细胞毒性RNase及其抗肿瘤活性

核糖核酸酶(ribonuclease,RNase)是一类核酸水解酶,它们广泛存在于动植物中,除了具有水解RNA的活性外,有的还有一定的细胞毒性。根据结构的相似性,这些RNase属于RNase A超家族(RNase A superfamily)。RNaseA超家族包含了以牛胰核糖核酸酶为原型的不同来源的脊椎动物核糖核酸酶。细胞毒性RNase显示出抑制肿瘤细胞生长的活性,因而有望应用于肿瘤治疗中。本文对RNase A超家族中的几个成员棗核糖核酸酶A(ribonuclease A,RNaseA)、豹蛙抗癌酶(onconase,ONC)、牛蛙核糖核酸酶(Rana catesbeiana ribonuclease,RC-RNase)、牛精液核糖核酸酶(bovine seminal ribonuclease,BS-RNase)和amphinase(Amph)的结构及抗肿瘤活性进行了综述。     

核糖核酸酶A超家族：不仅仅是一组降解RNA的酶

核糖核酸酶A超家族(ribonuclease A superfamily; RNase A superfamily),也称脊椎动物分泌型核糖核酸酶超家族(vertebrate secreted ribonucleases superfamily),是二十世纪蛋白质结构、酶学和分子进化领域研究最多最广泛的核糖核酸酶家族。自上世纪初期从牛胰腺中分离鉴定第一个成员以来，已从哺乳动物、两栖动物、爬行动物、鸟和鱼等几百种动物中鉴定了几千个成员。早期对该家族成员的研究不仅促进了蛋白质化学技术的发展，而且为现代生物学研究奠定了基础。目前已知人的核糖核酸酶A超家族成员包括8个典型成员(RNase 1～RNase 8)和5个非典型成员(RNase 9～RNase 13)。功能方面，曾一度以为该家族成员只具有降解核糖核酸的能力。随着血管生成素(angiogenin; RNase 5)、嗜酸性粒细胞衍生神经毒素(eosinophils-derived neurotoxin, EDN; RNase 2)、嗜酸性粒细胞阳离子蛋白(eosinophils cationic protein, ECP; RNase ...     

人核糖核酸酶A家族生物学功能的结构基础

人核糖核酸酶A(ribonuclease A, RNaseA)家族成员有13个，分别为RNase1-RNase13,它们具有很高的序列相似性，大多含有6～8个半胱氨酸并形成分子内二硫键，以维持特有的空间结构。其中，RNase1-RNase8具有多种生物活性，可概括为3类：涉及核糖核酸转录后的剪切、修饰和降解；具有抗细菌、抗真菌和抗病毒活性；以及机体免疫调节作用。而RNase9-RNase13不具有核糖核酸酶活性。因此，本文将重点对RNaseA家族成员RNase1-RNase8的结构与功能研究进行综述，重点概述决定RNaseA生物学功能的结构特征，以期指导以RNaseA为基础的抗微生物药物开发及RNaseA在机体免疫中的功能研究。     

人核糖核酸酶A超家族抗微生物活性及其作用机制

人核糖核酸酶A(human RNase A)超家族包含13个具有不同生物活性的成员(RNase 1～RNase 13),其蛋白质结构除具有催化保守序列外，还具有显著多样性的序列，决定了人类核糖核酸酶A可发挥核糖核酸酶活性之外的生物学功能。人核糖核酸酶A超家族成员在多种免疫细胞例如嗜酸性粒细胞、中性粒细胞、单核细胞和巨噬细胞中表达，并可被分泌以发挥多种多样的生物学功能，包括抗微生物活性、促进宿主防御、参与血管生成及精子成熟等。其中，人核糖核酸酶A超家族部分成员，可通过水解病毒RNA、抑制病毒复制、破坏细菌细胞壁、促进微生物凝集、损伤寄生虫细胞膜和线粒体膜等直接作用，以及通过宿主天然免疫细胞介导的间接作用，发挥抗微生物及寄生虫活性，参与宿主防御。本文对人核糖核酸酶A的抗微生物(包括病毒、细菌、真菌)和抗寄生虫活性及其作用机制进行综述，并对人核糖核酸酶A作为抗微生物活性物质和天然免疫分子，用于治疗严重和耐药微生物感染的前景进行展望。     

