棉铃虫成虫感觉神经元膜蛋白(SNMP)表达及其与Gqα的关系(英文)

昆虫嗅觉对昆虫的取食、求偶、寻找产卵场所、搜寻寄主或猎物至关重要。 有研究认为感觉神经元膜蛋白（SNMP）和Gq蛋白α亚基（Gqα）参与信号转导。为了阐明snmp的空间表达情况并确定Gqα是否与SNMP直接结合, 我们采用半定量RT-PCR技术对snmp在棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)成虫的触角、头、胸、腹、足、翅、喙、下颚须和下唇须的分布情况进行了研究, 并利用酵母双杂交技术对SNMP与Gqα的关系进行了研究。半定量RT-PCR研究发现, snmp不仅在棉铃虫成虫的触角中表达, 而且在喙、下颚须、下唇须及足上都有表达。利用酵母双杂交技术研究发现, Gqα 与SNMP不直接相互作用, Gqα不是SNMP的直接下游结合蛋白。这些研究结果说明,SNMP不仅参与气味识别而且也参与味觉识别; SNMP可能与气味受体（OR）形成复合物, 然后与Gqα结合, 这需要我们进一步深入的研究进行证明。     

烟夜蛾G蛋白αq亚基（HassGαq）的抗血清制备及在触角中的免疫定位

为了明确烟夜蛾Helicoverpa assulta G蛋白αq亚基（HassGαq）在雄性触角中的定位,进而探索该亚基在烟夜蛾嗅觉信号传导过程中的作用,本实验首先以原核表达的HassGαq蛋白作为抗原免疫Balb/c小鼠,制备了抗血清。SDS-PAGE分离雄性烟夜蛾触角匀浆上清液后,Western blot检测结果表明,所制备的抗血清可识别HassGαq蛋白,同时也与非目的蛋白发生反应,说明在雄性烟夜蛾触角中HassGαq基因可能有多个转录本,或者可能有多种G蛋白α亚基表达。此外,商品化的anti-G_q/11α抗血清可特异地识别HassGαq蛋白。因此,利用anti-G_q/11α抗血清和免疫组化方法对HassGαq蛋白在雄性烟夜蛾触角中进行定位,结果显示HassGαq在雄性烟夜蛾触角毛形感器和锥形感器的基部以及感器腔中皆有表达。据此推测HassGαq可能参与烟夜蛾的嗅觉信号传导。     

果蝇来源的GPCR Methuselah G蛋白偶联信号转导通路研究

Methuselah(MTH)是果蝇来源的GPCR中的一员,它的突变可延长果蝇平均寿命并提高果蝇对外界胁迫因素的耐受性。但目前对MTH在细胞水平的信号转导研究鲜有报道。该研究用稳定表达MTH的HEK293细胞株,对与该受体偶联的G蛋白选择性做了研究。首先,用免疫荧光染色、Western blot及钙流实验验证了MTH在HEK293/Myc-MTH细胞表面能稳定表达,且具有正常生物学活性;MTH受体被其配体N-stunted活化后所引起细胞内钙的上升不能被PTX预处理抑制,提示活化的MTH可能通过与Gq/11而非Gi/o蛋白相偶联;进一步研究发现,MTH激活后不显著改变细胞中的cAMP水平,表明MTH不与Gs和Gi/o相偶联;MTH被激活后可引起ERK磷酸化。这些结果提示:MTH可能是Gq/11蛋白的偶联受体,为进一步研究MTH的下游信号转导和生物学功能奠定了基础。     

G蛋白与整合素αⅡbβ3的双向信号转导

整合素是一类细胞表面受体家族分子,通过双向信号转导参与细胞与细胞外基质、细胞与细胞的粘附以及细胞的迁移.整合素αⅡbβ3(GPⅡb-Ⅲa)特异表达于巨核/血小板系,并且是其含量最多的膜糖蛋白,介导血小板的粘附、伸展、聚集等.G蛋白在整合素αⅡbβ3双向信号转导中发挥重要作用,其中较受关注的是:异源三聚体G蛋白和小G蛋白Rap1参与整合素αⅡbβ3的内向外信号转导;小G蛋白(Rho A、Rac等)和Gα13参与整合素αⅡbβ3的外向内信号转导.在蛋白质结构与功能关系的层面,本文总结了G蛋白的结构、分类、功能以及近年来G蛋白在整合素αⅡbβ3双向信号转导中作用的研究进展.     

