细胞膜蛋白与细胞骨架蛋白相互作用研究进展

细胞膜蛋白与胞浆骨架蛋白的相互作用对于维持细胞正常形态,细胞粘附与信号传导有重要作用,含有4.1/JEF结构域的蛋白4.1超家族与含有PDZ结构域的MAGUK蛋白家族能结合多种膜蛋白胞内区与胞浆蛋白,在膜蛋白与胞浆蛋白之间建立联系,对于细胞、细胞-细胞间连接的正常结构与功能的维持有着重要作用。     

4.1N与相关蛋白质相互作用研究进展

蛋白4.1N是细胞骨架蛋白4.1家族的一员,具有保守的血影蛋白-肌动蛋白结合结构域、羧基端结构域、膜结合结构域及其相邻的调节结构域。本文综述4.1N与受体蛋白及其他特定蛋白质分子的相互作用研究情况,表明4.1N对细胞和机体正常生理、生命活动具有重要意义。     

R-spondin：一个新的Wnt信号通路相关蛋白家族的研究进展

R-spondin（Rspo）是近年来新发现的蛋白家族,包括4个成员（Rspo1～4）。已报道Rspo蛋白家族所有成员均为分泌性蛋白,均有两个富含半胱氨酸的furin-like结构域、1个TSP1结构域和富含碱性氨基酸的C端区域。Rspos通过激活并协同Wnt/β-catenin信号通路参与对细胞增殖和分化的调控,影响骨骼、肌肉、血管等组织的发育以及肢体和性腺的形成,并在多种疾病的发生过程中起重要作用。该文结合最新研究进展,就Rspo家族蛋白的结构、主要功能及其对经典Wnt信号通路的调控机理做一综述。     

BTB蛋白结构与功能研究进展

BTB(Broad-complex, Tramtrack, and Bric-a-brac)蛋白家族存在于痘病毒以及几乎所有真核生物中,该类蛋白为多结构域蛋白,最为显著的特征是含有高度保守且能介导蛋白与蛋白间相互作用的BTB结构域。BTB蛋白具有多种功能,其功能特异性取决于BTB蛋白中其他结构域以及它的互作蛋白。BTB蛋白广泛参与转录调节,染色质重组装,细胞骨架调控和泛素化降解等过程,与胚胎发育,器官形成,信号转导以及免疫调节等生理过程密切相关。除此之外,多种疾病如癌症,神经系统和骨骼肌系统疾病等的病理过程也与BTB蛋白相关。本文以蛋白结构为基础总结了该家族的共性规律并重点论述了BTB蛋白在转录调节以及泛素化降解过程中发挥的重要作用,以期为后续研究提供重要参考。     

LIM蛋白家族的研究进展

LIM蛋白是分子结构中含有一个或多个LIM结构域的蛋白质家族,该家族中的蛋白质通过其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。本文介绍LIM蛋白家族的分类与功能,LIM蛋白及其与其他蛋白之间的相互作用,以及LIM蛋白在心血管系统中的作用。     

真菌中锌簇蛋白的结构和功能

锌簇家族蛋白即Zn₂Cys₆类锌指蛋白,是真菌中特有的一类蛋白,它们属于转录因子类,广泛参与真菌中初级和次级代谢、胁迫应答和细胞分裂等生命活动的调控。锌簇蛋白主要包括N端的DNA结合结构域、中间的调节结构域和C端的酸性区域,其中DNA结合结构域包含锌指基序并负责结合靶基因的启动子。目前已经解析了多个锌簇家族转录因子DNA结合结构域的三维结构,并发现该家族中一些蛋白能够参与调控多个基因的表达,但缺乏对其结构、动力学和功能关系的全面分析。本文综合分析了不同锌簇蛋白与DNA结合的结构特征,总结其结构域与功能的关系,指出锌簇蛋白研究的重要方向,旨在为锌簇家族蛋白的深入研究提供思路。     

