核糖核酸酶A家族典型成员在肿瘤发生中的作用

人体中核糖核酸酶A(ribonuclease A,RNaseA)家族包含8个典型成员(RNase 1至RNase 8)。已有研究显示，除RNase 8外，该家族其它典型成员影响了胰腺癌、结直肠癌、膀胱癌、乳腺癌和皮肤癌等多种肿瘤的发生发展。在肿瘤发生过程中，特定RNase表达量及糖基化修饰会发生显著改变，是肿瘤诊断的潜在标志物；它们能以多种机制参与肿瘤发生、生长和转移等过程，有望成为肿瘤治疗的靶点；而部分成员则具有杀伤肿瘤细胞、抑制肿瘤发展的功能，存在临床开发成肿瘤治疗药物的可能。具体而言，RNase 1通过核糖核酸酶活性依赖的细胞毒性和细胞外RNA降解功能，发挥直接杀伤肿瘤细胞或降低局部炎症而抑制肿瘤生长的作用；RNase 1还能结合并激活促红细胞生成素，产生肝细胞癌受体相互作用蛋白A4 (erythropoietin-producing hepatocellular carcinoma receptor-interacting protein A4, EphA4)信号通路，促进乳腺癌的发生。RNase 2和RNase 3是嗜酸性粒细胞颗粒蛋白质的重要成分，依赖于阳离子性及核糖核酸酶...     

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 ...     

RNase A超家族多样性的产生及宿主防御

胰核糖核酸酶家族也被称为RNase A家族,包含了与牛胰核糖核酸酶同源的所有脊椎核糖核酸酶.从20世纪初.RNase A超家族就成为生物化学、结构生物学、酶学、进化学等领域的研究热点.最新的进化研究显示,脊椎动物RNase A家族起源于宿主防御功能,本文就RNaseA超家族多样性的产生及其宿主防御功能进行综述.     

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。     

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。     

中国林蛙Onconase样核糖核酸酶的基因克隆和表达

Onconase是从美洲豹蛙卵中提取的一种核糖核酸酶,由于其抗肿瘤活性而具有潜在的临床应用价值.以中国林蛙基因组为模板,克隆了一个新的RNase基因,并由此推导出了成熟林蛙RNase的氨基酸顺序.该酶是由103个氨基酸残基组成的,它保留了RNaseA家族成员酶催化活性必须的组氨酸和赖氨酸残基,以及CKXXNTF的序列特征,与Onconase具有73％的氨基酸顺序的相似性.林蛙酶比Onconue少一个氨基酸,成为选今为止发现的RNaseA家族中的最小成员;并且,林蛙酶拥有的精氨酸和酪氨酸残基比Onconase多3个.此外,在利用原核表达系统对林蛙RNase基因进行表达的过程中,表达产物对宿主显示出一定的细胞毒性.     

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...     

人类核糖核酸酶A家族

核糖核酸酶A（RNase A）是脊椎动物所特有的蛋白质家族。除了水解RNA以外,它们还参与细胞成熟、细胞凋亡、血管生成以及宿主防御等过程,在疾病的诊断和治疗方面表现出重要的应用价值。随着人类基因组计划的完成,人们已经发现了13个RNase A基因。本文综述了人类RNase A的酶活性和结构特点,特别论述了其特殊的生物学活性,以及酶活性与特殊生物学活性之间的关系,为进一步的研究和应用提供信息。     

松鼠胰腺型核糖核酸酶A基因的克隆与表达

核糖核酸酶A(ribonucleases A,RNases A)构成一个大家族,其成员表现出不同程度的水解RNA的酶活性。一些成员还表现出特殊的生物学活性。旨在克隆松鼠核糖核酸酶A的基因,利用原核细胞系统表达重组蛋白,并进行初步的酶学性质的研究。结果表明,所克隆的基因属于核糖核酸酶A家族,保留了核糖核酸酶A家族酶活性必要的保守序列。进化分析表明,该基因属于松鼠胰腺型核糖核酸酶基因,与其它啮齿类动物胰腺型酶一样,重组的核糖核酸酶具有酶活性,为进一步进行啮齿类动物核糖核酸酶的宿主防卫功能研究打下了基础。     

锌转运蛋白家族SLC39A/ZIP和SLC30A/ZnT的研究进展

必需微量元素锌通过催化和结构作用参与机体多种酶和蛋白功能,与机体发育、脑功能、骨骼生长、生殖健康及免疫功能等密切相关。补充锌可以一定程度防治儿童腹泻、慢性丙型肝炎、急性下呼吸道感染以及感冒等疾病,然而过多的锌具有毒性。因此,机体存在复杂的锌离子稳态体系维持锌离子的吸收、储存和丢失的平衡过程。已发现哺乳动物中SLC39A和SLC30A两个转运蛋白家族直接参与细胞内锌离子的稳态代谢。SLC39A家族又称ZIP家族,共有14个成员,该家族多个成员已被证明可促进细胞外或细胞器内的锌离子转运到细胞质;SLC30A家族又称ZnT家族,共有10个成员,与SLC39A家族功能相反,多个家族成员可协助锌离子从细胞质内流出到细胞外或流进到细胞器内。研究提示ZnT1、ZIP4和ZIP5参与小肠锌离子吸收过程,ZIP10和ZnT1参与肾脏锌离子再吸收过程,ZIP5、ZnT2和ZnT1参与胰腺锌离子分泌丢失过程。另有证据证明SLC39A和SLC30A两个家族的蛋白还可能参与许多疾病包括肿瘤及糖尿病的发生和发展。本文将对哺乳动物SLC39A和SLC30A两个锌转运蛋白家族的最新研究进展进行综述。     

