细胞外腺苷介导核苷转运体ENT1阻断cA MP/p-PKA信号通路抑制肝脏糖异生

糖尿病的关键特征是葡萄糖和脂质代谢紊乱。目前,糖尿病已成为沉重的全球疾病负担。越来越多的证据表明,腺苷系统在调节胰岛素和葡萄糖平衡中发挥关键作用。腺苷是一种重要的细胞代谢调节剂,通过激活G蛋白偶联受体和核苷转运体参与能量代谢、免疫调节、氧化应激等多个生理病理过程。然而,腺苷在肝脏糖异生调控中的角色尚未被阐明。该文从多层面验证了腺苷通过核苷转运体(equilibrative nucleoside transporter, ENT)转运入胞内后对胰高血糖素刺激引起的肝脏糖异生通路的影响。结果显示,在体内模型中,外源性腺苷显著抑制小鼠血糖升高。在细胞模型中,腺苷以剂量依赖的方式抑制肝脏糖异生进而降低葡萄糖输出水平,且无细胞毒性。肝脏组织及细胞中ENT广泛表达,其中1型核苷转运体(equilibrative nucleoside transporter 1, ENT1)介导了腺苷抑制的肝糖输出。此外,腺苷介导的糖异生抑制并非依赖于AMP依赖的蛋白激酶[adenosine 5’-monophosphate (AMP)-activated protein kinase, AMPK]通路的激活。最后...     

5-溴脱氧尿嘧啶核苷标记酵母基因组DNA的方法

胸腺嘧啶类似物5-溴脱氧尿嘧啶核苷(BrdU)标记技术是一种研究DNA复制、修复等生命过程的有效手段。由于酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中缺少胸腺嘧啶核苷酸补救途径,胞外BrdU不能有效的渗入到基因组中,使该技术在酿酒酵母中的应用受到极大制约。通过在基因组中引入单纯疱疹病毒胞苷激酶(HSV-TK)和人类平衡核苷转运蛋白(hENT1)基因,工作建立了BrdU标记酵母基因组DNA的方法。在生长对数中期加入0.2mg/ml BrdU,离体检测法检测发现,标记3h的荧光信号较1h、5h时强;胞内检测法结果显示,标记3h时55.3%的基因组DNA中能够渗入BrdU。该工作为酿酒酵母DNA复制、修复等方面提供了直接有效的研究方法。     

有机溶质转运体OSTα-OSTβ的研究进展

溶质载体家族的新成员,有机溶质转运体(organic solute transporter alpha-beta,OSTα-OSTβ),是由OSTα和OSTβ构成的异源二聚体,通过易化扩散在胆汁酸跨上皮细胞基底膜转运中起重要作用,是胆汁酸被肠道吸收、完成肠肝循环所必需的转运体。OSTα和OSTβ需形成异二聚体来维持转运体的稳定性、向细胞膜转位并维持转运活性。OSTα和OSTβ的表达受以法尼醇X受体(farnesoid X receptor,FXR)为主的多种核受体的转录调节。OSTα-OSTβ可在胆汁淤积时减少胆汁酸的毒性作用,影响血浆胆汁酸和甘油三酯水平。本文将就OSTα-OSTβ转运体的组织分布、亚细胞定位、转运机制、底物特异性、结构域划分和转录调控等进行综述。     

溶质转运蛋白超家族的功能及结构研究进展

溶质转运蛋白(solute carriers,SLC)超家族是人类细胞膜(含胞内膜)上最重要的膜转运蛋白家族之一,它参与了细胞间的物质运输、能量传递、营养代谢、信号传导等重要生理活动。SLC转运蛋白超家族包含52个亚家族,共有400多名成员。研究表明,人类基因突变所致SLC蛋白表达异常或功能缺陷与糖尿病、高血压、抑郁症等多种重大疾病密切相关,使得该家族蛋白的功能研究近年来备受关注。SLC转运家族蛋白三维结构的解析有助于阐述其底物选择性结合与转运的精确分子机制,为研究该家族功能相关疾病的分子机理以及针对理性药物研发奠定了精细的三维结构基础。本文对近年来溶质转运蛋白超家族的结构及功能研究进展进行了总结,试图对该家族的共性规律进行阐述。     