转染人核糖核酸酶抑制因子基因对B16黑色瘤细胞及肿瘤转移的影响(英)

人核糖核酸酶抑制因子(human ribonuclease inhibitor, RI)是一种细胞质中分子质量为50 ku的酸性糖蛋白.RI能抑制核糖核酸酶A（RNase A）的活性, RNase A与血管生成因子（angiogenin,Ang）的氨基酸有着高度保守的同源序列.Ang是RNase A超家族的一员,RI通过与RNase A和Ang的紧密结合而抑制其活性.血管生成及新血管的形成, 是肿瘤发生和转移的必要条件.所以抗血管生成将是一种很有希望的对抑制肿瘤生长和转移的有效方法.实验显示RI能有效地抑制肿瘤诱导血管的生成.RI由含有许多亮氨酸重复序列的多肽组成.含有这样重复序列的100多种蛋白质显示了广泛的功能,包括细胞周期调节,DNA修复,对细胞外基质相互作用以及抑制酶活性等.RI被认为是胚胎发育,创伤愈合及肿瘤发生中新血管形成的一种调节因子.RI定位于染色体的11p15.5,与ras基因邻近,在肿瘤病人中经常存在染色体11p15.5部位的变异和异常.RI可能与细胞的生长和分化有关, 因此,RI 可能还具有尚未知的生物学作用.为了进一步了解RI的潜在功能以及探讨RI与肿瘤浸润、转移的关系, 将人的核糖核酸酶抑制因子基因的cDNA通过逆转录包装细胞PA317,并转染到B16小鼠黑色瘤细胞中, 用转染空载体和未转染的B16细胞作为对照.通过PCR, RT-PCR, 蛋白质免疫印迹, 免疫荧光分析鉴定,获得稳定表达人核糖核酸酶抑制因子的细胞株.结果显示, 转染的RI基因在体外能显著地抑制细胞增殖和细胞迁移,增加了细胞的粘附以及改善细胞的恶性形态,B16,B16 pLNCX,B16 pLNCX-RI 3种细胞的倍增时间分别为(24.98±0.16) h, (25.62±0.28) h, (32.64±1.11) h.与对照组相比,转RI的细胞粘附率增加17.8%和19.5%而迁移降低了61.4%和60%.转RI的细胞比对照组细胞较平展,核仁和分裂相较少,胞质嗜碱性减弱,提示细胞增殖活性降低和恶性表型的改善. 将3种B16细胞静脉注射到C57BL/6小鼠中, 结果表明, 转染RI基因的实验组显著地抑制了肿瘤的转移, 与两个对照组相比,荷瘤小鼠有更长的存活时间, 少得多的转移节结, 更低的肿瘤血管密度和肺重量.结果显示,RI的表达可能与黑色瘤的转移有关, 提示RI能显著地抑制肿瘤的转移,可能由于其与抑制血管作用,增加细胞粘附,降低细胞迁移及增殖有关.     

肿瘤干细胞标志物ALDH1A1通过重塑免疫微环境促进乳腺癌进展

醛脱氢酶1A1(ALDH1A1)是包括乳腺癌在内的多种癌症中肿瘤干细胞的功能性标志物,在肿瘤发生发展过程中扮演了重要角色.但是,ALDH1A1对肿瘤免疫微环境的影响及其调控机制尚不明确.该研究发现,ALDH1A1依赖于其酶活性促进乳腺肿瘤干细胞的自我更新以及肿瘤生长,同时肿瘤细胞中具有酶活性的ALDH1A1还可以促进肿...     

核糖核酸酶A超家族抗菌活性评价

抗菌肽是机体重要的免疫防御分子，具有广谱杀菌活性。核糖核酸酶A是脊椎动物特异性的分泌型蛋白质，在人基因组中包含8个经典成员(RNase1-8)。它们作为一类重要的抗菌肽，广泛分布于机体需要抵抗外界病原微生物的组织中，除了特有的生物学功能外，均具有一定的抗菌活性。然而，目前各实验室对它们抗菌活性的报道并不一致，有必要开展横向比较分析。为此，我们表达纯化了人核糖核酸酶A超家族8个成员的重组蛋白质，并在同一实验条件下以半致死浓度评估了它们对革兰氏阴性菌(大肠杆菌)和革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)的抗菌活性。结果显示，RNase1-8重组蛋白质对大肠杆菌半数致死浓度分别为：0.081,0.046,0.008,0.250,2.028,0.072,0.001μmol·L^-1和1.1416μmol·L^-1;对金黄色葡萄球菌半数致死浓度分别为：3.427,1.856,2.211,5.188,8.274,4.356,2.502μmol·L^-1和9.916μmol·L^-1。该结果提示，RNase1-8对大肠杆菌的抗菌活...     

豹蛙酶研究进展

豹蛙酶是一种抗肿瘤药物,属于核糖核酸酶A超家族,它的核糖核酸酶活性低,细胞毒性较强,在体内外对多种肿瘤具有显著杀伤作用,是目前全球正在重点研究的100种新药之一。豹蛙酶用于恶性间皮瘤的治疗目前处于Ⅲ期临床研究阶段,用于非小细胞肺癌和其他固体肿瘤的治疗也处于临床Ⅰ期或Ⅱ期研究阶段。豹蛙酶通过多种机制导致肿瘤细胞凋亡,抗病毒作用是其进一步研究开发的重点。     

PIWIL1在不同肿瘤细胞中的差异性表达

PIWI作为AGO蛋白家族的成员,在睾丸中特异表达,在精子形成过程中扮演着重要角色.已有文献报道,PIWIL2也广泛存在于多种肿瘤中,与肿瘤的发生相关.本文旨在确定PIWL1在不同肿瘤细胞中的表达差异性,进而初步探讨PIWIL1的表达差异与肿瘤发生发展的关系.半定量RT-PCR和Western 印迹检测多种肿瘤细胞中,PIWIL1在mRNA水平及蛋白水平的表达情况,进一步用免疫组化和免疫荧光检测PIWIL1在细胞中的表达及定位.PIWIL1在多种肿瘤细胞中的表达存在差异,其中一些肿瘤细胞中的表达水平较高,包括卵巢癌,前列腺癌,肝癌,胃癌等细胞.对于肿瘤细胞而言,PIWIL1定位于细胞浆中.因此,PIWIL1在多种肿瘤细胞中的表达差异性可能为肿瘤发生发展的研究提供新的线索.     

窖蛋白-1、基质金属蛋白酶-2与乳腺肿瘤的侵袭和转移

窖蛋白(caveolin)是分子量为21～24 kD的整合膜蛋白,是胞膜窖(caveolae)的标志性结构分子,其家族成员窖蛋白-1(caveolin-1,Cav-1)参与细胞内许多重要的生命活动.近来研究发现,窖蛋白-1与乳腺上皮细胞转化及乳腺癌的发生密切相关.基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)是基质降解代谢的主要酶类,几乎能降解细胞外基质和基底膜的所有成分,其家族成员明胶酶A(MMP-2)在乳腺癌的浸润和转移过程中起重要作用.新近发现,窖蛋白-1与基质金属蛋白酶-2在胞膜窖中共定位,窖蛋白-1通过抑制基质金属蛋白酶-2的激活来抑制乳腺癌的侵袭和转移,起到肿瘤抑制因子的作用.本文对窖蛋白-1与基质金属蛋白酶-2各自在乳腺肿瘤侵袭转移中的作用及两者关系的研究进行综述.     

TIEG与肿瘤的发生发展

β-转化生长因子(transforming growth factor-β,TGF-β)诱导的早期反应基因(TGF-β inducible early gene,TIEG)产物是Sp1样转录因子家族的新成员。TIEG亚家族共有3个成员:TIEG1、TIEG2和TIEG3。TIEG作为一个转录因子,能够调节多个与细胞生长分化有关的基因的表达。近年来研究发现,TIEG异常表达与多种肿瘤的发生发展有关,如乳腺癌、肺癌、胰腺癌、卵巢癌和胃癌;并且最新的研究发现,在某些抗癌药物作用过程中TIEG的表达也明显上调。这些研究结果表明,TIEG可能是一个重要的肿瘤抑制因子,因此有必要对其进行深入研究,有助于加深对肿瘤发生机制的了解。     

重组新城疫病毒Anhinga株与TRAIL蛋白协同杀伤肿瘤细胞

将新城疫病毒（Newscastle disease virus, NDV）Anhinga株的全 长基因组cDNA克隆质粒、pTM1-L、pTM1-P、pTM1-NP表达质粒共转染稳定表 达T7 RNA聚合酶的BSRT7/5细胞,得到拯救NDV病毒．通过PCR、酶切法、测 序证明拯救病毒中存在引入的分子标签.通过血凝实验、蚀斑测定证明成功 拯救病毒.并研究了该重组病毒对4种不同人肿瘤细胞的体外杀伤效果．首 次证明重组Anhinga株对SMMC-7721细胞、A549细胞、HepG2细胞和SH-SY5Y 细胞均有杀伤作用．该重组病毒主要诱导SMMC-7721细胞和A549细胞凋亡, 诱导HepG2细胞和SH-SY5Y细胞坏死．TNF家族成员TRAIL蛋白可以显著增强 NDV杀伤肿瘤细胞的效果.本实验为进一步研究重组NDV用于肿瘤治疗奠定基 础．     

Id-1在恶性肿瘤发生中的作用及其机制

分化抑制因子-1(inhibitor of differentiation protein 1,Id-1)是Id转录调节蛋白家族成员之一,属于螺旋-环-螺旋蛋白超家族成员。早期对Id-1的研究认为其主要作用是负向调节正常细胞的分化。近年来研究表明,Id-1在多种肿瘤中过表达并通过多条信号通路促进肿瘤的发生,现就Id-1在肿瘤发生中的作用及其作用机制作一综述。     

Onconase研究与开发的最新进展

Onconase是一种在北方豹蛙(Rana pipiens)卵母细胞和早期胚胎内存在的核糖核酸酶,是RNase A超家族中的一员,研究证实它在体内外对多种肿瘤均具显著杀伤作用。Onconase目前已经作为抗肿瘤药物上市,用于治疗恶性间皮瘤。Onconase结构独特,高度稳定。在临床上,Onconase具有副反应较轻,免疫原性低和不易产生耐药性等优点。因此Onconase的研究在学术上和医学应用上均具重要意义。本文综述了Onconase的结构特点、催化专一性、细胞毒性、体内外抗肿瘤活性及其临床应用的最新进展,并讨论了与其相关的一些重要问题。     

新的肿瘤抑制基因-ARLTS1

小分子GTP蛋白涉及肿瘤发生中多条信号通路的改变。类核糖基化因子肿瘤抑制基因1（ADP-ribosylation factor-like tumor suppressorgene1,ARLTS1）,是小分子GTP蛋白Ras超家族中ARF家族的成员之一。该基因是低显性基因,可因启动子超甲基化而失调。有两种ARLTSl的多态性与肿瘤的家族风险相关。ARLTS1表达下调与部分肿瘤发生有重要关系,而恢复其表达则会诱导caspase依赖的细胞凋亡发生,并减少肿瘤的体内生长。通过基因微阵列实验发现,转导ARLTS1基因诱导细胞凋亡过程中众多涉及细胞存活、增殖和发育的信号通路。     

