多功能的蛋白:糖原合成酶激酶-3

糖原合成酶激酶-3(GSK-3)是一个多功能的丝氨酸／苏氨酸类激酶,在真核生物中普遍存在。在哺乳动物中包括两个亚型,即GSK-3a和GSK-3β。GSK-3至少在三条细胞通路上有作用：Wnt/wingless,P13-kinase以及Hedgehog信号通路,该酶的作用主要包括调节糖原的合成代谢,参与细胞的分化与增殖等。研究发现,GSK-3在某些疾病,如阿尔茨海默病和非胰岛素依赖型糖尿病(NIDDM)中,其活性会异常升高。现已发现了几种针对该酶的抑制剂,如aloisine,paullones和马来酰胺类化合物等。这些抑制剂的确在分子水平特异性地抑制GSK-3的活性,而对其他激酶几乎没有作用。关于这些抑制剂的研究工作也已经在细胞水平和动物模型上开展起来,为开发以GSK-3为靶点的新的治疗药物创造了良好的基础。     

糖元合成酶激酶3β对微管相关蛋白tau的磷酸化作用

tau蛋白是中枢神经系统中重要的微管相关蛋白,其功能受磷酸化调节.异常过度磷酸化的tau蛋白是阿尔茨海默病患者脑中神经纤维缠结的主要组成部分.糖元合成酶激酶3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)是重要的tau蛋白激酶之一,它虽可催化tau蛋白多个位点的磷酸化,但对不同位点,其催化效率不同.通过位点特异性、磷酸化依赖的tau蛋白抗体,用免疫印迹技术,检测GSK-3β对tau蛋白位点特异性的磷酸化作用及动力学.用双倒数作图,计算GSK-3β催化tau磷酸化以及各个位点磷酸化的Km值,并结合培养细胞中的实验,研究GSK-3β对tau蛋白磷酸化作用的位点特异性.结果显示,GSK-3β催化tau蛋白多个位点的磷酸化,其中包括Thr181、Ser199、Ser202、Thr205、Thr212、Thr217、Thr231、Ser396和Ser404,对不同的位点磷酸化作用,其Km值不同,GSK-3β对Ser396的Km值最低,即对Ser396位点的亲和性最高,催化其磷酸化的能力最强.在培养的细胞中,也显示了GSK-3β的表达引起Ser396位点的磷酸化最明显.     

糖原合成激酶3β与乙肝病毒胎盘组织感染的关系

目的:初步探讨糖原合成激酶3β(GSK3β)与乙肝病毒胎盘组织感染关系,为进一步研究乙肝病毒在宫内感染中的作用机制奠定基础。方法:选择2011年-2012年在哈尔滨医科大学附属第二医院妇产科剖宫产结束妊娠的乙肝表面抗原阳性(HBsAg+)孕妇60例(实验组),正常妊娠孕妇的胎盘组织20例(对照组)。于分娩前留取孕妇肘静脉血,分娩时留取脐血及胎盘组织。采用ELISA法检测实验组静脉血及脐带血的乙肝五项与HBV-DNA定量;采用免疫组化方法,检测各实验组中HBsAg的表达及分布;检测实验组与对照组GSK3β的分布及表达情况;采用TUNEL法检测实验组及对照组细胞凋亡情况。结果:60例HBsAg(+)产妇中,37例脐带血HBsAg阳性,12例脐带血HBV-DNA阳性;实验组胎盘组织中均检测出HBsAg、GSK3β蛋白表达,且随着血清HBV-DNA滴度增高,HBsAg与GSK3β的表达均呈增高趋势(P0.05);实验组和对照组的胎盘组织中均可检测出凋亡细胞,实验组的凋亡程度低于对照组,随HBV-DNA滴度增高,凋亡呈下降趋势(P0.05)。结论:在乙肝病毒的垂直传播过程,HBsAg可能通过GSK3β抑制胎盘细胞凋亡,影响正常胎盘组织的屏障功能,可能是造成宫内感染的相关机制。     