人体平衡型核苷转运蛋白的结构及应用研究进展

通过参与合成和转运核苷及其类似物,人体中的平衡型核苷转运蛋白在生物体内参与了细胞发育、能量代谢和信号转导等众多生理生化过程,其研究对于癌症、病毒感染等相关疾病的治疗有着极为重要的意义。该文综述了该类蛋白质在人体内的发现历程、分类、结构和作用机制,并对于其在一些疾病治疗和药物开发方面的前景进行了展望。     

核定位信号及其在病毒感染机制中的研究进展

核定位信号介导的蛋白入核是细胞内信号传递网络中核内外物质信息交流的重要一环,绝大多数病毒蛋白进入细胞核均需要核质转运受体识别和结合入核蛋白携带的核定位信号序列。病毒蛋白的入核转运机制在病毒感染过程中起着至关重要的作用,对于病毒的复制、毒力具有重要意义,针对该机制的研究有利于新的抗病毒靶点的发现。本文对核定位信号的分类信息进行了总结,并对不同的核质转运受体及其介导的入核机制进行了比较分析,概述了病毒入核蛋白及其核定位信号在病毒感染机制中的研究发现。     

寡肽转运蛋白PepT2原核表达质粒的构建及其表达初探

寡肤转运蛋白(PepT2,peptide transporter,SLC15A2)是哺乳动物体内能够转运二肤、三肽的蛋白.研究表明,一些类肽的小分子药物也是PepT2的底物,但PepT2的结构与生物学功能尚待研究.建立稳定表达PepT2的表达体系是研究PepT2的重要环节.根据GenBank中人PepT2基因序列,借助Primer5.0设计了1对寡核苷酸引物,经PCR合成长达2 190bp的目的序列,通过重组构建pET30a(+)/PepT2表达质柱,测序分析确认目的基因中的3个碱基发生突变.初步研究了pET30a(+)/PepT2在大肠杆菌BL21(DE3)pLysS中的表达,为PepT2原核表达的进一步科研和实际应用奠定了基础.     

肾脏有机阳离子转运体2在急性肾损伤中病理生理调控的研究进展

有机阳离子转运体2(organic cation transporter 2,OCT2)是溶质转运体(solute carriers,SLC)超家族中SLC22A家族的重要成员之一。肾小管上皮细胞基底膜侧表达的OCT2在维持机体内环境平衡方面起着重要作用,是肾脏主动分泌众多内、外源性有机阳离子型化合物(包括环境毒素、药物以及内源性代谢产物等)的主要转运体。在急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)期间,OCT2功能与表达的改变对其底物的清除具有巨大的影响,可导致药物的药代动力学过程发生改变,从而影响药物的安全性和有效性。现就OCT2的结构与分布、生理作用与调控机制以及在各种因素诱导的AKI中的功能与表达变化和病理生理调控等方面进行综述,旨在为临床合理用药提供参考。     

抗病毒免疫分子IFITMs的研究进展

干扰素诱导跨膜转运蛋白(Interferon inducible transmembrane proteins,IFITMs)是细胞内具有广谱抗病毒作用的抑制因子。其属于dispanin蛋白家族中的一个亚族并具有多种功能,其中其抗病毒功能是主要的研究热点。由于IFITMs,尤其IFITM3,能抑制禽流感等病毒的早期复制因而近年来得到了广泛的关注。目前研究发现,IFITMs主要通过核内体途径阻止病毒的入侵,从而影响病毒的复制。然而,其具体的抗病毒机制还未完全阐释清楚。本文就近年来IFITMs蛋白抗病毒功能的研究进展对其结构特征、细胞亚定位及其抗病毒机制等方面作一综述。     

