植物FKBP基因家族的结构及生物学功能

FK506结合蛋白(FK506 binding protein, FKBP)是一种在生物体中广泛存在、进化上高度保守的组成型蛋白质。除了作为免疫抑制剂FK506受体以外, FKBP还具有肽脯氨酰顺反异构酶(PPIase)的活性。FKBP在植物中是个大家族, 可作为分子伴侣与一些蛋白相互作用从而调控不同的生化过程。研究表明, 该家族基因在植物的响应胁迫和不同生长发育过程中都扮演着重要角色。最近许多新的FKBP互作蛋白的发现和鉴定表明, FKBP在调控基因表达和光合适应性方面具有广泛的生物学功能。文章对植物FKBP家族的结构特点、分类以及最新的功能研究进展进行了详细的综述。     

基于雷帕霉素与FRB结合的蛋白质间相互作用的相关技术

FKBP12-rapamycin复合物的结合位点(FKBP1 2-rapamycin binding,FRB)为雷帕霉素(rapamycin,RAP)与哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)结合的结构城,基于RAP介导FK506结合蛋白12(12 kD FK506-binging protein,FKBP12)与FRB蛋白质相互作用相关研究技术的发展与应用,使人们对小分子介导的蛋白质相互作用有了更多的认识.就研究RAP作用于FRB域及研究FKBP12-RAP-FRB三元复合物形成的相关技术作一综述,为确认新的mTOR抑制剂的作用机制及认识其他蛋白质间相互作用提供参考.     

FK506结合蛋白12.6调节小鼠嗜铬细胞分泌

FK506结合蛋白12.6(FKBP12.6)能够结合并调控钙离子释放通道兰尼碱受体2型(RyR2)的开放,可能是儿茶酚胺分泌的重要调控器.利用FKBP12.6敲除小鼠模型,我们研究了FKBP12.6在肾上腺嗜铬细胞胞吐中的作用.结果表明,FKBP12.6在小鼠肾上腺嗜铬细胞中表达,而敲除FKBP12.6小鼠的嗜铬细胞中有正常的去极化引起的钙电流和胞吐作用.然而,FKBP12.6敲除会导致嗜铬细胞中出现增强的咖啡因引起的细胞整体钙瞬变和咖啡因引起的胞吐作用.结果提示,FKBP12.6调控肾上腺嗜铬细胞儿茶酚胺的分泌,这种调控作用是通过调节钙离子的释放而实现的.FKBP12.6是嗜铬细胞分泌的重要蛋白.     

用于FK506类小分子化合物筛选的细胞模型的建立

建立FKBP12/Fas双聚体可诱导细胞凋亡生物效应的细胞模型,为FK506类小分子化合药物的初步筛选提供一个可应用的技术平台.首先利用RT-PCR方法钓取人源性Fas胞浆区基因,测序鉴定正确后,插入到载体pC4M-FV2E中,构建pC4M-FV2E/Fas表达质粒.然后将Myr-FKBP12-Fas融合基因从pC4M-FV2E/Fas质粒克隆进pEGFP-N1中.最后将重组质粒pEGFP-N1/FKBP12-Fas转染进HEK293细胞,并利用G418筛选融合基因FKBP12-Fas稳定表达的细胞株.实验结果显示,阳性化合物AP20187作用4～6 h后,稳定转染的靶细胞发生凋亡,基因组呈现典型的“DNA Ladder”,而FKBP12的天然结合蛋白FK506可竞争性地阻断这种阳性药物诱导的细胞凋亡.研究提示：所构建的细胞模型,可用于以FKBP12为靶标、基于FK506空间构型设计合成的FK506类小分子化合药物的初步筛选.     

FKBP12真核表达载体的构建及稳定转染A549细胞株的建立

目的:构建FK506结合蛋白12(FK506 binding proteins 12,FKBP12)真核表达载体并建立稳定转染A549细胞株。方法:RT-PCR扩增人平滑肌细胞FKBP12基因片断,构建pcDNA3.1/Hygro(+)-FKBP12真核表达载体,经琼脂糖电泳、特异性内切酶切割及测序验证其正确性。脂质体法转染真核细胞A549,HygromycinB筛选建立稳定转染的细胞株,免疫印迹法检测稳定转染的细胞株。结果:构建了FKBP12真核表达载体并建立了稳定转染的A549细胞株,成功表达FKBP12蛋白。结论:FKBP12真核表达载体成功构建及稳定转染A549细胞株的建立,为深入研究基于FKBP12靶点药物的机制奠定基础,进而为探索安全、高效的免疫抑制剂提供新的途径。     

FK-506结合蛋白对钙释放通道的调控

细胞内自由钙作为一种重要的细胞信使广泛地参与细胞生理功能调控.胞内钙库(内质网系和肌浆网系)对调节细胞内自由钙水平起着重要的作用.钙库膜上的钙释放通道(ryanodine受体和三磷酸肌醇受体)受许多因素调控,其中之一就是新近研究得相当多的FK506结合蛋白.免疫抑制剂FK506能特异地结合钙库上一种分子质量为12 ku左右的蛋白,这种FK506结合蛋白与钙释放通道形成一种紧密连接的复合体,在正常生理情况下对钙释放通道起着十分重要的调控作用.     

