PAQR 膜蛋白家族研究进展

孕激素和脂联素分子受体家族(PAQRs)是一类不同于G蛋白耦联受体家族的7次跨膜蛋白家族,目前发现该家族在人类具有11个成员。这类蛋白的结构类似于细菌的溶血素蛋白III,跨膜区域完全由一个高度保守的PFAM-UPF0073结构域构成。对该家族成员的生理功能研究发现,PAQR1,PAQR2具有维持代谢稳态和参与炎症反应的作用。PAQR5,PAQR7,PAQR8对于精子顶体反应,卵细胞的成熟和细胞凋亡有着重要的调节作用。随着对该家族成员分子的深入研究,一方面将更新对其现有生理病理过程的认识,另一方面将更加明确该类蛋白介导的信号转导通路,为相关疾病的治疗提供新的靶点和新的策略。     

新型金属蛋白酶ADAMTS家族的研究进展

含Ⅰ型血小板结合蛋白基序的解聚蛋白样金属蛋白酶ADAMTSs(a disintegrin and metallo-proteinase with thrombospondin motifs)是一类新的Zn2 依赖的金属蛋白酶家族,广泛存在于哺乳动物和无脊椎动物体内.从1997年发现第一个ADAMTSs家族成员以来,迄今共有19个成员被发现,在保持凝血系统的稳态、器官生成、炎症、生育等方面有重要作用.尽管其中大部分酶的功能尚不清楚,但已有研究显示该家族成员与多种疾病密切相关.ADAMTSs与基质金属蛋白酶MMPs、解聚蛋白样金属蛋白酶ADAMs同属金属蛋白酶家族,但在结构组成、组织细胞分布、底物作用的特异性、酶活性的调节等方面有明显差别.本文综述了其在结构功能及与疾病关系的研究进展.     

辣椒疫霉MAPK基因家族的鉴定及生物信息学分析

[目的]筛选鉴定辣椒疫霉MAPK基因家族的成员,探讨其基因结构、功能域分布和进化关系。[方法]以辣椒疫霉基因组数据库为平台,搜索MAPK家族成员,并利用生物信息学手段对其基因结构、蛋白功能域及系统进化进行分析。[结果]辣椒疫霉MAPK家族包含16个基因,且在基因组中随机分布,每个基因都含有高度保守的激酶结构域;其中5个不含内含子,4个为非典型磷酸化唇序列,3个含有PH、WW、EF-H等与细胞信号转导相关的功能域;在进化关系上,辣椒疫霉MAPK较真菌相对独立。[结论]首次对辣椒疫霉MAPK基因家族进行鉴定和生物信息学分析,该家族共有16个成员,含有激酶结构域、磷酸化唇序列及信号转导相关蛋白功能域,进化上独立于真菌。     

牦牛NLRP基因家族全基因组鉴定及转录组分析

NLRP基因家族在哺乳动物基因组中分布广泛,在免疫应答和生殖相关过程中发挥重要作用。本研究根据已报道的人类NLRP基因,利用PFAM、CDD、UniProt等数据库,采用ClustalW、MEGA X、ExPASy、MEME、GSDS和STRING等软件对牦牛NLRP家族成员进行全基因组鉴定和分析,并且基于高通量测序数据分析NLRP基因在牦牛不同组织中的表达情况。研究共鉴定出8个不同的NLRP基因家族成员,包括NLRP2、NLRP3、NLRP5、NLRP6、NLRP8、NLRP9、NLRP12、NLRP14,其中NLRP9有2个可变剪切。牦牛NLRP蛋白均有多个磷酸化位点,GRAVY值均小于0,属于亲水性蛋白;不稳定系数均大于40,均为不稳定蛋白,无跨膜结构。系统进化树显示同一家族成员氨基酸序列相似性高,在 6个物种中都聚在一起,免疫相关基因与生殖发育相关基因在进化中已经分开。蛋白互作网络显示牦牛NLRP蛋白与其他物种已经研究的功能相似,不仅与参与免疫相关的蛋白互作,也与生殖标记蛋白互作。如NLRP3与多种参与炎症反应的蛋白PYCARD、MLKL、GSDMD互作,NLRP5也与生殖细胞标记蛋白GDF9、BMP15、ZAR1等互作。转录组分析结果显示,牦牛NLRP基因在6种组织中的表达较为微弱或者不表达,具有组织特异性。牦牛NLRP家族在结构及理化性质上与其他物种同源基因具有相同的特点,部分试验和预测证实其同样参与了免疫和生殖相关过程。本研究结论不仅对牦牛NLRP基因家族进行了系统分析,同时为进一步研究牦牛先天免疫和生殖相关过程提供理论依据。     

