Akt/PKB抗凋亡机制与天然活性物质的抗肿瘤作用

Akt/PKB是调控细胞生存与凋亡的重要信号物质之一。它能够影响下游多种效应分子的活化状态,在细胞内发挥着抑制细胞凋亡、促进细胞增殖的作用,并同人类多种肿瘤的发生发展密切相关。天然活性物质能够通过抑制Akt/PKB通路、诱导细胞凋亡来发挥它们的抗肿瘤效应。对Akt/PKB与细胞凋亡关系的研究不但有利于理解细胞凋亡机制,还可以指导开发新型的抗癌活性物质。本文综述了Akt/PKB对细胞凋亡、存活的调节机制及天然活性物质通过PI3K/Akt信号通路抗肿瘤作用的研究进展。     

PKB/Akt通过Girdin蛋白调控小鼠受精卵微丝聚集

通过研究PKB/Akt与Girdin蛋白之间的关系,目的在于揭示Girdin蛋白在PKB/Akt调控小鼠受精卵微丝聚集中的作用。研究中首先结合软件(http://scansite.mit.edu//)预测了PKB/Akt对Girdin蛋白的磷酸化位点,并制定特定位点磷酸化抗体,通过蛋白免疫印迹检测经PKB/Akt m RNA或PKB/Akt si RNA处理后的小鼠受精卵中Girdin蛋白磷酸化改变情况。同时检测了磷酸化的Girdin蛋白亚细胞定位及同微丝骨架的定位关系。进一步通过显微注射PKB/Akt m RNA再注射Girdin si RNA检测小鼠受精卵微丝骨架的聚集。结果显示经持续激活型PKB/Akt m RNA、野生型PKB/Akt m RNA处理后的小鼠受精卵中p-Girdin-1 417分布位置更加集中在2-细胞分裂沟处。经野生型和持续激活型PKB/Aktm RNA注射组p-Girdin-1 417表达增强,但是并不影响Girdin蛋白的总的表达。说明si RNA介导的PKB/Akt表达敲低非常明显地降低了Girdin蛋白的磷酸化。激光共聚焦研究显示在Akt m RNA和Girdin si RNA共注射组微丝骨架分布明显散乱。本研究结果充分说明Girdin蛋白在小鼠受精卵中受到PKB/Akt的调节,PKB/Akt通过磷酸化Girdin蛋白改变微丝骨架的聚集。     

PI3K/Akt信号通路调控胚胎干细胞的自我更新和多向分化潜能的研究进展

磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)及其下游靶点蛋白激酶B(protein kinase B,Akt/PKB)可被细胞内外一系列信号所激活,在增殖、分化、凋亡等多种细胞生物学功能的调节过程中,起着非常重要的关键信号分子的作用。近年来研究显示,I型PI3K和其下游分子Akt/PKB所组成的信号通路与胚胎干细胞(embryonic stem cells,ES细胞)自我更新和多向分化潜能的维持密切相关。深入研究ES细胞自我更新和多向分化潜能的维持及其分子机制,是其应用于细胞替代治疗、再生医学和组织工程的基础。本文着重对PI3K/Akt信号通路调控ES细胞自我更新和多向分化潜能的研究进展进行综述。     

小鼠受精卵早期发育过程中PKB/Akt对p21蛋白表达及定位的影响

初步探讨在小鼠受精卵早期发育过程中PKB/Akt对p21 蛋白表达及定位的影响。通过显微操作技术注射野生型、持续激活型及激酶失活型的PKB的mRNA,用免疫荧光方法检测p21蛋白的细胞定位、Western blot 方法检测p21蛋白的表达。结果显示在注射不同形式的PKB mRNA 后p21蛋白的表达无明显差别,但是细胞定位发生改变,PKB被激活后,p21蛋白滞留在胞浆中。因而初步认为在小鼠受精卵中,PKB/Akt通过影响p21 的细胞定位而影响细胞周期的进程。     

小鼠受精卵早期发育过程中PKB/Akt对p21蛋白表达及定位的影响

初步探讨在小鼠受精卵早期发育过程中PKB/Akt对p21蛋白表达及定位的影响。通过显微操作技术注射野生型、持续激活型及激酶失活型的PKB的mRNA,用免疫荧光方法检测p21蛋白的细胞定位、Western blot方法检测p21蛋白的表达。结果显示在注射不同形式的PKB mRNA后p21蛋白的表达无明显差别,但是细胞定位发生改变,PKB被激活后,p21蛋白滞留在胞浆中。因而初步认为在小鼠受精卵中,PKB/Akt通过影响p21的细胞定位而影响细胞周期的进程。     