糖原合成酶激酶-3对τ蛋白磷酸化作用的研究

糖原合成酶激酶 ３（ Ｇ Ｓ Ｋ ３）在 ３０℃与 τ蛋白保温 ４ ｈ 可催化 １７±０４ ｍ ｏｌ磷酸参入 １ ｍ ｏｌτ蛋白 将磷酸化的 τ蛋白经胰蛋白酶消化, Ｆｅ Ｃｌ３ 亲和柱分离及 Ｃ１８反相高压液相层析纯化后,再用高压电泳,手工 Ｅｄｍ ａｎ 降解及自动氨基酸序列分析等检测技术,对其磷酸化位点进行鉴定 结果发现： Ｇ Ｓ Ｋ ３ 可使 τ蛋白 Ｔｈｒ １８１, Ｓｅｒ １８４, Ｓｅｒ ２６２, Ｓｅｒ ３５６ 和 Ｓｅｒ ４００ 发生磷酸化 其中 Ｓｅｒ ２６２ 和 Ｓｅｒ ４００ 为 Ａｌｚｈｅｉｍ ｅｒ 病（ Ａ Ｄ）τ蛋白的异常磷酸化位点根据上述磷酸化作用仅轻度抑制τ蛋白生物学活性,推测： Ａ Ｄ τ蛋白 Ｓｅｒ ２６２ 和 Ｓｅｒ ４００ 的磷酸化可能不是决定其生物功能的关键性位点,单纯 Ｇ Ｓ Ｋ ３ 不能复制 Ａ Ｄ 样 τ蛋白的病理改变      

糖原合酶激酶-3β调节9G8介导的tau外显子10的可变剪接

Tau外显子10的可变剪接产生含3个微管结合片段或4个微管结合片段的tau蛋白变异体(3R-tau和4R-tau).正常成年人脑中,3R-tau和4R-tau的表达水平相近,这种比例对于维持正常脑功能非常重要.9G8是剪接因子SR蛋白家族中的成员之一,参与多种基因转录产物的剪接调控,它的功能和活性受磷酸化高度调节.糖原合酶激酶(GSK)-3β是体内重要的蛋白激酶,已有研究显示它参与调节tau外显子10的可变剪接.利用微型tau基因研究了9G8在不同细胞系中对tau外显子10可变剪接的作用以及GSK-3β对9G8介导的tau外显子10可变剪接的影响.结果显示,过表达9G8抑制tau外显子10的表达,GSK-3β在体外可催化9G8的磷酸化,GSK-3β可以被9G8从大鼠脑匀浆中沉降(pull-down),提示它们之间可能存在相互作用,在培养的细胞中,GSK-3β与9G8之间存在共定位,过表达GSK-3β抑制9G8对外显子10可变剪接的作用,有利于4R-tau的产生.这些结果显示GSK-3β影响9G8介导的tau外显子10的剪接.     

SIRT3与肾脏疾病

研究肾脏疾病的发病机制,寻找新的治疗靶点及其对应的治疗药物和方案,对于预防肾脏疾病的发病和降低病死率具有重要意义。研究发现:Sirtuin3(SIRT3)是通过维持线粒体功能和结构的稳定性,在肾小管上皮细胞损伤中发挥保护作用。为了更深入地了解SIRT3在不同类型肾病产生和发展过程中的作用及其机制,本文综述了SIRT3参与调节肾脏的生理学机制,分析了SIRT3在肾脏疾病中参与的信号通路及分子作用靶点,有助于今后临床上采用中西医结合防治肾病,降低并发症及其病死率,提供了思路。     

糖原合酶激酶-3β与帕金森病的发生及治疗

糖原合酶激酶-3β（glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β）是调控糖 原代谢的主要激酶.它可以使多种底物蛋白磷酸化,参与调节细胞增殖、细胞分化和细胞凋亡.最 近研究表明,GSK-3β与帕金森病发生密切相关. 在帕金森病研究模型中,GSK-3β活性增高,诱导多巴胺能神经元凋亡;而GSK-3β活性被抑制时,tau蛋白磷酸化减少,α共核蛋白表达降低,神经元得到保护.因此,GSK-3 β可能成为帕金森病治疗的新靶点.     

