P21活化激酶在肿瘤的作用

p21活化激酶（p21-activated kinase,PAKs）是小G蛋白Rac和细胞分裂调控蛋白42（Cdc42）的一类效应蛋白质. PAKs是一类进化保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,在细胞骨架重排、细胞增生、细胞存活及增殖等方面发挥重要作用. 在哺乳动物中根据结构特征可将PAKs分为2个亚家族I类（A组）和Ⅱ类（B组）：I类包括PAK1、PAK2和PAK3,Ⅱ类包括PAK4,PAK5和PAK6. 近年来,对PAKs在肿瘤发生发展中作用的研究成为焦点.本文对PAKs中各成员的结构功能,及其在肿瘤发生发展过程中的作用等方面进行简要综述.     

PAK5在凋亡级联反应中的调节作用

PAK5为PAKs家族中新近发现的成员. PAKs是一类通过与Rac和Cdc42结合而激活的高度保守的蛋白酶.PAKs在细胞骨架、神经生长、激素信号传导、基因转录等生理活动中起着重要的调控作用. PAK5在大脑组织中高度表达,在细胞中定位于线粒体. PAK5 与神经生长、增强微管的稳定性以及阻止细胞凋亡等活动密切相关.本文就PAK5的结构、表达部位和功能以及其在调控凋亡级联反应中的作用等方面做了简要综述.     

爪蟾p21活化激酶2参与卵母细胞胞质分裂过程不依赖于Cdc42

研究p21活化激酶2(p21-activated kinase2,PAK2)在卵母细胞成熟过程中的作用.以爪蟾卵母细胞为模型,分别向爪蟾卵母细胞显微注射PAK2-N端(PAK2-N-terminal,PAK2-NT)和PAK2-N端突变体(PAK2-N-terminal mutation,PAK2-NTm)mRNA,荧光显微镜下观察胚泡破裂发生.采用共聚焦显微镜,时间延迟摄影法观察正常卵母细胞、PAK2-NTmRNA注射组和PAK2-NTm mRNA注射组卵母细胞胞质分裂、极体形成及与Cdc42活性的关系.结果表明,PAK2-NTmRNA和PAK2-NTm mRNA注射组的卵母细胞与正常卵母细胞胚泡破裂发生相似,但PAK2-NTmRNA和PAK2-NTm mRNA注射组未见胞质分裂和极体形成.结果提示,PAK2参与卵母细胞胞质分裂和极体形成可能不依赖于Cdc42的调节过程.     

p21活化激酶的生物学活性及其与肿瘤的关系

p21活化激酶(p21-activatedkinase,PAK),为一类进化上保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。PAK在许多组织中广泛表达,作为小G蛋白Rho家族Cdc42和Rac1的下游靶蛋白,可以被生长因子及其他胞外信号通过GTP酶依赖的信号通路或非GTP酶依赖的信号通路活化,发挥多种生物学效应。PAK作为一种重要的生物学调节因子,在哺乳动物一系列细胞功能中具有重要作用,如:细胞运动、细胞生存、细胞周期、血管生成、基因转录调节及癌细胞的侵袭转移。通过对PAK家族成员信号转导机制的研究,为癌症治疗提供分子靶标。     

蛋白磷酸酶-1对凋亡酶-3水解的PAK2活性的负调控机制

p21激活的蛋白激酶2(PAK2)可以通过与小G蛋白Cdc42和Rac结合而激活, 也可以通过凋亡酶-3(caspase-3)的水解作用而激活. PAK2的这2种激活方式都需要其402位苏氨酸残基(Thr-402)发生自磷酸化. 对于PAK2激活的研究已经有近10年的时间, 但PAK2活性的负调控机制仍然不清楚. 本文采用酶活性不可逆改变动力学的方法研究了蛋白磷酸酶1催化亚基(PP1a)对凋亡酶-3(caspase-3)水解的PAK2活性的调控机制. 根据在PP1a存在下PAK2的底物反应动力学方程, 我们确定了游离酶和酶-底物复合物的微观失活动力学常数. 结果表明: (ⅰ) PP1a可以直接使PAK2活化环上的Thr-402去磷酸化, 从而下调PAK2的激酶活力; (ⅱ)外源蛋白或多肽底物结合在PAK2活性位点上可以降低PAK2自激活和失活的速度. 本文所建立的方法不仅可以用于研究酶活性调节的修饰反应动力学, 还可以研究底物对修饰反应的影响, 为研究蛋白激酶和磷酸酶的作用机理奠定了理论基础.     