核酸免疫制备鼠抗棉铃虫FK506结合蛋白的多克隆抗体

利用电注射基因导入法制备小鼠抗棉铃虫FK506结合蛋白(FKBP12)的多克隆抗体,并通过Western blot验证抗体与抗原的特异性结合。构建重组质粒pc DNA3-FKBP12并测序验证序列的正确性,利用基因导入法将重组质粒pc DNA3-FKBP12注射到小鼠体内,免疫4次后用ELISA检测法确定抗体的效价,并对抗体的特异性结合进行Western blot以及免疫组化检测。结果表明,小鼠抗FK506结合蛋白血清的效价达到1∶25 600,Western blot结果显示此抗血清能与融合蛋白His-FKBP12结合,免疫组化结果表明在棉铃虫3龄幼虫不同组织中FKBP12均有表达。说明电注射基因导入法制备的小鼠抗FK506结合蛋白的抗体在滴度和特异性结合方面都达到预期要求。     

瞬时受体电位通道在心脑血管系统疾病中的研究进展

瞬时受体电位(TRP)通道是一类重要的非选择性阳离子通道,其家族成员众多,参与多种生理病理过程。其中,TRP通道的异常表达及功能改变与心脑血管疾病的发生发展密切相关。近年研究发现,通过拮抗或者激活TRP通道可以调节血管内皮和血管平滑肌功能,参与心脑血管疾病的调控。该文主要从TRP通道的结构及各亚家族蛋白基于血管内皮和血管平滑肌对心脑血管系统疾病的作用及机制作一综述,为心脑血管疾病的防治提供新思路。     

FKBP38蛋白在乳腺癌中的表达研究

摘要 目的：探讨乳腺癌组织FK506结合蛋白38（FK506-binding protein 38,FKBP38）的表达水平及其与病理分级和临床分期的关系。方法：采用免疫组化检测100例正常乳腺组织、300例浸润性导管癌（Invasion ductal carcinoma,IDC）和59例浸润性小叶癌组织（Invasion lobular carcinoma,ILD）中FKBP38的表达水平,分析FKBP38蛋白表达水平与乳腺癌临床病理参数之间的关系。结果：免疫组化结果表明,与正常乳腺组织相比,FKBP38在浸润性导管癌及浸润性小叶癌组织中的表达水平均显著降低,具有统计学差异（P<0.0001）。通过进一步分析可知,在浸润性导管癌中,FKBP38蛋白表达水平随病理分级及临床分期的增加而降低,具有统计学差异,而FKBP38蛋白与孕激素受体（Progesterone receptor,PR）蛋白的表达呈负相关。此外,三阴性乳腺癌（Triple-negative breast cancer,TNBC）FKBP38的表达水平显著高于非三阴性乳腺癌,同样,FKBP38在TNBC的表达水平随原发性肿瘤分期的增加而降低。结论：FKBP38蛋白水平在乳腺癌患者中表达水平显著降低,并与乳腺癌的病理分级、临床分期相关。这提示FKBP38蛋白水平可作为乳腺癌诊断和治疗的潜在靶点,但其作用机制仍需进一步研究。     

卵巢上皮性肿瘤中FKBP38 蛋白的表达研究

目的:探讨卵巢上皮性肿瘤中FK506结合蛋白38(FK506-binding protein 38,FKBP38)蛋白的表达及潜在的临床意义。方法:采用免疫组化的方法检测20例正常输卵管组织,30例卵巢上皮性良性肿瘤,27例卵巢交界性肿瘤组织,130例卵巢上皮性癌(epithelial ovarian carcinoma,EOC)组织中FKBP38蛋白的表达,并分析其表达水平与临床病理参数的关系。结果:FKBP38蛋白在卵巢上皮性癌中的表达明显低于正常输卵管组织、卵巢上皮性良性和交界性肿瘤组织,差异有统计学意义(P0.05)。FKBP38蛋白表达在根据国际妇产科联盟(International Federation of Gynecology and Obstetrics,FIGO)标准定义的不同分期的卵巢上皮性癌组织中具有统计学差异(P0.05)。FKBP38蛋白在卵巢高级别浆液性癌的表达比低级别浆液性癌中的表达显著性降低(P0.05)。但把卵巢上皮性癌按照不同年龄及不同组织学分型分层后,FKBP38蛋白表达差异无统计学意义(P0.05)。结论:FKBP38蛋白表达的下调可能与卵巢上皮性癌的发生和分化密切相关,提示FKBP38蛋白作为卵巢恶性肿瘤诊断和治疗的潜在性生物靶点需进一步探索和研究。     

