Rho小G蛋白介导的细胞周期调控

Rho小G蛋白作为一个信号分子家族具有多样化的功能, 可以调节细胞骨架重排 、细胞迁移、细胞极性、基因表达、细胞周期调控等. Rho小G蛋白家族对细胞周期 调控的研究主要集中在其对于有丝分裂期细胞的调节作用,包括调节有丝分裂期前 期细胞趋圆化、后期染色体排列及收缩环的收缩作用.近期的研究显示,Rho小G蛋白及其效应分子对于细胞周期G1、S、G2期的调控主要是通过影响细胞周期的正调控因子细胞周期蛋白D1 (cyclin D1) 和负调控因子细胞周期蛋白依赖型激酶相互作用蛋白1及细胞周期蛋白依赖型激酶抑制蛋白27 (p21cip1/p27kip1) 进行的.本文总结了Rho小G蛋白及其效应分子在细胞周期调控,尤其是对G1/S期调控的研究进展,并简要阐述了Rho小G蛋白介导的细胞周期调控异常与癌症发生的关系.     

细菌效应蛋白对宿主细胞Rho小G蛋白信号通路的调节作用

病原体细菌通过自身分泌系统分泌效应蛋白并注入宿主体内,修饰宿主的信号转导系统,破坏宿主细胞中天然免疫有关信号通路,发挥毒性作用使宿主产生疾病。吞噬作用在天然免疫系统中发挥重要作用,这个过程涉及肌动蛋白细胞骨架的重排。Rho(Ras homolog family)小G蛋白家族成员作为细胞骨架结构的重要调控蛋白可调节这一过程,其相关信号通路成为细菌效应蛋白的作用靶点。细菌效应蛋白可以模仿Rho的调节因子破坏信号通路,可以通过剪切Rho C-端的尾部结构使其从细胞膜解离并失去活性,可以直接模仿Rho发挥调控功能,可以影响Rho上游的调控事件影响其活性,也可通过对Rho进行直接的翻译后修饰使其失活,形成有利于细菌生存、繁殖、毒力释放的环境。由此导致的Rho信号通路功能紊乱使宿主产生智力缺陷、免疫功能障碍、癌症等多种疾病。     

Rho小G蛋白相关激酶的结构与功能

Rho小G蛋白家族是Ras超家族成员之一,人类Rho小G蛋白包括20个成员,研究最清楚的有RhoA、Rac1和Cdc42。Rho小G蛋白参与了诸如细胞骨架调节、细胞移动、细胞增殖、细胞周期调控等重要的生物学过程。在这些生物学过程的调节中,Rho小G蛋白的下游效应蛋白质如蛋白激酶（p21-activated kinase,PAK）、ROCK（Rho-kinase）、PKN（protein kinase novel）和MRCK（myotonin-related Cdc42-binding kinase）发挥了不可或缺的作用。迄今研究发现,PAK可调节细胞骨架动力学和细胞运动,另外,PAK通过MAPK（mitogen-activated protein kinases）参与转录、细胞凋亡和幸存通路及细胞周期进程;ROCK与肌动蛋白应力纤维介导黏附复合物的形成及与细胞周期进程的调节有关;哺乳动物的PKN与RhoA/B/C相互作用介导细胞骨架调节;MRCK与细胞骨架重排、细胞核转动、微管组织中心再定位、细胞移动和癌细胞侵袭等有关。该文简要介绍Rho小G蛋白下游激酶PAK、ROCK、PKN和MRCK的结构及其在细胞骨架调节中的功能,重点总结它们在真核细胞周期调控中的作用,尤其是在癌细胞周期进程中所发挥的作用,为寻找癌症治疗的新靶点提供理论依据。     

靶向作用小G蛋白在骨肉瘤中的研究进展

骨肉瘤(osteosarcoma,OS)是原发性骨肉瘤,具有很强的侵袭性质,虽然患者的生活质量得到了改善,但肢体截肢、肺转移和药物毒性的持续高发率仍未得到解决。小G蛋白(Small GTPase)能通过影响细胞行为的多个方面影响癌症发生发展的进程。实际上,某些小G蛋白如Ras和Rho等家族成员,已被证实其相关生物抑制剂或相关药物在癌症进展中发挥着积极作用。因此靶向调控相关小G蛋白可能成为治疗癌症的潜在策略。本文综述了小G蛋白在骨肉瘤的基本生物机制和多种功能,同时讨论研究结合新的治疗方法来靶向小G蛋白治疗骨肉瘤。     

