兔脑中磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸的分离纯化

多磷酸肌醇磷脂(polyphospholnositides,PPI)包括磷脂酰肌醇-4-磷酸(phosphatidylinositol-4-phosphate,PIP)和磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(phosphatidylinositol-4,5-bis-phosphate,PIP_2)。近年来发现它们在细胞跨膜信号传递中起重要作用。为了深入了解其代谢及生理作用,有必要把它们分离纯化。前人报道过几种纯化方法,但操作复杂。目前国外仅几家公司生产,价格昂贵;国内仍无生产,也未见类似报道。本文主要报告一种分离纯化兔脑中PIP_2的新方法及用硅胶板薄层层析法(TLC)分离鉴定兔脑中PIP和PIP_2。     

PIKfyve的生物学功能及与疾病的关系

含FYVE结构的磷酸肌醇3-磷酸5-激酶(FYVE domain-containing phosphatidylinositol 3-phosphate5-kinase,PIKfyve)是哺乳动物体内的一种磷脂酰肌醇脂质激酶。PIKfyve通过催化磷脂酰肌醇-3-磷酸[phosphatidylinositol 3-phosphate,PtdIns(3)P]生成磷脂酰肌醇-3,5-二磷酸[phosphatidylinositol-3,5-bisphosphate,PtdIns(3,5)P2]或磷脂酰肌醇-5-磷酸[phosphatidylinositol-5-phosphate,PtdIns(5)P],在调节膜运输以及维持溶酶体功能中发挥关键作用,还参与内体转运、转录调控和免疫调节等重要细胞生物学功能。近年来的研究表明,PIKfyve在炎症、病原微生物感染、神经退行性疾病和肿瘤的发生发展中起重要作用,可作为潜在的疾病防治靶点。本文就PIKfyve的生化特点、生物学功能及其在相关疾病中发挥的作用研究进展进行综述。     

PIP_2信号与PIP_2的再合成

磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate,PIP2)是一种分布在细胞膜内侧面的微量磷脂。虽然含量很低,但PIP2在细胞信号转导以及膜蛋白功能调节等方面却起着十分重要的作用。细胞膜中PIP2的含量水平呈动态平衡,在其代谢调节改变时,PIP2局部浓度的变化可影响特定蛋白的功能。该文就近二十年来针对PIP2信号和PIP2代谢调节相关的研究作一综述。     

磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸调控细胞迁移的研究进展

磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate,PIP2)是细胞膜上一种重要的磷脂酰肌醇,通过作为第二信使前体及自身信号分子的作用,控制其效应物的靶向定位和活性从而调节细胞迁移、囊泡运输、细胞形态发生、信号传导等过程.细胞迁移异常会导致人类多种疾病包括神经发育异常、阿尔茨海默病、癌症和纤毛疾病等.作为细胞骨架的调节剂,PIP2在细胞迁移的关键作用已经被广泛证实,本文将从由PIP5KIs介导的PIP2产生与踝蛋白、Rho家族小GTP酶等效应物关联调节黏附作用和肌动蛋白聚合的角度,讨论PIP2在细胞迁移中发挥作用的具体机制.     

PIP2信号与PIP2的再合成

磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸（phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate,PIP2）是一种分布在细胞膜内侧面的微量磷脂。虽然含量很低,但PIP2在细胞信号转导以及膜蛋白功能调节等方面却起着十分重要的作用。细胞膜中PIP2的含量水平呈动态平衡,在其代谢调节改变时,PIP2局部浓度的变化可影响特定蛋白的功能。该文就近二十年来针对PIP2信号和PIP2代谢调节相关的研究作一综述。     

磷脂酰肌醇 -3 激酶不直接调控PC12 细胞的分泌

磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)是磷脂酰肌醇代谢过程中一种重要的酶,通过其代谢产物参与了对多种细胞生理活动的调节,如囊泡运输、细胞骨架重组、细胞存活、吞噬作用、细胞凋亡等.为研究其对细胞分泌功能的作用,使用磷脂酰肌醇-3激酶家族的特异性抑制剂渥曼青霉素(wortmannin)阻断磷脂酰肌醇-3激酶的活性,以EGFP-2xFYVE融合蛋白与磷脂酰肌醇-3-磷酸(PtdIns-3-P)的结合为指征,使用荧光显微成像技术检测渥曼青霉素对磷脂酰肌醇-3激酶的抑制作用,采用膜片钳膜电容测量方法及光解钙离子释放技术检测渥曼青霉素对PC12细胞分泌功能的影响.实验结果表明,wortmannin阻断了磷脂酰肌醇-3激酶的活性,抑制了磷脂酰肌醇-3-磷酸(PtdIns-3-P)的产生,并使FYVE与PtdIns-3-P解离,但渥曼青霉素处理之前和处理30 min后的PC12细胞分泌反应的幅度、动力学特性和分泌的钙依赖性均无显著差异,表明磷脂酰肌醇-3激酶对PC12细胞的分泌无显著的直接影响.     

