钙调蛋白依赖的蛋白激酶Ⅱ在卵母细胞减数分裂和受精中的作用

钙调蛋白依赖的蛋白激酶 (CaMK)是一类分布广泛的丝 /苏氨酸蛋白激酶家族 ,在钙离子和钙调蛋白存在的条件下发生自磷酸化而被激活 ,在细胞内对于钙信号的传递具有重要的介导作用 .近年来的研究表明CaMKⅡ是参与调节卵母细胞减数分裂的重要分子 ,在卵母细胞成熟、极体排放、受精和活化等过程中发挥作用 .CaMKⅡ作为Ca2 的下游信号分子 ,在受精后促进成熟促进因子 (MPF)和细胞静止因子 (CSF)的失活 ,并调节纺锤体微管的组装和中心体的复制过程 .虽然CaMKⅡ在减数分裂中的作用广泛而关键 ,但目前的研究主要集中于低等动物和小鼠 ,今后有待进一步阐明该蛋白激酶在其他哺乳动物中的作用和调节机制     

钙调蛋白激酶Ⅱ对细胞生理功能的调节作用

钙调蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)是一种多功能蛋白激酶,作为细胞钙信号的重要响应分子广泛参与细胞生理功能调节,包括细胞形态、凋亡、迁移、兴奋-收缩偶联和骨重建等。本文在介绍CaMKⅡ分子结构及其活化机制的基础上,就其对细胞生理功能的调节作用作一综述。     

钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ与学习记忆相关疾病的研究进展

智力障碍、阿尔兹海默氏病等学习记忆相关疾病由于致病原因复杂,发病机制不明确,至今仍缺少有效的防治措施。钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)作为神经信号传递通路中重要的信号分子,是与学习和记忆相关的重要调节蛋白。CaMKⅡ功能的失调会诱发多种与学习记忆相关的疾病。目前在编码CaMKⅡ的基因上已发现多种引起智力障碍的从头突变,但具体的致病机理仍有待进一步研究。该文重点介绍了CaMKⅡ在学习和记忆中的作用,总结了CaMKⅡ突变引起的学习记忆相关疾病及在智力障碍上可能的致病机理,并讨论了如何以其作为新的靶点开发针对神经系统疾病的个性化治疗药物。     

钙调蛋白依赖的蛋白激酶Ⅱ在卵母细胞减数分裂和受精中的作用(英)

钙调蛋白依赖的蛋白激酶（CaMK）是一类分布广泛的丝/苏氨酸蛋白激酶家族,在钙离子和钙调蛋白存在的条件下发生自磷酸化而被激活,在细胞内对于钙信号的传递具有重要的介导作用.近年来的研究表明CaMKⅡ是参与调节卵母细胞减数分裂的重要分子,在卵母细胞成熟、极体排放、受精和活化等过程中发挥作用.CaMKⅡ作为Ca²⁺的下游信号分子,在受精后促进成熟促进因子（MPF）和细胞静止因子（CSF）的失活,并调节纺锤体微管的组装和中心体的复制过程.虽然CaMKⅡ在减数分裂中的作用广泛而关键,但目前的研究主要集中于低等动物和小鼠,今后有待进一步阐明该蛋白激酶在其他哺乳动物中的作用和调节机制.     

钙调蛋白激酶Ⅱ在神经病理痛中的作用及其痛觉调控通路概况

钙调蛋白激酶Ⅱ(Ca^2+/calmodulin-dependent protein kinase,CaMKⅡ)是一种多功能的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,在神经元中大量存在,广泛参与疼痛调制。神经病理痛是一种由疾病或躯体感觉系统的损伤引起的慢性难治性疼痛。钙调蛋白激酶Ⅱ在中枢、外周神经病理痛、代谢型神经病理痛和药物引起神经病理痛等各种类型的神经病理痛的发生发展中发挥着重要的作用。本文拟将从钙调激酶Ⅱ介导的各型神经病理痛及其上下游的调控两个方面进行综述,以期为今后钙调蛋白激酶Ⅱ在神经病理痛领域的研究提供一定参考。     

磷酸化钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ在大鼠脊髓背角C-纤维诱发电位长时程增强的诱导和维持中的作用