果蝇TRP离子通道C端一个新钙调蛋白结合位点的鉴定和分析

瞬时受体电位(TRP)通道是一类钙离子透过性的阳离子通道蛋白家族,参与了视觉、味觉、温度感受等重要的生物学过程。之前的研究表明,钙离子既能够正反馈也能够负反馈地调节瞬时受体电位通道的活性,而这种调节可能是通过钙调蛋白（calmodulin,CaM）与TRP通道的相互作用来进行的。为了阐明这一调控机制,我们首先需要对钙调蛋白与瞬时受体电位通道之间的相互作用进行详细的生化研究。在此项研究中,通过大肠杆菌表达系统,表达和纯化了果蝇瞬时受体电位通道羧基末端不同长短的蛋白片段,并发现了一个新的钙调蛋白结合位点。通过快速蛋白液相色谱、静态光散射以及等温量热滴定技术,鉴定了这一钙调蛋白结合位点与果蝇瞬时受体电位通道之间的相互作用,发现它们在钙离子依赖的条件下,可以形成亲和力非常强的稳定的蛋白复合物（解离常数在01～1微摩尔范围）。此外,通过合成多肽的方法,鉴定了果蝇瞬时受体电位通道913～939片段为该钙调蛋白结合位点的核心区域。最后,通过突变实验,进一步明确了果蝇瞬时受体电位通道922位的酪氨酸以及923位的缬氨酸为其钙调蛋白结合位点的关键氨基酸。总而言之,本研究发现和鉴定了果蝇瞬时受体电位通道上一个新的钙依赖的钙调蛋白结合位点,这一发现将为研究瞬时受体电位通道的体内功能提供生化基础,为阐明钙离子通过钙调蛋白调节瞬时受体电位通道的分子机制做出贡献。     

FKBP38肝脏特异敲除小鼠模型的构建

目的:构建FKBP38(FK506 Binding Protein 38)基因肝脏特异敲除小鼠。方法:利用胚胎注射法构建在FKBP38上携带lox P位点的转基因小鼠。在FKBP38基因位置携带lox P位点的小鼠的基础上,以肝脏实质细胞特异性表达的Alb-Cre介导FKBP38条件性敲除,以获得FKBP38基因肝脏特异敲除小鼠模型Alb-Cre:FKBP38~(fl/fl)。同时对FKBP38特异性敲除鼠进行鉴定。结果:(1)FKBP38肝脏特异敲除小鼠FKBP38~(-/-)肝脏中FKBP38基因的m RNA水平相对于同年龄同窝野生型小鼠具有统计学差异(P0.001)。(2)FKBP38肝脏特异敲除小鼠FKBP38~(-/-)肝脏中FKBP38基因的蛋白表达水平相对于同年龄同窝野生型小鼠具有统计学差异(P0.001)。(3)FKBP38肝脏特异敲除小鼠FKBP38~(-/-)肝脏中,转录和翻译相关蛋白水平未见显著差异,p70 S6K的磷酸化水平轻微上调,4EBP-1的磷酸化水平有轻微下调。(4)FKBP38肝脏特异敲除小鼠FKBP38~(-/-)肝脏中,凋亡相关蛋白Bcl-2未见差异化表达。结论:FKBP38肝脏特异敲除小鼠FKBP38~(-/-)肝脏中,FKBP38基因的m RNA和蛋白基本不表达,提示成功构建FKBP38基因肝脏特异敲除小鼠。     

Ca2+对骨骼肌钙释放通道的调节

钙释放通道（calcium release channel）又称Ryanodine受体（RyR）,是细胞内质网膜上介导细胞内钙信号转导的离子通道。RyR1在骨骼肌细胞的兴奋-收缩偶联过程中起重要作用,是肌质网快速释放Ca^2＋的通道。许多调节因素,如一些内源性蛋白（FK结合蛋白、钙调素、钙结合蛋白）和一些离子（Ca^2＋、Mg^2＋）,通过不同的作用位点与RyR1结合,调控RyR1的结构与功能。研究表明,Ca^2＋是众多调节RyR1因素中的核心成分和前提条件,其对RyR1的结构与功能有重要的调控作用。     

