泛素-蛋白酶体降解途径在细胞周期调控中的作用

细胞周期的进程由一系列细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)和CDK活性调节因子驱动。泛素-蛋白酶体对细胞周期调节因子的降解是细胞调控分裂进程的重要手段。CDK活性抑制因子的降解是细胞分裂所必需的,而细胞周期正调控因子的降解则对维持细胞稳态至关重要。本从参与调控的2类泛素连接酶SCF复合物、APC／C复合物的结构和功能的角度阐述了泛素-蛋白酶体降解途径在整个细胞周期调控中的作用和意义。     

周期蛋白依赖性蛋白激酶活性的调控

周期蛋白依赖性蛋白激酶活性的调控邱嵘（解放军兰州医学高等专科学校,兰州７３００２０）关键词周期蛋白依赖性蛋白激酶,周期蛋白,磷酸化真核细胞周期中细胞不同状态之间的转换主要是通过“检查点”（ｃｈｅｃｋｐｏｉｎｔ）控制的。“检查点”主要由两个蛋白家族组成...     

细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶5在中枢神经系统发育和神经退行性疾病中的作用

脯氨酸引导的丝/苏氨酸蛋白酶——细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶5(cyclin-dependent kinase5,Cdk5)是细胞周期素依赖的蛋白酶家族中一个特殊成员。Cdk5不参与细胞周期调控,其活化需要与神经元内广泛表达的激活因子——p35或p39相结合。正常情况下,Cdk5的转录及活性受到体内相关机制的严格调控。在神经系统发育及成熟阶段,Cdk5通过磷酸化细胞骨架蛋白、信号分子以及调节蛋白等众多底物蛋白的特异性丝/苏氨酸位点,在神经元的迁移分化、存活和突触的发生、信息传递、可塑性等诸多方面发挥重要的作用。此外,在一些病理条件下,p35的病理性剪切和Cdk5/p25的形成所导致的Cdk5活性失调及其亚细胞分布改变则促进了神经元的凋亡或死亡,参与了阿尔茨海默氏病(Alzheimer's disease,AD)、帕金森氏病(Parkinson’s disease,PD)、亨廷顿氏病(Huntington’s disease,HD)以及脊髓侧索硬化症(amyotrophiclateralsclerosis,ALS)等众多神经退行性疾病的发生发展过程。本文综述了Cdk5在中枢神经系统发育和神经退行性疾病中的作用研究方面的进展。     

黄色羊驼皮肤细胞周期素依赖蛋白激酶5(CDK5)完整CDS区结构域分析

用RT-PCR法获得了黄色羊驼皮肤的CDK5完整CDS区,其长度为891bp,与其他哺乳动物相比,高度保守。通过对其结构域分析,发现羊驼CDK5编码区在第10-203位氨基酸间含有多个激活位点如ATP结合位点和P25底物结合位点(?)第1-9位氨基酸和第204-292位氨基酸为两个非活性部位,其中在第204-292位氨基酸中,亮氨酸排列与亮氨酸拉链结构相似,而且位于羊驼CDK5的C-端,可能是与基因转录调控有关。     

细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶2在单纯疱疹病毒复制中的作用

细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶(CDK)与单纯疱疹病毒(HSV)等多种重要人类疾病病毒的复制密切相关.但具体哪种CDK是病毒复制所必需的还不清楚.本文用不同剂量的HSV-1-KOS株(以下简称HSV)感染CDK2功能缺陷型宿主细胞,结果发现HSV在CDK2功能缺陷型宿主细胞中的复制具有感染剂量依赖性;一步生长曲线分析结果表明其在CDK2功能缺陷型宿主细胞中的复制较在正常细胞延迟3h;感染6h时CDK2活性被诱导,9h时活性最大;CDK2活性增加后HSV-1即进入快速的裂解性复制.提示CDK2可能在HSV复制的启动中起着某种重要作用.     

止泻药对大鼠小肠环核苷酸依赖性蛋白激酶活性的作用

<正> 众所周知,由环核苷酸依赖性蛋白激酶激活的胰蛋白磷酸化过程在细菌内毒素引起的腹泻中为一具有重要过程作用。本文在大鼠小肠内研究了两种止泻药Iopesamide及Somatostatin(生长激素释放抑制因子)能否抑制蛋白激酶的活性。     

蛋白质巯基亚硝基化———一种典型氧化还原依赖的蛋白质翻译后修饰

综述了蛋白质巯基亚硝基化修饰的特点、检测方法、功能研究、相关疾病和发展态势.蛋白质巯基亚硝基化(S-nitrosation)是指一氧化氮(nitricoxide,NO)及其衍生物修饰蛋白质半胱氨酸(cysteine,Cys)巯基—SH生成—SNO,其是一种典型的氧化还原依赖的蛋白质翻译后修饰,也是一氧化氮发挥其广泛信号转导作用的新的重要途径.     