Rho GTPases与骨髓间充质干细胞的迁移和分化

Rho家族小分子鸟苷三磷酸酶（small GTPases of Rho family,Rho GTPases）是调节细胞许多生理病理活动的关键分子开关,参与细胞骨架、基因转录、细胞周期进程、细胞黏附的调控及多条信号通路的调节。骨髓间充质干细胞（bone marrow-derived mesenchymal stem cells,MSCs）是一类具有自我更新和多向分化潜能的特殊细胞,通过增殖、迁移、分化等途径参与机体损伤组织的修复过程。研究表明,Rho GT-Pases在MSCs迁移、分化等过程中起着重要的调节作用。     

RhoA的泛素化降解机制及功能

Rho小G蛋白(Ras homology frowth-related,Rho G)家族作为分子开关(molecular switch)在GTP结合的激活形式和GDP结合的非激活形式之间转换,发挥着重要的生物学功能,细胞内Rho小G蛋白的含量可由泛素–蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome system,UPS)降解途径来调控。Rho A(Ras homolog gene family member A,Rho A)是Rho小G蛋白家族成员,其功能涉及细胞极性、细胞迁移、细胞周期调控、神经系统发育等,通过UPS途径对该蛋白在细胞内的含量进行调控,可保证细胞的相关正常生理功能。在Rho A泛素化降解过程中,不同的泛素连接酶(ubiquintin ligases,E3)发挥了重要的作用。该文将简单介绍UPS的过程和Rho A蛋白质的结构、功能,详细论述Rho A泛素化降解过程的分子机制和生物学功能。     

阿霉素诱导下的肝癌细胞HepG2中微小RNA差异表达分析

旨在研究阿霉素诱导引起的DNA损伤压力下,肝癌细胞Hep G2中参与DNA损伤应答的mi RNA,并分析这些mi RNA靶基因参与肝癌DNA损伤应答相关的生物学进程与通路。通过小RNA测序检测阿霉素处理肝癌细胞Hep G2前后mi RNA的差异表达情况,使用GO与KEGG通路富集方法对差异表达mi RNA靶基因进行功能富集分析。结果显示,共检测出显著表达差异mi RNA 68个,其中上调13个,下调55个。mi RNA靶基因的功能分析结果显示,53条mi RNAs靶基因显著富集于调控细胞增殖、细胞凋亡、细胞迁移和细胞周期等与DNA损伤应答以及肿瘤相关的生物进程和信号通路,包括p53信号通路、癌症通路、Wnt信号通路和MAPK信号通路等。研究表明,在阿霉素诱导下,Hep G2中的差异表达mi RNAs与DNA损伤相关的肿瘤生物学进程以及信号通路显著相关,预示这些mi RNAs在阿霉素引发的肝细胞癌DNA损伤应答中起着重要的作用。     

Rho蛋白和细胞骨架的关系

Rho蛋白作为细胞信号转导的分子开关之一,在细胞骨架动态变化中发挥着极其重要的作用。Rho蛋白对细胞骨架动态变化的调节是一个复杂的信号传递过程,涉及到Rho蛋白介导的信号通路中不同效应物间和Rho蛋白介导的多条信号通路间的相互作用。在Rho蛋白介导的信号通路中,上游调控因子、Rho蛋白、效应物在细胞中的正确定位对信号传递有着决定性的作用。     

小G蛋白在植物抗病性中的作用(英文)

小G蛋白一类是低分子量GTP结合蛋白,其分子量大约20～30 kDa。小G蛋白作为重要的分子开关参与了细胞许多重要生理信号途径的调控。近几年在植物中的研究、尤其是对模式植物水稻抗病分子机制的研究发现,Rho家族的小G蛋白在植物抗病信号传导途径的调控中起了关键的作用。本文对植物特有的Rho家族小G蛋白在植物免疫反应中的最新研究进展进行了综述。     

与癌症相关的G 蛋白偶联受体及通路的研究进展

G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptors,GPCRs)是一类重要的细胞膜表面跨膜蛋白受体超家族,具有7个跨膜螺旋结构。GPCRs的细胞内信号由G蛋白介导,可将激素、神经递质、药物、趋化因子等多种物理和化学的细胞外刺激穿过细胞膜转导到细胞内不同的效应分子,激活相应的信号级联系统进而影响恶性肿瘤的生长迁移过程。虽然目前药物市场上有很多治疗癌症的小分子药物属于G蛋白受体相关药物,但所作用的靶点集中于少数特定G蛋白偶联受体。因此,新的具有成药性的G蛋白偶联受体的开发具有很大的研究价值和市场潜力。本文主要以在癌症发生、发展中起重要作用的溶血磷脂酸(LPA),G蛋白偶联受体30(GPR30)、内皮素A受体(ETAR)等不同G蛋白偶联受体为分类依据,综述其与相关的信号通路在癌症进程中的作用,并对相应的小分子药物的临床应用和研究进展进行展望。     