CRISPR/Cas9沉默PAK5抑制乳腺癌细胞增殖并促进细胞衰老

p21活化激酶5(p21-activated kinase 5,PAK5)是一种丝氨酸/苏氨酸激酶,调节多种细胞进程,包括细胞骨架重构、细胞增殖、迁移和侵袭.研究表明,PAK5是调控乳腺癌进程的关键因子,但与衰老关系的研究尚未见报道.本研究利用CRISPR/Cas9慢病毒感染方法,构建敲低PAK5的人乳腺癌MDA-MB...     

p21活化激酶1在口腔癌细胞侵袭和迁移中的作用

p21活化激酶1(PAK1)与多种癌症类型的进展有关,然而,其在口腔癌中的作用仍不明确。本研究以人舌鳞状细胞癌(oral squamous cell carcinoma,OSCC)HSC4细胞系为研究材料,考察了PAK1在细胞系中的定位及血清生长因子对PAK1定位的影响。通过转染PAK1 siRNA来敲低OSCC细胞中的PAK1,并分析PAK1敲低对细胞侵袭和迁移性的影响。研究发现PAK1在人舌鳞状细胞癌细胞系HSC4中主要定位于细胞核,而血清生长因子可调节PAK1在不同亚细胞区域中的易位或积累,并且还可能影响OSCC细胞的细胞骨架结构。此外,敲低PAK1可显著抑制OSCC细胞的迁移和侵袭能力,表明PAK1在OSCC发生发展过程中起着至关重要的作用。     

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。     

p21活化蛋白激酶2在卵母细胞成熟中的作用

研究p21活化蛋白激酶2（p21-activated kinase 2,PAK2）在爪蟾卵母细胞成熟中的作用。利用特异性抑制PAK2活性的PAK2-N端（PAK2-N terminal,PAK2-NT）片段显微注射爪蟾卵母细胞。荧光显微镜下比较PAK2-NT mRNA注射组和未注射对照组卵母细胞胚泡破裂发生。共聚焦显微镜下,时间延迟摄影法观察两组卵母细胞胞质分裂过程中肌动蛋白和纺锤体的变化。与未注射PAK2-N端mRNA的对照组卵母细胞相比,注射组卵母细胞胚泡破裂发生无异常,但未见胞质分裂发生和极体形成。结果提示PAK2可能参与爪蟾卵母细胞胞质分裂过程。     

转化相关蛋白——p53

p53是一种细胞蛋白,在许多种转化细胞、肿瘤细胞甚至一些正常细胞中,其含量显著增高。它是一种磷蛋白,能与病毒编码的某些蛋白形成复合物,并具有抗原性。它的基因位于第11对(小鼠)和第17对(人)染色体上。这一蛋白与细胞转化、肿瘤发生发展、以及正常细胞生长都密切相关。有人把p53归入了癌基因家族中myc等核蛋白类。     