嗜盐耐盐微生物抗盐胁迫相关离子转运蛋白研究进展

离子转运蛋白在维持细胞内pH稳态、离子动态平衡等方面发挥着重要作用。钠离子转运体和钾离子转运体在嗜盐耐盐微生物中广泛存在,其"保钾排钠"机制是微生物抗盐胁迫的两大策略之一。近年来,嗜盐耐盐微生物中许多新型钠、钾离子转运体被陆续发现,如RDD蛋白、UPF0118蛋白、DUF蛋白和KimA蛋白等;Fe³⁺、Mg²⁺等其他金属离子的转运蛋白也被证实可通过影响微生物胞内相容性溶质的合成起到渗透调节的作用。本文综述了嗜盐耐盐微生物中抗盐胁迫相关的各类离子转运蛋白,分析其分子结构和工作机理,并对这些蛋白在农业方面的应用进行了展望。继续发现新的离子转运蛋白,探究抗盐胁迫相关离子转运蛋白的结构和机理,解析各转运系统的协同作用及分子调控机制,将进一步加深对嗜盐耐盐微生物抗盐胁迫调控的认识,并为盐碱地农作物的改良等提供新的思路。     

核糖体失活蛋白在细胞内的转运途径

核糖体失活蛋白（ribosome—inactivating proteins,RIPs）是一类抑制蛋白质生物合成的毒蛋白,现已成为研究细胞生物学的重要工具并在临床抗肿瘤和抗病毒治疗上得到了广泛应用。现结合国内外近几年的研究进展就核糖体失活蛋白在细胞内的转运途径作一综述。     

Importin β1介导的病毒蛋白入核转运在病毒复制中作用的研究进展

核转运受体蛋白importinβ1是输入蛋白importinβ家族重要成员之一,它是一种相对保守的、广泛分布于真核生物细胞内的核转运受体蛋白。许多研究表明,importinβ1能直接识别和结合含有不同类型核定位信号的病毒蛋白并转运其入核,此过程对病毒的整个复制和致病进程起着十分重要的作用。该文主要从importinβ1的结构特征、介导的病毒蛋白入核转运机制以及在病毒复制中的作用、药物阻断importinβ1参与的病毒复制等研究方面进行综述,以期为后续研究病毒蛋白细胞核定位的分子机制和功能以及抗病毒治疗提供参考。     

SLC25A51——首次发现的哺乳动物细胞线粒体NAD+转运体

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD⁺)及其还原形式NADH是糖酵解和线粒体呼吸作用中重要的辅因子,在能量代谢中发挥重要作用。当线粒体缺乏NAD⁺细胞因不能持续产生ATP而出现功能异常。以往研究发现酵母与植物的线粒体上均存在NAD+转运体,可以将NAD+转运至线粒体。但哺乳动物线粒体内膜上是否有NAD+转运体,一直存有争议。近来,美国宾夕法尼亚一研究团队首次证明SLC25A51可以在哺乳动物线粒体上发挥NAD+转运蛋白的功能。     

植物花青素苷转运机制的研究进展

花青素苷的合成过程是生物学上研究得较为清楚的代谢通路之一,但其最后阶段的分子机制即花青素苷从细胞质被转运至中央液泡的过程却仍不清晰。最近研究者们刚刚开始对类黄酮化合物的转运过程进行动态的描绘,迄今共提出了4种花青素苷转运模型,发现了4类与花青素苷转运过程相关的转运蛋白:谷胱甘肽转移酶、多药耐药抗性相关蛋白、多药和有毒化合物排出家族和同源于哺乳动物的胆红素易位酶同族体,并对这4种转运体及相关基因的功能进行了初步研究。尽管已经提出了不同的花青素苷转运模型,但仍然缺乏对不同物种不同类型花青素苷向液泡转运及在液泡中沉积的细胞学和亚细胞学研究。根据获得的信息,可以通过开展基因序列分析、基因表达分析、亚细胞定位和互补试验等,探求转运蛋白的功能及其作用位置,更好地解析植物体内花青素苷的转运机制。     