实验旨在探讨钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶II(calcium／calmodulin-dependent protein kinase Ⅱ,CaMKⅡ)在脊髓背角C-纤维诱发电位长时程增强(long—term potentiation,LTP)的诱导和维持中的作用。用Western blot技术分别检测LTP形成30min和3h脊髓背角(L4-L6)CaMKⅡ的含量及其磷酸化水平。同时观察脊髓局部给予CAMKⅡ选择性抑制剂KN-93后对脊髓背角LTP和CaMKII磷酸化的影响。观察结果如下：(1)诱导LTP后30min,CaMK Ⅱ的磷酸化水平明显高于对照组,而CaMKⅡ的总量无变化;诱导LTP后3h CaMKⅡ的磷酸化水平进一步升高。而且CaMKⅡ的总量也明显增加(n=4);(2)强直刺激前30min于脊髓局部给予CaMKⅡ的特异性抑制剂KN-93(100μmol/L),可阻断LTP的诱导,同时明显抑制CaMKⅡ的磷酸化水平;(3)诱导LTP后30min给予KN-93,可显著抑制LTP的维持,同时CaMKⅡ的磷酸化水平与未用药组相比也明显降低（n=3);(4)LTP3h后给予KN-93,LTP的幅值不受影响,磷酸化的CaMKⅡ的含量与用药前相比也无差别（n=3)。根据上述实验结果可以认为,CaMKⅡ的激活参与脊髓背角C-纤维诱发电位LTP的诱导和早期维持过程。     

CaMKⅡ介导的谷氨酸受体磷酸化(英文)

钙/钙调蛋白依赖的蛋白激酶Ⅱ(Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase Ⅱ,CaMKⅡ)在脑内兴奋性突触部位丰富表达。通过催化谷氨酸受体和众多突触蛋白磷酸化,CaMKⅡ调节磷酸化蛋白在基础或细胞兴奋时的转运、分布和功能。谷氨酸NMDA受体是CaMKⅡ的直接底物,有证据表明CaMKⅡ直接与NMDA受体胞内C末端相互结合,催化一特定丝氨酸(S1303)的磷酸化。CaMKⅡ也加强谷氨酸AMPA受体的磷酸化,通过磷酸化AMPA受体C末端特定的丝氨酸(S831),CaMKⅡ增强AMPA受体的功能。此外,CaMKⅡ可与代谢型谷氨酸受体mGluR1亚型的胞内C末端结合,促进一特定苏氨酸(T871)的磷酸化,从而促进受体兴奋后脱敏。CaMKⅡ在正常状态下与mGluR5受体结合以储存于突触内,刺激mGluR5受体时,CaMKⅡ与mGluR5受体分离,转运至NMDA受体,以介导mGluR5信号对NMDA受体的增强作用。总之,CaMKⅡ与谷氨酸受体相互作用,改变受体磷酸化水平,参与受体的数量和功能以及突触传导活动的调节。     

多功能的钙/钙调素依赖的蛋白激酶Ⅱ介导的细胞信号传导

钙调素(Calmodulin,CaM)是一个特别的对钙敏感的蛋白,在钙信号传导通路中扮演重要角色钙/钙调素依赖性蛋白激酶(Calcium/calmodulin-dependent kinases(CaMKs))与荷尔蒙、神经递质及其他信号引起的细胞反应相关作为重要的第二信使,钙/钙调素依赖的蛋白激酶Ⅱ(CaM-KⅡ)是一类在细胞中无所不在的表达的蛋白激酶,能维持细胞内的钙浓度在很低的水平,再增加后续的特定的钙激动刺激.钙/钙调素依赖的蛋白激酶Ⅱ独特的全酶结构和自我调节的性质使其对短暂的钙信号和胞内钙的变化能做出延长反应.本文从结构、合成、细胞分布、反应底物、生理功能等方面介绍了钙/钙调素依赖的蛋白激酶Ⅱ的激活对细胞信号传导的作用.     

Caspase-3 对磷酸化 tau 蛋白截断作用的研究

磷酸化 tau 是阿尔茨海默病 (Alzheimer's disease , AD) 的特征性病理改变———神经原纤维缠结 (neurofibrillary tangles , NFTs) 的主要组成部分 . 最近的研究显示： NFT 存在 Glu391 和 Asp421 位点被截断的 tau 片段,然而, tau 蛋白的磷酸化是否会影响 caspase-3 的切割作用尚不清楚 . 首先纯化重组 tau 蛋白,然后利用蛋白激酶 A (PKA) 、钙 / 钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ (CaMK Ⅱ ) 和乳鼠海马组织抽提液对其磷酸化,并用 caspase-3 对不同磷酸化的 tau 蛋白进行切割,比较 caspase-3 对非磷酸化和不同蛋白激酶磷酸化的 tau 蛋白的切割特性 . 结果显示：除切割非磷酸化 tau 蛋白外, caspase-3 在体外可分别切割被 PKA 、 CaMK Ⅱ和乳鼠海马组织抽提液磷酸化的 tau 蛋白 . 这一结果提示：磷酸化修饰的 tau 蛋白仍然是 caspase-3 的底物 .     

