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 .     

环境变化和时序衰老过程中酵母蛋白激酶Sch9磷酸化的调控

出芽酵母(Saccharomyces cerevisiae)蛋白激酶Sch9与哺乳动物蛋白激酶S6K1同源.S6K1是哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)和磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)的底物,且与很多人类疾病相关,包括肥胖症、糖尿病和癌症.Sch9和S6K1都对不同营养条件和环境胁迫条件下的细胞生长调控很重要.Sch9激活环内的磷酸化位点570位苏氨酸残基也被称为PDK1位点,而737位苏氨酸位点也被称为PDK2位点,这两个位点的磷酸化对Sch9的活性非常重要.蛋白激酶Pkh1/2磷酸化Sch9的PDK1位点,而雷帕霉素靶蛋白复合体1(TORC1)磷酸化PDK2位点.为了深入了解Sch9在细胞中的功能,阐明不同环境条件下及时序衰老过程中Sch9的PDK1和PDK2位点磷酸化的调控就显得尤为重要.利用特异性识别570位苏氨酸残基磷酸化的Sch9蛋白和特异性识别737位苏氨酸残基磷酸化的Sch9蛋白的两种抗体,对不同环境条件下和时序衰老过程中Sch9的两个位点的磷酸化调控进行了研究.研究结果揭示了Sch9的两个磷酸化位点在营养感受、胁迫应答、热量限制和时序衰老过程中的调控方式.揭示Sch9的PDK1位点磷酸化的调控与热量限制延长出芽酵母时序寿命密切相关.     

吲哚丁酸通过蛋白磷酸化激活湖北海棠根系Ca2+-ATP酶

以湖北海棠(Malus hupehensis Rhed.)实生苗为试材,通过在砂培液中加入吲哚丁酸(IBA)和蛋白激酶抑制剂3,3’,4’,5,7-五羟黄酮(quercetin)研究了IBA对根系膜蛋白磷酸化和Ca2 -ATPase活性的影响.试验表明根系膜蛋白磷酸化反应主要发生在丝氨酸残基上100 μmol/L的IBA使蛋白激酶和Ca2 -ATPase活性在2～3h内升高数十倍,之后很快下降,蛋白激酶活性变化明显早于Ca2 -ATPase;蛋白激酶抑制剂quercetin不仅抑制根系膜蛋白的磷酸化,也显著削弱IBA对Ca2 -ATPase的激活作用.结果显示,在对IBA响应中Caa2 -ATPase是信号转导途径中的成员,IBA可能通过蛋白磷酸化激活根系Ca2 -ATPase而起作用.     

蛋白激酶的相互作用促进τ的阿尔茨海默样磷酸化

cAMP依赖性蛋白激酶（PKA）的预处理可显著增强糖原合成酶激酶-3（GSK-3）对τ蛋白的磷酸化作用.将磷酸化的τ蛋白经胰蛋白酶消化,FeCl₃亲和柱分离及C18反相高压液相层析纯化后,再用高压电泳,手工Edman降解及自动氨基酸序列分析等技术,对其磷酸化位点进行鉴定.结果发现：GSK-3可使PKA预处理的τ至少在丝氨酸(Ser)-195,Ser-198,Ser-199,Ser-202,Ser-235,Ser-262,Ser-356,Ser-404,苏氨酸(Thr)-205和Thr-231等10个位点发生磷酸化.其中Ser-198,Ser-199,Ser-202,Ser-235,Ser-262,Ser-404,Thr205和Thr-231为Alzheimer病（AD）τ蛋白的异常磷酸化位点.上述磷酸化作用高度抑制τ的生物学活性,提示：AD τ的生物学功能的抑制与Ser-198,Ser-199,Ser-202,Ser-235,Ser-262,Thr-205和Thr-231的磷酸化密切相关,PKA和GSK-3的相互作用可能在AD神经原纤维变性中起重要作用.     

谷氨酸受体可逆磷酸化及其功能

谷氨酸受体(GluRs)C端区存在被多种蛋白激酶磷酸化的位点,同时又能被多种蛋白磷酸酶去磷酸化,磷酸化的结果可使Ca²⁺内流增加,增强GluRs功能;去磷酸化作用则相反.正常情况下GluRs可逆磷酸化处于一种动态平衡状态,在突触可塑性机制如长时程增强(LTP)中起重要作用,而在病理状态如缺血性脑损伤中,这种平衡失衡加重兴奋性神经元损伤.     