GST-pull down方法鉴定Src激酶与PSD-95的直接结合

脚手架蛋白PSD-95通过募集多种蛋白质在包括缺血性脑中风在内的多种神经系统疾病中具有重要的作用。Src蛋白激酶家族是膜相关非受体酪氨酸蛋白激酶中最大的家族,该家族激酶含有与突触后致密蛋白PSD-95相结合的结构域。Src激酶是其家族中主要成员之一,在脑组织中表达丰富。脑缺血/再灌注引起缺血敏感区Src激酶活性的显著增强。之前的研究表明,Src激酶参与调节PSD-95酪氨酸磷酸化。本实验主要通过GST-pull down实验体外鉴定Src与PSD-95之间的直接结合。     

PRDM蛋白家族在神经系统中的作用

PRDM(PRDI-BF1 and RIZ homology domain containing)蛋白家族是一类包含PR结构域和若干个锌指结构的转录调控蛋白,具有众多家庭成员,广泛表达于灵长类、两栖类和啮齿类等动物中。以往研究发现,PRDM蛋白家族(PRDMs)在细胞增殖、分化、成熟过程中,以及机体造血、生殖和肿瘤发生等生理和病理过程中发挥重要的调控作用。近年来随着研究的不断深入,有关PRDMs在神经系统中所发挥的作用也逐渐引起科学界的广泛关注。目前的研究证实了PRDMs在神经系统发育、中枢神经系统炎症以及神经干细胞增殖和分化等过程中扮演着重要的角色。本文就PRDMs在神经系统中的作用作一综述。     

细胞膜蛋白与细胞骨架蛋白相互作用研究进展

细胞膜蛋白与胞浆骨架蛋白的相互作用对于维持细胞正常形态 ,细胞粘附与信号传导有重要作用。含有 4 .1 JEF结构域的蛋白 4 .1超家族与含有PDZ结构域的MAGUK蛋白家族能结合多种膜蛋白胞内区与胞浆蛋白 ,在膜蛋白与胞浆蛋白之间建立联系 ,对于细胞、细胞 -细胞间连接的正常结构与功能的维持有着重要作用。     

蛋白4.1基因家族的研究进展

近几年,先后发现了三种与红细胞中的4.1蛋白同源性很高的蛋白质,这四种蛋白质都具有三个功能性结构域,即膜结合结构域,血影蛋白-肌动蛋白结合结构域和羧基端结构域.而且除了已知的在细胞膜物理和生理特性维持方面的重要作用外,4.1蛋白还与有丝分裂以及神经突触的形成有关.     

节肢动物ABC转运蛋白及其介导的杀虫剂抗性

腺苷三磷酸结合盒转运蛋白（ATP-binding cassette transporter),简称ABC转运蛋白（ABC transporter）,是继细胞色素P450单加氧酶、羧酸酯酶、谷胱甘肽S-转移酶之后又一类参与解毒作用的重要蛋白家族,因其在杀虫剂解毒等方面起着非常重要的作用,近年来逐渐受到广泛关注。ABC转运蛋白是一大类跨膜蛋白,其核心结构通常由4个结构域组成,包括2个高度疏水的跨膜结构域（transmembrane domains , TMD）和2个核苷酸结合域（nucleotide binding domains, NBD）。根据序列相似性和保守结构域,可以把ABC转运蛋白家族分为8个亚家族,每个亚家族的成员数及功能不同。这类蛋白在各种生物体内均有分布,其主要功能包括转运物质、信号传导、细胞表面受体及参与细胞内DNA修复,转录及调节基因的表达过程等。此外,近年来的研究表明,ABC转运蛋白的突变或过表达不仅与节肢动物对化学农药的抗药性密切相关,而且在抗Bt毒素方面也起着非常重要的作用,对转Bt作物造成严重威胁。本文综述了节肢动物ABC转运蛋白的结构,ATP水解介导的作用机制,亚家族的分类、结构及生理功能,以及由ABC转运蛋白介导的抗药性研究进展,旨在深入了解ABC转运蛋白的研究现状及其在节肢动物抗药性方面的作用,为阐明节肢动物抗药性机制提供新的理论依据,对改进农业害虫的抗性监测和治理策略也具有一定的指导意义。     