MiR-107对柯萨奇病毒B3感染细胞糖原合成酶激酶-3β蛋白及β-连环蛋白表达的影响

【背景】MiR-107异常表达可引起肿瘤细胞中Wnt/β-catenin信号通路主要蛋白表达发生改变,但其能否在柯萨奇病毒B3（coxsackievirus B3,CVB3）感染的人宫颈癌细胞（HeLa cells）中发挥同样作用却未见报道。【目的】探讨miR-107能否影响CVB3感染HeLa细胞中的糖原合成酶激酶-3β（GSK-3β）蛋白、P-GSK-3β蛋白和β连环蛋白（β-catenin）的表达水平。【方法】体外培养HeLa细胞,感染CVB3不同时间,通过显微镜观察HeLa细胞的形态学变化、实时荧光定量PCR实验检测HeLa细胞中miR-107表达量、免疫印迹实验检测HeLa细胞中的GSK-3β、P-GSK-3β、β-catenin蛋白及病毒衣壳蛋白（VP1）的表达水平。【结果】CVB3感染HeLa细胞6 h后,细胞病变效应明显,miR-107表达量及GSK-3β、P-GSK-3β和VP1蛋白的表达水平随CVB3感染时间（0—8 h）的延长逐渐增加,而β-catenin蛋白的表达水平逐渐减少。过表达miR-107的CVB3感染6 h的HeLa细胞死亡细胞增多,GSK-3β、P-GSK-3β和VP1蛋白表达水平增加（P<0.05）,β-catenin蛋白表达水平减少（P<0.001）;抑制miR-107的CVB3感染6 h的HeLa细胞GSK-3β、P-GSK-3β及VP1蛋白表达水平明显减少（P<0.05）,β-catenin蛋白表达水平明显增加（P<0.05）。【结论】MiR-107异常表达可影响CVB3感染HeLa细胞中Wnt/β-catenin信号通路蛋白和病毒衣壳蛋白的表达水平。     

GSK-3β在阿尔茨海默症病理特征形成中的作用

糖原合成酶激酶3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)是糖原合成酶激酶3的一种亚型。GSK-3β不仅参与淀粉样蛋白质前体(amyloid precursor protein,APP)代谢,还在tau蛋白过度磷酸化过程中发挥作用,GSK-3β表达及活性的异常会导致神经元细胞的凋亡。APP异常代谢和tau蛋白异常磷酸化是阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)发展的重要因素,因此GSK-3β可能与AD的病理变化密切相关,明确其在AD中的作用及其机制对AD的治疗有重要的意义。     

利用单分子荧光成像技术研究十字孢碱诱导细胞凋亡过程中糖原合成酶激酶-3β促进Bax转位

糖原合成酶激酶-3β (glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)除了在抑制糖原合成中的重要作用外,越来越多的研究表明它是细胞凋亡过程中的一个关键信号调节蛋白.然而,在细胞凋亡过程中它调节的主要下游促凋亡蛋白依然不明确,尤其是Bcl-2家族的促凋亡蛋白(Bax是其中最重要的蛋白之一).通过对GSK-3β和Bax两种蛋白进行荧光标记,在单分子水平上研究了十字孢碱(staurosperine,STS)诱导人肺腺癌细胞(ASTC-α-1)凋亡过程中,GSK-3β活化与Bax转位之间的关系.实验结果表明STS诱导ASTC-α-1凋亡过程中,共转染pCFP-Bax和 pYFP-GSK-3β的细胞发生凋亡的时间明显早于单转染 pYFP-Bax的细胞,并且Bax发牛转位的时间也明显提前.这些结果显示在STS这种凋亡因素刺激下,GSK-3β可以通过促进Bax转位从而加速细胞凋亡.这是单分子荧光成像技术研究活细胞内分子事件的又一个重要应用.     

