子跨膜导入几乎所有的组织和细胞,甚至可以通过血脑屏障,转导效率很高而且对细胞没有损伤。TAT融合蛋白系统被认为是一种很有前途的运载工具,在基础医学研究和临床治疗方面都有着非常广泛的应用前景 。     

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。     

细胞渗透肽的研究近况

细胞渗透肽是一类能携带大分子物质进入细胞的短肽,其跨膜能力不依赖经典的胞吞作用,被认为是一种理想的运载工具,在将蛋白质和其他分子导入活细胞的研究中有着广泛的应用前景.该文着重介绍细胞渗透肽的跨膜转运机制及其应用等.     

HIV-1 TAT蛋白转导肽的研究进展

TAT蛋白转导肽是人类免疫缺陷病毒1型(human immunodeficiency virus type 1, HIV-1)编码的一段富含碱性氨基酸、带正电荷的多肽,属于蛋白转导域家族的一员。长期研究发现其全长及11个碱性氨基酸富集区的核心肽段(YGRKKRRQRRR)不仅能够在包括蛋白质、多肽及核酸等多种外源生物大分子的跨膜转导过程中具有重要作用,而且能够携带这些外源生物大分子通过活体细胞的各种生物膜性结构(如细胞膜和血脑屏障等)并发挥生理功能,但其跨膜转导机制仍不明确。新近研究还发现TAT核心肽段在促进外源蛋白高效表达过程中也具有重要作用,能够显著增加外源蛋白高效、可溶性表达的水平,显示了TAT蛋白转导肽的新功能。以TAT蛋白转导肽跨膜转导作用的长期研究背景为基础,分别从TAT蛋白转导肽的结构特点、其跨膜转导作用的影响因素及其作用机制等方面进行了系统综述,进一步结合TAT蛋白转导肽的最新研究进展分别从药物研发、机制探索及新功能的开发等方面展望了后续研究方向与应用价值,不仅为深入阐述TAT蛋白转导肽的跨膜转导作用的功能意义提供了参考依据,而且为TAT蛋白转导肽在微生物工程及蛋白质工程等领域的潜在应用价值提供了重要参考信息。     

蛋白转导域研究进展

蛋白转导域(PTDs)是小分子多肽,又称为细胞渗透性蛋白(CPP)或转膜序列(MTS),它可以不依赖于经典的细胞内吞,将多种大分子物质导入细胞内。因此,PTDs被认为是一种理想的运载工具,在将蛋白和其他分子导入活细胞的研究中有着广泛的应用前景。本文着重综述PTDs的跨膜转运机制及其应用等方面的研究进展。     

转运——小干扰RNA应用领域的瓶颈问题

自20世纪末RNA干扰现象(RNA interference)及其作用机制被发现以来,外源性的小干扰RNA(siRNA)已广泛地用于从基础研究到临床实践的多个领域。但,如何有效地、特异地将siRNA输送进入靶细胞,始终是使用者关注的重点,并已逐步成为siRNA应用于临床治疗的瓶颈问题之一。目前开展研究的siRNA转运方法主要包括3类:a.通过与配基偶联实现siRNA的转运;b.将siRNA包载于纳米颗粒等中经内吞进入细胞;c.载体与细胞膜融合释放所载siRNA进入细胞。     

NAG7基因转染HNE1细胞后下调蛋白质的鉴定及其意义(英文)

NAG7基因是我室克隆的与鼻咽癌相关的肿瘤抑制候选基因 .将NAG7编码框的cDNA片段克隆至pGEM3.1(+ )的表达载体 ,经脂质体转染入HNE1细胞 ,经G4 18筛选 ,并运用PCR技术证实 .建立含NAG7基因稳定转染的细胞系 ,抽提细胞总蛋白质 ,双向凝胶电泳分离蛋白质 ,对表达下调的蛋白质点进行质谱分析 ,获得的肽质指纹经SWISS PROT数据库分析以鉴定蛋白质点 .鉴定出的 7个下调蛋白质包括纤溶酶原、收缩蛋白、Ras 相关蛋白Rab 36及ARF 相关蛋白等 .通过对蛋白质性质和功能的分析 ,发现这些蛋白质参与了细胞信号的转导、蛋白质的转运及细胞代谢等众多事件 .因此 ,NAG7基因很可能是通过介导这些蛋白质的表达下调而发挥其功能     