马桑内酯激活的星形胶质细胞条件培养液对大鼠脑内钙调蛋白激酶Ⅱ表达的影响

目的揭示马桑内酯(coriaria lactone,CL)激活的星形胶质细胞条件培养液(astrocyte contined medium,ACM)对大鼠脑内钙调蛋白激酶Ⅱ(calcium/calmodulin-dependent protein kinaseⅡ,CaMKⅡ)表达的影响。方法按照McCarthy和DeVellis的方法作海马星形胶质细胞的纯化培养,然后收集对照组ACM和CL激活的ACM。取成年健康雄性SD大鼠40只,随机分为对照组(8只)和CL组(32只),对照组侧脑室注射未加任何刺激物的ACM 10μl,CL组侧脑室注射CL激活的ACM 10μl(按注射后的时间分为2h、4h、8h和12h,每个时间点8只)。观察两组大鼠的行为表现,用免疫组化检测脑内CaMKⅡ表达的变化,Western blot检测脑内CaMKⅡ含量的变化。结果CL组大鼠有痫样发作,而对照组无痫样发作;免疫组化检测结果显示,CaMKⅡ在CL组的皮质和海马表达与对照组比较无显著性差异(P>0.05);Western blot检测皮质和海马CaMKⅡ亚基含量的结果显示,α和β亚基在CL各时间组与对照组的比较,表达均无显著性差异(P>0.05)。结论CL激活的ACM对致痫大鼠脑内CaMKⅡ亚基α和β的表达水平无明显影响。     

受体相互作用蛋白激酶3的病理生理学作用及研究进展

受体相互作用蛋白激酶3(receptor interacting protein kinase 3,RIPK3)是受体相互作用的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族成员,可通过RIPK1-RIPK3-混合谱系激酶结构域样蛋白(mixed lineage kinase domain like protein,MLKL)途径或钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ(Ca2+/calmodulin-dependent protein kinaseⅡ,CaMKⅡ)介导坏死性凋亡,进而调节炎症反应和氧化应激,在心脏、脑、肝脏、肾脏等损伤和病毒感染中发挥重要作用。多种化合物可抑制RIPK3或者坏死性凋亡,具有潜在的临床应用前景。本文系统综述了RIPK3的病理生理学作用及相关研究进展。     

NMDA对GABAA受体的抑制作用由钙-钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ介导

应用制霉菌素(nystatin)穿孔全细胞记录方法,研究了N-甲基-D-门冬氨酸(NMDA)对新鲜分离的大鼠骶髓后连合核(SDCN)神经元γ-氨基丁酸(GABA)激活的全细胞电流的调控.实验结果如下:(ⅰ) 在无Mg2+及含1 μmol/L甘氨酸的标准细胞外液中,当钳制电位为-40 mV时,NMDA(100 μmol/L)可抑制GABA和muscimol (Mus)在SDCN神经元激活的全细胞电流(IGABA和IMus),且NMDA受体的竞争性拮抗剂D-2-amino-5-phosphonovalerate(APV,100 μmol/L)可完全阻断NMDA激活的电流,并可消除NMDA对IGABA的抑制作用.(ⅱ)当细胞外液中无Ca2+及待测神经元被Ca2+螯合剂BAPTA AM预处理2 h后,NMDA对IGABA的抑制作用消失;而用电压依赖性钙通道阻断剂Cd2+(10 μmol/L)或La3+(30μmol/L)预处理后,NMDA对IGABA的抑制作用仍然存在.(ⅲ) NMDA对IGABA的抑制作用可被钙-钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)的抑制剂KN-62所阻断.提示在大鼠SDCN神经元,NMDA对IGABA的抑制作用为一Ca2+依赖性的过程,这一过程的"下游"机制与细胞内CaMKⅡ有关.揭示了Ca2+和CaMKⅡ分别作为细胞内第二信使和第三信使将NMDA受体和GABAA受体的功能联系起来.     