实时监测高通量低能量激光照射诱导GSK-3β的核质穿梭

糖原合成酶激酶-3(glycogen synthase kinase-3, GSK-3)是一种丝/苏氨酸蛋白激酶.哺乳动物细胞中主要存在GSK-3α与GSK-3β两种亚型.以前的研究认为GSK-3是一种单一的磷酸化糖原合成酶的激酶,可以抑制糖原的合成.最近的研究表明GSK-3可以磷酸化50多种底物,进而调节细胞的多种生理过程,包括细胞结构的改变、代谢,基因表达及细胞凋亡.本文主要研究在高通量低能量激光(high fluence low-power laser irradiation,HF-LPLI)照射下,GSK-3β在活细胞中的动态分布变化.应用荧光蛋白融合蛋白GFP-GSK-3β,在人神经胶质母细胞瘤细胞(U-87)中实时监测高通量低能量激光照射下GSK-3β的动态行为.实验结果显示,120 J/cm~2 的氦氖激光照射后,GSK-3β在9 h时进入细胞核,并维持在核内近2 h, 随后GSK-3β又从细胞核转位到细胞质中. 这表明高通量低能量激光照射激活了GSK-3β.同时,实验结果预示了高通量低能量激光照射可能激活GSK-3β并且参与调控了p53、β-catenin、Myc等相关的转录因子.进一步的研究将探讨在高通量低能量激光照射下,GSK-3β具体调控的转录因子以及调控机制.     

糖原合成酶激酶3在猪气道上皮细胞鳞状分化中作用的初步探讨

为探讨糖原合成酶激酶3（glycogen synthase kinase 3,GSK3）在气道（气管和支气管）上皮细胞鳞状分化中的作用,培养原代猪气道上皮细胞,用GSK3的高度选择性抑制剂氯化锂处理,观察细胞形态变化,用Western blot检测β-连环素、磷酸化GSK3和鳞状分化标记物外皮蛋白的表达、RT-PCR检测鳞状分化标记物小脯氨酸丰富蛋白mRNA的表达、荧光素酶报告基因分析β-连环素／Tcf信号的激活状态。结果显示,锂能诱导猪气道上皮细胞出现鳞状形态、增加小脯氨酸丰富蛋白mRNA和外皮蛋白的表达、促进GSK3的抑制性丝氨酸磷酸化和β-连环素的细胞核内转位;锂能激活β-连环素／Tcf信号,但该作用出现于鳞状分化标记物增加之后。上述结果提示,GSK3可能参与猪气道上皮细胞的鳞状分化。     

左卡尼汀与肾脏疾病的关系

左卡尼汀是人体脂类代谢的重要介质,它主要在肾脏代谢,因此肾脏功能与体内左卡尼汀水平直接相关。慢性肾病、终末期肾病及其临床上所采用的血液透析、腹膜透析和肾脏移植等治疗方法对人体内左卡尼汀水平均有影响;人体内左卡尼汀缺乏,易导致在透析过程中出现低血压、贫血、肌无力和疲劳等临床症状,补充左卡尼汀能有效改善这些症状,并能有效减少EPO用量和降低群体反应性抗体水平,减轻环孢素A的肾毒性。因此,本文就肾脏疾病与左卡尼汀的关系和左卡尼汀在肾脏疾病治疗中的应用做一综述。     

生物钟基因与肾脏功能和疾病

哺乳动物昼夜节律的产生与生物钟基因的周期性表达密切相关.Bmall、Clock、Per和Cry是研究最为广泛的核心生物钟基因.肾脏在维持机体体液平衡和血压稳态方面发挥重要作用,其多数生理功能均呈现出一定的昼夜节律性,如动脉血压的调节、肾血流量的维持、肾小球滤过率的调控,以及水的重吸收和钠的排泄等都会随昼夜变化而产生节律...     

糖原合酶激酶-3β在肿瘤细胞中的分子作用机制

糖原合酶激酶-3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)是一种多功能丝氨酸/苏氨酸激酶,通过磷酸化酪氨酸、丝氨酸和苏氨酸位点介导Wnt、Hedgehog、NF-κB和PI3K/Akt等信号通路,参与各类细胞功能的调节。GSK-3β在不同信号通路和细胞类型中扮演不同的角色,导致其在不同的恶性肿瘤中发挥促癌或抑癌的双重作用,与癌细胞的迁移和侵袭有直接关系。在胰腺癌和结肠癌研究中,GSK-3β的高表达调控通过相关信号通路,增强细胞增殖调控因子表达,抑制负性调控因子的活性,促进癌细胞的增殖。GSK-3β能激活上皮细胞间质转型过程中相关因子的表达,增强癌细胞扩散能力;相反,在胃癌和肺癌中,GSK-3β具有积极的抑癌作用。GSK-3β通过阻滞细胞周期和诱导细胞凋亡发挥抑癌作用,通过调节Wnt和PI3K/Akt信号通路,负向调控癌细胞的生长与侵袭,并且GSK-3β磷酸化相关因子以减弱其对癌细胞转移能力的刺激。本文总结了GSK-3β在不同恶性肿瘤中的作用及机制,并针对研究中存在的问题进行分析与展望,为相关领域的研究提供一定的理论基础。     