绵羊FecB突变对BMPR1B活性及BMP/SMAD通路的影响研究进展

BMPR1B是绵羊中被鉴定的第一个多羔主效基因,但该基因中FecB突变增加绵羊排卵数的分子机制尚未解析。近年来发现BMPR1B活性受小分子抑制蛋白FKBP1A调控,该蛋白充当了BMPR1B及BMP/SMAD通路活性控制开关的关键作用且FecB突变恰好位于FKBP1A与BMPR1B结合位点附近。本文首先总结了BMPR1B和FKBP1A的蛋白结构,阐明二者空间结合区域及FecB突变的位置,进而预测了FecB突变与二者结合强弱的关系,最终提出了FecB突变通过影响BMPR1B与FKBP1A结合强度改变BMP/SMAD通路活性的科学假设,为后续探明FecB突变影响绵羊排卵数的分子机制提供了新思路。     

地塞米松致子代大鼠海马轴突发育损伤

为了探讨地塞米松对子代大鼠海马轴突的影响,建立了孕期地塞米松暴露（prenatal dexamethasone exposure, PDE）模型。Wistar大鼠于孕中晚期皮下注射地塞米松（0.2 mg·kg^-1·d^-1）,部分子代于孕20天（GD20）、出生后12周（PW12）处死取海马样本,检测海马糖皮质激素受体（glucocorticoid receptor, GR）活化指标以及轴突损伤指标。PDE子代胎鼠海马GR活化,GR、糖皮质激素调节激酶1（glucocorticoid-regulated kinase 1, SGK1）和FK506结合蛋白（FK506 binding protein 5, FKBP5）表达显著增加。轴突损伤指标包括生长相关蛋白43（growth associated protein-43,GAP43）、信号素3A（semaphorin 3A, SEMA3A）和集聚蛋白（agrin）表达明显升高。而PDE成年子代大鼠海马GR无明显活化,轴突损伤指标GAP43、SEMA3A和AGRIN表达明显升高。研究结果证实PDE通过活化胎海马GR引起轴突发育损伤,且轴突损伤可延续至出生后。     

SGTA基因及其蛋白的生物信息学分析

[目的]对SGTA基因及其蛋白的结构和特征进行生物信息学分析,为研究SGTA与肿瘤形成和发展的相关性提供理论基础。[方法]运用生物信息学数据库和软件对SGTA基因的结构、单核苷酸多态性位点(SNP)、SGTA基因与其他基因的相互作用网络、SGTA蛋白的理化性质、二级结构、蛋白结构域、蛋白翻译后修饰、蛋白质之间相互作用网络进行分析。[结果]人SGTA基因有5种可变剪接产物,编码区存在78个SNP位点,其中错义突变31个,无义突变1个。人SGTA蛋白由313个氨基酸组成,是稳定性不高的亲水蛋白,α-螺旋是其主要二级结构元件,属于TRP超家族,预测有3个磷酸化激酶修饰位点和数个潜在泛素化修饰位点。与SGTA存在相互作用的基因和蛋白多数与维持体内蛋白质稳定的分子伴侣功能相关。[结论]SGTA基因及其蛋白的生物信息学分析为进一步实验研究其在肿瘤形成和发展中的地位及调控机制奠定了基础。     

孕酮调节途径在着床过程中的作用

孕酮对于哺乳动物排卵、受精、着床、蜕膜化及妊娠维持均起到重要作用.孕酮主要通过孕酮受体(PR)起作用,PR基因敲除的小鼠表现为多种生殖障碍.此外,PR作用的发挥还需要类固醇受体辅助激活因子(SRC)和FK506结合蛋白4(Fkbp52)等辅助因子的参与.目前采用高通量基因芯片技术,筛选出许多直接或间接受孕酮调节的基因,其中同源盒基因、免疫反应基因-1、Indian hedgehog、12 / 15脂肪氧合酶、钙离子结合蛋白等在胚泡着床过程中起重要作用.本文就孕酮调节途径在胚泡着床研究方面的进展作一简要综述.     

非NMDA受体的细胞内调控及其机制

非NMDA受体是AMPA受体和KA受体的统称,其亚基上的胞内C末端上有很多磷酸化脱磷酸化及胞内蛋白的结合位点,这些作用位点与非NMDA受体的调控密切相关。如PKA,PKC,PKG,CaMKⅡ和PTK等蛋白激酶均可调节受体的活性,另外,胞内的一些骨架蛋白和信号蛋白也可与非NMDA受体结合而影响其功能,本文着重综述非NMDA受全的细胞内调控及其机制。     

G蛋白偶联受体激酶的调控

G蛋白偶联受体激酶(G protein-coupled receptor kinase,GRK)特异地使活化的G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptor,GPCR)发生磷酸化及脱敏化,从而终止后者介导的信号转导通路。研究表明,GRK的功能被高度调控,并具有下行调节GPCR的能力。调控GRK功能的机制包括两个层次：(1)多种途径调控激酶的亚细胞定位及活性,包括GPCR介导、G蛋白偶联、磷脂作用、Ca^2 结合蛋白调控、蛋白激酶C活化、MAPK反馈抑制、小窝蛋白抑制等;(2)调控GRK表达水平,主要体现在其与某些疾病的联系。