黄鳝Hprt基因的克隆及表达分析

次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(Hprt)参与嘌呤核苷酸的补救合成。采用RACE技术克隆了黄鳝的次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶基因,它的全长cDNA 为1 452 bp,预测编码218个氨基酸,与人类、小鼠、鸡和斑马鱼等脊椎动物Hprt氨基酸序列之间的同源性超过76.7％。基于该基因氨基酸序列构建了进化树,显示与斑马鱼Hprt基因更同源。RT-PCR表明黄鳝Hprt基因在多种组织中广谱表达,表明黄鳝该基因在功能和进化上的保守性。      

心脏疾病中G蛋白的变化

G蛋白是一类重要的信号转导分子,其生理功能是将细胞膜受体所识别的各种细胞外信号同细胞内一系列效应分子偶联起来,引起核基因转录及蛋白质结构和功能的变化。G蛋白在心脏表达的亚型有Gs、Gi/o、Gq／11、G12／13,参与心肌收缩力、心率、心律和心肌细胞生长的调节。本文着重讨论了心脏G蛋白的分类、结构和功能,以及在心肌肥大、心力衰竭、急性心肌缺血和心律失常等心脏疾病中的改变,以加深对这些疾病的发病机制和病理生理过程的认识。     

家蚕G蛋白α亚基基因BmGα73B的克隆与表达

异三元G蛋白是真核细胞感知外界信号后将信号传递到胞内的重要分子,在生物中参与了广泛的信号转导途径,如光、神经递质和激素等。为了研究G蛋白在家蚕Bombyx mori中的生理功能及其作用机理,我们运用生物信息学方法在已有的家蚕基因组数据库中找到了一段与G蛋白alpha亚基（Gα）同源性很高的序列。通过设计特异性引物,运用PCR和RACE技术,成功地克隆了一个家蚕Gα基因的全长cDNA序列。该基因全长1 509 bp (GenBank登录号：EU914850),开放阅读框（ORF）为1 158 bp,编码385个氨基酸。Blast和DNAstar等软件分析发现该基因编编码的蛋白质与其他物种已知的Gα具有一定的保守性,将它命名为BmGα73B。RT-PCR扩增检测该基因在家蚕不同组织器官和不同发育时期的转录表达活性,结果表明它在不同发育时期的家蚕各组织器官中都有表达。从组织水平上看,BmGα73B在中肠中表达量最高,在马氏管、头部和神经索等组织中也有适量表达。在家蚕的不同发育时期中,转录水平峰值出现在幼虫期,在蛹早期也有适量的表达,而在预蛹期、蛹后期和成虫期几乎没有表达。结果说明BmGα73B可能参与了家蚕生长前期的中肠发育过程,为进一步研究G蛋白在家蚕发育过程的作用奠定了一定的基础。     

α-雌激素受体介导的膜信号转导通路

近年来关于α-雌激素受体(ERα)介导的雌激素膜信号转导成为研究热点。ERα介导的雌激素膜信号转导通路,主要包括一氧化氮信号通路、钙离子信号通路以及蛋白激酶信号通路。这些信号转导过程中有第二信使的动员、ERα与连接蛋白的结合,非受体蛋白激酶的活化、ERα与其他膜蛋白的相互作用等多种细胞事件的参与。阐明ERα在雌激素非基因组信号转导中的作用及机制,对于开发更有效的选择性雌激素受体调节剂、改善肿瘤内分泌治疗效果,具有重要临床意义。     

毒蕈碱样乙酰胆碱受体及其信号转导

毒蕈碱样乙酰胆碱受体（MAChRs）是G蛋白偶联受体（GPCRs）超家族中的一员,具有该家族特性的结构和信号转导方式。GTP结合蛋白（Gproteins）是一类具有GTP酶活性的蛋白质,由α、β、γ三个亚基构成。其中α亚基结合GDP或GTP,分别代表G蛋白的非活化和活化状态。M受体与Gi/Go或Gq／11间的作用机制仍在探讨中,但基本过程与Gs介导的信号转导模式相似。激动剂持续作用后,G蛋白偶联受体激酶和阻滞蛋白导受体脱敏和内吞。     