补体C1q/肿瘤坏死因子相关蛋白家族研究进展

补体C1q/肿瘤坏死因子相关蛋白(complement-C1q/TNF-related protein,CTRP)是新近发现的一个脂肪因子超家族,目前已经发现有15个成员。CTRP家族成员结构与脂联素相似,均包含一个氨基末端的信号肽、一个短的可变结构域、一个胶原样结构域和一个羧基末端的球形结构域。目前研究表明CTRP家族成员参与调控机体诸多生理和病理过程,如糖脂代谢、炎症、软骨发生及发育、心肌保护、血管舒张等。本文将对CTRP家族各成员的组织分布、表达调控及主要生物学功能做一综述。     

补体C1q/肿瘤坏死因子相关蛋白家族对心血管代谢紊乱及相关危险因素调控的研究进展

补体C1q/肿瘤坏死因子相关蛋白(complement C1q/TNF related protein,CTRP)是新近发现的一类脂肪因子超家族,目前已经发现该家族有15个成员。CTRP家族成员结构均包含一个氨基末端的信号肽、一个短的可变结构域、一个胶原样结构域和一个羧基末端的球形结构域,其结构与脂联素有高度同源性,每个成员都有其独特的组织表达和多样化的功能。本文将对CTRP家族各成员的组织分布和对心血管代谢紊乱及相关危险因素如糖脂代谢异常、糖尿病的调控作一综述。     

Bcl—2家族蛋白与细胞凋亡

Bcl 2家族蛋白是在细胞凋亡过程中起关键性作用的一类蛋白质。在线粒体上 ,Bcl 2家族蛋白通过与其他凋亡蛋白的协同作用 ,调控线粒体结构与功能的稳定性 ,发挥着细胞凋亡“主开关”的作用。Bcl 2家族包括两类蛋白质 :一类是抗凋亡蛋白 ,另一类是促凋亡蛋白。在细胞凋亡时 ,Bcl 2家族中的促凋亡蛋白成员发生蛋白质的加工修饰 ,易位到线粒体的外膜上 ,引起细胞色素c、凋亡诱导因子等其他促凋亡因子的释放 ,导致细胞凋亡 ;而平时被隔离在线粒体等细胞器内的该家族的抗凋亡蛋白成员则抑制细胞色素c和凋亡诱导因子等促凋亡因子的释放 ,具有抑制细胞凋亡的功能。但一旦这类抗凋亡蛋白成员与激活的促凋亡蛋白发生相互作用后 ,便丧失了对细胞凋亡的抑制作用 ,造成线粒体等细胞器的功能丧失和细胞器内促凋亡因子的释放 ,导致细胞凋亡。现以Bcl 2家族调控细胞凋亡的最新研究进展为基础 ,对Bcl 2家族成员及其蛋白质结构、分布和调控细胞凋亡的分子机制进行综述。     

FHL1的结构和功能及其与疾病的关系

FHL（four and a half LIM domain）家族是含有4 个半LIM结构域的蛋白家族,现发现该家族由5 个成员,即FHL1、FHL2、FHL3、FHL4、FHL5 /ACT 组成,其表达具有组织特异性.它们通过LIM结构域与某些结构蛋白、激酶、转录调控因子等多种蛋白质相互作用,对某些基因的表达、细胞分化与发育、细胞骨架形成等发挥重要调控作用.FHL1（four and a half LIM domain 1）是FHL家族中表达最广泛的成员,尤其在骨骼肌和心肌中高表达.近年研究表明其参与某些病理过程,与心血管疾病、肌肉疾病、肿瘤疾病等相关.     

