泛素-蛋白酶体途径的组成和功能

泛素-蛋白酶体途径是细胞内蛋白质选择性降解的重要途径,泛素分子主要通过泛素活化酶、泛素结合酶和泛素-蛋白连接酶与靶蛋白结合形成一条多泛素链,最后被26S蛋白酶体识别和降解。泛素-蛋白酶体途径参与细胞内的多种活动过程,包括细胞凋亡、MHCI类抗原的递呈、细胞周期以及细胞内信号转导,与细胞的一些生理功能和病理状态有着密切的联系。本文主要对组成泛素-蛋白酶体途径的各成分作一综述。     

NF-κB活化的信号通路及其生理意义

NF-kB是一种重要的转录因子蛋白。由于其核定位信号序列被IkB所结合而限定在细胞质中。IkBs被蛋白质复合体IKKs磷酸化后泛素化而被26s蛋白酶体降解,释放NF-kB;NF-kB转移到核内,激活靶基因。上调了一些参与免疫、炎症反应的分子如细胞因子、粘附分子的基因表达。最近发现NF-kB能够上调一些凋亡抑制蛋白如c-IAPl和c-IAP2基因表达,阻断了caspase的激活及其引起的凋亡。     

沙眼衣原体抑制宿主细胞凋亡机制的研究进展

沙眼衣原体是一类具有独特发育周期的革兰阴性病原体,能够引起人类多种疾病。沙眼衣原体感染的宿主细胞能够抵抗多种凋亡刺激,并且通过抑制宿主细胞凋亡从而完成自身的复制与发育。其抗凋亡机制可能与其参与调节宿主细胞MAPK信号途径、抑制线粒体细胞色素c的释放、上调凋亡抑制蛋白IAPs和降解促凋亡蛋白等多种机制有关。最新研究发现沙眼衣原体可以通过HDM2/MDM2与p53相互作用,促进p53蛋白水解,抑制细胞凋亡,从而导致持续性感染。     

泛素/26S蛋白酶体途径与显花植物自交不亲和反应

植物的生长和发育离不开短命调控蛋白的有选择性降解,其中一种重要的降解方式就是泛素,26S蛋白酶体途径。在这个途径中,泛素（ubiquitin）和26S蛋白酶体起着至关重要的作用,需要被降解的蛋白会通过E1-E2-E3酶接合反应由Ub进行标记,随后标记蛋白会被26s蛋白酶体识别并降解。自交不亲和反应也正是通过此途径实现的,ARC1（arm repeat containing 1）和SCFs（skp1-cul1-F-box-proteins）作为E3s分别在孢子体自交不亲和和配子体自交不亲和反应中起作用。本文综述了就泛素/26S蛋白酶体途径的组成及其在自交不亲和反应中的作用。     

鼻病毒非结构蛋白2B 诱导细胞发生内质网应激

为探讨鼻病毒非结构蛋白2B诱导内质网应激和细胞凋亡的机制,本研究构建了鼻病毒非结构蛋白2B的真核表达载体p2B‐GFP ,通过转染BHK‐21细胞检测相关标志蛋白的变化情况。结果显示,非结构蛋白2B定位表达于BHK‐21细胞内质网,诱导内质网应激标志蛋白Grp78、CHOP的表达增加,并使活化转录因子6（ATF6）的转录活性增加,还诱导BHK‐21细胞发生核浓缩而凋亡,使凋亡标志蛋白PARP发生降解而减少。结果提示,鼻病毒非结构蛋白2B可诱导细胞发生内质网应激,并经该途径诱导细胞凋亡。     