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。     

核糖核酸酶抑制因子对血管生成素功能的调控

血管生成素（angiogenin,ANG）能有效促进血管生成和肿瘤细胞增殖,在肿瘤发生发展中起重要作用.其主要分子机制是通过核转位和激活PI3K/AKT/mTOR信号通路,刺激rRNA转录和核糖体生成.ANG也被发现在肌萎缩侧索硬化症（ALS）和帕金森病（PD）患者中存在基因编码区的功能突变,表明其在运动神经元生理方面发挥作用,其缺陷是神经退行性疾病的一个危险因素.核糖核酸酶抑制因子（ribonuclease inhibitor,RI）是胞内酸性蛋白质,由460个氨基酸残基组成,分子质量约为50 kD,当其与核糖核酸酶A（RNaseA）结合形成复合物后,可抑制RNaseA 的90％以上活性,从而有效调节细胞内RNA水平. ANG具有低核糖核酸酶活性, 是RNase超家族一员,与RNase A有着高度保守的同源顺序. 序列、结构和酶学等分析表明,RI也能够与ANG紧密结合,且得到体外实验的证明. 研究发现,RI具抑癌基因功能;RI与ANG在细胞内共定位;Co IP和GST pull down证实其相互作用,获取了RI与ANG在体内结合的直接证据;RI与AKT磷酸化表达负相关.在膀胱癌细胞及临床标本中证实了RI与 ANG和PI3K/AKT通路分子表达的相关性及与肿瘤细胞生长与转移的关系．在细胞和动物模型研究表明,RI调节ANG活性的功能及其分子机制,即RI通过结合ANG而封锁其核转位和调控PI3K/AKT/mTOR信号通路及其相关通路交互应答（cross talk）的能力,从而抑制肿瘤生长及转移. RI是一个有希望的抗肿瘤蛋白新药和血管生成抑制剂,可望成为基因治疗的靶基因.     

乙型肝炎病毒靶向核糖核酸酶及其突变体的原核表达和活性分析

目的：研究原核表达的乙型肝炎病毒（HBV）靶向核糖核酸酶（RNase）及其突变体（点突变失去RNase活性）的活性。方法：将构建的靶向核糖核酸酶及其突变体基因克隆入原核表达载体pET32a（＋）,转化大肠杆菌BL21（DE3）,以IPTG诱导融合蛋白（HBV核心蛋白与人嗜酸性粒细胞来源的神经毒素的融合蛋白）的表达;表达产物经包涵体纯化、SDS-PAGE和Western印迹鉴定,将纯化的蛋白用透析方法复性;以酵母tRNA为作用底物,应用复性的蛋白进行RNase活性分析。结果：纯化和复性了HBV靶向核糖核酸酶及其突变体;复性的HBV靶向核糖核酸酶可以降解酵母tRNA且具有剂量依赖性,而复性后的突变的靶向核糖核酸酶体不具有RNase活性。结论：原核表达的HBV靶向核糖核酸酶具有较强的RNase活性,为探索HBV靶向核糖核酸酶抑制乙肝病毒复制的机理奠定了基础。     

溶质载体家族4结构、功能及疾病相关性研究进展

溶质载体家族4 (solute carrier family 4, SLC4)包括10个成员(SLC4A1～5, SLC4A7～11),分别表达于人体内多个组织,不同成员在其底物依赖、电荷转运化学计量和组织表达等方面有所不同,其共同功能是参与多种离子的跨膜交换,涉及许多重要的生理过程,如红细胞CO2运输、细胞体积和细胞内pH调节等。近几年,很多研究发现SLC4家族成员与人类疾病发生相关,当SLC4家族成员发生基因突变时,机体会发生一系列功能障碍进而导致一些疾病发生。本综述对SLC4家族各成员的结构和功能以及疾病相关性的研究进展进行了总结和分析,以期为此类疾病的防治提供参考。     

核糖核酸酶A的s-蛋白与DNA的结合作用

核糖核酸酶A具有DNA结合蛋白的作用。本文报道,核糖核酸酶A经枯草杆菌蛋白酶作用后,被切断而形成一个20肽和s-蛋白。分离纯化后的s-蛋白完全丧失了水解RNA的酶活性,却完全保持着作为DNA结合蛋白的活性。这个结果说明核糖核酸酶A表现RNA水解酶活力与其同DNA的结合作用对结构的要求有所不同。对s-蛋白与双链及单链DNA结合作用的研究还表明,在这种结合过程中s-蛋白分子中的酪氨酸和苯丙氨酸残基的萤光发生淬灭作用,可能系因s-蛋白中的这些氨基酸残基直接参与了与DNA的结合,RNaseA经枯草杆菌蛋白酶作用切除s-肽后产生的s-蛋白的α-螺旋含量由RNaseA的17.5%增加到23.7%。     