细胞分裂素结合蛋白的研究进展

迄今为止,已从多种植物中分离到细胞分裂素结合蛋白(CBPs),它们可能在细胞分裂素的信号转导、体内运输及代谢中起作用。根据现有研究结果认为,大多数CTKs受体可能位于膜上,通过与G_蛋白耦联的信号转导系统或双组分信号转导系统完成CTKs信号的跨膜转导。少数CTKs受体可能位于细胞质中,与胞内CTKs结合后进入细胞核,直接调节基因的表达。本文综述了近年来对CBPs的研究进展,分析了CTKs受体的可能类型及CBPs作用的可能机制。     

千里光α输入蛋白(α-Importin)的序列特征、结构与功能分析

α输入蛋白存在于胞质溶胶中,是核孔转运复合体的重要组成部分,与核定位信号结合,通过受体介导蛋白物质转入和转出,在此过程中起连接器的作用。该研究以千里光全长c DNA文库为基础,对α输入蛋白的序列、结构、性质和功能进行了分析,并在千里光α输入蛋白核苷酸序列的基础上,采用生物信息学软件,分析α输入蛋白的氨基酸序列结构和基因进化树,得到了α输入蛋白的一级、二级、三级等结构和结构域特征,以此为依据,系统分析千里光α输入蛋白的理化性质、结构和功能。结果表明:千里光α输入蛋白基因编码529个氨基酸,与烟草(Gen Bank登录号:ABM05487.1)的同源性最高,为84%;蛋白质分子量58.46 k Da,理论等电点5.08;二级结构由α螺旋、无规则卷曲和延伸主链构成;高级结构域由IBB和ARM结构构成;三级结构是4个功能结构域构成的空间立体结构。此外,还发现千里光α输入蛋白具有调控激素反应、传输信号、细胞生长、信息转录和转录调控功能的概率较高,推测可能与细胞非凋亡性死亡、抗病性防御反应、激素受体反应以及基因转录调控表达密切相关。该研究结果可为其他物种α输入蛋白结构与功能关系的分析提供参考。     

实时荧光定量RT-PCR在小鼠及人G蛋白mRNA检测中的应用

用自行设计的TaqMan双标探针和扩增引物建立检测鸟苷酸结合蛋白(G-protein)mRNA的实时荧光定量RT-PCR技术.用G蛋白纯品绘制定量标准曲线,实时荧光定量PCR仪检测ECV304细胞和小鼠G蛋白mRNA水平.10μmol/LGqαmRNA反义寡核苷酸(GqαODN)作用ECV304细胞24h后,Gqα的mRNA表达显著下降(3.18×108±1.75×108拷贝下降到1.44×106±4.82×105拷贝),48h和72h下降更明显;Gsα和Gi2α的mRNA表达变化不显著.10μmol/LGsαmRNA反义寡核苷酸(GsαODN)作用ECV304细胞24h后,Gsα的mRNA表达显著下降(2.97×108±2.68×107拷贝下降到4.16×106±2.00×106拷贝),48h和72h下降更明显;Gqα、Gi2α表达变化不显著.小白鼠油酸致伤后6h,GqαmRNA表达显著下降(1.16×108±8.73×106拷贝下降到3.30×106±1.68×106拷贝),24h下降更显著(9.32×107±1.47×107拷贝下降到4.14×106±1.67×106拷贝);Gsα和Gi2α表达变化的趋势同GqαmRNA.结果准确可靠,重现性好.说明建立的实时荧光定量RT-PCR方法成功地实现了对ECV304细胞和小白鼠肺组织G蛋白不同亚型不同丰度基因表达的检测.     

IKKα的研究进展

IκB激酶(IKK复合体)是NF-κB信号转导途径成员之一,包括3个亚基:催化亚基IKKα、IKKβ和调节亚基IKKγ。无刺激时,NF-κB与抑制蛋白IκB家族的一个成员结合,或者与无活性前体(如p100)结合而以无活性形式存在。在外界信号如TNF-α或淋巴毒素β等刺激下,经过复杂的信号转导,IKK复合体被激活,导致IκB和(或)p100发生磷酸化,结果NF-κB被释放出来,进入细胞核内激活靶基因。最新研究发现在TNF-α刺激下,IKKα可直接进入细胞核内,通过催化组蛋白H3磷酸化进而激活特定NF-κB应答基因的表达。IKKα是首次发现的信号转导途径中直接进入细胞核内调节基因表达的上游成分,为NF-κB信号转导途径的研究开辟了新的道路。     

棉铃虫气味结合蛋白HarmOBP16的组织表达谱及配基结合特性分析

【目的】揭示棉铃虫Helicoverpa armigera气味结合蛋白(odorant binding protein,OBP)基因Harm OBP16的组织表达谱及其重组蛋白与气味化合物的结合特性。【方法】基于棉铃虫触角转录组数据,利用PCR技术从棉铃虫成虫触角中PCR克隆气味结合蛋白基因,并进行生物信息学和系统进化分析;采用qPCR对其进行组织[头部(去除触角和喙)、胸部、腹部、足、翅、触角和喙]表达谱分析;进一步采用原核表达系统表达和纯化重组蛋白;最后采用荧光竞争结合实验测定该重组蛋白与85种候选气味物质的结合能力。【结果】从棉铃虫成虫触角中克隆得到一个Atypical OBP家族基因Harm OBP16(Gen Bank登录号:JQ753074),其开放阅读框长441 bp,编码146个氨基酸,推断的编码蛋白等电点为6.87,具有10个保守的半胱氨酸。组织表达谱结果表明,Harm OBP16在雌成虫翅中高表达。纯化后的重组蛋白Harm OBP16对植物花的挥发物香叶基丙酮(Ki=14.2μmol/L)、β-紫罗兰酮(Ki=15.2μmol/L)、辛醛(Ki=15.3μmol/L)、芳樟醇(Ki=16.8μmol/L)、(R)-(+)-柠檬烯(Ki=14.9μmol/L)和β-蒎烯(Ki=17.3μmol/L)有较强的结合能力。【结论】Harm OBP16可能在棉铃虫识别寄主植物的过程中发挥一定的作用,可为基于气味物质的棉铃虫引诱剂或驱避剂的研发提供潜在的分子靶标。     

实夜蛾属和铃夜蛾属昆虫性信息素通讯系统的研究进展

实夜蛾属Heliothis和铃夜蛾属Helicoverpa昆虫的性信息素通讯系统主要包括雌蛾的性信息素合成和雄蛾对性信息素接收两个方面,每方面都有分子、细胞、系统水平上进行协同作用的生物过程。性信息素生物合成激活肽（PBAN）与其受体作用,启动信号转导系统,从而激活合成性信息素的酶系统来合成性信息素,利用化学和生物测定的方法鉴定出具有诱蛾活性的性信息素腺体组分及行为功能;性信息素分子与性信息素结合蛋白（PBP）的复合体同受体相互作用,启动信号转导系统,诱导产生神经信号,从而引起一系列性行为反应。这些生物过程受到各种内部和外部因素的影响。     

AtRGS1胞吞动态调控G蛋白参与拟南芥生长发育和抗性反应

异源三聚体G蛋白由Gα、Gβ和Gγ 3个亚基组成,是普遍存在于真核细胞中的跨膜信号转导因子。植物细胞通过定位于细胞质膜的G蛋白信号调节子RGS蛋白(regulator of G protein signaling),调控异源三聚体G蛋白的活性,进而参与生长发育、激素和糖信号转导以及抗病反应等多个重要生物学过程。膜蛋白可通过胞吞循环调控其在细胞质膜上的数量,以响应外界环境因子和自身发育信号。近年来,研究表明多种外界信号诱导拟南芥AtRGS1蛋白的胞吞,进而促进其与Gα亚基的解离,游离的Gα-GTP、Gβγ亚基和定位于内含体的AtRGS1蛋白均可能调控下游信号转导,进而影响相应生物学过程。本文综述了AtRGS1通过胞吞作用调控G蛋白参与的生长发育和抗性反应的分子细胞学机制研究进展,以期为深入理解G蛋白信号调节子影响植物发育进程和抗性反应的作用机制提供理论参考,为植物膜蛋白胞吞调控信号转导提供新的视角。     