PrP106-126多肽诱导凋亡细胞中14-3-3β的降解

本研究将PrP106-126多肽和HeLa细胞共孵育4h和8h,采用Hoechst染色分析发现PrP106-126诱导凋亡细胞细胞核出现不同程度的染色质浓集,固缩及碎裂的细胞凋亡征象。Western blotting检测发现PrP106-126诱导细胞中的多聚ADP核糖聚合酶(poly ADP-ribose polymerase,PARP)降解,提示PrP106-126通过caspase3途径引起细胞凋亡现象。PrP106-126诱导的细胞中14-3-3β在不同孵育时间也出现降解,而Real-time PCR检测14-3-3β mRNA未发生变化。本研究证明PrP106-126通过caspase3诱导HeLa细胞凋亡,并可导致抗凋亡蛋白14-3-3β的降解而加速凋亡的形成。     

藤黄新酸抑制肝癌细胞生长的机制研究

在肿瘤细胞中蛋白酶体活性的抑制可以导致细胞凋亡和周期阻滞.藤黄新酸(TH2)是从中药藤黄中提取的一个新的(口山)酮类衍生物.研究结果显示,TH2可以抑制人肝癌Bel-7402细胞的增殖,诱导细胞产生凋亡,且呈浓度和时间依赖性.同时,10μmol/L的TH2与细胞作用24h后,可以导致早期凋亡标志性蛋白PARP发生裂解.在体外采用特异性荧光底物检测TH2对蛋白酶体活性的影响,发现该化合物能够抑制蛋白酶体的糜乳蛋白酶样、胰蛋白酶样活性和谷氨酰后水解活性.抑癌基因p53是细胞内的蛋白酶体降解底物,TH2可使p53蛋白的降解受到阻滞,表达增加.由此可见,TH2具有抑制人肝癌Bel-7402细胞增殖、诱导细胞凋亡的作用,可能的分子机制与其抑制细胞内蛋白酶体活性、导致p53蛋白降解受阻有关.     

组蛋白去乙酰化酶抑制剂诱导肿瘤细胞凋亡的机制

组蛋白去乙酰化酶抑制剂（HDACi）是一类新的化疗药物,能够有效抑制组蛋白去乙酰化酶的活性,促进组蛋白及非组蛋白的乙酰化修饰,在转录和翻译后修饰水平调控肿瘤靶蛋白及凋亡相关蛋白的表达和降解,活化凋亡信号通路,诱导肿瘤细胞凋亡。HDACi抑制抗氧化蛋白的表达,提高细胞内活性氧的水平,引起细胞的氧化损伤。因此,氧化损伤诱导的细胞凋亡也是HDACi杀伤肿瘤细胞的重要机制。HDACi诱导细胞凋亡机制的发现将进一步促进HDACi在临床治疗中的应用。     

HAX-1研究进展

HAX-1为凋亡调节蛋白,其结构与Bcl-2家族相近,含有BH1、BH2结构域。HAX-1在成年人心肌细胞中通过抑制caspase9的活化从而起到抗凋亡作用,同时也是促凋亡蛋白Omi/HtrA2的底物,在凋亡过程中被其降解。另外,HAX-1能够与蛋白的3＇非翻译区结合,可能参与了对mRNA的调节。HAX-1在机体细胞内广泛表达,与多种蛋白存在相互作用,具有多种生物学功能。简要综述了近年来有关HAX-1蛋白的抗细胞凋亡、参与细胞迁移,以及在病毒感染、疾病中的作用。     

人乳头瘤病毒致癌蛋白E6的结构与功能研究进展

人乳头瘤病毒(Human papillomavirus,HPV)是一类无包膜的小DNA病毒,主要感染人皮肤上皮细胞和黏膜,持续感染HPV会引起良性和恶性肿瘤,如尖锐湿疣和宫颈癌等多种疾病。HPV早期蛋白E6是引起宿主细胞发生恶性转化的关键致癌蛋白,其参与调节宿主细胞内多个关键的生理生化过程,如促使抑癌蛋白p53的降解、激活端粒酶和降解细胞凋亡相关蛋白Bak(Bcl-2 homologous antagonist/killer)等,进而干扰宿主细胞的生长因子依赖性、细胞凋亡、细胞转录、DNA损伤反应、细胞周期和宿主细胞分化等一系列生命活动。因此,分析阐述HPV致癌蛋白E6的结构与功能,有助于阐明HPV诱发宫颈癌等恶性肿瘤的分子机理,为今后设计治疗性HPV疫苗奠定理论基础。本文就HPV致癌蛋白E6的结构及其生物学功能进行综述。     

