硫氧化还原蛋白与细胞内的氧化还原调控

细胞内氧化还原状态直接影响细胞的生存、活化和增殖。硫氧化还原蛋白是一个具有氧化还原活性的小分子蛋白质,它和NADPH以及硫氧化还原蛋白还原酶一起协同作用,组成蛋白质的一个重要的还原体系。这个还原体系还与谷胱甘肽等共同控制细胞的氧化还原状态,对维持和调节细胞的氧化还原内环境有着重要的作用。而另一方面,细胞的氧化还原状态又可以通过对多种信号分子的作用直接影响细胞的多种生理功能。     

硫氧还蛋白与氧化还原反应

硫氧还蛋白是生物体调节体内氧化还原系统的一种重要蛋白质,它参与了生物体内众多的氧化还原反应,其活性位点是-Cys-Gly-Pro-Cys-,在众多的生命过程中,通过构象的改变行使其调节功能。     

人硫氧化还原蛋白系统生物学意义的研究进展

硫氧化还原蛋白Thioredoxin(Trx)是一种重要的氧化还原调节分子,广泛存在于生物体内,与Trx还原酶和NADPH共同组成一个广谱的蛋白二硫键还原系统,在稳定细胞内氧化还原环境与调节蛋白－蛋白,蛋白－核酸相互作用等方面起重要作用,人类的多种肿瘤中均存在Trx的异常表达,Trx直接应用于临床或作为抗肿瘤物的靶分子已引起广泛关注。     

硫氧还蛋白-1(Trx1)氧化还原状态的检测

硫氧还蛋白-1(thioredoxin-1,Trx1)是一种广泛存在于生物体内的氧化还原调节蛋白,其氧化还原状态的变化是细胞内发挥氧化还原调控作用的重要过程.本文建立了Trx1氧化还原状态的检测方法—氧化还原蛋白免疫印迹法(redox Western blot),即通过碘乙酸(IAA)标记Trx1,根据蛋白所带负电荷的不同,达到分离蛋白氧化与还原状态的目的,并根据能斯特方程计算出相应的氧化还原电势.本方法是在蛋白免疫印迹(Western blot)的基础上建立的,具有低成本、易操作的特点.实验中分别采用H2O2和DTT处理样本,利用此方法检测了细胞裂解液中、细胞内及过表达Trx1氧化还原电势的变化;并检测了HEK293细胞不同生长时期Trx1的氧化还原状态.     

黄素氧化还原蛋白研究进展

黄素氧化还原蛋白（flavodoxin,Fld）是一类通过非共价键与黄素单核苷酸（flavinmononucleotide,FMN）紧密结合的小黄素蛋白,在原核生物及低等真核生物中作为重要的低电势电子传递载体参与了众多的生化反应。在Fld的结构和分类、FMN与脱辅基Fld结合途径以及Fld结构与功能的关系等方面综述了近年来的相关研究进展。     

氧化还原信号转导的分子机制

氧化还原调控参与多种生物学过程,包括细胞增殖、分化和凋亡等的细胞信号转导和基因表达调控,因而在细胞生命活动中扮演着非常重要的角色。细胞内各种氧化还原介质,如活性氧(reactive oxygen species,ROS)和活性氮(reactive nitrogen species,RNS)等,能对多种蛋白质在半胱氨酸残基上进行可逆性修饰。ROS或RNS对靶蛋白的氧化还原修饰方式主要有巯基／二硫键转换反应、S-亚硝基化及谷胱甘肽化等,这些修饰方式构成了胞内氧化还原信号转导的主要机制。     

金属硫蛋白的表达调控及其与锌的关系

金属硫蛋白是普遍存在于人和动物组织中的一种金属结合蛋白,它属于机体抗氧化系统的一部分．在氧化应激导致的细胞病理改变中具有重要的保护作用。金属硫蛋白可由多种因子诱导产生,而且它与金属锌密切相关,二者之间的平衡对维持机体正常的生理功能起着重要的作用。     

人组织性纤溶酶原激活物衍生物在大肠杆菌硫氧化还原蛋白融合表达系统中的表达

目的:克隆含tPA中355个氨基酸密码子(1-3和176-527氨基酸)的cDNA序列(tPA355),将其在大肠杆菌融合蛋白表达系统中表达,并在体外复性使其具有激活纤溶酶原的生物活性。方法:采用RT-PCR技术从人黑色素瘤细胞Bowes中克隆出tPA355cDNA,然后在pET32a(+)BL21(DE3)大肠杆菌表达系统中表达,将表达出的融合蛋白Trx-tPA355(Thioredoxin,Trx)包涵体在体外进行变性、复性和纯化以使其具有激活纤溶酶原的生物活性。结果:测序结果表明本研究克隆的编码tPA中355个氨基酸密码子的cDNA序列与美国专利(公开号:5,587,159)中对应的序列完全一致,将其在pET32a(+)/BL21(DE3)大肠杆菌表达系统中表达可获得稳定表达的融合蛋白Trx-tPA355包涵体,该包涵体占菌体总蛋白的30%左右,此融合蛋白经变性、复性后具有激活纤溶酶原的生物活性。结论:含tPA中355个氨基酸密码子(1-3和176-527氨基酸)的cDNA在大肠杆菌Trx融合蛋白表达系统中可获得稳定表达,表达的融合蛋白产物在体外经变性、复性后具有激活纤溶酶原的生物活性。     