核糖核酸酶A的s-蛋白与DNA的结合作用

核糖核酸酶A具有DNA结合蛋白的作用。本文报道,核糖核酸酶A经枯草杆菌蛋白酶作用后,被切断而形成一个20肽和s-蛋白。分离纯化后的s-蛋白完全丧失了水解RNA的酶活性,却完全保持着作为DNA结合蛋白的活性。这个结果说明核糖核酸酶A表现RNA水解酶活力与其同DNA的结合作用对结构的要求有所不同。对s-蛋白与双链及单链DNA结合作用的研究还表明,在这种结合过程中s-蛋白分子中的酪氨酸和苯丙氨酸残基的萤光发生淬灭作用,可能系因s-蛋白中的这些氨基酸残基直接参与了与DNA的结合,RNaseA经枯草杆菌蛋白酶作用切除s-肽后产生的s-蛋白的α-螺旋含量由RNaseA的17.5%增加到23.7%。     

作用于cip-cel mRNA的核糖核酸内切酶的鉴定

【目的】本研究以革兰氏阳性细菌解纤维素梭菌(Ruminiclostridium cellulolyticum)为研究对象,筛选作用于纤维小体编码基因簇cip-cel mRNA的核糖核酸内切酶。【方法】通过对预测的4个假定编码核糖核酸内切酶基因进行基因敲除、体内过表达、体外过表达和活性分析等方法,分析它们对cip-cel mRNA剪切位点的剪切能力。【结果】敲除rnc和rnj基因,对cip-cel mRNA剪切没有任何影响;体内过表达RNase时能够加速cip-cel mRNA的降解,而过表达RNase G时,则结果与野生型对照菌株无异;RNase G基因rng和RNase Y基因rny的体外活性鉴定分析,发现RNase G对体外转录的包含cip-cel mRNA剪切位点的RNA没有作用,而RNase Y能够对其进行剪切和降解。【结论】RNase Y是能够作用于cip-cel mRNA的核酸内切酶。该研究结果对理解革兰氏阳性细菌核糖核酸内切酶的作用机制,及其在转录后水平的调控基因差异表达等方面具有重大意义。     

血管生成素的结构与功能的研究进展

血管生成素(angiogenin,ANG)是一种有效的血管生成因子,是RNase超家族中惟一具有促血管生成能力的成员,也是目前已知的所有血管生成因子中独具核糖核酸酶活性的因子。ANG具有3个功能元件,即RNase活性中心、细胞表面结合位点及核定位序列。ANG参与血管生成的各个阶段,是其他血管生成因子诱导新血管生成的枢纽,其作用受到受体调节。在肿瘤的发生、发展及恶化过程中,ANG也具有非常重要的作用。通过对ANG促血管生成及细胞增殖机制的研究,为治疗肿瘤提供了多种靶点和途径。     

转录辅助活化因子PGC-1家族的生物学特性及功能

过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅助活化因子1(PGC-1)家族共有PGC-1α,PGC-1β和PRC(PGC-1相关因子)3个成员,该家族在机体诸多代谢过程中发挥重要作用,包括调节机体适应性产热、线粒体的生成、脂质代谢、调节血糖平衡及葡萄糖转运、激活糖异生的关键酶和影响肌纤维类型的转换等.成员间功能也存在差异,PGC-1α的上述功能表现的较为明显,而PGC-1β在调节脂肪细胞分化及脂类代谢中具有独特的功能,PRC则仅发现其在调节线粒体的生物合成及细胞增殖中有作用.研究认为,通过调节PGC-1家族的生理功能,可治疗肥胖及糖尿病等疾病,尤其PGC-1β可作为改善机体胰岛素抵抗的新药物靶点.本文就PGC-1家族的特征、生理功能及相互作用研究进行简要综述.     

芸薹属(Brassica napus,B.rapa,B.oleracea) CAMTA3基因家族的鉴定及生物信息学分析

芸薹属(Brassica)植物(甘蓝型油菜,白菜,甘蓝)是重要的经济作物,它们之间的关系可用禹氏三角表示.CAMTA是在进化过程中高度保守的一类转录因子家族,该家族成员在芸薹属植物抗逆境胁迫过程中具有重要作用.为了探讨芸薹属CAMTA3基因家族的功能,本研究利用生物信息学手段,鉴定了芸薹属(白菜,甘蓝和甘蓝型油菜)CAMTA3基因家族的8个基因,并从蛋白质的理化性质、家族进化与基因结构和上游启动子等方面进行了分析研究.分析表明,芸薹属CAMTA3基因家族8个成员在进化过程中具有较高的保守性,其亲缘关系与禹氏三角理论相符,且各成员在植物响应抗胁迫过程中占重要地位.研究结果为芸薹属CAMTA3基因家族的功能研究提供了一定的信息基础.