SHIP蛋白质的生物学特性及其与白血病的关系

含SH2结构域的肌醇磷酸酶(SHIP)属于5’磷酸酯酶家族成员。SHIP能将磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸(PI-3,4,5-P3,PIP3)水解为磷脂酰肌醇-3,4-二磷酸(PI-3,4-P2),是主要表达于造血细胞的磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)信号抑制分子,通过参与调节PI3K途径而影响细胞增殖、存活及信号转导等诸多细胞活动,与白血病的发生发展密切相关。     

一个新发现的第二信使——肌醇磷脂

环核苷酸作为由细胞膜向细胞内传递信息的第二信使已为人们所熟知。最近又发现了一个新的第二信使——肌醇磷脂(inositol phospholipids),这一研究正在迅速开展。肌醇磷脂是存在于细胞膜上的多种磷脂之一,由甘油磷脂与肌醇结合而成。在肌醇磷脂激酶和ATP的作用下,在肌醇的第4、5位上磷酸化,成为4,5二磷酸肌醇磷脂(phosphoinositol 4,5-diphosphate,PIP_2),这是第二信使的前体。当细胞膜上某些受体(如脑内的乙酰胆碱受体,肾上腺皮质细胞上的血管紧张素受体,血小板上的ADP受体等)受刺激发生构型变化时,存在于细胞膜内的磷脂酶C即被活化,而使PIP_2发生水解,生成二酰基甘油(diacylglycerol,DG)和三磷酸肌醇(inositol triphosphate,IP_3)。     

磷脂酰肌醇信号在GLUT4囊泡转运中的调控作用

葡萄糖转运蛋白4(glucose transporter 4,GLUT4)参与胰岛素敏感的脂肪细胞和肌肉细胞中的葡萄糖转运,对机体葡萄糖代谢至关重要。磷脂酰肌醇作为各种蛋白质的定位信号,参与调控细胞生长和新陈代谢,在胰岛素信号转导过程中起着关键作用。在过去的几十年里,关于磷脂酰肌醇信号调控GLUT4囊泡转运方面已有了很大的进展。该文总结了磷脂酰肌醇在GLUT4囊泡转运中的调控作用。     

GM3抑制人白血病J6－2细胞肌醇磷脂代谢循环

采用无载体 ³²P和[ ³H]肌醇标记磷脂,观察了促分化剂神经节苷脂GM₃对人单核样白血病J6-2细胞肌醇磷脂代谢的影响.GM₃抑制[ ³²P]Pi和[ ³H]肌醇掺入J6-2细胞磷脂酰肌醇(PI),促进[ ³²P]Pi和[ ³H]肌醇掺入磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP₂),抑制[ ³²P]Pi掺入磷脂酸(PA),抑制[ ³H]肌醇掺入三磷酸肌醇(IP₃).GM₃的上述作用均为浓度依赖性的,随GM₃浓度的提高而增强.上述结果表明,GM₃抑制J6-2细胞的肌醇磷脂代谢循环.     

6_m2细胞转化与肌醇磷脂代谢相关性研究

肌醇磷脂代谢与V-mos癌基因转化细胞的相关性,迄今为止未见报导。本文用6m2细胞(Moloney鼠类肉瘤病毒(含V-mos)温度敏感突变株(MoMuSVts110)转化的NRK细胞)为模型,探讨了肌醇磷脂代谢与细胞转化的相关性。在33℃ (转化型温度)时,细胞内PIP(磷脂酰肌醇-4-磷酸)含量明显高于39℃(正常型温度),显示出转化型6m2细胞中存在一个提高的PI激酶活性。同时可见DG(二酰甘油)和IP_3(肌醇三磷酸)含量和蛋白激酶C(PKC)活性均明显高于正常型细胞。当细胞由39℃转至33℃10min,PIP、DG、IP_3含量和PKC活性均明显增加,并伴随有PKC活性由胞质向质膜上的转移。实验结果表明肌醇磷脂代谢参与了6m2细胞转化过程。文中对其作用机理进行了讨论。     