毛果杨CNGC家族全基因组鉴定及胁迫响应分析

植物环核苷酸门控离子通道（cyclic nucleotide-gated channels,CNGC）家族具有多种生物学功能,尤其是在植物的生长发育及逆境胁迫响应中发挥着重要的作用。本研究通过生物信息学方法及qRT-PCR对PtrCNGC家族成员蛋白的基本理化性质与结构特征、系统发育、基因结构和保守基序、启动子顺式作用元件,以及基因表达模式进行分析。结果表明：在毛果杨（Populus trichocarpa）全基因组中共鉴定出19个PtrCNGC基因,PtrCNGC家族成员可分为4个亚群（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ亚群）,其中第Ⅳ亚群分为2个亚组（Ⅳa组和Ⅳb组）。PtrCNGC基因编码的蛋白均为碱性蛋白,此外,该家族仅有1个成员为疏水性蛋白,其余成员全部为亲水性蛋白。19个PtrCNGC不均匀地分布于毛果杨的11条染色体上,剩余8条染色体上没有成员分布。PtrCNGC家族包含7对同源基因且它们之间的K_a/K_s值均远小于1。PtrCNGC家族各亚群成员之间的基因结构、蛋白保守基序分布差异较小。启动子顺式作用元件预测分析发现,PtrCNGC基因序列启动子区域存在响应多种激素以及逆境胁迫相关的作用元件。qRT-PCR结果表明,PtrCNGC家族在不同组织中的表达具有特异性,在茎中的表达量较高,在根和叶中的表达量较低;在盐胁迫和干旱胁迫下,PtrCNGC家族同一分支上的多数成员表现出相似的表达模式。本研究结果为进一步研究毛果杨CNGC家族在非生物胁迫中的功能提供参考。     

趋化因子CXCL1在肿瘤中的作用

趋化因子及其受体在许多生物学过程(如炎症发生、血管生成等)中起重要的作用。趋化因子CXCL1是单亚基趋药性细胞因子,该蛋白主要通过特异性结合G蛋白耦联受体CXCR2,在多种肿瘤的生长、增殖、转移和侵袭以及血管新生中起重要调控作用。该文重点阐述了趋化因子CXC亚家族成员CXCL1在肿瘤中的功能,并对其上游调控因子进行分析,深入探讨了CXCL1与肿瘤的相互关系。     

马铃薯GRF基因家族的鉴定和表达模式分析

生长调节因子(growth-regulating factor, GRF)家族基因编码植物特有的转录因子,在植物生长发育和胁迫响应等许多生物学过程中发挥重要调节作用。本研究利用生物信息学方法全面鉴定了马铃薯(Solanum tuberosum)GRF基因家族,并分析了其表达模式。在马铃薯基因组中共发现了12个GRF家族基因(StGRF1～StGRF12),其编码的蛋白均含有QLQ结构域和WRC结构域;StGRF基因分布在马铃薯的9条染色体上,染色体片段复制可能导致了该家族基因在马铃薯基因组中的扩张;系统进化分析显示,StGRF可以分为5组,同组的基因成员具有相似的基因结构,且其编码的蛋白具有相似的保守结构域分布;StGRF成员启动子区域存在丰富的激素和胁迫响应相关元件;表达模式分析显示,StGRF在马铃薯不同发育时期及各个组织中呈现出多样化的表达特征,这说明不同成员可能在马铃薯生长发育过程中发挥特异的调控作用。以上结果可为进一步探索StGRF的功能提供一定基础。     

