14-3-3蛋白在细胞周期调节中的作用

14-3-3是一个在真核细胞中广泛表达、功能复杂的蛋白家族,主要通过磷酸化依赖的方式与靶蛋白结合,从而发挥其调控作用。细胞周期的调节对维持基因组的稳定性至关重要。近年来的研究发现,14-3—3蛋白可以和越来越多的细胞周期调节蛋白相互作用,调节G2／M期和G1／S期转换,从而对细胞周期起调控作用。简要综述了14—3—3蛋白在细胞周期调节中的作用。     

Rho小G蛋白相关激酶的结构与功能

Rho小G蛋白家族是Ras超家族成员之一,人类Rho小G蛋白包括20个成员,研究最清楚的有RhoA、Rac1和Cdc42。Rho小G蛋白参与了诸如细胞骨架调节、细胞移动、细胞增殖、细胞周期调控等重要的生物学过程。在这些生物学过程的调节中,Rho小G蛋白的下游效应蛋白质如蛋白激酶（p21-activated kinase,PAK）、ROCK（Rho-kinase）、PKN（protein kinase novel）和MRCK（myotonin-related Cdc42-binding kinase）发挥了不可或缺的作用。迄今研究发现,PAK可调节细胞骨架动力学和细胞运动,另外,PAK通过MAPK（mitogen-activated protein kinases）参与转录、细胞凋亡和幸存通路及细胞周期进程;ROCK与肌动蛋白应力纤维介导黏附复合物的形成及与细胞周期进程的调节有关;哺乳动物的PKN与RhoA/B/C相互作用介导细胞骨架调节;MRCK与细胞骨架重排、细胞核转动、微管组织中心再定位、细胞移动和癌细胞侵袭等有关。该文简要介绍Rho小G蛋白下游激酶PAK、ROCK、PKN和MRCK的结构及其在细胞骨架调节中的功能,重点总结它们在真核细胞周期调控中的作用,尤其是在癌细胞周期进程中所发挥的作用,为寻找癌症治疗的新靶点提供理论依据。     

Rho小G蛋白介导的细胞周期调控

Rho小G蛋白作为一个信号分子家族具有多样化的功能, 可以调节细胞骨架重排 、细胞迁移、细胞极性、基因表达、细胞周期调控等. Rho小G蛋白家族对细胞周期 调控的研究主要集中在其对于有丝分裂期细胞的调节作用,包括调节有丝分裂期前 期细胞趋圆化、后期染色体排列及收缩环的收缩作用.近期的研究显示,Rho小G蛋白及其效应分子对于细胞周期G1、S、G2期的调控主要是通过影响细胞周期的正调控因子细胞周期蛋白D1 (cyclin D1) 和负调控因子细胞周期蛋白依赖型激酶相互作用蛋白1及细胞周期蛋白依赖型激酶抑制蛋白27 (p21cip1/p27kip1) 进行的.本文总结了Rho小G蛋白及其效应分子在细胞周期调控,尤其是对G1/S期调控的研究进展,并简要阐述了Rho小G蛋白介导的细胞周期调控异常与癌症发生的关系.     

人重组Fas配体体外诱导细胞周期特异性凋亡模型的建立及其意义

以Molt-4、Jurkat细胞株和外周血淋巴细胞(peripheralbloodlymphocyte,PBL)为靶细胞,检测细胞膜上Fas的表达。人重组Fas配体(recombinanthumanFasligand,rhFasL)诱导细胞6～36h后用改良后的API等方法检测细胞凋亡及诱导凋亡过程中细胞周期蛋白的变化,探讨Fas介导的细胞凋亡与细胞周期的关系。结果显示:rhFasL诱导Molt-4、Jurkat细胞株和植物血凝素刺激进入细胞周期的PBL的凋亡具有细胞周期特异性并始动于G1期;而G0期PBL的细胞膜上虽然也有Fas的表达,但不能诱导细胞凋亡。研究还发现rhFasL诱导细胞凋亡时G1期的细胞周期蛋白D3明显升高,细胞周期蛋白E明显下降。以上结果表明rhFasL体外诱导的细胞凋亡发生在晚G1期,细胞凋亡的发生与细胞是否通过限制点进入细胞周期有关,细胞凋亡发生于晚G1期是G1期细胞周期蛋白E的下降和检测点的监督导致DNA受损的细胞不能通过G1/S交界的结果。     