miR-134-5p靶向抑制PAK3表达增强多发性骨髓瘤细胞的化疗敏感性的研究

摘要 目的：研究miR-134-5p对多发性骨髓瘤（multiple myeloma, MM）化疗敏感性的影响及其可能的作用机制。方法：CCK-8法测定人多发性骨髓瘤细胞KM3及其耐硼替佐米（bortezomib, BTZ）细胞株KM3/BTZ对BTZ的化疗敏感性,RT-PCR法检测KM3和KM3/BTZ细胞株中miR-134-5p和p21活化激酶3（p21 activated kinase 3, PAK3）mRNA的表达,生物信息学软件分析miR-134-5p的靶基因,荧光素酶报告实验进行验证,CCK-8法检测分别抑制miR-134-5p和PAK3后KM3/BTZ的化疗敏感性,Western-blot法检测抑制miR-134-5p后KM3/BTZ细胞株中PAK3蛋白的表达。结果：KM3/BTZ细胞株对BTZ的化疗敏感性显著低于KM3细胞株（P＜0.05）。MiR-134-5p在KM3细胞株的表达显著高于KM3/BTZ细胞株,而PAK3 mRNA在KM3细胞株的表达显著低于KM3/BTZ细胞株（P＜0.05）。PAK3为miR-134-5p的靶基因。MiR-134-5p inhibitor组和PAK3 siRNA组KM3/BTZ细胞株的化疗敏感性显著低于对照组（P＜0.05）。MiR-134-5p inhibitor组PAK3蛋白的相对表达显著高于对照组（P＜0.05）。结论：MiR-134-5p可提高KM3/BTZ细胞株的化疗敏感性,其机制可能与抑制PAK3的表达有关。     

转化生长因子-β对整合蛋白表达与活性的调节

转化生长因子 β(ＴＧＦ β)是一类多功能肽类生长因子 ,具有特异的受体及信号转导系统 ,在控制细胞生长、分化、凋亡等方面均起重要作用。已经发现ＴＧＦ β通过细胞内信号转导分子Ｓｍａｄｓ调控各种基因的表达 ,从而在控制细胞外基质蛋白及细胞表面整合蛋白的合成中起重要作用[1] 。整合蛋白是一类存在于细胞表面的跨膜粘附分子 ,主要介导细胞与细胞外基质 (ＥＣＭ)及细胞与细胞之间的粘附作用。整合蛋白由α和 β两种亚基以异源二聚体的形式组成二十余种不同的受体 ,现已证实在伤口愈合、炎症反应、血栓形成、肿瘤发生以及迁移等许多过…     

刺参酸性粘多糖对人宫颈癌Hela细胞株增殖的影响

目的:研究刺参酸性粘多糖(SJAMP)对人宫颈癌Hela细胞株增殖的影响,并探讨其可能的作用机制.方法:体外培养Hela细胞;采用四甲基偶氮唑蓝比色法(MTT法)测定SJAMP对Hela细胞的增殖抑制率;免疫细胞化学法检测SJAMP对Hela细胞内突变型P53、细胞周期抑制蛋白P21表达的影响.结果:SJAMP在体外抑制Hela细胞生长呈时效和量效关系;与对照组比,各SJAMP浓度组均能影响细胞周期调控因子p53、p21蛋白的表达:降低p53蛋白的表达(p＜0.05),刺激p21蛋白的表达(p＜0.05).结论:SJAMP可能通过调整细胞周期调节蛋白而在体外对宫颈癌Hela细胞起到生长抑制作用.     

乳腺癌细胞中p27kip1分子相互作用蛋白质谱的改变

p27kipl是细胞周期重要的负性调控因子,在乳腺癌等多种肿瘤发生发展过程中发挥重要作用.乳腺癌细胞中p27kipl蛋白通常是低丰度表达和错位分布,导致这种分布和表达改变的确切机制并不明确.已有研究表明,p27kipl磷酸化是重要的调节途径之一,细胞内外信号分子通过多种途径调节p27kipl的分布和表达.为了进一步阐明肿瘤细胞内调节p27kipl功能的分子机制,必须首先明确p27kipl在肿瘤细胞与正常细胞中相互作用蛋白质谱的差异.包括细胞周期素、周期素依赖性激酶、CRM1、jab1、Skp2等在内的多种分子可以与p27kipl发生相互作用.在乳腺癌细胞中还有儿种特异的作用分子.在不同细胞周期和不同细胞内分布状态下,p27kipl蛋白有不同的相互作用蛋白质谱.因此,我们推断在乳腺癌细胞内p27kipl分子相互作用蛋白质谱的差异可能是导致其低表达和错位分布的主要机制.     

