基于蛋氨酸代谢调控的内源性抗氧化分子机制

蛋氨酸是一种含硫必需氨基酸,在蛋白质组成和新陈代谢中都发挥着独特的作用。蛋氨酸具有内源性抗氧化作用,一方面蛋氨酸在蛋氨酸亚砜还原酶(MSR)作用下通过自身氧化还原反应来发挥内源性抗氧化作用,另一方面蛋氨酸可通过代谢途径(GSH合成、Nrf2抗氧化通路等)来增强内源性抗氧化能力。然而目前缺乏对蛋氨酸抗氧化分子机制全面深入的研究报道。因此,本文在蛋氨酸代谢的基础上,对蛋氨酸促进GSH合成、激活MSR抗氧化系统以及调控Nrf2抗氧化通路的分子机制进行综述,并对GSH合成、MSR与Nrf2抗氧化体系之间的关系进行阐述,为全面解析蛋氨酸内源性抗氧化分子机制提供理论依据。     

L-精氨酸合成及高产菌选育与发酵研究进展

精氨酸是合成蛋白质的重要原料,是一些代谢途径的中间代谢物.它在人和动物体内具有重要的生理生化功能,在食品与医药工业应用十分广泛.对精氨酸高产菌株选育、发酵工艺优化、真核生物中的合成途径、代谢调控机制等方面最新研究进展做了综述.     

铁代谢与蛋白质泛素化．降解调控研究进展

铁元素为几乎所有的生命体所必需,维持铁代谢稳态对机体的正常功能至关重要。铁代谢紊乱与人类多种疾病的发生和发展有关。已知铁代谢稳态受到一系列参与铁代谢环节的关键蛋白质,如IRP2等的精确调节。这些重要蛋白质的稳定性、生理活性的动态变化及其协调作用是细胞维持铁代谢平衡的分子基础。除了转录和转录后水平的调控,泛素化等翻译后修饰方式和蛋白质降解是细胞精确调控参与铁代谢的蛋白质的水平及功能普遍而有效的方式之一;同时,细胞的铁代谢状态也影响细胞内参与泛素化等翻译后修饰途径的酶类的活性和稳定性,从而在铁代谢和蛋白质修饰．降解途径之间形成反馈机制,实时和动态地完成对细胞内铁代谢水平的精确调控。就相关领域的最新进展作简要综述。     

甘氨酸在心血管疾病中的保护作用

甘氨酸是一种结构最简单的氨基酸,在动物体内广泛存在,为一碳、蛋白质、多肽、核苷酸类、卟啉类以及胆盐代谢中的关键物质.甘氨酸不仅是中枢神经系统的抑制性神经递质,而且还广泛参与代谢调控、抗氧化、抗凋亡等病理生理学过程.本文就甘氨酸在心肌缺血、高血压和高血糖等引起的心血管疾病中的作用进行综述.     

一碳代谢路径通路在癌症发生中作用研究进展

我国癌症发病群体不断年轻化,发病率不断增加。最近科学研究表明,细胞代谢相关调控基因已成为新的癌症诊断标记和治疗靶点。一碳代谢对于细胞代谢必不可少,一碳代谢需要叶酸、丝氨酸和蛋氨酸等细胞必需的生物代谢物质参与,同时也产生嘌呤、腺苷和胸苷酸等生物代谢物质。一碳代谢包括三类关键反应:叶酸循环、蛋氨酸循环、反硫化途径。在叶酸循环中,叶酸及叶酸循环中间产物可以通过产生嘌呤和胸苷酸调控癌症细胞的生长和增殖。在蛋氨酸循环中产生的多胺和甲基等中间产物也能调控癌症细胞的生长和增值。反硫化途径是谷胱甘肽合成的重要途径,谷胱甘肽能够生成与肿瘤细胞密切相关的活性氧。该研究将简要综述一碳代谢在癌症发生中的作用,概况了近年来一碳代谢通路重要因子及中间产物作为靶点对癌症治疗的意义。     

植物磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的功能及其在基因工程中的应用

植物磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(Phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC,EC 4.1.1.31)是广泛存在的一种细胞质酶,催化磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)和HCO3-生成草酰乙酸(OAA),后者可转化生成三羧酸循环的多种中间产物.PEPC在植物细胞中参与植物的光合碳同化等重要代谢途径,并且在不同组织中具有多种生理功能.PEPC同时也参与调控植物种子的营养物质合成与代谢过程,控制糖类物质流向脂肪酸合成或蛋白质合成途径.以下介绍了植物PEPC的种类、蛋白质结构特点及其在植物组织中的调控方式,并重点论述了PEPC在生物基因工程中的应用方面的进展,随着对其功能机制和应用研究的深入,将有助于植物PEPC在高产优质农作物育种、能源植物和工业微生物等的开发利用等方面得到更好的发展与应用.     