食物氧化蛋白对小鼠肠道菌群及氧化还原状态的影响

目的研究摄食不同方式氧化酪蛋白对小鼠肠道菌群和氧化还原状态的影响。方法分别以H2O2/Cu2+、HClO处理酪蛋白,丙二醛(MDA)处理酪蛋白、大豆蛋白。雄性KM小鼠分为6组:酪蛋白组,H2O2-Cu2+氧化酪蛋白组,HClO氧化酪蛋白组,MDA氧化酪蛋白组,大豆蛋白组和MDA氧化大豆蛋白组,饲喂10周。结果酪蛋白和大豆蛋白经氧化处理后羰基含量显著上升(P0.05),体外消化率下降。饲喂氧化蛋白饲粮的小鼠结肠内容物乳杆菌数量均显著低于对照组(P0.05);HClO和MDA氧化酪蛋白组大肠埃希菌、肠球菌数量显著高于对照组(P0.05),MDA氧化大豆蛋白组大肠埃希菌数量显著高于对照组(P0.05)。氧化蛋白处理引起小鼠结肠组织MDA上升,其中MDA氧化蛋白处理达显著水平(P0.05);结肠过氧化氢酶(CAT)活力上升,其中H2O2/Cu2+和MDA氧化蛋白组达显著水平(P0.05);H2O2/Cu2+氧化酪蛋白处理引起结肠GSH-Px显著升高(P0.05);氧化蛋白引起结肠总抗氧化能力(T-AOC)下降,其中H2O2/Cu2+、HClO氧化酪蛋白和MDA氧化大豆蛋白处理达显著水平(P0.05)。蛋白质体外消化率与结肠肠球菌呈负相关(R=-0.81,P=0.051);蛋白羰基含量与结肠乳杆菌呈显著负相关(R=-0.94,P0.01);大肠埃希菌(R=0.93,P0.01)和肠球菌(R=0.85,P0.05)分别与蛋白羰基含量呈正相关。结论氧化后蛋白消化率降低、羰基含量增高,导致肠道乳杆菌减少,大肠埃希菌和肠球菌上升;结肠黏膜脂质过氧化,氧化损伤程度与蛋白氧化处理方式有关。     

谷氧还蛋白系统及其对细胞氧化还原态势的调控

细胞内氧化还原调控主要是由谷氧还蛋白系统和硫氧还蛋白系统完成。谷氧还蛋白属于硫氧还蛋白超家族,广泛分布在各种生物体内。作为一种巯基转移酶,它能够催化巯基．二硫键交换反应或者还原蛋白质谷胱甘肽二硫化物,以维持胞内的氧化还原态势。谷氧蛋白系统参与氧化胁迫、蛋白修饰、信号转导、细胞调亡和细胞分化等多种生物过程。对其体内作用靶蛋白的研究,有助于阐明谷氧还蛋白在整个细胞氧化还原网络的重要调控作用。     

非NMDA受体的细胞内调控及其机制

非NMDA受体是AMPA受体和KA受体的统称,其亚基上的胞内C末端上有很多磷酸化脱磷酸化及胞内蛋白的结合位点,这些作用位点与非NMDA受体的调控密切相关。如PKA,PKC,PKG,CaMKⅡ和PTK等蛋白激酶均可调节受体的活性,另外,胞内的一些骨架蛋白和信号蛋白也可与非NMDA受体结合而影响其功能,本文着重综述非NMDA受全的细胞内调控及其机制。     

生物体中的氧化还原系统及其效应

生物体中的氧化还原系统主要是由一些富含半胱氨酸残基的蛋白质组成,通过巯基和二硫键的改变调节生物体中的氧化还原状态,从而实现对基因表达的调控。     

植物硫转运蛋白研究进展

硫转运蛋白在植物对硫酸盐的吸收和转运中起着重要的作用。已经在拟南芥、大麦和小麦等植物中分离到了40多种硫转运蛋白基因。这些基因序列与其他种类生物的硫转运蛋白基因序列有着高度的保守性。利用CLUSTAL程序建立的系统进化树将植物硫转运蛋白划分为5个亚群。使用多种拓扑预测程序推测出不同植物硫转运蛋白的共同结构特点是均含有12个跨膜域。在柱花草和大麦中,硫转运蛋白基因表达调控包括植物体内硫水平的负调控和O—乙酰丝氨酸的正调控两种方式。对硫转运蛋白的组织定位和功能研究表明,高亲和硫转运蛋白主要定位于根部,在根系硫酸盐吸收中起重要作用。     

氧化还原稳态调控机制与肿瘤治疗

肿瘤往往处于高氧化状态,随着研究的不断深入,人们逐渐发现细胞内氧化还原状态与肿瘤的关系高度复杂,其促瘤和抑瘤效应均有报道。明确氧化还原稳态调控机制,有望为精准靶向该机制,提高肿瘤治疗效果带来新的契机。该文将对氧化还原稳态调控机制及其在肿瘤治疗中应用的最新进展作一综述。     

湿地土壤硫氧化-还原过程及其与其他元素的耦合作用研究进展

湿地土壤硫(S)的氧化-还原过程是硫循环的重要环节,其对于维持湿地系统的稳定与健康具有重要意义.本文综述了湿地土壤S的氧化-还原过程及影响因素,并分析了其与其他元素耦合机制的研究进展.湿地土壤S氧化-还原过程的影响因素主要涉及生物因子(植物、微生物、底栖动物及人类活动等)和非生物因子(温度、水分和粒度等物理因素及pH、...     