p53在肿瘤发生过程中的功能研究及进展

p53是迄今为止细胞中最为重要的肿瘤抑制因子之一.p53能够响应细胞内外众多的信号刺激,通过抑制细胞生长、诱导细胞凋亡、促进DNA损伤修复等过程抑制肿瘤的发生发展.近年来发现p53在细胞自噬、细胞代谢,尤其在葡萄糖代谢中也发挥重要作用.p53在超过1/2的人类肿瘤中,发生缺失或突变,提示p53突变和肿瘤发生是紧密相关的.本文将主要结合本研究组近十年来围绕p53所开展的相关研究,从p53自身稳定性的调控机制、p53与肿瘤发生、p53与细胞代谢以及p53调控非编码RNA方面进行简要综述,并展望p53研究的新方向.     

miRNA-125家族与肿瘤关系的研究进展

miRNA-125家族是由在进化上高度保守的miRNA-125a-3p、miRNA-125a-5p、miRNA125b-1、miRNA-125b-2组成,其表达紊乱与肿瘤的发生与发展密切相关。miRNA-125家族的下游靶点包括转录因子如STAT3、细胞因子(如IL-6,TGF-β)、相关蛋白(如抑癌蛋白p53、促凋亡蛋白Bak1、RNA结合蛋白Hu R)等。miR-125家族参与调控这些靶点进而影响肿瘤的发生发展。现主要总结了miRNA-125家族及其靶基因在抑制与促进肿瘤发生、发展方面的双重作用,并从增殖、凋亡、侵袭与转移和免疫反应等4个方面详细阐述了其作用机制。     

Skp2RNA干扰对人结肠癌HCT116细胞p27表达及对5-氟尿嘧啶敏感性影响的研究

目的:细胞S期激酶相关蛋白2(S-phase kinase associated protein,Skp2)作为泛素化降解过程中的一种F-box蛋白,在泛素化降解中起着特异性的底物识别和关键性的速率限制作用.依赖Skp2的泛素化降解途径参与p27、p21等众多细胞周期调控因子的降解,进而通过影响G1-S检测点而调控细胞周期.本研究探讨靶向干扰人结肠癌HCT116细胞中Skp2基因对细胞p27表达的影响及细胞对5-氟尿嘧啶(5-FU)敏感性的变化.方法:将已合成好的特异性的Skp2RNA干扰载体转染人结肠癌HCT116细胞,G418稳定筛选后,通过RT-PCR和Western印迹法分别检测细胞内p27mRNA和蛋白的表达情况,MTT法检测细胞对5-Fu敏感性的变化.结果:在转染干扰载体后,HCT116细胞内的p27mRNA表达无明显变化,蛋白水平却明显上升.MTT显示HCT116细胞对5-FU敏感性较其他组显著提高,IC50值明显下降(P＜0.05).结论:Skp2基因的RNA干扰能够上调结肠癌细胞内源性p27蛋白的表达,并提高5-FU对癌细胞的杀伤作用,为大肠癌的基因治疗提供了新的思路.     

ErbB-2、PAK1及VEGF在大肠癌中的关系及其意义研究

目的探讨ErbB-2、PAK1和VEGF在大肠癌中的表达与相关性以及三者与大肠癌临床病理特征之间的关系。方法选取结直肠癌根治术后病理检测确诊为大肠癌的组织标本共48例,分为三组:肠癌组织组(48例)、癌旁组织组(21例)及远癌组织组(12例)。分别采用western blot法和RT-PCR法检测ErbB-2、PAK1及VEGF在各组中的蛋白表达及基因表达,并分析三者表达的相关性。同时收集患者的临床资料,包括组织学分型、病理学分级、Dukes分期、有无淋巴结转移等。结果ErbB-2在肠癌组织的基因表达(53.23±11.25)及蛋白表达(4183232.57±587378.18)比癌旁组织(38.21±6.20,2283766.18±376455.78)均明显增加(P0.05),癌旁组织蛋白表达又高于远癌组织(1394280.24±6562.30)(P0.05),但癌旁组织基因表达(38.21±6.20)与远癌组织(30.29±10.20)无显著差异。PAK1在肠癌组织基因(67.20±19.32)及蛋白表达(3879654.12±256332.02)较癌旁组织(26.50±7.22,1336987.25±98653.20)显著增加(P0.01),远癌组织几乎未见表达。VEGF在肠癌组织的基因(62.30±33.58)及蛋白表达(4219314.65±433587.02)均高于癌旁组织(28.22±7.56,2275653.51±403731.20)及远癌组织(23.33±8.12,1878528.34±387563.71)(P0.05)。三者在肠癌组织的表达呈现两两正相关关系,且与大肠癌的病理学分级、Dukes分期、淋巴结转移密切相关(P0.05),而与组织学分型、肿瘤形态及发生部位无关。结论 ErbB-2、PAK1及VEGF在大肠癌发生发展中具有重要作用。ErbB-2活化后可激活下游分子PAK1及VEGF,后二者又相互促进表达,共同导致了大肠癌的演进侵袭。提示联合检测ErbB-2、PAK1及VEGF比单一检测判定大肠癌恶性行为及评估预后更有意义。     