细胞分裂素结合蛋白的研究进展

迄今为止,已从多种植物中分离到细胞分裂素结合蛋白（ＣＢＰｓ）,它们可能在细胞分裂素的信号转导、体内运输及代谢中起作用。根据现有研究结果认为,大多数ＣＴＫｓ受体可能位于膜上,通过与Ｇ－蛋白耦联的信号转导系统或双组分信号转导系统完成ＣＴＫｓ信号的跨膜转导。少数ＣＴＫｓ受体可能位于细胞质中,与胞内ＣＴＫｓ结合后进入细胞核,直接调节基因的表达。本文综述了近年来对ＣＢＰｓ的研究进展,分析了ＣＴＫｓ受体的可能     

TNF-α通过ERK和MAPK信号途径抑制猪骨骼肌成肌细胞分化

研究肿瘤坏死因子α(TNFα-)对猪骨骼肌成肌细胞分化的影响,并探讨其可能的作用机制。原代培养猪骨骼肌成肌细胞,通过倒置显微镜定性观察细胞分化的形态学变化;生肌指数和肌酸激酶(CK)活性定量分析成肌细胞分化程度;细胞免疫化学法分析肌球蛋白重链(MyHC)的蛋白表达情况;采用特异性抑制剂探讨TNFα-可能的作用信号途径。结果显示:在猪骨骼肌成肌细胞分化过程中,外源性TNFα-减少细胞核融合和肌管形成;浓度依赖性地显著降低生肌指数和CK活性(P<0.05);并显著抑制MyHC蛋白表达(P<0.05);TNFα- SB205380或TNFα- PD98059处理组与TNFα-处理组相比,其CK活性和myogenin蛋白表达显著回升(P<0.05)。结果表明:TNFα-抑制猪骨骼肌成肌细胞分化,并且这种作用可能是通过激活细胞外信号调节激酶(ERK)和促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号转导通路实现的。研究结果暗示TNFα-在猪骨骼肌成肌细胞分化过程中可能具有重要作用。     

红螯螯虾感光器中Gq蛋白的鉴定及光波长对其含量的影响

用蛋白质常规提取方法分别提取红螯螯虾复眼视网膜的可溶性和膜结合蛋白质,用SDS-PAGE和免疫印迹法进行G蛋白的分离和鉴定;在经光、暗适应及红、绿、蓝、黄4种波长光照处理后,对其感光器中G蛋白分别进行SDS-PAGE分析.暗适应、自然光及4种波长光适应的感光器可溶性蛋白、膜结合蛋白条带数量和分子量大小基本相同,在42?kD处都出现一条清晰的蛋白条带.兔抗Gαq-11多克隆抗体能识别这一蛋白条带.表明红螯螯虾感光器中存在可溶性和膜结合Gq蛋白α亚基,分子量为42?kD.在不同光照条件下感光器中可溶性和膜结合Gqα亚基的含量有差异.可溶性Gqα蛋白占总蛋白的百分含量依次为:日光(7.71%)>黄光(7.32%)>红光(7.06%)>暗适应(6.94%)>蓝光(6.46%)>绿光(5.74%);除暗适应与红光之间差异不显著外,红光与黄光差异显著,其余差异极显著.而膜结合Gqα亚基的百分含量则相反,依次为:绿光(13.94%)>蓝光(10.56%)>暗适应(10.25%)>红光(10.14%)>黄光(9.76%)>日光(9.44%);除暗适应与红光差异不显著外,红光与黄光差异显著,其余差异极显著.推测红螯螯虾感光器中Gq蛋白的激活与光照刺激的波长有关,其感光器对不同波长光刺激的敏感度有差别.     

桩蛋白的结构与功能

桩蛋白(paxillin)是近年来发现的一种信号蛋白,主要定位于黏着斑,包含LD模体、LIM结构域、SH2和SH3结合结构域,在整个分子中还散在着多种磷酸化位点,共同构成了桩蛋白的多结构域性结构。桩蛋白分子本身的酶活性尚不清楚,但很可能作为细胞内的一种接头蛋白与多种功能蛋白质结合。另外．作为黏着斑的重要组成部分,桩蛋白不仅参与了整合蛋白介导的信号转导和黏着斑的组装,在细胞黏附和迁移过程中也发挥了重要作用。