细胞周期素G1、G2在皮肤血管瘤组织中的表达及意义

目的探讨细胞周期素G1、G2与血管瘤发生发展及退化的关系。方法采用免疫组织化学S-P法对50例血管瘤和5例正常皮肤组织检测细胞周期素G1、G2的表达;对所获得的检测结果进行图像分析处理。结果增生期血管瘤内皮细胞胞浆或胞核内cyclin G1呈强阳性表达,退化期血管瘤内皮细胞胞浆内cyclin G1无表达;增生期血管瘤内皮细胞胞浆内无cyclin G2表达,退化期血管瘤内皮细胞胞浆内cyclin G2呈强阳性表达。增生期组与退化期组、正常皮肤组分别相比,细胞周期素G,阳性表达差异有显著性（P〈0．05）,退化期组与增生期组、正常皮肤组之间,细胞周期素G2的阳性表达差异有显著性（P〈0．05）。结论细胞周期素G1、G2在血管瘤发生、发展及退化中起着重要作用。     

细胞周期素G1和G2在膀胱癌中的表达及临床意义

目的探讨细胞周期素G1和G2在膀胱移行细胞癌（尿路上皮癌）中的表达及临床意义。方法收集武汉大学人民医院病理科2000-2006年有完整临床和病理资料的膀胱移行细胞癌存档蜡块50例和5例癌旁组织,采用免疫组织化学S-P法检测50例膀胱移行细胞癌和5例癌旁组织中细胞周期素G1和G2的表达水平。采用HPIAS-1000高清晰度彩色病理图文报告管理系统,对细胞周期素G1和G2的表达进行定量分析,并用SPSS11.5软件对各组免疫组织化学反应阳性颗粒的平均光密度、阳性面积率做单因素方差分析和SNK（q）检验。结果细胞周期素G1在膀胱移行细胞癌中呈高表达,癌旁组织中呈低表达。而细胞周期素G2在膀胱移行细胞癌中呈低表达,癌旁组织中呈高表达。膀胱移行细胞癌与癌旁组织相比,差异有显著性（P〈0.05）。随着移行细胞癌组织中细胞周期素G1表达的增高,周期素G2的表达却显著下降,两者呈显著负相关（P〈0.01）。结论细胞周期素G1和G2在膀胱移行细胞癌与癌旁组织中对细胞周期调控和/或DNA修复起了重要作用,并参与了诱导细胞凋亡的过程。     

LTF基因在鼻咽癌细胞系中生物学功能的初步研究

目的:初步探讨野生型LTF基因在鼻咽癌细胞系中的生物学功能。方法:野生型LTF导入鼻咽癌细胞系,G418筛选,RT-PCR和Western-blotting分别在mRNA和蛋白质水平进行验证,得到稳定表达LTF基因的鼻咽癌细胞系。流式细胞术、平板克隆形成实验和MTT法分别检测细胞周期、细胞的克隆形成能力和细胞生长曲线。结果:成功导入LTF并稳定表达的鼻咽癌细胞系,G0-G1期细胞百分比例明显增加(72.01%vs 62.31%),G2-M期细胞百分比例减少(6.26%vs 10.81%);克隆形成能力降低(39.5%vs 59.7%),体外瘤细胞增殖能力降低(P0.05)。结论:LTF基因可阻滞细胞周期、抑制鼻咽癌细胞系的增殖能力和克隆形成率,同时为进一步的体内试验研究奠定基础。     

PIAS3α过表达对前列腺癌细胞增殖和凋亡的影响

目的 研究过表达PIAS3α蛋白对人前列腺癌细胞系DU145细胞增殖、细胞周期和凋亡的影响.方法 构建pcDNA3.1(+)-HA-PIAS3α真核表达载体,转染前列腺癌细胞系DU145,以蛋白免疫印迹实验检测外源PIAS3α的表达,通过MTT法检测细胞增殖,以流式细胞术分析细胞周期和细胞凋亡.结果 成功构建PIAS3α真核表达质粒,蛋白免疫印迹实验证实外源性PIAS3蛋白质DU145细胞中获得表达.分析目的 蛋白质过表达后的细胞生物学效应,结果显示在DU145细胞中过表达PIAS3α后,细胞增殖受到抑制;同时,细胞周期G0/G1期细胞显著增加,而S期细胞减少,细胞凋亡比率增加.结论 过表达PIAS3α抑制前列腺癌细胞的增殖并诱导其凋亡.     