酵母PH02蛋白的磷酸化研究

本文报道ＰＨＯ２蛋白能被一种未知的蛋白激酶磷酸化ＰＨＯ２蛋白的第２３０－２３３位氨基酸残基组成一个可能被ｐ３４相关的蛋白激酶识别的一致序列（ＳＰＩＫ）,用点突变的方法将Ｓｅｒ－２３０变成Ａｌａ可导致ＰＨＯ２蛋白激活ＰＨＯ５表达能力的完全丧失。进一步的研究显示,将Ｐｒｏ－２３１突变成Ｓｅｒ同样可导致ＰＨＯ２的矢活,而Ｓｅｒ－２３０突变成Ａｓｐ则不影响ＰＨＯ２的活力。由于ＰＨＯ２（Ａｓｐ－２３０）突变体通过在第２３０位残基引入了一个负电荷,可以看成Ｓｅｒ－２３０被磷酸化的状态,由此推测ＰＨＯ２蛋白可能需要在Ｓｅｒ－２３０被磷酸化后才会具有激活ＰＨＯ５基因转录的能力。体外磷酸化分析的结果表明,大肠杆菌表达的ＧＳＴＩ－ＰＨＯ２（野生型）融合蛋白能够被酵母ＹＰＨ４９９总蛋白抽提物磷酸化,如果以ＳＰＩＫ（２３０－２３３）一致序列被破坏的ＧＳＴ－ＰＨＯ２（Ｐｒｏ－２３１→Ｓｅｒ）突变体作为底物,则观察不到该融合蛋白被酸磷化标记。结果表明ＰＨＯ２在细胞内是一种磷骏化蛋白,第２３０位Ｓｅｒ的磷酸化是该转录因子较制ＰＨＯ５基因表达的活性所必需。     

光色素信号通路中磷酸化修饰研究进展

光是植物的唯一能量来源, 植物在进化过程中产生不同的光敏色素来感知光信号。光信号通路中元件通常被特异翻译后修饰调节。光敏色素是一种自磷酸化的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶, 可以被一些蛋白磷酸酶去磷酸化。通过对光敏色素A (phyA)和光敏色素B (phyB)的自磷酸化位点研究, 发现自磷酸化对光敏色素的功能及其介导的信号通路起着非常重要的作用。光激活的光敏色素诱导光敏色素作用因子(PIF)磷酸化, 这对于PIF的正常降解及光形态建成的起始是必需的。该文主要介绍了光敏色素信号通路磷酸化修饰的最新进展, 以期为深入研究光敏色素信号转导机制提供参考。     

Mtss1抗体制备及小脑中不同亚型磷酸化水平的检测

肿瘤转移抑制蛋白(Metastasis suppressor1,Mtss1),又名肿瘤转移消失蛋白(Missing in metastasis,MIM)在小脑神经元发育中受到调控,依次表达两种亚型:包含Src磷酸化位点的广泛表达亚型;含Src磷酸化位点片段经RNA剪接去除的神经元特异亚型.为检测这两种Mtss1亚型的酪氨酸磷酸化水平是否因Src磷酸化位点的去除存在明显区别,制备了灵敏度较高并可特异性沉淀外源和内源表达的Mtss1的兔多克隆抗体,对发育时期与成年大鼠小脑内源Mtss1酪氨酸磷酸化水平进行检测,发现成年后的Mtss1与出生后发育时期的Mtss1均发生明显的酪氨酸磷酸化,表明剪接去除包含有Src磷酸化位点中的神经元特异亚型中,还有其他的酪氨酸残基被磷酸化,提示其他酪氨酸磷酸化激酶信号通路对Mtss1神经元亚型的调控作用.     

一种新的平滑肌调控蛋白Calponin

Calponin为一种平滑肌特有的调控蛋白, 分子克隆的证据表明, 它具有两种亚型, α型和β型分别由292和252个氨基酸组成它能与肌动蛋白结合, 抑制肌球蛋白ATP酶活性和平滑肌收缩其与肌动蛋白结合域有38个氨基酸残基(第145～182位), 丝氨酸175在调宁蛋白与肌动蛋白的相互作用中起重要作用, 它还能与钙调蛋白结合, 呈钙依赖性, 其结构域在第52～144位残基调宁蛋白的机能受磷酸化与脱磷酸化的调节.     

丙型肝炎病毒F蛋白磷酸化位点突变与细胞内分布

目的 探讨丙型肝炎病毒(HCV)F蛋白磷酸化位点突变对其在细胞内分布位置及功能的影响。方法 应用NetPhos2.0Server软件预测F蛋白的磷酸化位点,据此设计重叠引物,利用引物之间相互延伸获得突变型HCVf基因,该基因第13、14、114、121和124位密码子由野生型f基因的TCT突变为GAT,对应氨基酸由丝氨酸(S)突变为天冬氨酸(D)。将突变型f基因及野生型f基因定向克隆至pEGFP-N1,得到pEGFP-mf和pEGFP-f重组子。采用脂质体法将重组子转染HepG2细胞,再用激光共聚焦显微镜观察突变型F蛋白以及野生型F蛋白在细胞内的分布情况,拍照并进行半定量分析。结果 在HepG2细胞中,突变型F蛋白主要分布在细胞核内(90%),细胞质内有少量分布(10%),平均荧光强度分别为63.70±3.20和7.06±0.34,两者差异有统计学意义(P<0.001,t=99.2);野生型F蛋白主要分布在细胞质内(94.9%),细胞核内有少量分布(5.1%),平均荧光强度分别为83.34±4.07和4.48±0.22,两者差异有统计学意义(P<0.001,t=106.5)。结论 onclick="SelectDisplayDiv('ChDivSummaryMoreSummary','ChDivSummaryMore');DisplaySpanDiv('ChDivSummaryHuanYuan')"> HCVF蛋白在细胞内存在磷酸化和非磷酸化2种形式,其功能也不同。细胞质内以磷酸化F蛋白为主,非磷酸化F蛋白主要位于细胞核内。磷酸化F蛋白可能参与HCV复制调节,非磷酸化F蛋白可能影响细胞核内基因转录。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism