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。     

牛脑皮层G_i的纯化及其与AC的偶联

用1％胆酸钠和20％饱和度的硫酸铵抽提牛脑皮层细胞膜得到含G蛋白和腺苷酸环化酶（AC）的制剂,通过Sepharose6B柱将两者分开,再将含G蛋白的级分用庚胺-Sepharose4B疏水柱、羟基磷灰石柱将其它亚型的G蛋白（主要是Gs和Go）从抑制型G蛋白（Gi）中除去,获得纯化的高活力的Gi,其GTP结合活力为17．6nmol／mg,比细胞膜Gi活力提高50倍;并具有较高的产率,从1g膜蛋白中可获得0．66mg的Gi,同时可获得无G蛋白污染的AC和少量的Gs蛋白．SDS-PAGE显示分子量为41000和36000的两条蛋白带,证实是Gi的α基和β亚基．进一步用重建脂酶体的方法检测Gi对AC的抑制作用,结果显示Gi对AC活力的抑制达40％左右,表明CAMP信息跨膜转导通路中Gi与AC之间具有较好偶联功能．     

GTP结合蛋白有多种调节亚单位

GTP 结合蛋白(G 蛋白)有三个亚单位:α,β和γ,其中α链有多种分子形式,β和γ链变化较小,二者偶联构成βγ复合体。一般认为,α链是 G 蛋白的调节亚基,介导神经递质和激素的受体后效应。但 Lo-gothetis 等最近证明了βγ复合体能使心肌胆碱型钾离子通道开放,而α链则无此功能,说明α链不是 G     

β-TC3细胞膜与胰岛素受体结合G蛋白的鉴定

目的:用免疫共沉淀的方法检测β-TC3(小鼠胰岛β细胞瘤细胞)细胞膜中与胰岛素受体结合的G蛋白.方法:提取β-TC3细胞膜蛋白,通过免疫共沉淀及蛋白质印迹的方法,检测G蛋白α及β亚基的表达.结果:抗胰岛素受体抗体沉淀胰岛素受体结合的G蛋白复合物后,分别用抗胰岛素受体抗体、抗G蛋白α亚基抗体及抗G蛋白β亚基抗体,检测到胰岛素受体、G蛋白α亚基及G蛋白β亚基的表达.结论:在β-TC3细胞膜中,胰岛素受体与G蛋白共存,G蛋白α亚基及β亚基与胰岛素受体可能存在直接的相互作用.     

显示腺苷环化酶的细胞化学技术方法的建立和发展

腺苷环化酶(Adenylate cyclase)存在于多种细胞膜中,某些激素系通过刺激膜上的腺苷环化酶而使 ATP 生成 cAMP。细胞内cAMP 水平,常是由腺苷环化酶所调节的。采用生物化学方法进行腺苷环化酶的研究,已提供了该酶在许多组织中的定量资料。但是,由于生化测定方法不易区分酶活性是某种细胞或     

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.     

中国对虾Gs基因克隆及其在急性低盐胁迫下功能分析

采用RACE技术对中国对虾cAMP信号通路内鸟嘌呤核苷酸结合蛋白α亚基(Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha)基因进行克隆并对其功能进行分析。将基因命名为FcGs, 该基因cDNA全长为1692 bp, 编码379个氨基酸。对同源性进行分析显示与凡纳滨对虾同源性为99%, 与日本囊对虾同源性为97%。FcGs基因组织表达分析显示, 鳃和肝胰腺表达量较高。急性低盐胁迫使FcGs基因整体呈现上调表达。对中国对虾cAMP信号通路内Gs含量及Gs基因上游多巴胺(DA)含量, 下游环腺苷酸(cAMP)和蛋白激酶A(PKA)含量及腺苷环化酶(AC)和钠钾ATP酶(Na+-K+-ATPase)活力进行测定, 发现急性低盐胁迫后整体均呈上升且变化趋势基本一致。对FcGs基因进行干扰后中国对虾死亡率上升。研究表明, FcGs基因及其所在的cAMP信号通路可以通过调控Na+-K+-ATPase的活力在中国对虾渗透压调节过程中发挥重要作用。     

Gsα调控小鼠大脑皮层发育

异源三聚体G蛋白激活alpha亚基(Gsα),是一种普遍存在的鸟苷酸结合蛋白,调节受体介导的胞内cAMP信号通路进而参与调控细胞的生命活动。目前Gsα信号通路的研究主要在生物化学和药物方面,但在小鼠大脑皮层发育中的作用还没有详尽的描述。本研究首先利用cre-loxP系统在小鼠大脑皮层神经前体细胞中成功敲除Gsα基因;其次,通过收集出生后不同天数的正常小鼠和敲除小鼠,统计分析后发现敲除鼠的脑重和体重减轻;最后,对小鼠大脑做切片后染色,发现在小鼠大脑皮层条件性敲除Gsα基因的成年鼠中表达thy1-EGFP(增强绿色荧光蛋白)的神经元的数量减少,皮层形成异常。由此推测,Gsα在小鼠大脑皮层发育中发挥重要作用。     

HIF-1α的可逆性SUMO化修饰

低氧诱导因子1(hypoxia inducible factor-1, HIF-1)是参与调节机体氧平衡的重要转录因子,在细胞低氧应答反应中起核心作用,能调节100多种涉及低氧应激下细胞适应和存活的靶基因．HIF-1由氧敏感的α亚基和在细胞内稳定表达的β亚基组成．其中α亚基可受到多种翻译后化学修饰作用,如在常氧下,HIF-1α通过泛素化蛋白酶修饰并导致其快速降解．最近几年发现的泛素样蛋白家族成员小泛素蛋白样修饰蛋白（SUMO）也能与HIF-1α共价结合．SUMO是一种分子量约为12 kD的小蛋白,从拟南芥到人类普遍存在．SUMO可共价结合许多靶底物蛋白,并对其进行翻译后修饰,该过程称为SUMO化．与泛素化蛋白酶体途径不同的是,SUMO化修饰能在常氧和相对低氧的条件下调节HIF-1α蛋白的稳定性,从而改变其转录活性．SUMO化是一个可逆的动态过程,可被特异性蛋白酶ULP/SENP将其从底物上去除．本文主要就HIF-1α的可逆性SUMO化修饰作一综述．     

克隆和识别抗血栓受体

有两种人类血小板ADP受体参与血小板的活化。一种与G蛋白中的Gq分支结合,另一种通过Gi参与腺苷酰环化酶的抑制。与Gi相关的受体是抗血栓药物ticlopidine和clopidogrel的作用目标。因此,人们试图将其分离出来,但此前未获成功。Nature 409卷 6817期202页（ 2001年1月11日出版）报道：现在,这一被称为P2Y12的受体终于被克隆和识别出来。研究人员发现,在没有天然止血功能的患者身上,编码P2Y12受体的基因有缺陷。克隆和识别抗血栓受体@孙雷心     

G蛋白信号调节因子的结构分类和功能

G蛋白信号调节因子是能够直接与激活的Gα亚基结合,显著刺激Gα亚基上的GTP酶活性,加速GTP水解,从而灭活或终止G蛋白信号的一组分子大小各异的多功能蛋白质家族。它们都共同拥有一个130个氨基酸的保守的RGS结构域,其功能是结合激活的Gα亚基,负调节G蛋白信号。许多RGS蛋白还拥有非RGS结构域,能够结合其它信号蛋白,从而整合和调节G蛋白信号之间以及G蛋白和其它信号系统之间的关系。     

内皮素-1预处理时大鼠心脏Gαq/11和Giα蛋白含量的变化

探讨内皮素 1预处理和缺血预处理两种预处理方式与G蛋白有关的信号转导途径的异同。用 0 5nmol/ml内皮素 1左心室注射或夹闭左冠状动脉 5min/再灌 5min× 2进行预处理 ,然后两组均缺血 6 0min ,再灌 30min。观察心电变化 ,免疫印迹法测定心脏Gαq/11和Giα2的含量。结果显示 ,无论是内皮素 1预处理还是缺血预处理均明显减轻缺血再灌注性室性心律失常。与对照组相比 ,缺血预处理组Gαp/11含量升 77 8% (P <0 0 5 ) ,Giα2含量无明显改变。内皮素 1预处理组Gαq/11含量升高 110 6 % (P <0 0 1) ,Giα2含量下降 31 0 % (P <0 0 5 )。本研究结果提示 ,激活Gαq/11蛋白是两种预处理对心肌产生保护作用的共同信号转导通路 ,而Giα2蛋白在两种预处理中的作用方式有所不同。     

HIF-1α的泛素化和SUMO化修饰

低氧诱导因子-1（hypoxia-inducible factor-1,HIF-1）是异二聚体的转录因子,由氧敏感的α亚基和在细胞内稳定表达的β亚基组成,在细胞低氧应答反应中起核心作用,能调节100多种涉及低氧应激下细胞适应和存活的靶基因.泛素是一种由76个氨基酸残基组成的保守性多肽,广泛存在真核生物中.SUMO是泛素样蛋白家族成员,分子量约为12 kD的小蛋白,从拟南芥到人类普遍存在.泛素和SUMO可共价结合许多靶底物蛋白,对其进行翻译后修饰,该过程分别称为泛素化与SUMO化.近来研究显示,HIF-1α的翻译后修饰如泛素化、SUMO化可调节其的稳定性,从而改变HIF 1α的转录激活活性.本文主要就HIF-1α泛素化及SUMO化修饰等问题作一综述.     