HPV16 E6蛋白在宫颈癌中的作用研究进展

高危型人乳头状瘤病毒16型(HPV16)与50%以上的宫颈癌密切相关,其E6癌蛋白作为病毒生命周期的主要蛋白之一,在诱导肿瘤发生与发展进程中起重要作用,且与病毒复制、宿主细胞周期调控、细胞凋亡、细胞增殖、细胞恶性表型转化有关。E6蛋白主要作用包括:通过结合E6相关蛋白降解P53抑制细胞凋亡;增强端粒酶活性使宿主细胞永生化;与Daxx启动子区结合,抑制启动子转录活性,降低Daxx蛋白表达,阻遏细胞凋亡;与多种细胞因子相互作用后,经多种途径改变细胞微环境,使之有利于肿瘤细胞逃避宿主固有免疫应答。因此,在宫颈癌的发生和发展中,HPV16 E6蛋白通过多种作用机制发挥重要作用。     

泛素/26S蛋白酶体途径与显花植物自交不亲和反应

植物的生长和发育离不开短命调控蛋白的有选择性降解, 其中一种重要的降解方式就是泛素/26S蛋白酶体途径。在这个途径中, 泛素(ubiquitin)和26S蛋白酶体起着至关重要的作用, 需要被降解的蛋白会通过E1-E2-E3酶接合反应由Ub进行标记, 随后标记蛋白会被26S蛋白酶体识别并降解。自交不亲和反应也正是通过此途径实现的, ARC1(arm repeat containing 1)和SCFs (skp1-cul1-F-box-proteins)作为E3s分别在孢子体自交不亲和和配子体自交不亲和反应中起作用。本文综述了就泛素/26S蛋白酶体途径的组成及其在自交不亲和反应中的作用。     

泛素融合降解蛋白UFD1的结构与功能

泛素-蛋白酶体途径是细胞内蛋白质选择性降解的主要途径,参与多种真核生物细胞生理过程,与细胞的生理功能和病理状态有着密切的关系。该途径中UFD1作为泛素识别因子介导泛素化的靶蛋白至26S蛋白酶体降解。该文在概述泛素-蛋白酶体途径作用机制的基础上,对哺乳动物和酵母UFD1蛋白的结构及其在细胞周期调控、转录调控、内质网相关蛋白降解中的功能进行了综述。     

MMP-26 在人正常胎盘滋养层细胞中的表达及激活素 A 对其表达的调节

胚胎植入和胎盘形成涉及细胞外基质的降解和重建,以及细胞的增殖、凋亡、迁移和分化,基质金属蛋白酶 (MMPs) 是参与这些事件的主要蛋白水解酶系统 . MMP-26 是近年来发现的 MMPs 家族的新成员,但其功能所知甚少 . 通过半定量 RT-PCR 、免疫组织化学、荧光免疫细胞化学等手段,发现人胎盘中 MMP-26 主要定位于绒毛滋养层细胞,在绒毛间质细胞中也有少量表达 . 妊娠早期,胎盘中 MMP-26 表达水平较高,至妊娠中期降至最低,但在足月胎盘中其表达又有显著提高,提示 MMP-26 可能参与妊娠早期滋养层细胞的侵润和分娩时的胎盘剥离 . 体外培养的妊娠早期人细胞滋养层细胞能产生一定水平的 MMP-26 ,而其表达受到激活素 A 的剂量依赖性刺激,表明滋养层细胞中存在 MMP-26 表达的自分泌 / 旁分泌调节 .     