MiR-21靶向调控Mfn2对缺血再灌注损伤肾小管上皮NRK-52E细胞自噬及凋亡的影响

摘要 目的：探讨miR-21对缺血再灌注损伤肾小管上皮细胞自噬及凋亡的影响及其与线粒体融合素2（mitochondria fusion protein mitofusin2,Mfn2）的靶向关系。方法：将大鼠近端肾小管上皮细胞株NRK-52E细胞按处理方式不同分组：I/R+control mimics组（转染control mimics后缺氧3 h/复氧3 h）,I/R+miR-21mimics组（转染miR-21mimics后缺氧3 h/复氧3 h）,I/R组（缺氧3 h/复氧3 h）及对照组（正常培养）。选取30只Sprague-Dawley(SD)大鼠,随机分为假手术组、缺血再灌注模型组(I/R组)。取大鼠肾组织进行HE染色,自动生化分析仪检测大鼠血清尿素氮（BUN）、肌酐（Cr）,四甲基偶氮唑盐比色法（MTT）检测细胞增殖能力,TUNEL法检测细胞凋亡,实时荧光定量PCR检测细胞自噬和凋亡相关基因LC3-Ⅱ、LC3-Ⅰ、Beclin1、Bcl-2、Bax及Mfn2 mRNA表达,Western blot法检测细胞自噬和凋亡相关蛋白的表达,荧光素酶实验验证miR-21与Mfn2的靶向关系。结果：Sham组大鼠血清BUN、Cr水平,大鼠肾组织细胞凋亡率高于I/R组（P<0.05）。I/R组大鼠肾组织肾小管结构紊乱,大量炎症细胞浸润。Sham组大鼠肾组织miR-21水平高于I/R组（P<0.05）。48 和 72 h 时,I/R+miR-21 mimics组细胞活力明显低于I/R+control mimics组,I/R组及对照组（P<0.05）,I/R组细胞活力低于对照组（P<0.05）。I/R+miR-21mimics组凋亡率显著高于I/R+control mimics组,I/R组及对照组（P<0.05）,I/R组凋亡率显著高于对照组（P<0.05）。与对照组比较,I/R组细胞Beclin1、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ、Bax蛋白及基因mRNA表达量升高,Bcl-2蛋白及基因mRNA表达量降低（P<0.05）;与I/R组比较,I/R+miR-21mimics组细胞Beclin1、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ、Bax蛋白及基因mRNA表达量升高,Bcl-2蛋白及基因mRNA表达量降低（P<0.05）。miR-21与Mfn2具有靶向关系。结论：miR-21可靶向Mfn2促进肾缺血再灌注损伤引起的凋亡及自噬。     

细胞周期蛋白与CDI在细胞周期调控中的作用

在细胞周期调控研究中, 对cyclin-CDK在细胞周期调控中作用机制的认识已获得突破性进展. 近几年来, CDK抑制因子(CDIs)家族成员──p16和p21的分离和研究, 表明细胞周期蛋白(cyclin)与CDI在调节CDK活性方面形成了极为复杂的调控网络, 从而控制细胞的增殖与分化, 并与肿瘤的形成与发展相联系.