Gβ1γ2蛋白的纯化及其与腺苷酸环化酶的互作关系

对G蛋白β₁γ₂亚基及偶联组分在信号传导中的作用进行了初步研究. 以离体昆虫细胞Sf9(Spodoptera frugiperda, 秋粘虫卵巢细胞)或H5(Trichoplusia ni, 粉纹夜蛾细胞)为生物反应器, 高效表达了G蛋白β₁γ₂亚基. 用Ni-NTA亲和层析柱, 经快速蛋白纯化技术(FPLC)获得高纯度的Gβ₁γ₂. 活性测定表明, 纯化的GGβ₁γ₂能显著刺激腺苷酸环化酶(AC2)的活力. 应用基于表面胞质团共振现象的BIAcore技术, 采用生物传感芯片NTA(biosensor chip NTA)直接证明腺苷酸环化酶2 (AC₂)的胞质末端C₂区域为G蛋白β₁γ₂亚基的结合区, 从而明确了二者互作的活性位点和结合位点同位于该区域.     

β淀粉样蛋白的分泌酶与阿尔采末病的治疗

β淀粉样蛋白(Aβ)级联反应在阿尔采末病(AD)发病过程中起主要作用,Aβ由分泌酶中的β和γ分泌酶水解β淀粉样蛋白前体蛋白(APP)而来。本文综述了参与APP水解的三种分泌酶(α、β和γ)的发现、研究进展及其在调节β淀粉样蛋白过程中的作用。选择性地激活α分泌薄或抑制β和γ分泌酶格减少Aβ产生,为AD治疗提供新的研究思路,以分泌酶为靶点可能成为治疗AD的理想途径。     

异三聚体G蛋白在植物非生物胁迫应答中的作用

异三聚体G蛋白(Heterotrimeric GTP-binding proteins)是真核生物中一类重要的信号传导分子,由Gα、Gβ和Gγ3个亚基组成。异三聚体G蛋白不仅参与了植物的生长发育调控,而且还在多种非生物胁迫应答中起着重要的调控作用。本文着重介绍异三聚体G蛋白在植物非生物胁迫应答中的作用及可能的调控机制,并结合当前研究现状对未来研究方向提出展望,以期为今后深入研究异三聚体G蛋白在植物非生物胁迫应答中的调控机制提供参考。     

信息跨膜传递的分子机制

胞外信息作用于质膜表面的受体,转变为胞内信使分子完成信息的跨膜传递。β受体结合配体后活化G蛋白(通过α亚基与β、γ的解离)影响环化酶的活性。而钙联受体则通过触发肌醇磷脂的代谢,生成胞内信使甘油二酯(DG)和三磷酸肌醇酯(IP₃),胞内游离Ca²⁺浓度瞬间增高(Ca²⁺动员过程),通过不同的蛋白激酶引起特定的生理效应。DG活化蛋白激酶-C,IP₃动员胞内Ca²⁺,它们通过二个相互独立而协同的过程调节细胞的代谢。     

藻蓝蛋白亚基细胞渗透性及对肿瘤细胞光敏作用的研究

目的:研究藻蓝蛋白亚基对SP2/0、S180、COS7、C6的最佳渗透条件及由其介导的PDT对肿瘤细胞的抑制作用。方法:采用柱层析方法从藻蓝蛋白样品中分离得到藻蓝蛋白亚基,通过荧光显微镜观察其在细胞内的渗透特性,并以He-Ne激光器为激发光源,MTT法检测藻蓝蛋白亚基光敏作用对肿瘤细胞生长的抑制作用。结果:藻蓝蛋白α、α/β亚基在75μg/mL浓度下可以在4 h时充分地进入细胞,并可以在细胞内稳定2 h以上;藻蓝蛋白中的α,β亚基稳定性和作用不相同,β亚基荧光性强但易于降解,由α亚基介导的PDT作用比α/βPDT作用强;100μg/mLα亚基介导的PDT对SP2/0和S180两种悬浮细胞的抑制率可分别达到78.6%和39.8%,强于贴壁细胞C6和COS7的29.2%和17.8%。结论:藻蓝蛋白α亚基在合适的渗透条件下表现出较强的光动力学抗肿瘤效果,且PDT效果与光敏剂浓度、照射剂量及细胞类型相关。     

大鼠Gs alpha亚基的原核表达和纯化

用 PCR的方法 ,在大鼠 Gs alpha亚基的 C端引入了 6个外源组氨酸 (即 6×His- Tag)并以此为纯化标记 .构成的表达载体 p QE60 /rat Gsα( L)在大肠杆菌 BL2 1 ( DE3)中获得了稳定的表达 .经 DEAE- Sephacel离子交换柱和 Ni- NTA Agarose亲和层析获得纯化的具有较高 [35S]- GTPγS结合活力的重组大鼠 Gs alpha亚基     

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。