PIP5KIC在自噬体形成过程中的重要作用

自噬（autophagy）是一种在真核生物中十分保守的溶酶体依赖性降解途径,它通过形成双层膜结构包裹胞内堆积的蛋白质和受损细胞器并将其运送到溶酶体中进行降解。在实验中发现,一型磷脂酰肌醇4-磷酸5-激酶C亚型（type I phosphatidylinositol 4-phosphate 5-kinase isoform C,PIP5KIC）会参与到自噬过程中。在哺乳动物细胞中,敲低一型磷脂酰肌醇4-磷酸5-激酶C亚型会造成欧米茄体（omegasome）的形状异常,进而造成自噬水平的降低。同样,在酵母中敲掉其同源物磷脂酰肌醇5-激酶Mss4后也会导致类似的现象。因此,推测一型磷脂酰肌醇4-磷酸5-激酶C亚型在自噬体的生成中起着很重要的作用。     

腺苷对大鼠心肌钙蛋白Ⅰ及磷脂酰基醇磷酸化的抑制作用

 用差速离心及等密度梯度离心法从大白鼠心肌细胞分离收缩蛋白质及质膜,分别与[γ-~(32)P]ATP保温以观察细胞成分的磷酸化,以及腺苷和腺苷类似物对磷酸化的影响。结果表明,在收缩蛋白质组分,~(32)P主要参入肌钙蛋白I(Troponin I,29000Da);在质膜组分,~(32)P主要参入磷脂酰肌醇-4-一磷酸(PtdIns4P),亦即ATP使磷脂酰肌醇(Ptd Ins)磷酸化。腺苷对此两种磷酸化都有抑制作用,尤以对PtdIns磷酸化的抑制最强烈。cAMP对肌钙蛋白Ⅰ的磷酸化有刺激作用,这与文献报道相符。作者认为,腺苷和cAMP对肌钙蛋白Ⅰ磷酸化的拮抗作用与腺苷和肾上腺素对心肌调节的拮抗作用有明显的相关性。鉴于近年发现,肌醇磷脂转换在调节细胞活动中起重要作用,腺苷对磷脂酰肌醇磷酸化的抑制作用可能有重要的生物学意义。     

磷脂酰肌醇二磷酸

磷脂酰肌醇 4,5二磷酸 (ｐｈｏｓ ｐｈａｔｉｄｙｌｉｎｏｓｉｔｏｌ(4,5 ) ｂｉｓｐｈｏｓｐｈａｔｅ,ＰＩＰ2 )仅占膜磷脂的不到 1 % ,功能却非常复杂。这种低丰度的多磷酸肌醇脂 (ｐｏｌｙｐｈｏｓｐｈｏ ｉｎｏｓｉｔｉｄｅｓ)可被激素或细胞因子受体介导活化的磷酸脂酶Ｃ(ｐｈｏｓｐｈｏｌｉｐａｓｅＣ ,ＰＬＣ)水解为第二信使分子肌醇三磷酸 (ＩＰ3)和二酰基甘油 (ＤＡＧ)参与信号传递。最近的研究表明细胞表面 ,即质膜 ,是ＰＩＰ2 功能表现的主要场所 ,参与了细胞膜上许多重要生理过程 ,如膜转运、膜与细胞骨架之间的相互作用及其与…     

结核分枝杆菌磷脂酰肌醇甘露糖苷的研究进展

磷脂酰肌醇甘露糖苷(phosphatidyl-myo-inositol mannoside,PIM)在结核分枝杆菌细胞膜内外含量丰富,靠磷脂酰肌醇(phosphatidyl-myo-inositol,PI)锚定在细胞膜上,并含有1-6个甘露糖和最多4个酰链。PIM不仅是结核分枝杆菌重要的组成物质,也是合成脂甘露聚糖(lipomannan,LM)和脂阿拉伯甘露聚糖(lipoarabinomannan,LAM)的结构基础。本文就PIM的合成途径、相关酶、与脂蛋白的关系,及PIM在细菌生理和免疫调节中的作用作一简要综述。     