天麻酯溶性酚性成分对大鼠脑缺血/再灌注损伤的保护作用

为探讨天麻酯溶性酚性成分对大鼠脑缺血/再灌注的保护作用,本实验采用线栓法复制了大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤模型,以神经学评分、脑梗塞体积、脑组织内水分含量、脑组织内钙调蛋白依赖性蛋白激酶(CaMKⅡ)表达作为评价指标,考察天麻酯溶性酚性成分的作用,结果表明天麻酯溶性酚性成分能够明显改善模型动物的神经病学症状,缩小脑梗塞体积,减轻脑水肿,调节CaMKⅡ的表达水平。说明天麻酯溶性酚性成分在防治大鼠脑缺血/再灌注损伤方面具有明显作用。     

慢性铝暴露对大鼠海马神经元PKC、CaMKⅡ、Ng 的影响

通过研究慢性铝暴露对大鼠学习记忆和海马长时程增强 (long-term potentiation, LTP) 的影响,并检测海马神经元蛋白激酶Ｃ(protein kinase c, PKC) 活性及Ca²⁺钙调蛋白激酶Ⅱ(Ca²⁺calmodulin dependent protein kinase Ⅱ, CaMK Ⅱ) 和神经颗粒素(neurogranin, Ng) 蛋白表达的变化,探讨铝暴露损害学习记忆的作用机制.选用断乳后 Wistar 大鼠,以含有不同浓度 AlCl₃ 的蒸馏水进行饲养.3 个月后,测定铝暴露组大鼠脑内和血中的铝含量;测量记录大鼠海马群体峰电位(population spike,PS)LTP;用改良 Takai 法测定海马神经元 PKC 活性变化;Western 印迹法检测 CaMK Ⅱ和Ng的蛋白表达.结果显示,与对照组相比,铝暴露组的 PKC 活性降低,差异有统计学意义 (P<0.01);与对照组相比,铝暴露组的CaM Ⅱ蛋白表达降低,差异有统计学意义(P<0.05);与对照组相比,铝暴露组的 Ng 蛋白表达降低,且差异有统计学意义(P<0.05).实验结果说明：慢性铝暴露可以降低大鼠海马神经元 PKC 的活性及 Ng 和 CaMKⅡ 的蛋白表达,可能影响 Ng 磷酸化水平,从而影响 CaM 与 Ng 之间的亲和性,也影响 Ca²⁺CaM 对 CaMKⅡ 的调节,抑制 LTP 的形成,损害学习记忆的功能.     

多功能的钙／钙调素依赖的蛋白激酶II介导的细胞信号传导

钙调素（Calmodulin,CaM）是一个特别的对钙敏感的蛋白,在钙信号传导通路中扮演重要角色钙／钙调素依赖性蛋白激酶（Calcium／calmodulin-dependent kinases（CaMKs））与荷尔蒙、神经迷质及其他信号引起的细胞反应相关、作为重要的第二信使,钙／钙调素依赖的蛋白激酶Ⅱ（CaM—KⅡ）是一类在细咆中无所不在的表达的蛋白激酶,能维持细胞内的钙浓度在很低的水平,再增加后续的特定的钙激动刺激。钙／钙调素依赖的簧白激酶Ⅱ独特的全酶结构和自我调节的性质使其对短暂的钙信号和胞内钙的变化能做出延长反应：本文从结构、合成、细胞分布、反应底物、生理功能等方面介绍了钙／钙调素依赖的蛋白激酶Ⅱ的激活对细胞信号传导的作用。     

磷酸化修饰在病理性心肌肥大中的作用

心肌肥大与高水平神经-体液因子、血流动力学超负荷、心肌细胞的损伤有关，如果病因持续存在或未及时消除，最终将演变为慢性心力衰竭。在病理性心肌肥大的发生发展过程中，磷酸化修饰可以精确地调节和改善丝裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinase,MAPK)、钙调磷酸酶(calcineurin,CAN)、钙调素依赖性蛋白酶Ⅱ(calmodulin dependent protein kinaseⅡ，CaMKⅡ)、蛋白激酶B(protein kinase B,PKB/AKT)、单磷酸腺苷依赖的蛋白激酶(adenosine 5-monophosphate-activated protein kinase,AMPK)、核因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)信号通路以及细胞自噬的稳定性和活性。本文分别总结了磷酸化修饰在病理性心肌肥大中的作用机制以及治疗或预防心肌肥大的潜在靶点，探索病理性心肌肥大中基于质谱的磷酸化蛋白质组学进展，为未来心脏病学转化研究提供参考。     