三基序蛋白27的生理意义及其在肿瘤发生发展中的作用

三基序蛋白27(tripartite motif 27,TRIM27)是一种E3泛素连接酶，在细胞核、胞质溶胶和内体中均有分布，广泛存在于多种细胞中。TRIM27还具有转录抑制活性以及SUMO E3连接酶活性。TRIM27参与调控机体多种正常的生理过程：例如作为转录调控蛋白质促进减数分裂过程，与生殖过程密切相关；通过增强胱天蛋白酶3(cysteine-containing aspartate-specific protease-3,caspase-3)活性诱导正常细胞凋亡过程的发生；不仅可以抑制由IκB激酶(IkappaB kinase, IKK)家族成员介导的NF-κB的激活，还能通过泛素化降解NF-κB抑制剂Iκbα,进而参与NF-κB信号通路，在先天免疫中发挥重要调控作用；通过激活STAT3信号通路参与多种炎症疾病的发生。最新研究表明，TRIM27还参与了癌症进程关键信号通路，例如PI3K/AKT,Wnt/β-catenin等，从而促进非小细胞肺癌，结直肠癌和肝癌等多种常见癌症细胞的增殖、侵袭和转移能力，抑制它们凋亡过程的发生以及抑制卵巢癌细胞的细胞周期停滞。同时，TRIM27作...     

Cdc42在乳腺癌中的作用

乳腺癌是女性最好发的恶性肿瘤之一,常规治疗方法虽取得了一定的疗效,但仍存在局限性。细胞分裂周期蛋白42(cell division cycle 42,Cdc42)是一种Rho家族蛋白的小GTP酶,可与GTP结合而被激活,进一步调控细胞骨架变化、极性建立、运动和迁移等各种生理进程。越来越多的研究表明,Cdc42在乳腺癌发生、发展过程中具有重要的调控作用,提示Cdc42有望作为一个新的治疗靶点应用到乳腺癌临床治疗中。该文总结最新的研究成果,探讨Cdc42在乳腺癌细胞极性建立、伪足形成中的作用,同时阐述Cdc42调控乳腺癌细胞侵袭、迁移和远处转移的具体分子机制以及相关的信号通路与乳腺癌演进的密切联系,并提出针对Cdc42的靶向治疗方法,为乳腺癌的治疗提供了新思路。     

G蛋白偶联受体在血管发育中的作用

血管发育包括血管发生和血管生成两个阶段。近年研究表明, G蛋白偶联受体广泛参与调控成血管细胞的分化、迁移和接合, 尖端细胞和柄细胞命运决定, 内皮细胞的增殖、迁移和管腔形成等多个过程。文章以血管发育中的这些关键事件为主线, 总结了G蛋白偶联受体家族成员特别是视紫红质类和卷曲类受体在调节血管发育方面的最新研究进展。文章着重介绍了斑马鱼作为模式生物在血管发育生物学研究中的独特优势, 并展望了利用斑马鱼深入开展G蛋白偶联受体相关研究的广阔前景。     

ISL1调控细胞生物学行为的分子机制研究进展

胰岛素增强子结合蛋白-1(insulin gene enhancer binding protein-1,ISL1)是一种含两个LIM结构域和一个HD(homeodomain)结构域的转录因子,已被证明能调节多种信号通路和生物进程。在正常组织细胞中,ISL1通过与多个转录因子相互作用来精确调控靶基因表达从而促进细胞的分化、增殖等生物学过程。在肿瘤细胞中,ISL1通过影响细胞增殖和转移以及其他细胞过程最终在癌症的发生和发展中发挥作用。该文回顾ISL1参与的调控网络如何影响细胞增殖和肿瘤发生,细胞分化,细胞迁移、侵袭和转移,细胞凋亡。在不同的细胞中,ISL1的表达受不同的蛋白信号调控,并与不同的分子协同作用对细胞生物进程产生相应的影响,通过探究与ISL1功能相关的蛋白和信号通路,揭示正常组织发育和疾病的发生发展规律,为进一步机制研究提供理论基础,也可为新药开发、临床诊断提供理论依据。     

MST1/2调控先天免疫的功能和机制

Hippo信号通路通过一系列激酶级联反应,实现对细胞增殖、器官大小以及组织再生等方面的调控。其中,MST1/2是核心激酶Hippo蛋白在哺乳动物中的同源物,对于下游信号通路的激活至关重要。此外,MST1/2在细胞分化、形态和细胞骨架重排等方面也发挥重要作用。近期多项研究工作指出,MST1/2参与调控免疫T细胞的粘附、迁移、归巢和抑制性Treg细胞的成熟与功能,以及心肌细胞自噬等过程。有趣的是,这一功能是不依赖经典的Hippo信号通路的,被称为“非经典Hippo信号通路”。最新的研究结果揭示了MST1/2通过非经典Hippo信号通路调控先天免疫巨噬细胞对病原菌或病毒的免疫应答,包括巨噬细胞的吞噬、细胞因子(炎症因子、趋化因子、Ⅰ型干扰素等)和线粒体活性氧的产生,从而在机体抵抗细菌病毒感染、炎症相关癌症、动脉粥样硬化等疾病中发挥重要功能。本文对MST1/2调控先天免疫功能、相关分子机制和疾病进行了总结和讨论。     