泛素-蛋白酶体途径对雌激素受体α降解的调控

泛素-蛋白酶体途径是真核细胞内降解蛋白质的重要途径,对于维持细胞的正常功能起着重要作用。雌激素受体α(ERα)作为转录因子,与乳腺癌的发生及进展关系密切,抑制ERα的功能已经成为治疗乳腺癌的主要策略之一。目前发现泛素-蛋白酶体途径能够促进ERα降解,影响其转录。简要综述了泛素-蛋白酶体途径对雌激素受体α的转录及降解调控的研究进展。     

转录因子的巯基亚硝基化修饰及其生理学意义

巯基亚硝基化(S-nitrosylation)修饰是一种一氧化氮(nitric oxide, NO)介导的氧化还原依赖的、可逆性蛋白质翻译后修饰。生理条件下,S-nitrosylation通过调控蛋白质的稳定性、蛋白质活性、亚细胞定位及蛋白质-蛋白质相互作用,在维持细胞稳态中发挥重要作用。而在多种病理条件下,蛋白质S-nitrosylation及其产物表现出异常的升高或降低。转录因子又称反式作用因子,通过识别并结合调控元件而影响基因转录。本文简要综述转录因子的S-nitrosylation修饰的研究进展及其生理学意义。     

植物蛋白质S-亚硝基化修饰的检测与分析

S-亚硝基化是一种重要的蛋白质翻译后修饰方式, 是指一氧化氮(NO)基团共价连接至靶蛋白特定半胱氨酸残基的自由巯基, 从而形成S-亚硝基硫醇(SNO)的过程。S-亚硝基化修饰广泛存在于各有机体中, 通过改变蛋白质生化活性、稳定性、亚细胞定位以及蛋白质-蛋白质相互作用等机制而调控不同的生物学过程或信号通路。在蛋白质S-亚硝基化检测分析方法中, 最为广泛使用的是生物素转化法(biotin switch assay), 其基本原理是首先封闭未被修饰的自由巯基, 进而将被修饰的SNO基团特异地还原为自由巯基并使用生物素将其特异标记。被生物素标记的半胱氨酸残基(即被修饰位点)可进一步通过蛋白质免疫印迹和/或质谱等方法进行检测分析。该文详细描述了植物蛋白质样品的体内和体外生物素转化法的实验流程, 并对实验过程中的注意事项进行了讨论。     

植物蛋白质S-亚硝基化修饰的检测与分析

S-亚硝基化是一种重要的蛋白质翻译后修饰方式, 是指一氧化氮(NO)基团共价连接至靶蛋白特定半胱氨酸残基的自由巯基, 从而形成S-亚硝基硫醇(SNO)的过程。S-亚硝基化修饰广泛存在于各有机体中, 通过改变蛋白质生化活性、稳定性、亚细胞定位以及蛋白质-蛋白质相互作用等机制而调控不同的生物学过程或信号通路。在蛋白质S-亚硝基化检测分析方法中, 最为广泛使用的是生物素转化法(biotin switch assay), 其基本原理是首先封闭未被修饰的自由巯基, 进而将被修饰的SNO基团特异地还原为自由巯基并使用生物素将其特异标记。被生物素标记的半胱氨酸残基(即被修饰位点)可进一步通过蛋白质免疫印迹和/或质谱等方法进行检测分析。该文详细描述了植物蛋白质样品的体内和体外生物素转化法的实验流程, 并对实验过程中的注意事项进行了讨论。     

糖尿病大鼠脑细胞周期依赖性蛋白激酶5和蛋白激酶A参与调节Tau蛋白磷酸化

细胞周期依赖性蛋白激酶5(cyclin-dependent kinase5,Cdk-5)及蛋白激酶A(protein kinaseA,PKA)是调节Tau蛋白磷酸化的重要激酶,其对糖尿病(diabetes mellitus,DM)大鼠脑内Tau蛋白磷酸化的作用如何,目前尚不明确.为探讨胰岛素缺乏的DM大鼠海马Cdk-5及PKA对Tau蛋白磷酸化的作用,用链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)建立DM大鼠模型,Fura-2负载及荧光测定细胞内游离Ca2 浓度,免疫沉淀法测定Cdk-5活性,放射性配体结合实验检测PKA的活性,蛋白质印迹检测Tau蛋白磷酸化的水平.结果提示:在DM大鼠海马神经元,Ca2 浓度升高,Cdk-5及PKA活性升高,Tau蛋白在Ser198/Ser199/Ser202和Ser396/Ser404位点的磷酸化增强.Cdk-5的特异性抑制剂roscovitine可降低DM大鼠Cdk-5活性,但不能降低PKA活性,使Tau蛋白在Ser198/Ser199/Ser202位点磷酸化水平降低,但不降低Ser396/Ser404位点的磷酸化,roscovitine处理正常大鼠后,上述酶的活性及Tau蛋白的磷酸化无明显变化.首次从整体水平上证实DM大鼠海马Cdk-5及PKA活性升高,协同促进Tau蛋白在Ser198/Ser199/Ser202位点和Ser396/Ser404位点的磷酸化,神经元内游离Ca2 浓度升高可能起重要作用.     