G1／S检测点调控与癌变多阶段的关系

G1／S检测点（checkpoint)调控是细胞周期调节通路中关键的限速步骤，该检测点调控异常与肿瘤多因素、多阶段和多步骤的发生密切相关。对细胞周期检测点的深入了解，有助于阐述在肿瘤癌变多阶段过程中细胞周期检测点调控失常与癌变的分子机制，并为药物的设计和基因治疗提供了合理的依据。     

RhoA的泛素化降解机制及功能

Rho小G蛋白(Ras homology frowth-related,Rho G)家族作为分子开关(molecular switch)在GTP结合的激活形式和GDP结合的非激活形式之间转换,发挥着重要的生物学功能,细胞内Rho小G蛋白的含量可由泛素–蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome system,UPS)降解途径来调控。Rho A(Ras homolog gene family member A,Rho A)是Rho小G蛋白家族成员,其功能涉及细胞极性、细胞迁移、细胞周期调控、神经系统发育等,通过UPS途径对该蛋白在细胞内的含量进行调控,可保证细胞的相关正常生理功能。在Rho A泛素化降解过程中,不同的泛素连接酶(ubiquintin ligases,E3)发挥了重要的作用。该文将简单介绍UPS的过程和Rho A蛋白质的结构、功能,详细论述Rho A泛素化降解过程的分子机制和生物学功能。     

Cyclin D1与细胞周期调控

细胞周期是细胞生命活动中一个最重要的过程,其关键是G1 期的启动.细胞周期蛋白(Cyclin)、细胞周期蛋白依赖性激酶(CDKs)和CDK抑制因子(CKIs)是参与钿胞周期调控的主要因子.Cyclin D1是调控细胞周期G1期的关键蛋白,是一个比其他Cyclins更加敏感的指标,对细胞周期调控至关重要.综述Cyclin D1的结构和功能及其在肿瘤组织中的表达特征,初步分析Cyclin D在昆虫细胞周期调控的研究.     

细胞周期中DNA复制的控制

细胞周期中ＤＮＡ复制的控制陆长德（中国科学院上海生物化学研究所２０００３１）真核细胞ＤＮＡ复制发生在细胞周期的Ｓ期,细胞ＤＮＡ复制的控制从狭义上看发生在ＤＮＡ复制的起始上;从广义上看,也发生在参与ＤＮＡ复制的酶和蛋白质因子的基因表达调控上。关于这些调控机制虽然远还没搞清,但也取得了一些进展,与近来细胞生物学,以及肿瘤研究的一些进展结合起来,可以说已初露端倪。进一步研究真核细胞ＤＮＡ复制的控制进一步研究真核细胞DNA复制的控制无疑对于搞清细胞周期在G1\S 期的控制机制具有重要意义。 要意义。     

蛋白激酶C与细胞周期

近年的研究表明,PKC涉及到细胞的周期调节。在酵母细胞和哺乳动物细胞均发现PKC参与细胞周期调控,从而提示PKC可能在进化上是一种保守的细胞周期调节子。一般认为PKC在两个点上对细胞周期起作用,即G1期和G2期到M期的过渡期（G2／M）。在G1期,PKC分别在早G1期和晚G1期作用有所不同,主要作用表现在使细胞停留在G1期的中末阶段,这一过程,主要涉及到抑制肿瘤抑制因子－成视网膜细胞瘤（Rb)蛋白的磷酸化。PKC的主要作用是降低周期素依赖激酶CDK2的活性、降低周期素E和A的表达和增加周期素依赖的周期抑制蛋白p21^WAF1和p27^KIP1的表达;在G2／M期,PKC对细胞周期的调节主要与Cdc2(CDK1)的活性抑制有关。     

小激活RNA上调抑癌基因p21表达及其应用前景

小激活RNA (small activating RNA, saRNA)是新近发现的能够靶向作用于基因启动子区域,并在转录水平诱导基因表达的小分子双链RNA。RNA激活通过重新开启内源性基因的表达、恢复蛋白质的天然功能来发挥治疗作用,在医学上具有巨大的应用前景。抑癌基因p21的主要作用是使细胞周期停滞于G1/S和G2/M期,从而抑制细胞增殖。该文就saRNA上调抑癌基因p21表达的生物学意义及saRNA药物应用的可行性作一综述。     

肿瘤抑制基因Rb与细胞周期调控研究新进展

Rb与人类多种肿瘤发生关系密切,是一种重要的肿瘤抑制基因.Rb蛋白参与细胞周期调控,与p16、CDK4/6、cyclinD1等形成复杂的反馈调节网络,在G1/S关卡调控中处于中心环节,决定着细胞周期的进程.Rb又是核内信号与胞外信号相互作用的界面,受到胞内外多种因素的调控,使Rb功能与细胞生长、分化状态相适应.     