Angiomotin在肿瘤形成及Hippo信号通路中调控研究进展

Angiomotin(AMOT)是一种血管抑制素结合蛋白,AMOT在血管内皮细胞的迁移、紧密连接和管状形成等方面起着重要调控作用。AMOT及其同源家族蛋白AMOTL1和AMOTL2可能与Hippo信号通路的下游效应分子YAP相互作用来参与调控肿瘤细胞的生长。在乳腺癌、前列腺癌等癌症中,AMOT能够增加YAP进入细胞核的水平从而促进癌细胞的增殖和迁移;但在胶质母细胞瘤、肺癌等癌细胞中,AMOT将YAP滞留在细胞质或紧密连接处,从而抑制YAP的活性。另外,AMOT也可以促进Hippo信号通路中核心激酶LATS来发挥抑制肿瘤细胞增殖的作用。AMOT在肿瘤细胞生长中发挥的不同作用还需要更深入的研究,现对AMOT在癌症中的调控作用及在Hippo信号通路中的调控机制等方面的研究进展进行综述。     

小窝蛋白-1在细胞衰老及衰老相关疾病中的作用

胞膜小窝(caveolae)是细胞质膜内陷所形成的囊状结构.小窝蛋白(caveolin)是胞膜小窝区别于其它脂筏结构的特征性蛋白分子,维持胞膜小窝的结构和功能,包括3个家族成员小窝蛋白-1、小窝蛋白-2和小窝蛋白-3.其中,小窝蛋白-1是参与胆固醇平衡、分子运输和跨膜信号发放事件的主要结构成分,从而调节细胞的生长、发育和增殖．小窝蛋白-1在细胞衰老中起着重要调控作用,主要通过p53-p21及p16-Rb信号通路抑制细胞增殖、酪氨酸激酶的级联反应,调控粘连信号级联、胰岛素信号及雌激素信号系统等途径调控衰老进程．衰老过程中不同器官小窝蛋白-1变化趋势不尽一致．近年研究还发现,小窝蛋白-1与神经系统退行性疾病、糖尿病、动脉粥样硬化等衰老相关疾病密切相关,通过调节多条信号通路参与这些疾病的发生发展．本文结合最新研究进展,对小窝蛋白-1在细胞衰老进程的作用及参与衰老相关疾病进行综述．     

调控睾丸支持细胞增殖和分化的信号通路研究进展

支持细胞是睾丸内的一类重要细胞,能为生精过程提供转运蛋白、调节蛋白、生长因子等数十种细胞因子,参与生精细胞成熟分化的调控,对睾丸内各级生殖细胞的迁移、增殖和分化具有重要的支持作用。研究表明,在Wnt/β-catenin信号通路中,关键蛋白β-catenin的适度激活能促进睾丸支持细胞的增殖、分化;在mTOR信号通路中,mTOR基因的缺失导致睾丸支持细胞的数量减少;在TGF-β信号通路中,不同浓度的TGF-β细胞因子影响睾丸支持细胞的增殖、分化。由此可见,Wnt/β-catenin信号通路、mTOR信号通路和TGF-β信号通路在睾丸支持细胞的增殖和分化中均具有重要的调控作用。对这三条信号通路调节支持细胞增殖分化的机制以及它们之间的相互作用作一综述,旨在为深入研究调控睾丸支持细胞增殖的信号机制提供理论依据,从而进一步为雄性生育的调控及生殖方面的疾病治疗提供新思路和新方法。     

血液发生相关microRNAs研究进展

血液发生对生命体有着十分重要的意义。脊椎动物的血液发生主要表现为造血干细胞的自我更新和分化、造血祖细胞的增殖分化以及血细胞的成熟。血液发生过程的调控涉及多种转录因子、膜受体、造血生长因子和microRNAs等,它们之间相互作用形成多种信号通路及信号通路网。microRNAs是一类非编码RNA,广泛分布于真核生物细胞中,在机体的造血过程中发挥着重要作用。microRNAs的表达受造血相关信号通路中转录因子的调控,而microRNAs的表达能抑制或降低参与造血相关信号通路的转录因子以及更多造血相关调控因子的表达,从而影响血细胞发生相关的信号通路,进而调控造血过程。本文主要介绍了脊椎动物造血过程和血细胞发生相关信号通路,并围绕microRNAs与造血相关转录因子及信号通路之间的作用关系,总结了microRNAs调控血液发生的相关研究进展。