褪黑素调控动物繁殖功能的作用途径

褪黑素是由松果体分泌的一种多功能吲哚类激素,在动物繁殖过程中起了至关重要的作用.褪黑素可通过多条途径调控动物的繁殖功能,主要包括：G蛋白偶联受体途径;作为神经内分泌激素对动物繁殖进行调控;与其核受体结合在转录水平上调控动物繁殖;通过抗氧化作用调控卵泡发育.本文就褪黑素对动物繁殖功能的调控途径进行综述,旨在为褪黑素调控动物繁殖的相关研究提供帮助.     

褪黑素调控动物繁殖功能的途径

褪黑素是由松果体分泌的一种多功能吲哚类激素,在动物繁殖过程中起了至关重要的作用.褪黑素可通过多条途径调控动物的繁殖功能,主要包括:G蛋白偶联受体途径;作为神经内分泌激素对动物繁殖进行调控;与其核受体结合在转录水平上调控动物繁殖;通过抗氧化作用调控卵泡发育.本文就褪黑素对动物繁殖功能的调控途径进行综述,旨在为褪黑素调控动物繁殖的相关研究提供帮助.     

原核生物的蛋白质翻译后修饰

蛋白质翻译后修饰是调节蛋白质生物学功能的关键步骤之一,是蛋白质动态反应和相互作用的一个重要分子基础,同时,它也是细胞信号网络调控的重要靶点.目前,蛋白质翻译后修饰已经成为国际上蛋白质研究的一个极其重要的热点.在原核生物生命活动中,蛋白质的翻译后修饰具有十分重要的作用,如参与细胞信号传导、物质的代谢、蛋白质的降解、致病微生物的致病过程等.综述了经典原核生物蛋白质翻译后修饰的种类、机制和功能,同时介绍了最近发现的原核生物的全局性乙酰化修饰以及结核分枝杆菌中类泛素化修饰.     

雄激素对骨骼肌蛋白质代谢的调控及其机制

雄激素可调控骨骼肌蛋白质代谢,从而在肌肉质量的维持中发挥重要作用。对雄激素作用机制的研究表明,雄激素可在雄激素受体介导下,分别通过IGF-1/Akt、ERK/mTOR和GPCR等信号通路促进骨骼肌蛋白质合成,促进肌肉质量增长;当雄激素不足时,可通过泛素蛋白酶体系统、自噬和肌肉生长抑制素等途径促进骨骼肌蛋白质分解和肌肉流失。雄激素调控骨骼肌蛋白质代谢机制的阐明,将加深人们对雄激素功能及骨骼肌蛋白质代谢调控的认识,具有重要意义。     

综述: 甘氨酸在心血管疾病中的保护作用

甘氨酸是一种结构最简单的氨基酸,在动物体内广泛存在,为一碳、蛋白质、多肽、核苷酸类、卟啉类以及胆盐代谢中的关键物质．甘氨酸不仅是中枢神经系统的抑制性神经递质,而且还广泛参与代谢调控、抗氧化、抗凋亡等病理生理学过程．本文就甘氨酸在心肌缺血、高血压和高血糖等引起的心血管疾病中的作用进行综述．     

气体信号分子硫化氢在植物中的生理功能及作用机制

硫化氢（hydrogen sulfide,H2S）是继一氧化氮（nitric oxide,NO）和一氧化碳（carbon monoxide,CO）之后发现的第3种气体信号分子,它能参与生物体内的多种生理生化过程并发挥特定功能。在动物体内,H2S能够调节血管及神经系统功能。植物也能通过产生内源H2S来提高对环境的适应能力,缓解多种逆境胁迫造成的损伤和毒害,参与特定的生理代谢过程,诸如参与气孔运动和延缓衰老等。本文从H2S产生和代谢途径、已发现的生理功能和信号转导机制等方面综述H2S在植物中的最新研究进展,同时也探讨了H2S与其它信号分子的相互作用以及H2S对蛋白质的修饰机制。     

含硫氨基酸对猪生长性能及肠道功能的影响机制

含硫氨基酸包括甲硫氨酸(又名蛋氨酸)、胱氨酸和半胱氨酸,其中蛋氨酸是动物的含硫必需氨基酸,是猪必不可少的营养元素。研究表明,科学地添加含硫氨基酸对猪的摄食、生长、免疫等方面有着重要的作用。肠道是消化、吸收营养物质最主要的场所,含硫氨基酸的主要代谢产物谷胱甘肽可促进肠道屏障功能的恢复,牛磺酸能参与抗氧化反应、渗透调节等生理过程。因此,添加适量的含硫氨基酸有助于提高猪的生长性能,维持猪的肠道健康。     

蛋白质精氨酸甲基化参与基因转录后调控的研究进展

蛋白质精氨酸甲基化是真核生物中一种广泛存在并在进化上保守的蛋白质翻译后修饰,由蛋白质精氨酸甲基转移酶(PRMT)催化完成。动物中的研究表明,PRMT通过催化多种RNA结合蛋白的精氨酸甲基化而参与调控细胞多种重要的生命过程,如RNA代谢、细胞增殖以及信号转导等。概述真核生物中精氨酸甲基化对不同的RNA结合蛋白的功能调控,并重点阐述该翻译后修饰在转录后加工过程中的重要作用;介绍高等植物拟南芥中蛋白质精氨酸甲基转移酶参与转录后调控的最新研究进展,并对精氨酸甲基化修饰参与调控植物RNA结合蛋白的功能及今后可能的研究方向进行讨论。     