硫氧化细菌的种类及硫氧化途径的研究进展

硫,作为生物必需的大量营养元素之一,参与了细胞的能量代谢与蛋白质、维生素和抗生素等物质代谢。自然界中,硫以多种化学形态存在,包括单质硫、还原性硫化物、硫酸盐和含硫有机物。硫氧化是硫元素生物地球化学循环的重要组成部分,通常是指单质硫或还原性硫化物被微生物氧化的过程。硫氧化细菌种类繁多,其硫氧化相关基因、酶和途径也多种多样。近几年,相关方面的研究已取得很多进展,但在不同层面仍存在一些尚未解决的科学问题。本文主要围绕硫氧化细菌的种类及硫氧化途径的研究进展进行了综述。     

叶绿体硫氧还蛋白系统的调节机制

硫氧还蛋白(Trx)属于巯基-二硫键氧化还原酶家族, 通过作用于底物蛋白侧链2个半胱氨酸残基之间的二硫键(还原、异构和转移)来调控胞内蛋白的结构和功能。叶绿体Trx系统包括Trx及Trx类似蛋白、铁氧还蛋白(Fd)依赖的硫氧还蛋白还原酶(FTR)和还原型烟酰腺嘌呤二核苷磷酸(NADPH)依赖的硫氧还蛋白还原酶C (NTRC)。除了基质蛋白酶类活性变化及叶绿体蛋白的转运受Trx系统调控之外, 在叶绿体中还存在1条跨类囊体膜的还原势传递途径, 把基质Trx的还原势经跨膜转运蛋白介导, 最终传递给类囊体腔蛋白。FTR和NTRC共同作用维持叶绿体的氧化还原平衡。该文对叶绿体硫氧还蛋白系统的调节机制进行了综述, 同时讨论了叶绿体硫氧还蛋白系统对维持植物光合效率的重要意义。     

大肠杆菌DsbA蛋白的氧化还原性质和构象变化

DsbA蛋白是大肠杆菌周质空间内的巯基 /二硫键氧化酶 ,主要催化底物蛋白质二硫键的形成。利用定点突变结合色氨酸类似物标记技术 ,研究了DsbA蛋白的氧化还原性质和构象变化。结果显示 :(1 )DsbA蛋白的还原态比氧化态的结构更加稳定 ,说明DsbA的强氧化性来源于氧化态构象的紧张状态 ;(2 )DsbA氧化和还原态间特殊的荧光变化主要来源于Trp76在不同状态间微观环境的差异 ;(3 )色氨酸类似物标记不会对DsbA蛋白的结构和功能产生明显的影响 ,利用1 9F NMR进一步证实了DsbA氧化还原状态间的构象变化 ,而且这种变化主要影响Trp76的局部环境 ,而对Trp1 2 6的局部环境没有太大的影响     

镉致黑斑蛙肝脏氧化损伤与金属硫蛋白含量的变化

为观察镉对黑斑蛙(Rana nigromaculata)肝脏脂质过氧化产物和金属硫蛋白含量的影响,将黑斑蛙暴露于10.0mg·mL-1浓度的镉溶液中30d,分别测定了黑斑蛙在暴露4、10d和30d时肝脏组织中镉(Cd)、还原型谷胱甘肽(GSH)、金属硫蛋白(MT)和过氧化产物丙二醛(MDA)的含量。实验结果表明,黑斑蛙肝脏中镉的积累量、GSH和MT含量均随着镉暴露时间的延长而显著升高,具有明显的时间-效应关系;在镉暴露的第10天,肝MDA含量明显高于对照组。提示镉可对黑斑蛙肝脏造成氧化损伤,而GSH、MT含量的升高则可能是机体抗氧化损伤的机理之一。     

植物硫氧还蛋白系统

硫氧还蛋白是一类催化二硫键氧化还原的小蛋白,它通过调控细胞中氧化还原状态发挥重要的作用。在植物中,硫氧还蛋白系统尤为复杂,参与了植物的新陈代谢、转录翻译调控、信号传导以及植物的抗逆反应等。本文主要通过对植物硫氧还蛋白分类、活性位点、结构以及3种硫氧还蛋白系统研究现状进行概述,并对植物的硫氧还蛋白及系统进行了展望,从而较为全面地综述了植物的硫氧还蛋白系统,为进一步了解硫氧还蛋白在植物体内的作用机制奠定基础,也为今后的相关研究提供参考。