催乳素家族与哺乳动物妊娠

妊娠相关的催乳素家族成员包括垂体分泌的催乳素,子宫蜕膜分泌的蜕膜催乳素和胎盘分泌的催乳素样蛋白及催乳素相关蛋白。典型的催乳素家族成员通过催乳素受体起作用,非典型的催乳素家族成员作为生长因子,神经递质或免疫调节因子以自分泌或旁分泌方式起作用。在哺乳动物妊娠过程中,催乳素家族成员发挥重要功能。它们参与母体对妊娠的适应,促进泌乳,维持黄体,促进胚胎着床和血管发生,促进细胞生长和分化及在免疫调节中起作用。     

NF-κB的结构功能及其与疾病的关系

NF-κB蛋白家族在哺乳动物的生长发育和免疫反应中具有重要作用。NF—κB信号传导途径的改变会引起多种炎性疾病和肿瘤的发生。该主要介绍近些年来在NF—κB及其相关蛋白的主要结构和生物学功能方面的研究进展,同时揭示NF—κB蛋白家族与炎症、肿瘤疾病之间存在的关系,探讨NF—κB相关蛋白抑制剂的应用。     

毛竹SWEET基因家族的全基因组鉴定与分析

糖外排转运蛋白(Sugars will eventually be exported transporters, SWEETs)在植物生理活动和发育过程中起重要作用。为探究SWEET基因家族在毛竹(Phyllostachys edulis)的生长发育过程中起的作用,基于毛竹基因组数据,通过生物信息学方法对SWEET基因家族成员进行鉴定,并对其编码的蛋白质理化性质、系统进化及共线性关系、基因结构、启动子元件及表达模式、蛋白互作网路分析、GO注释等进行细致分析。研究结果表明:该家族基因结构、基序和结构域相对保守,所有成员均含有MtN3_slv结构域。上游启动子序列中含有多个同非生物胁迫以及生长发育相关元件,结合转录组表达量分析显示,多个家族成员在毛竹不同组织器官均有表达。共线性分析揭示毛竹SWEET家族在演化过程中存在全基因组多倍化事件。蛋白互作网路分析挖掘出2个重要核心家族成员,GO注释分析进一步证实毛竹SWEET主要负责体内糖类物质的转运。以上结果为毛竹SWEET基因功能鉴定提供了重要参考,对于毛竹快速生长分子机制研究打下了基础。     

毛果杨GATA基因家族全基因组水平鉴定及表达分析

GATA转录因子基因家族在植物生长发育、细胞分化以及响应环境变化中具有重要作用。然而,目前在木本植物中尚无该基因家族全基因组水平的分析报导。本项研究从基因组水平对毛果杨GATA家族成员的数量、基因结构、染色体定位、系统进化、编码蛋白的理化特征和保守基序等信息进行了系统分析,结果表明,毛果杨GATA家族包含39个基因,共分布于15条染色体上,其中5号染色体上含有6个基因,9号、13号和19号染色体含有基因数量为1,其余染色上无基因分布。该家族各基因的结构与编码蛋白的基本特性均存在一定异性,可分成4个亚族。qRT-PCR研究表明,GATA家族各基因在不同发育阶段的茎部表达量存在明显差异,且盐胁迫对各基因的表达特性影响显著。以上结果表明,毛果杨GATA家族基因在复制后,基因的结构与功能产生了明显分化,其中部分基因在毛果杨次生生长与盐胁迫响应中可能具有重要作用。本项研究为全面解析毛果杨GATA家族各成员在其生长发育与盐胁迫响应中的生物学功能奠定了基础。     

富含半胱氨酸分泌蛋白生物学功能的研究进展

富含半胱氨酸分泌蛋白(cysteine-rich secretory proteins,CRISPs)包含众多不同起源的蛋白质,其大部分成员功能未知。近年来研究发现,哺乳动物中的CRISP家族各成员主要存在于生殖道中,在精子的成熟、精卵融合以及免疫系统中发挥着非常重要的作用,并且其表达水平的改变与人类多种重大疾病密切相关,有望成为某些疾病理想的生物标记物和药物靶点;而非哺乳动物中的CRISP家族成员则主要存在于腺体的分泌液中,能够阻断Na+、K+、Ca2+及环核苷酸门控通道,并与炎症反应密切相关。近来,作者所在实验室从低等无颌类脊椎动物七鳃鳗的口腔腺中分离纯化出富含半胱氨酸分泌蛋白,其与CRISP家族成员具有较高的同源性。该文针对CRISP家族成员生物学功能的最新进展做了分析归纳,并指出了相关研究的发展趋势。     