神经富亮氨酸重复家族成员LRRN3的研究进展

神经富亮氨酸重复家族成员LRRN3(leucine-rich repeat neuronal protein 3)是一种在进化上高度保守,功能多样,由多个连续的LRR结构域、纤维连接蛋白3型结构域(FNⅢ)及IgC2样结构构成的跨膜蛋白,通过介导细胞间粘附作用对神经系统发育起调节作用.已有证据表明,LRRN3除了在神经系统的发生、分化、损伤修复等过程中起作用,还与孤独症等精神障碍的发生密切相关,是神经系统发育过程中重要的蛋白,但目前人们对其生理功能、作用机制及临床意义知之甚少.LRRN3的结构、功能及其与人类疾病间的关系将被重点阐述.     

哺乳动物DMRTs的结构、功能及其与肿瘤的关系

DMRT基因家族是一个与性别决定有关的基因家族,其编码的转录因子DMRTs蛋白(除DMRT8外)均具有一个DM(double-sex and mab-3)结构域,并通过该结构域与DNA结合而发挥调控作用。目前研究表明,DMRT基因家族在性器官发育(如性别分化、性腺发育、生殖细胞发育等)与性外器官发育(如肌肉软骨发育、神经系统发育等)中均具有重要作用;同时也有学者提出DMRTs可能参与肿瘤(如前列腺癌、乳腺癌、肺癌等)的发生和发展。本文综述了以人与小鼠为主的哺乳动物DMRTs/Dmrts的结构、在性器官发育与性外器官发育中的重要功能及其与肿瘤的关系的研究进展,提示DMRT基因家族在多器官发育及多种肿瘤发生和发展及治疗等过程中可能发挥作用,能够作为深入研究肿瘤发病机制与治疗策略的候选基因。     

植物PHD结构域蛋白的结构与功能特性

植物同源结构域(plant homeodomain,PHD)是锌指结构域家族的一类转录调控因子,其最主要的功能是可以识别各种组蛋白修饰密码,包括组蛋白甲基化和乙酰化等;此外PHD结构域还可以与DNA结合。含有PHD结构域的蛋白,或者本身具有组蛋白修饰酶活性,或者可以与各类组蛋白修饰酶相互作用,还有部分与DNA甲基化相关,具有E3泛素连接酶活性,或者还可以作为染色质重塑因子,以各种不同的作用方式,在植物的生长发育过程中发挥了重要的作用。本文主要综述了结合各种类型组蛋白(包括H3K4me3/0、H3K9me3、H3R2和H3K14ac)以及DNA的PHD结构域的结构特点及其结合特异性、PHD结构域在植物中的进化保守性以及植物中已经发现的含有PHD结构域蛋白的功能及作用机制,为进一步了解该类蛋白在植物生长发育过程中如何发挥作用提供了参考。     

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.     

C1q蛋白家族的结构、分布、分类和功能

C1q蛋白家族由众多含C1q结构域的蛋白组成, 从细菌到高等哺乳动物中都有分布。这类蛋白由一条信号肽、胶原样区(Collage-like region, CLR)和C1q球状结构域(Globular C1q domain, gC1q)组成。C1q蛋白家族根据其结构特点, 可分为三大类分子：C1q、C1q-like和ghC1q。C1q是补体经典途径的起始分子, 能够识别免疫复合物, 启动补体系统经典途径; 此外, 作为一种模式识别受体分子(Pattern recognition receptor, PRR), 它可以结合种类繁多的配体。C1q-like蛋白的结构类似于C1q分子, 含有CLR和gC1q结构域, 在水蛭中参与神经系统的修复, 在脊椎动物中实现从凝集素到免疫球蛋白结合分子的功能转变, 参与补体系统的激活。ghC1q蛋白只具有gC1q结构域和一段短的N末端序列, 包括分泌型蛋白(sghC1q)和非分泌型蛋白(cghC1q)。sghC1q在无脊椎动物固有免疫系统中发挥重要作用; 脊椎动物中的sghC1q可作为一类新型跨神经元调节因子, 在大脑的许多区域调节突触发育和突触可塑性。cghC1q基因最早可追溯至芽孢杆菌属的细菌中, 具有典型的gC1q果冻卷结构, 说明gC1q结构域有着非常悠久的进化历程且结构高度保守。文章对C1q蛋白家族的结构、分布、分类以及功能进行综述, 以期为从事该领域研究的科研人员提供有益参考。     