泻根醇酸对NMDA诱导的PC12细胞损伤的保护作用研究

钙离子内流、Ca2+/钙调蛋白(Ca M)依赖的蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)和c AMP应答元件结合蛋白(CREB)的磷酸化是NMDA诱导细胞凋亡的重要过程。本实验探讨了泻根醇酸(BA)对N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)诱导的PC12细胞损伤的保护作用及可能机制。MTT法测定细胞活力、测定LDH释放率、Fura-2/AM荧光标记法测定细胞内钙离子浓度,Western blot法测定CaMKⅡ、p-CaMKⅡ、CREB、p-CREB、Bax、Bcl-2蛋白表达。结果显示,与模型组相比,BA给药组细胞活力显著升高,LDH释放减少,[Ca2+]i降低,p-CREB,Bcl-2表达上调,Bax表达下调。BA能够通过Ca2+-CaMKⅡ-CREB信号通路保护NMDA诱导的PC12细胞损伤,进而有望成为脑缺血疾病的神经保护药物。     

6周有氧运动对高脂膳食的ApoE敲除小鼠骨骼肌钙调控的影响*

目的: 探讨6周有氧运动对高脂膳食的载脂蛋白E(ApoE)基因敲除小鼠骨骼肌肌浆网钙调控蛋白的影响。方法: 25只9周龄ApoE敲除小鼠(ApoE KO)随机选取5只ApoE KO小鼠进行最大跑速测试(以初始速度为4.8 m/min,坡度为0°,持续5 min后,每3 min速度增加1.2 m/min,直至力竭,最后速度为最大跑速,最大跑速的测试结果为(27.0±2.4)m/min,剩余20只ApoE KO小鼠随机分为ApoE KO小鼠高脂膳食组(KO)和ApoE KO小鼠高脂膳食+有氧运动组(KE),每组10只,同时以10只9周龄野生型C57BL/6J小鼠作为空白对照组(WT)。高脂饲料成分:脂肪含量为21%(w/w),胆固醇含量为1.5%(w/w)。KE组适应性训练1周后开始运动干预,运动方案为:40%最大跑速(10.8 m/min),运动时间40 min/d,频率每周3 d,共计6周。待末次运动后48 h,所有小鼠麻醉后经心脏穿刺处死后迅速分离双侧腓肠肌;可见光比色法检测骨骼肌Ca²⁺浓度;Western blot法检测小鼠骨骼肌肌浆网钙调控蛋白RyR、CaM、CaMKⅡ、SERCA1、SERCA2蛋白表达。结果: 与WT组相比,KO组小鼠骨骼肌Ca²⁺浓度显著降低(P＜0.01),骨骼肌肌浆网钙释放蛋白RyR、CaMKⅡ和钙回收蛋白SERCA1、SERCA2均显著降低(P＜ 0.05),但CaM蛋白无显著变化;与KO组相比,KE组小鼠骨骼肌Ca²⁺浓度和骨骼肌肌浆网钙回收蛋白SERCA1、SERCA2均显著升高(P＜0.05),但骨骼肌肌浆网钙释放蛋白RyR、CaM、CaMKⅡ蛋白表达均无显著性差异。结论: 高脂膳食可使ApoE敲除小鼠骨骼肌Ca²⁺浓度降低、肌浆网钙释放作用和钙回收作用减弱,6周有氧运动训练能够显著提高其Ca²⁺浓度、促进肌浆网钙回收作用。     

电压门控钙通道钙依赖性易化和失活的分子机制

电压门控钙通道受钙依赖性易化和失活两种相互对立的反馈机制调节.不同浓度的钙离子,通过作为钙感受器的钙调蛋白的介导,主要与钙通道α1亚基羧基端的多个不连续片段发生复杂的相互作用,分别引发钙依赖性易化和失活.钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ及其它钙结合蛋白等也参与此调节过程.新近研究表明,钙通道的钙依赖性调节机制失衡与心律失常等的发病机制密切相关.     

cAMP反应元件结合蛋白:抗抑郁药信号转导通路的交汇点

本文综述了参与抑郁症和抗抑郁药作用的三条信号转导通路:环磷酸腺苷(cAMP)通路、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路、钙调蛋白激酶(CaMK)通路,以及cAMP反应元件结合蛋白(cAMP response element binding protein, CREB)作为上述通路交汇点的研究进展,并探讨了新型抗抑郁药的可能作用靶点.