磷脂酰肌醇3-激酶γ/δ与炎症相关疾病

磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)是一类脂质与蛋白激酶家族,其主要通过在磷脂酰肌醇的肌醇环三位进行磷酸化产生胞内重要的第二信使——磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸(phosphatidyl inositol 3,4,5-trisphosphate,PIP3)而发挥作用.磷脂酰肌醇3-激酶γ/δ(PI3Kγ/δ)是I类PI3K家族中的成员,其主要表达于免疫相关细胞中,这2种PI3K亚型参与先天性与获得性免疫应答.因此,PI3Kγ/PI3Kδ被视为因免疫反应调控异常导致的炎症疾病的治疗药物靶点.目前,利用特异性抑制剂靶向干预PI3Kγ和/或PI3Kδ,成为炎症相关疾病治疗的新策略.本文简介了PI3Kγ与PI3Kδ在不同类型免疫细胞中的功能;并就采用小分子特异性抑制剂,靶向抑制PI3Kγ和/或PI3Kδ在各类炎症相关疾病中的治疗作用和效果进行综述.     

GABA/孕酮激发豚鼠精子聚磷酸肌醇降解及其在顶体反应中的作用

为了研究GABA/孕酮(P₄)激发精子聚磷酸肌醇(PPI)降解及其在顶体反应(AR)中的作用,将豚鼠精子在MCM培养基获能培养5.5 h,³²P-标记精子1h,经Percoll密度梯度离心洗涤,然后以AR刺激剂激发精子AR,并对精子膜脂进行提取、分离和鉴定,同时,以相差显微镜评价精子AR%.结果为:(i)GABA刺激二磷酸磷脂酰肌醇(PIP₂)和一磷酸磷脂酰肌醇(PIP)迅速降解,而磷脂酸(PA)增加;在5min时PIP₂和PIP明显下降,10min几近完成,而AR明显滞后,15min才达到峰值;(ii)A23187,P₄和GABA均可激发PPI降解和AR增加,其能力依次为A23187＞P₄≥GABA;(iii)新霉素可明显地抑制Ca²⁺/GABA 或P₄及A23187刺激PIP₂和PIP降解、PA产生和AR增加;(iv)PPI降解需Ca²⁺参与.当EGTA或Ca²⁺通道阻滞剂(La³⁺)存在时,PIP₂和PIP降解,PA产生和AR升高均被明显抑制.上述结果表明,天然激动剂GABA或P₄刺激豚鼠精子膜PPI降解是引起AR的基础,该作用是通过Ca²⁺介导、激活膜磷脂酰肌醇特异磷脂酶C(PIC)而完成的.     

磷脂酶C基因家族研究进展

磷脂酶C(Phospholipase C,PLC)基因是磷脂酶基因家族中的一个成员,它能够水解磷脂酰肌醇4,5-二磷酸生成两个重要的信使分子肌醇三磷酸和二酰甘油。在动物中磷脂酶C基因可以通过调节胞内钙离子的释放以及激活蛋白激酶C来起作用,而植物中磷脂酶C可以参与植物对生物及非生物胁迫的调节,但其作用的具体方式仍不清楚。综述了磷脂酶C基因的研究进展,主要包括基因的分类、结构以及其在不同逆境信号转导中的作用方式。     

腺苷及其类似物对猪红细胞膜上磷脂酰肌醇磷酸化的抑制作用

本文研究了腺苷及其类似物对猪红细胞膜上磷脂酰肌醇磷酸化的影响。研究结果表明:1、腺苷对磷脂酰肌醇磷酸化有明显的抑制作用,IC_(50)=15μmol/L;动力学分析表明,这种抑制作用机理是与ATP竞争性的;2、腺嘌呤、AMP、ADP、5＇-氯-5＇-脱氧腺苷、阿糖腺苷、2＇-脱氧腺苷对磷脂酰肌醇磷酸化有不同程度的抑制作用;3、cAMP对磷脂酰肌醇磷酸化也有抑制作用,这提示了cAMP与肌醇脂质信使系统有联系;5、6-氯-嘌呤核苷(100μmol/L)对该磷酸化无显著抑制作用。     

高效液相色谱法分离测定大鼠肝线粒体膜磷脂

建立了HPLC方法、运用梯度洗脱同时分离测定大鼠肝线粒体膜中的心磷脂 (C)、磷脂酰肌醇 (PI)磷脂酰乙醇胺 (PE)、磷脂酰胆硷 (PC)、鞘磷脂 (SM)。结果表明 ,方法的线性关系、精密度、重现性较好。