中华猕猴桃GRAS基因家族鉴定及低温胁迫表达分析

GRAS基因家族广泛参与植物生长和逆境响应，而低温是制约猕猴桃生产和分布的重要因素之一，鉴定猕猴桃GRAS基因家族，分析其在低温胁迫中的表达情况，为猕猴桃的抗寒研究和品种选育提供理论依据。以中华猕猴桃‘红阳’基因组为参考进行GRAS家族保守结构域比对，通过对鉴定到的家族成员进行系统进化树、蛋白理化性质、基因结构、蛋白三级结构、蛋白质motif、顺式作用元件、共线性、密码子偏好性和基因表达模式等进行分析。结果表明，猕猴桃基因组共存在79个GRAS家族成员，分属于8个亚家族，且各亚家族基因、蛋白结构有所差异。顺式作用原件分析显示该家族基因参与多种植物激素、生长发育以及胁迫响应。密码子偏好性分析发现，该家族密码子第3位碱基更偏好使用嘧啶类碱基（G/T）。鉴定到6个基因可能参与猕猴桃低温胁迫过程，并进行荧光定量PCR验证了该猜测。该研究补充了猕猴桃GRAS基因家族鉴定分析的空白，为猕猴桃抗寒研究奠定分子基础。     

鸟苷酸结合蛋白家族在感染性疾病中调控炎症小体活化的研究进展

鸟苷酸结合蛋白(guanylate-binding proteins,GBP)是一类干扰素诱导蛋白，在应对细菌、病毒、衣原体以及寄生虫等病原体感染时，其发挥的作用存在差异，并且影响感染性疾病的发展和结局。目前，研究者发现在细菌等病原体感染引发的细胞自主免疫中，GBP蛋白通过影响炎症小体的经典和非经典活化途径调控细胞焦亡。本文对GBP家族成员结构、进化特征以及炎症小体的经典和非经典活化途径进行了介绍，综述了GBP蛋白调控炎症小体活化的相关研究进展，归纳总结了GBP蛋白影响不同病原体感染的作用机制，以期为感染性疾病的发病机制和诊疗提供新的基础研究线索。     

ADAMTS-7,血管重塑中的新靶点(英文)

血管重塑是动脉粥样硬化和血管再狭窄发病中的一个重要的病理生理学过程。越来越多的证据表明,具有降解细胞外基质能力的酶在血管重塑中发挥着重要的作用。含I型血小板反应蛋白的解聚素和金属蛋白酶(a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs,ADAMTS)家族是一类最近被克隆的金属蛋白酶家族,该家族成员同样具备降解细胞外基质的能力。ADAMTS家族由19个家族成员组成,参与了一系列的正常生理学功能,如发育、血管新生和凝血等。而ADAMTS家族成员的异常表达通常会引发各种疾病,如关节炎、肿瘤、凝血功能障碍性紫癜。本文从ADAMTS家族第七个成员——ADAMTS-7的结构、组织分布、调控、尤其是通过其底物软骨寡聚基质蛋白(cartilage oligomeric matrix protein,COMP)精细调控血管稳态几个方面综述了其在血管重塑中作用的最新研究进展。     

大豆GATL基因家族结构、进化和表达分析

本研究利用同源检索的方法在大豆数据库中全基因组分析获得18个大豆GATL基因,大豆GATL基因的基因结构保守,其中16个成员不含内含子;其后对其编码蛋白的理化特点、亚细胞定位和信号肽进行了分析;通过邻接法构建了该家族的进化树,以了解GATL家族成员的进化关系;表达模式分析发现,家族成员呈现出各自的表达特点;成员启动子区顺式作用元件分析发现了大量的植物激素和胁迫响应相关元件。本研究为进一步分析基因家族成员的功能提供了理论依据。