拟南芥PHD-finger蛋白家族的全基因组分析

PHD—finger蛋白是一类广泛存在于真核生物中,在基因转录和染色质状态调控方面有重要作用的锌指蛋白。目前在动物中对PHD—finger蛋白的结构和功能方面的研究较为广泛和深入,而在植物中仅有少数PHD—finger蛋白的功能被阐明。通过SMART和Pfam等数据库分析,我们发现拟南芥中共有70个PHD-finger蛋白,其中大部分PHD—tinger蛋白的功能未知。本文通过生物信息学分析获得拟南芥PHD-tinger家族较为全面的信息,包括基因结构、染色体定位、基因表达、蛋白结构域、系统进化关系等,为深入研究PHD-finger家族蛋白的结构与功能提供了参考。     

哺乳动物BMP4蛋白功能位点的进化踪迹分析

哺乳动物骨形态发生蛋白(BMPs)具有促进动物软骨形成,调节细胞增殖、分化及迁移的多种功能。此外,该蛋白在动物个体发育及人(Homo sapiens)肿瘤的发生、发展过程中也扮演着重要角色。本文以人源骨形态发生蛋白4(BMP4)为种子序列,利用多种生物信息学工具进行哺乳动物BMP4蛋白的序列查找及其同源蛋白的搜索,共得到具有完整结构域的同源蛋白序列72条,并以此为基础对哺乳动物BMP4的进化踪迹位点及相关的功能位点进行比较研究。结果表明,BMP4蛋白家族的TGFβ-propeptide结构域具22个全家族保守残基,而TGF-β结构域仅具84个亚家族特异性残基。人BMP4蛋白TGF-β结构域的配基结合位点主要分布于结合口袋的边缘区域。本研究可为BMP4蛋白重要功能区残基的确定及未知功能位点的预测提供信息。     

4.1B蛋白的抑制肿瘤作用

4.1 R和Merlin是4.1蛋白超家族中两个功能比较清楚的成员,前者通过结合肌动蛋白和血影蛋白维持红细胞骨架结构的完整性:后者为抑癌蛋白,其缺失与脑膜瘤发生有关.4.1B蛋白是4.1R和Merlin的同源蛋白,与二者的结构和功能具有相似性.4.1B蛋白由三个保守的结构域构成,即FERM、SABD和CTD,通过这三个结构域,能与一系列蛋白质相互作用.4.1 B蛋白表达缺失与脑膜瘤、乳腺癌和非小细胞肺癌的发生相关,而过量表达则可激活JNK信号途径,促进细胞凋亡;此外,4.1 B蛋白还具有抑制肿瘤转移的功能.因此,目前多认为4.1B基因可能是一个抑癌基因.     

Dicer 的结构功能及其与肿瘤的关系

Dicer蛋白是RNaseⅢ家族中重要的一员,对miRNA或siRNA的产生起着至关重要的作用。Dicer蛋白通常由1个DEXH盒子或H盒子、1个DUF283结构域、1个PAZ结构域、2个RNaseⅢ结构域(RNaseⅢa和RNaseⅢb)和1个dsRNA结合结构域组成。Dicer蛋白的分子结构决定了其在miRNAs合成中发挥着重要作用。Dicer及生成的miRNA与肿瘤又有着密切关系。本文主要针对Dicer及其与肿瘤的关系作简要综述。