6aR,12aR,12a-羟基紫穗槐苷元上调Bim诱导肝癌细胞SMMC-7721发生凋亡的机制

肝细胞癌(HCC)是一种高度恶性的肿瘤。化疗是临床上一种重要的治疗方法,但由于化疗药物的毒副作用和耐药效应,现有的化疗药物或多或少有一定的局限性。因此,寻找毒副作用小且有效的化疗药物一直是肝癌患者的迫切需求。本研究从紫穗槐种子中分离纯化出一种天然产物6aR,12aR,12a-羟基紫穗槐苷元,采用CCK-8法检测了其对人肝癌SMMC-7721细胞的杀伤作用,应用流式细胞术检测了其对肝癌细胞的凋亡诱导情况,通过免疫印迹法检测了6aR,12aR,12a-羟基紫穗槐苷元上调Bim蛋白表达进而诱导肝癌细胞凋亡的作用机制。结果表明,6aR,12aR,12a-羟基紫穗槐苷元可呈浓度依赖性和时间依赖性抑制人肝癌SMMC-7721细胞的活力,24 h、48 h和72 h的半数抑制浓度(IC50)分别为21.77μmol/L、5.65μmol/L、5.0μmol/L;同时可浓度依赖性地提高细胞凋亡率;可通过下调抑凋亡蛋白Survivin、Mcl-1、Bcl-XL、Bcl-2,上调促凋亡蛋白Bak、Bim、Bax、Bid的表达,进而促进PARP和caspase-3的活化,从而诱导细胞发生凋亡;进一步地研究发现:6aR,12aR,12a-羟基紫穗槐苷元通过延长Bim的半衰期而增加Bim的积累,且具有和MG132类似的生物学功能,能够阻断蛋白的降解途径来抑制Bim降解。上述研究表明,6aR,12aR,12a-羟基紫穗槐苷元可通过抑制蛋白降解从而上调细胞中Bim蛋白的水平,进而诱导肝癌细胞SMMC-7721发生凋亡。     

PAI与细胞凋亡

纤溶酶原激活物(PA)系统是体内重要的蛋白溶解复合物系统,主要参与降解细胞外基质。纤溶酶原激活物抑制剂(PAI),主要有PAI-1、PAI-2,是纤溶酶原激活物t-PA和u-PA的有效抑制物。最近研究证明,PAI与细胞凋亡存在较密切的关系:PAI-1和PAI-2可抑制细胞凋亡的发生;细胞内PAI-2的裂解产物可作为细胞凋亡的标志等。     

重楼活性单体pp-10通过抑制PI3K/Akt通路诱导人胃癌细胞BGC-823凋亡和自噬

目的:探讨重楼/七叶一枝花(Paris polyphylla)的醇提物单体pp-10诱导人胃癌BGC-823细胞凋亡和自噬及其分子机制。方法:采用MTT法和克隆形成抑制实验观察不同浓度的重楼单体pp-10对人胃癌BGC-823细胞的增殖抑制作用;Hoechst33342染色法检测pp-10作用于人胃癌BGC-823细胞后细胞核形态的改变;Annexin V-FITC/PI双染法检测细胞凋亡;Western blotting检测重楼单体pp-10对细胞凋亡和自噬相关蛋白Caspase-3、Caspase-9、(ADP-核糖)聚合酶(PARP)、Bax、Bcl-2、LC3、P62以及PI3K/Akt信号通路相关蛋白(Akt、p-Akt、m TOR、p-m TOR、P70s6k、p-P70s6k)表达的影响。结果:重楼单体pp-10能显著抑制BGC-823细胞的生长,作用呈时间-效应关系及剂量-效应关系;克隆形成抑制实验表明随着pp-10浓度的增加,细胞克隆形成逐渐减少,与对照组相比有显著差异;在荧光显微镜下观察可见其细胞核固缩、边聚、裂解等细胞凋亡形态学变化;流式细胞术检测显示,随着作用药物浓度的增高,其凋亡率逐渐升高;Western blotting结果表明,随着药物浓度的增加,线粒体相关凋亡信号通路蛋白Caspase9、Caspase3及PARP均出现酶切活化条带,细胞促凋亡蛋白Bax的表达水平增加,抗凋亡蛋白Bcl-2减少,自噬相关蛋白Ⅱ型LC3增加,P62蛋白减少,p-Akt蛋白的表达水平下降,Akt下游蛋白p-m Tor、p-p70S6K表达减少。结论:重楼单体pp-10通过抑制BGC-823细胞增殖,诱导细胞凋亡和自噬,与下调P13K/Akt信号通路有关。     