蛋白激酶B的特性及其生物学功能

PKB/Akt是一种作用特殊的蛋白激酶,在细胞因子、生长因子的作用下,通过PI3K途径被激活,在细胞代谢、生长调节和抑制细胞凋亡等生物活动过程中起着重要的调节作用,有效地将胞外存活因子与胞内生长、代谢和凋亡机制的相关性有机地联系起来,并且和Ras、G蛋白、PKA以及PKC等也有复杂的交联(cross-talk)。因此,通过对PKB/Akt的深入研究,尤其在抑制细胞凋亡、促进细胞存活意义的阐明,对于应用PKB/Akt作用靶点治疗疾病将会有着长远的、广泛的前景。     

PI3K/Akt/mTOR信号通路及临床相关肿瘤抑制剂

哺乳动物雷帕霉素靶（mTOR）和蛋白激酶B（Akt/PKB）与肿瘤发生的密切关系已被广泛地认可.mTOR是一种丝/苏氨酸激酶,可以通过影响mRNA转录、代谢、自噬等方式调控细胞的生长.它既是PI3K的效应分子,也可以是PI3K的反馈调控因子.mTORC1 和mTORC2是mTOR的两种不同复合物. 对雷帕霉素敏感的mTORC1受到营养、生长因子、能量和应激4种因素的影响.生长因子通过PI3K/Akt信号通路调控mTORC1是最具特征性调节路径.而mTORC2最为人熟知的是作为Akt473磷酸化位点的上游激酶. 同样,Akt/PKB在细胞增殖分化、迁移生长过程中发挥着重要作用. 随着Thr308和Ser473两个位点激活,Akt/PKB也得以全面活化.因此,mTORC2-Akt-mTORC1的信号通路在肿瘤形成和生长中是可以存在的.目前临床肿瘤治疗中,PI3K/Akt/mTOR是重要的靶向治疗信号通路.然而,仅抑制mTORC1活性,不是所有的肿瘤都能得到预期控制.雷帕霉素虽然能抑制mTORC1,但也能反馈性地增加PI3K信号活跃度,从而影响治疗预后.近来发现的第二代抑制剂可以同时抑制mTORC1/2和PI3K活性,这种抑制剂被认为在肿瘤治疗上颇具前景.本综述着重阐述了PI3K/Akt/mTOR信号通路的传导、各因子之间的相互调控以及相关抑制剂的发展.     

激酶调控PKB／Akt活性的机制

PKB／Akt是胞内信号转导通路网络的中心分子。活化的PKB参与多种生物学效应的调控过程,调控PKB活性作用机制的研究一直是信号转导通路领域的难点。新近的研究结果确定了若干新的调控PKB活性的激酶,从多方面解释了PKB活化和作用的分子机制。其中mTORC2、ATM和DNA—PK均通过磷酸化PKB的Ser^473位点以依赖于P13K的方式全面活化PKB;此外,其它以不依赖P13K的方式调控PKB活性的激酶包括,RET／PTC通过磷酸化PKB的Tyr^315位点、JNK通过磷酸化PKB的Thr^450。位点以及CK2通过磷酸化PKB的ser^129位点活化PKB,Brk通过磷酸化PKB的Tyr^474位点以及GRK2均可通过磷酸化PKB抑制其活性。     

激光共聚焦显微镜观察小鼠早期胚胎中PKB/Akt对微丝聚合的影响

在本实验中我们用优化的免疫荧光化学法结合激光共聚焦显微技术,观察了微丝在小鼠卵细胞不同期的分布情况及PKB/Akt对小鼠卵母细胞和早期胚胎的微丝聚合的影响。结果显示,在小鼠卵母细胞及早期胚胎中均有微丝的表达,且主要集中在纺锤体处的质膜处、极体及分裂沟处。注射激活型PKB/Akt mRNA能够增强微丝的聚集。相反,注射激酶失活型的PKB/AktmRNA减弱了微丝的聚合。因而我们认为PKB/Akt可以影响小鼠卵细胞和早期胚胎的微丝聚集。     

Akt基因的研究进展

Akt是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,对细胞代谢、细胞增殖、细胞凋亡、细胞周期等多种生物学过程进行调控。本文主要综述了Akt的结构、调控机制、靶蛋白及其功能。