内皮型一氧化氮合酶来源的一氧化氮通过S-亚硝基化修饰二氢叶酸还原酶抑制其降解

正内皮型一氧化氮合酶(eNOS)作为内皮细胞一氧化氮(NO)产生的主要来源,在多种心血管疾病中扮演重要角色。eNOS的功能受多种因子调控,其中四氢生物蝶呤(BH4)可通过维持eNOS偶联状态而促进其形成NO,而非解偶联状态下生成超氧阴离子,进而保护内皮生理功能。二氢叶酸还原酶(DHFR)作为生成四氢生物蝶呤(BH4)的主要蛋白酶,对内皮功能调控具有重要影响,然而eNOS对DHER是否具有调控作用及相关机制尚不清楚。     

蛋白酶体相关翻译后修饰的研究进展

蛋白酶体是具有多种蛋白水解酶活性的蛋白质降解系统,由于细胞内许多关键信号调控分子都是蛋白酶体的降解底物,因此蛋白酶体在细胞周期调控、基因表达、炎症反应等各种关键的生物学活动中都发挥着极其重要的调节作用。蛋白酶体的降解活性也同时受多种机制的调控,其中的翻译后修饰是蛋白酶体降解途径中一个不可忽视的方面。着重阐述蛋白酶体自身及其底物的几种重要的翻译后修饰,探讨最新的进展及其生物学意义。     

O-GlcNAc修饰对蛋白质泛素化降解途径的影响

O-GlcNAc修饰是一种特殊的糖基化修饰,几乎参与生物体内所有细胞过程的调控。该修饰与泛素化作为两种重要的蛋白质翻译后修饰形式,都与2型糖尿病、神经退行性疾病、癌症等疾病密切相关。O-GlcNAc修饰对蛋白质泛素化降解途径的影响主要体现在4个方面:(1)O-GlcNAc修饰能够抑制26S蛋白酶体的ATPase活性;(2)O-GlcNAc修饰会减少某些底物蛋白的泛素化降解;(3)O-GlcNAc修饰泛素化相关酶并调节其功能;(4)某些蛋白质(包括调控因子)发生O-GlcNAc修饰后间接影响蛋白质泛素化。     

急性低氧对大鼠脑组织钙调素含量及其依赖性蛋白激酶Ⅱ活性的影响

本实验观察了活性钙调素（ＣａＭ）含量和ＣａＭ依赖性蛋白激酶Ⅱ（ＣａＭｋｉｎａｓｅⅡ）活性在急性低氧（模拟海拔７０００ｍ,５ｈ）和常氧对照大鼠脑子组织中的变化。用流式产胞仪（ＦＡＣＳ）所测两组动物脑皮层细胞的ＣａＭ,平均荧光强度分别为４０．０±４．９和４６．１±５．８,急性低氧组明显低于常氧对照组（Ｐ＜０．０５）;用同位素液闪计数法所测两组动物皮层脑匀浆提取液中ＣａＭｋｉｎａｓｅⅡ活性,分别为１８４．３±８．１和１９８．８±９．４ｐｍｏｌＰｉ·ｍｉｎ－１·ｍｇ－１ｐｒｏ,急性低氧组明显低于常氧对照组（Ｐ＜０．０１）。结果提示ＣａＭ和ＣａＭｋｉｎａｓｅⅡ对低氧较为敏感,急性低氧时中枢神经细胞结构或功能的紊乱可能与活性ＣａＭ的含量减少和ＣａＭｋｉｎａｓｅⅡ活性能下降有关。     

脑缺血时Ca^2＋／CaM依赖性蛋白激酶Ⅱ活性变化的研究

本文以蒙古沙土鼠双侧劲动脉结扎造成脑缺血模型，研究了Ｃａ＾２＋／ＣａＭ ＰＫⅡ活性在脑缺血时的变化。实验结果如下：（１）缺血５、１０、２０和３０分钟时，４０００ｇ大脑皮质匀浆上清Ｃａ＾２＋／ＣａＭ ＰＫⅡ活性分别为对照组的９１％、６５％、５３％、和４８％；经磷酸纤维素部分纯化的酶活性，１０分钟缺血组也仅为对照组的６２％。（２）动力学分析表明，增加Ｃａ＾２＋浓度或ＣａＭ浓度，均不能逆转在脑缺血时该酶     

依赖cAMP的蛋白激酶的一些进展

在激素作用机制的研究中,早就认为cAMP是蛋白多肽类激素发挥生物学作用的第二信使。但是cAMP为什么能引起生物学变化?依靠什么力量诱导反应发生?酶是细胞内调节代谢的关键性物质,两者间又有什么关系?七十年代以来,更深入探讨这一系列问题就发现了依赖cAMP的蛋白激酶。本文仅就手边所得资料对此进行简要综述。     

依赖cAMP的蛋白激酶的一些进展

在激素作用机制的研究中,早就认为cAMP是蛋白多肽类激素发挥生物学作用的第二信使。但是cAMP为什么能引起生物学变化? 依靠什么力量诱导反应发生? 酶是细胞内调节代谢的关键性物质,两者间又有什么关系? 七十年代以来,更深入探讨这一系列问题就发现了依赖cAMP的蛋白激酶。本文仅就手边所得资料对此进行简要综述。