龙眼采后果肉劣变的差异表达蛋白分析

为探索龙眼(Dimocarpus longan)果肉常温劣变过程中蛋白质的变化, 采用蛋白质组学的方法, 在‘福眼’龙眼果肉常温劣变过程中发现共有24 个2 倍差异表达蛋白, 其中21 个蛋白被成功鉴定。这些蛋白参与了应激反应与防御(56%)、能量与碳代谢(19%)、初级代谢(5%)、蛋白转运(5%)和细胞骨架(5%)等细胞代谢活动。大多数与抗氧化作用密切相关的蛋白质都下调表达, 说明龙眼采后果肉的抗氧化能力有所下降, 不能有效地缓解ROS 积累引起的毒性作用, 从而使果肉劣变。此外, 与能量代谢相关的蛋白全部下调表达, 表明龙眼果实采后果肉劣变可能与能量供应不足有关。这些结果为龙眼采后保鲜技术研究提供科学依据。     

脂肪间充质干细胞来源外泌体的功能

外泌体是细胞外膜质纳米囊泡,将蛋白质、核酸(DNA和RNA)转运到靶细胞中,介导局部和系统的细胞间通信,从而改变受体细胞的行为.这些小泡在许多生物功能中发挥重要作用,如脂肪合成、免疫调节、神经再生和肿瘤调节等.脂肪间充质干细胞目前被认为是细胞治疗和再生医学领域中一种功能丰富的工具,可产生和分泌多种外泌体,继承细胞的多种...     

粘着斑激酶活化与血管内皮剥脱后再狭窄的关系初探

粘着斑激酶(focal adhesion kinase,FAK)是一种非受体酪氨酸激酶,最初是在转染v-Src的鸡胚成纤维细胞中被发现.近年研究证实,AK介导细胞外信号由整合素受体向细胞内转导的过程.FAK的磷酸化激活以及由此产生的下游一系列蛋白质的磷酸化,是细胞外基质(extracellular matrix,ECM)与细胞相互作用并产生一系列生物学效应的关键环节,参与细胞增殖、迁移与凋亡的调节过程.已经发现,AK与肿瘤的生长、浸润和转移密切相关.然而,在以血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle ell,SMC)增生为主要特征的血管再狭窄发生过程中,AK是否参与、介导了VSMC的迁移与增殖目前尚未见报道.本文就此进行了初步探讨.     

铁代谢蛋白在肾脏的表达与功能

最近的研究证实,肾小管细胞具有能力表达包括转铁蛋白受体1(transferrin receptor-1,TfR1)、二价金属离子转运蛋白1(divalent metal transporter-1,DMT1)、膜铁转运蛋白1(ferroportin-1,FPN1)、铁调节蛋白(iron regulatory protein,IRP)和铁调素(hepcidin,Hepc)在内的几乎所有铁代谢蛋白.这些蛋白质的存在以及相关研究显示肾脏可能具有排出多余铁的功能,因此对体铁平衡起有十分重要的作用.     

TAT蛋白介导外源物质进入细胞的作用机制探讨

来源于人类免疫缺陷病毒HIV-1的反式激活因子(trans-activator,TAT)蛋白能够有效的介导多肽、蛋白质、基因以及一些其它的物质进入细胞。它以低亲和力与细胞上的受体相结合,通过破坏细胞质膜,以非内吞途径转导外源物质进入细胞内部。     

编者按: 转运——小干扰RNA应用领域的瓶颈问题

自20世纪末RNA干扰现象(RNA interference)及其作用机制被发现以来,外源性的小干扰RNA(siRNA)已广泛地用于从基础研究到临床实践的多个领域。但,如何有效地、特异地将siRNA输送进入靶细胞,始终是使用者关注的重点,并已逐步成为siRNA应用于临床治疗的瓶颈问题之一。目前开展研究的siRNA转运方法主要包括3类：a. 通过与配基偶联实现siRNA的转运;b. 将siRNA包载于纳米颗粒等中经内吞进入细胞; c. 载体与细胞膜融合释放所载siRNA进入细胞。 本刊在这期中特意选择了3篇文章组成了一个小专题来介绍与探讨siRNA的输送问题。梁伟等应邀撰写了题为《siRNA脂质纳米输送载体的研究进展》的综述,介绍了siRNA输送载体的基本要求,特别是脂质纳米载体(lipid-based siRNA delivering systems)的设计和构筑原则,以及这类载体的研发现状和应用前景;张洪杰等结合自身的研发工作撰写了《细胞穿透肽及其结构改造在siRNA传递中的应用》一文,从发现、毒副作用、传递机制、结构修饰与传递功能改进等几个方面,系统评述了细胞穿透肽(cell penetrating peptides)在siRNA传递方面研究与应用的进展;张兴梅等在《适配子介导的siRNA转运》一文中重点介绍了基于适配子(aptamer)的siRNA转运系统的转运机制、近期研究进展和应用前景。3篇文章各有侧重,反映了当前siRNA转运研究中几个比较活跃的领域的研究进展,希望能对广大读者有所帮助。