MicroRNAs-微生物互作调控机体脂肪代谢研究进展

微生物和microRNAs均参与机体脂肪酸吸收、转运和从头合成,以及脂肪动员和储存等代谢过程的调节.宿主分泌的microRNAs可通过调控微生物生长和代谢影响脂肪代谢.微生物一方面可影响宿主microRNAs分泌,另一方面其自身也可直接分泌microRNAs,并调节宿主的代谢功能.本文综述了microRNAs和微生物对机体脂肪代谢的影响和调控机制,重点探讨了microRNAs和微生物互作调控脂肪代谢的研究进展和作用机制,以期为精准靶向预防或治疗脂肪代谢紊乱相关疾病提供新的思路和依据.     

MicroRNAs与疾病和发育

作为模式生物实验系统,线虫可用于研究控制动物发育和人类疾病遗传机制。研究发育缺陷的线虫突变体有助于在动物中发现对发育和生理过程有重要调控作用的基因。其中一些基因编码一类小RNA,如microRNA(miRNA),通过作用于特定基因信使RNA来调控其蛋白质表达。一些在线虫发育过程中有功能的miRNA在人体中也存在。它们参与调控与疾病相关的生物学过程,如癌症、糖尿病和神经退行性疾病。通过分析miRNA在临床样品、哺乳动物细胞和模式生物线虫中的表达,从而揭示miRNA调控途径在相关人类疾病中的功能。     

哺乳动物线粒体蛋白质翻译及其调控机制

线粒体是真核细胞内参与能量生成和物质代谢的重要细胞器。线粒体核糖体(mitochondrial ribosome, MR)作为细胞器中的翻译机器,用于表达线粒体DNA(mitochondrial DNA, mtDNA)编码的基因。近年来,随着研究的不断深入,人们对参与哺乳动物线粒体蛋白质翻译的蛋白质因子及其翻译的基本过程有了越来越清晰的认识,这对阐明线粒体蛋白质翻译的调控机制及研究人类线粒体疾病等方面具有重要的意义。线粒体蛋白质的翻译过程分为起始、延伸、终止和回收四个阶段。本文综述哺乳动物线粒体核糖体的结构与功能,以及线粒体蛋白质翻译因子的性质与功能,并进一步探讨翻译激活因子、微小RNA、线粒体COX翻译调控组装中间体(mt-translation regulation assembly intermediate of COX, MITRAC)以及核糖体的翻译后修饰对线粒体蛋白质翻译的调控及其机制,展望其对人类线粒体相关疾病研究的应用前景。     

泛素-蛋白酶体系统对Aβ生成与代谢调控作用的研究进展

阿尔茨海默症(AD)是中枢神经系统退行性疾病,目前其确切发病机制未明,也无有效的治疗手段。淀粉样蛋白级联假说认为,β淀粉样蛋白(Aβ)是AD形成的关键因素。泛素-蛋白酶体系统(UPS)是胞内主要蛋白质质量控制系统,最近研究发现其可调控Aβ的生成和代谢,进而参与AD的发生。UPS可通过调控泛素化APP、β-分泌酶及γ-分泌酶各成分的代谢参与Aβ生成;同时UPS也是Aβ主要降解途径之一;而Aβ也可抑制UPS系统蛋白酶体活性。本文对此进行了综述。     

冬眠动物骨骼肌生理适应及机制的研究进展

非冬眠动物的骨骼肌在废用条件下会发生明显的萎缩。冬眠动物在历经数月的冬眠期骨骼肌废用后,仍能保持较完整的形态结构与良好的收缩功能,成为天然的抗废用性肌萎缩动物模型。探明冬眠动物骨骼肌对废用的生理适应机制,是生理生态学领域的重要课题之一。本文从形态结构、肌纤维类型和收缩功能等方面综述了冬眠动物对冬眠期骨骼肌废用状态的生理适应,并从蛋白质代谢、生长与分化的调控、代谢类型的调控、氧化应激以及线粒体结构与氧化能力等方面分析了冬眠期骨骼肌生理适应的可能机制。     

植物氮代谢及其环境调节研究进展

氮代谢是植物的基本生理过程之一,也是参与地球化学循环的重要组成部分,植物氮素同化的主要途径是经过硝酸盐还原为铵后直接参与氨基酸的合成与转化,期间硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酰胺合酶(GOGAT)、天冬酰胺转氨酶(AspAT)等关键酶参与了催化和调节,以氨基酸为主要底物在细胞中合成蛋白质,再经过对蛋白质的修饰、分类、转运及储存等,成为植物有机体的组成部分,同时与植物的碳代谢等协调统一,共同成为植物生命活动的基本过程,文中概述了植物氮素同化的途径、几种关键酶的特性和调控机制,简述了氮素代谢的信号传导、植物细胞蛋白质的形成、转运、储存和降解过程,基于水分胁迫等关键生态因子对氮代谢的影响及其调节机制的评述,强调了未来需加强研究的7个方面。