肾脏疾病的彩超诊断要点

第一节 占位性病变 一、肾内恶性占位病变 ·灰阶声图像:肿块呈圆形或椭圆形,边界清晰,内部回声不均匀,回声据肿块的大小而异,肾门附近可有肿大的淋巴结。 ·频谱多普勒:多为动脉型频谱,少数为动脉型及静脉型频谱。动脉血流峰值流速为21.7—153CM/S,平均52.9CM/S,阻力指数     

PI3K/Akt/GSK-3β信号通路在6-姜酚保护PC12细胞对抗β淀粉样蛋白诱导细胞凋亡的作用北大核心CSCD

研究6-姜酚对β淀粉样蛋白(Aβ1-42)引起的PC12细胞凋亡的保护作用及其可能的分子信号通路。通过MTT检测不同浓度Aβ1-42对PC12细胞的作用及不同浓度6-姜酚对Aβ1-42诱导细胞凋亡的保护作用,采用蛋白免疫印迹法检测6-姜酚对Aβ1-42诱导的PC12细胞糖原合成激酶3β(GSK-3β)、磷酸化GSK-3β(Ser9),Akt及磷酸化Akt(Ser473)表达的影响。结果显示6-姜酚能显著减少Aβ1-42引起的细胞凋亡;PC12细胞经Aβ1-42作用48 h后,80及120μM 6-姜酚预处理组中GSK-3β及Akt的磷酸化水平则均显著高于Aβ1-42处理组的。说明6-姜酚对抗Aβ1-42引起的细胞毒性作用,可能与其激活Akt的活性、抑制GSK-3β的活性有关。     

肠道菌群与肾脏疾病相关性研究进展

人体是一个有机的整体,不同系统之间存在着相互影响。近年来,随着科学的不断发展,肠道菌群与人体健康的关系也逐渐受到重视。肠道菌群虽然居住于肠道,但其作用已经不仅仅局限于消化系统。通过对人体代谢和免疫功能的影响,肠道菌群对人体产生的作用是全身性的。肾脏是体内代谢产物排泄的主要器官,也是免疫复合物沉积的重要部位。因此,肠道菌群在肾脏疾病发展和治疗中都起着至关重要的作用。现如今,两者的关系已经成为科学研究的热点话题。本文总结了近5年的文献,从中西医的角度,针对肠道菌群与肾脏疾病之间的相互关系作一综述。     

胸腺上皮细胞特异性敲除GSK-3β基因小鼠模型的鉴定及免疫学特征观察

目的 构建并鉴定胸腺上皮细胞(thymic epithelial cells, TECs)特异性敲除GSK-3β基因小鼠模型,评价其免疫学特征。方法 采用小鼠胚胎干细胞(ES细胞,embryonic stem cells)打靶基因敲除技术,得到F0代的GSK-3β^flox/flox(GSK-3β^f/f)小鼠;再采用Cre-LoxP系统进行小鼠的繁殖;PCR鉴定,筛选出基因型为GSK-3β^f/fFoxN1-Cre^+/-(GSK-3β^-/-)小鼠,即为在TECs特异性敲除GSK-3β基因的小鼠。观察基因敲除鼠的一般生物学特征、繁殖能力和子代存活率。应用HE染色、流式细胞术及免疫荧光技术,比较基因敲除鼠和野生型小鼠免疫器官结构、胸腺、脾及外周血中免疫细胞比例及增殖能力差异。结果 成功构建TECs特异性敲除GSK-3β基因小鼠模型。与野生型(wild type, WT)小鼠相比,GSK-3β^-/-小鼠一般生物学特征无明显差异,子代存活率> 90%;衰老进程中...