毛细血管扩张性共济失调突变蛋白在细胞凋亡过程中被Caspase┐3降解

新近的研究揭示：ｃａｓｐａｓｅ蛋白酶在细胞凋亡中起着死亡执行者的重要功能．一些蛋白相继被证明在细胞凋亡中可被ｃａｓｐａｓｅ特异切割,其中参与ＤＮＡ损伤修复过程的聚ＡＤＰ核糖聚合酶（ＰＡＲＰ）以及ＤＮＡ依赖的蛋白激酶（ＤＮＡ－ＰＫ）,在细胞凋亡过程中被ｃａｓｐａｓｅ选择性切割具有特殊的功能意义．为探索与ＤＮＡ－ＰＫ催化亚基有较高同源性,含有ｃａｓｐａｓｅ切割位点,且功能上目前也被认为是感受ＤＮＡ损伤和参与信号传导途径的ＡＴＭ（Ａｔａｘｉａｔｅｌａｎｇ－ｉｅｃｔａｓｉａｍｕｔａｔｅｄ）蛋白,是否在凋亡过程中也可被切割而降解？应用体外转录与翻译系统获得ＡＴＭ蛋白的ＰＩ３Ｋ结构域,同时通过建立无细胞反应体系获得含ｃａｓｐａｓｅ活性的细胞抽提液,将两者在体外共同保温．结果发现：ＡＴＭ蛋白与ｃａｓｐａｓｅ－３能免疫共沉淀,ＡＴＭ蛋白的ＰＩ３Ｋ结构域可被ｃａｓｐａｓｅ－３特异切割,并观察到辐射诱发细胞调亡中ＡＴＭ蛋白的降解．从而进一步证实了ＤＮＡ损伤修复的抑制,促进细胞凋亡的发生．     

线粒体丝氨酸蛋白酶Omi/HtrA2与细胞凋亡

Omi／HtrA2是一种线粒体丝氨酸蛋白酶,具有修复、降解线粒体中折叠错误的蛋白质的作用,并可以通过破坏caspase与X染色体连锁凋亡抑制蛋白（XIAP）之间的相互作用和直接利用其自身具有的蛋白酶活性引起细胞凋亡。本文介绍了Omi／HtrA2的结构、生物学作用、参与细胞凋亡的机制及其在某些疾病中的作用。     

骨髓间充质干细胞移植对大鼠脑缺血再灌注损伤Livin和Caspase-3表达的影响

目的探讨骨髓间充质干细胞（BMSCs）移植对大鼠脑缺血再灌注损伤海马区凋亡相关基因Livin和Caspase-3表达及神经元细胞凋亡的影响。方法实验动物分为假手术组、模型组和BMSCs组,进行神经功能评分,应用TTC法检测脑梗死体积,追踪PKH26标记的移植BMSCs,应用免疫组化方法和Western blot检测Livin、Caspase-3蛋白表达,应用TUNEL法检测细胞凋亡。结果 PKH26标记的BMSCs在海马区有表达。与模型组比较,BMSCs组神经功能评分显著降低（P〈0.05）,脑梗死体积显著减少（P〈0.05）。BMSCs组与模型组相比Livin蛋白表达显著增高（P〈0.05）,Caspase-3蛋白表达明显下降（P〈0.05）,神经元细胞凋亡指数显著降低（P〈0.05）。结论 BMSCs对脑缺血再灌注损伤具有保护作用,其作用机制可能与上调Livin表达,下调Caspase-3表达,抑制细胞凋亡有关。