植物多糖的抗病毒作用

病毒对人类的危害众所周知。传统的抗病毒药物一般为核苷类似物,如无环鸟苷、叠氮胸苷等。但这些药物抗病毒作用不彻底、毒副作用大。由于西医药对病毒病的局限性,人们对中药、天然药物的研究越来越活跃,其中植物多糖作为抗病毒药物的研究已有了相当的发展,为治疗病毒病提供了一个广阔的前景。     

锰离子转运蛋白的发现及功能机制研究进展

锰是维持人体健康的必需微量元素。锰缺乏或过量均可促发系列重大疾病发生。机体或细胞锰离子的稳态维持受多个锰离子转运蛋白的调控。近年,三个关键的锰离子转运蛋白SLC39A8、SLC39A14和SLC30A10相继被发现,这些基因突变可直接导致锰代谢异常所致的人类遗传病;同时,相关基因敲除或转基因模式动物模型不仅能够模拟人类锰代谢异常的症状,而且可深入研究这些锰离子转运蛋白在器官和细胞内的功能及其分子调控机制,从而开启了锰稳态调控研究的崭新征程。此外,有研究提示二价金属转运蛋白1(DMT1)、膜铁转运蛋白(FPN)、转铁蛋白/转铁蛋白受体系统(TF/Tf R)、TMEM165、分泌型Ca2+通道1(SPCA1)及ATP13A2等膜蛋白也可能参与细胞锰离子转运,使得锰离子的稳态调控变得更为复杂。现就锰转运蛋白的发现及功能机制研究的国内外进展作系统性综述,为后续研究提供新思路。     

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。     

钠离子依赖的中性氨基酸转运蛋白SNAT2的研究进展

钠离子依赖的中性氨基酸转运蛋白 2 (sodium-coupled neutral amino acid transporter 2, SNAT2)是SLC38基因编码家族中转运系统A (SystemA)的重要成员.SNAT2 广泛表达于哺乳动物各组织中.其表达受高渗、pH值、激素、炎症因子等因素的影响.SNAT2 可...     

ABCA1结构对胆固醇流出的影响

正三磷酸腺苷结合盒转运体A1(ATP-binding cassette transporter A1,ABCA1)作为介导细胞内脂质流出,维持细胞脂质代谢平衡的重要跨膜蛋白,对动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)的防治具有重要意义[1].近日,清华大学结构生物学高精尖创新中心的颜宁教授与龚欣博士组成的研究团队(Cell,2017,169:1228-1239)采用冷冻电子显微镜技术,经过重组人全长ABCA1蛋白制备、透射电子显微     

产气肠杆菌菌体内核苷磷酸化酶的诱导表达

目的:阿糖腺苷(Ara-A)是一种广谱抗病毒药物,临床上用于治疗多种病毒性疾病.同时也是合成阿糖腺苷单磷酸(Ara-AMP)的重要原料.本课题旨在寻找一种高效酶法生产嘌呤类阿糖核苷的方法.方法:以产气肠杆菌完整细胞为酶源,研究产气肠杆菌菌体培养条件对核苷磷酸化酶的影响及其诱导性.结果:胸苷磷酸化酶、尿苷磷酸化酶和嘌呤核苷磷酸化酶均可被多种核苷、核苷酸甚至碱基诱导.胞苷或胞苷酸的添加量为15-20mmol/L,诱导时间在0-8小时均可.经胞苷和胞苷酸诱导的菌体可使酶反应时间缩短6倍,大大提高了反应效率.经诱导的菌体,在反应后仍保持较高的核苷磷酸化酶活力;而未经诱导的菌体,一次反应后即丧失大量的酶活力.结论:核苷磷酸化酶的活性可以通过诱导而提高,以此优化阿糖腺苷的生产.