细胞程序性死亡因子家族分子在细胞凋亡中的调控作用

细胞程序性死亡因子(programmed cell death,PDCD)是一类与肿瘤发展相关并在进化上高度保守的蛋白质。PDCD家族由多个成员构成。其中,研究较为深入的包括PDCD1、PDCD2、PDCD4、PDCD5、PDCD6、PDCD7、PDCD8及PDCD10。PDCD在人类的各组织及细胞中广泛分布,其主要功能是对细胞凋亡的调控。目前研究发现,PDCD家族成员可通过不同信号通路实现对肿瘤细胞活力的调控,且某些家族成员的缺失或过表达都会引起机体发生病变,证明其在多种疾病当中具有重要作用。本文汇总了PDCD1、PDCD2、PDCD4、PDCD5、PDCD6、PDCD7、PDCD8、PDCD9、PDCD10、PDCD11、PDCD12的基因结构与蛋白质结构,介绍了各家族成员在细胞程序性死亡过程中的关系,并总结目前所报道的PDCD家族成员在肿瘤,以及多种疾病中所发挥的调控作用,以期帮助科研工作者了解其在细胞凋亡中的作用,以及为肿瘤和相关疾病发生发展的分子机制提供参考。     

IL-25在支气管哮喘中的作用

白介素25(Interleukin-25,IL-25)是细胞因子IL-17家族的成员之一,主要由活化的Th细胞和肥大细胞所分泌。IL-25能够诱导释放Th2型细胞因子IL-4、IL-5、IL-13,炎性细胞因子IL-6,Th1型趋化因子CXCL10、CXCL9、CCL5的产生,导致嗜酸性粒细胞的浸润,在支气管哮喘的发病中起重要作用,本文就此作一综述。     

染色质重塑因子ARID1A的肿瘤抑制作用

哺乳动物SWI/SNF复合物是一种ATP依赖的染色质重塑复合物, 在细胞增殖、分化、发育和肿瘤抑制过程中发挥着重要作用。ARID1A是一种SWI/SNF复合物亚基, 此外还是一种ARID家族成员, 具有非序列特异性DNA结合活性。ARID1A发挥着肿瘤抑制作用, 在多种肿瘤如卵巢癌、膀胱癌和胃癌等存在频繁基因突变。ARID1A可通过上调p21和下调E2F-反应基因表达而抑制细胞增殖。ARID1A与肿瘤抑制作用的发现对癌症发生的理解和癌症新治疗有重要裨益。文章介绍了ARID1A的基本特征、肿瘤发生的关联及生物学作用, 以期对ARID1A有一个全面理解。     

寡腺苷酸合成酶家族蛋白调控抗病毒天然免疫应答的研究进展

寡腺苷酸合成酶(Oligoadenylate synthetase,OAS)家族蛋白是典型的抗病毒蛋白,其家族成员寡腺苷酸合成酶1～3(OAS1～3)和寡腺苷酸合成酶样蛋白(Oligonucleotide synthase-like protein synthetase,OASL)在抗病毒天然免疫应答中发挥着重要作用。病毒感染机体后,细胞分泌的干扰素(Interferon,IFN)会诱导寡腺苷酸合成酶家族蛋白合成,其可通过核糖核酸酶L(RNase L)依赖途径和非依赖途径发挥抗病毒作用。本综述主要讨论寡腺苷酸合成酶家族蛋白的抗病毒机制与抗病毒临床应用的相关研究进展。     

IAP家族分子与肿瘤靶向治疗

凋亡抑制因子(inhibitor of apoptosis proteins,IAPs)是一类高度保守的内源性抗细胞凋亡因子家族,主要通过抑制Caspase活性和参与调节核因子NF-κB的作用而抑制细胞凋亡。细胞抗凋亡机制在肿瘤发生、发展以及肿瘤耐药性形成中发挥重要作用。肿瘤细胞高表达IAPs是导致肿瘤细胞抵抗凋亡的关键。细胞凋亡调控异常与肿瘤细胞耐药密切相关,增强肿瘤细胞对化疗药物的敏感性成为近年来肿瘤治疗的重要策略之一。该文综述了IAP家族蛋白的结构、生物学特性及其作为肿瘤治疗靶点的研究进展。