长链非编码RNA与细胞周期调控

长链非编码RNA (long non-coding RNA, lncRNA)种类繁多且生物学功能复杂,能与不同的分子相互作用,参与细胞核染色质结构的调控、mRNA的转录及转录后的加工运输、蛋白质的翻译等过程。细胞周期是保证细胞正常生命活动的过程,哺乳动物细胞通过细胞周期的调控实现自我的更新及个体的发育,而肿瘤细胞通过细胞周期的调控参与癌细胞的增殖及凋亡等过程。lncRNA在肿瘤细胞中可发挥抑癌基因或癌基因的作用调控细胞周期进程,了解其调控细胞周期的机制可揭示肿瘤发生发展的本质,阐释癌症的发生机制,为肿瘤的早期诊断及治疗提供分子标志物。本研究就近年来报道的lncRNA在肿瘤细胞中调控细胞周期的机制作一综述。     

NGX6基因对人结肠癌细胞HT-29细胞周期的影响

NGX6基因是新克隆的候选抑瘤基因,研究表明NGX6重表达可抑制结肠癌细胞的增殖.为进一步研究NGX6对细胞周期的影响,采用流式细胞仪检测NGX6重表达对结肠癌细胞HT-29细胞周期的影响,发现NGX6重表达可增加HT-29细胞在G0/G1期的分布比例,减少了S,G2,M期细胞数.利用蛋白质印迹和流式细胞术分析NGX6转染前后HT-29细胞周期素(cyclins)和细胞周期素依赖性蛋白激酶抑制物(cyclin-dependentkinaseinhibitor,CKI)的表达变化,发现NGX6可下调HT-29细胞中cyclinE、cyclinD1的表达及上调p27的表达,对cyclinA和cyclinB的表达无明显影响,p16在三组结肠癌细胞中均无表达.研究结果表明,NGX6在HT-29细胞中通过下调cyclinE、cyclinD1和上调p27的表达,阻滞细胞周期于G0/G1期,从而发挥其在结肠癌中的抑瘤作用.     

人类主要Cyclins在MOLT-4细胞阻断动力学下的表达规律

细胞周期素与相应的细胞周期素依赖性蛋白激酶相结合,驱动着细胞通过细胞周期各时相,而细胞周期素时相性规律大多来自酵母研究或同步化细胞的分析。本研究着重于人类非同步化细胞的细胞周期素时相性规律的揭示。采用人类白血病细胞株MOLT-4,使其处于对数生长期,加以有丝分裂中期阻滞法,应用多参数流式细胞术分析人类主要细胞周期素B1、A和E。分析发现,细胞周期素B1峰值在M期,降解于M期后,细胞周期素A峰值在G2期,降解于M期,细胞周期素E峰值在G1晚期,降解于S期。以上结果,使我们首次在人类非同步化培养细胞展现了主要细胞周期素的时相性表达规律。     

鼻咽癌相关基因NGX6对鼻咽癌细胞周期的影响

为了探讨鼻咽癌（NPC）候选抑瘤基因NGX6对NPC细胞的细胞周期进程及细胞周期素的影响,阐明它的作用机制,通过建立稳定表达NGX6的鼻咽癌HNE1细胞株,采用细胞免疫组织化学,流式细胞仪检测与分析细胞周期及细胞周期素的改变,用western blot验证它对细胞周期的影响。结果显示稳定表达NGX6的HNE1细胞较对照组细胞周期中G0/G1期比值明显增加,而S期比例减少。细胞凋亡率无明显变化。流式细胞仪检测发现cyclinD1、A和E的表达明显减少,以cyclinD1的改变最为明显。Western blot检测也发现cyclinD1的表达明显下调。以上结果说明NGX6主要通过下调cyclinD1的表达,延缓细胞周期的G1→S的进程,从而抑制NPC细胞的过度增殖。     

条斑紫菜多糖PY-D2对4种人肿瘤细胞株生长的影响

目的:研究条斑紫菜多糖体外抗肿瘤的生物学活性。方法:应用生化技术分离和纯化条斑紫菜多糖,获得条斑紫菜多糖的2个组分,分别为PY-D1和PY-D2;在体外培养条件下分别用不同浓度的条斑紫菜多糖PY-D2处理4种人肿瘤细胞,通过MTT法观察条斑紫菜多糖PY-D2对4种人肿瘤细胞生长的影响;采用流式细胞仪检测肿瘤细胞的细胞周期变化。结果:条斑紫菜多糖PY-D2诱导HO-8910、MCF-7、K562和7721肿瘤细胞72h后,对其生长有明显的抑制作用,呈剂量依赖效应,500mg/LPY-D2的抑制率分别为21.2%、23.6%、19.8%和21%(P<0.001)。流式细胞仪检测表明PY-D2可以阻滞肿瘤细胞的细胞周期于G0/G1期或G2/M期。结论:条斑紫菜多糖PY-D2具有抑制肿瘤细胞HO-8910、MCF-7、K562和7721生长的作用,其有关的分子生物学作用机理值得进一步研究。