早老症(HGPS)的发病机制与治疗策略

早老症(Hutchinson-Gilford Progeria Syndrome,HGPS)是一种早发而严重的过早老化性疾病.它是由于编码A/C型核纤层蛋白的LMNA基因发生点突变而引起.这个突变激活了基因11号外显子上一个隐蔽的剪接位点,产生了一种被截短了50个氨基酸的A型核纤层蛋白.然而,一个广泛分布于核膜上结构蛋白的突变,如何引起HGPS患者的早老表现,目前还不太清楚.最近研究发现,HGPS患者的细胞核结构与功能发生了各种异常,主要表现在:progerin蓄积与核变形、细胞核机械性质的改变、组蛋白修饰方式与外遗传控制的改变、基因表达调控异常、p53信号传导通路激活和基因组不稳定等方面.目前存在机械应激假说和基因表达失控假说两种假说解释HGPS的发病机制.对于HGPS患者,尚无有效的临床干预措施,但有学者提出了一些治疗策略,如应用法尼基化的抑制剂、反义寡核苷酸和RNA干扰方法.HGPS被认为是研究正常衰老机制的一个模型.对HGPS深入研究将有助于阐明A型核纤层蛋白和核膜的正常生理功能,及其在生理衰老和疾病中的作用.     

A型核纤层蛋白的研究进展

A型核纤层蛋白由LMNA基因编码,为核纤层的主要成分,呈动态网状结构,位于核膜下层,起重要的机械支持作用,直接或间接与染色质相互作用,在维持染色质结构、转录、DNA复制和细胞凋亡等方面发挥重要作用.LMNA基因及其编码蛋白lamin A/C异常能引起一组人类遗传病,称为核纤层蛋白病.为深入了解A型核纤层蛋白的正常生理功能及其在相关核纤层蛋白病中的作用,本文就A型核纤层蛋白的结构分类、修饰组装、动力学、相互作用蛋白及相关核纤层蛋白病等方面进行综述.     

真核细胞的核纤层及其相关结构的研究

核纤层由A和B两种核纤层蛋白及核纤层蛋白结合蛋白组成。越来越多的证据显示：A、B两种核纤层蛋白与内核膜蛋白在细胞完成各项生理功能过程中发挥着重要的作用,如：细胞核的装配、遗传物质的复制、转录以及维持细胞结构和功能的完整性等。本综述了近几年的最新研究成果,其中包括：对新发现的大量的内核膜蛋白的鉴定,核纤层蛋白和内核膜蛋白在细胞核的装配和间期细胞中的独特作用,同时从细胞生物学角度探讨了核纤层蛋白的突变与疾病的关系,为真核细胞核纤层及其相关结构的进一步研究提供了重要线索。     

核纤层蛋白与核纤层病的研究进展

核纤层蛋白(lamin)是中间纤维蛋白家族的重要成员,其多聚体组成的网格状结构紧贴于核膜内侧,在维持细胞核的正常及有丝分裂过程中发挥着重要的作用。近年来,大量研究表明编码核纤层蛋白的基因尤其是lamin A编码基因(LMNA)突变会引起一系列的疾病,即核纤层病(lami-nopathy)。该文就核纤层蛋白和核纤层病的关系进行综述,有助于读者了解核纤层蛋白的重要性,也为核纤层病的治疗提供线索。     

Prelamin A相互作用蛋白Narf的鉴定和表达分析

目的:探讨A型核纤层蛋白前体( prelamin A)在细胞内堆积造成细胞早老的机理,筛选了prelamin A相互作用蛋白并研究其在早老细胞中的表达情况.方法:以prelamin A的C末端区域为诱饵蛋白,采用酵母双杂交方法从人骨骼肌cDNA文库中筛选prelamin A相互作用蛋白.构建了prelaminA识别因子(Narf)与绿色荧光蛋白融合表达载体pEGFP - Narf,与红色荧光蛋白- prelamin A融合表达质粒pDsRed - PLA共转染HEK293细胞,激光共聚焦显微观察共定位情况.Western blotting检测Narf在衰老表型HEK293PLA细胞的表达情况.结果:筛选得到包括Narf在内的7个候选相互作用蛋白.Narf与prelamin A能相互作用并共定位于核纤层,在prelamin A过表达的HEK293PLA细胞中Narf表达没有升高.结论:Narf在细胞内与prelamin A相互作用,且表达量不受后者影响.     

核纤层研究进展

核纤层是高等动物细胞中普遍存在的核结构。它由一至多种核纤层蛋白构成。根据蛋白质序列与生化性质分析,核纤层蛋白分为两类:A类和B类。这两类蛋自由不同的基因编码,它们具有共同的一级结构:     

A型核纤层蛋白在氧化应激和DNA损伤反应中的作用

核纤层蛋白是一种存在于真核细胞核膜下的中间丝纤维蛋白,是细胞核中重要的骨架蛋白,对维持细胞核的结构和功能具有重要作用。其基因突变会引起一系列的遗传性疾病,称为核纤层蛋白病。这些疾病在细胞水平表现出氧化应激和DNA损伤的特征,提示核纤层蛋白在氧化应激和DNA损伤反应中具有重要作用。本文主要就A型核纤层蛋白在氧化应激、DNA损伤反应中的作用机制进行综述。     

核纤层蛋白的研究进展

核纤层普遍存在于高等真核细胞的细胞核中,向外与内层核膜上的蛋白结合,向内与染色质的特定区段结合,其主要成分是核纤层蛋白。核纤层蛋白主要参与细胞核的形状和大小的维持、核膜的组织、DNA的复制及有丝分裂。近年来的研究表明,核纤层蛋白与许多人类疾病密切相关。目前,核纤层蛋白在人类的各种组织和细胞中已有比较系统的研究,并且呈组织特异性及发育时序性表达。本文将就核纤层的最新研究进展做一综述。     

核层蛋白A前体的法尼基化与衰老

编码核层蛋白A(lamin A)的LMNA基因突变导致法尼基化的核层蛋白A前体(prelamin A)不能被进一步加工成成熟的核层蛋白A,从而导致一种Hutchinson-Gilford早老症综合征(Hutchinson-Gilford progeria syndrome,HGPS)。一种更严重的早老症——限制性皮肤病(restrictive dermopathy,RD),是由于缺失核层蛋白A前体加工过程中的剪切酶ZMPSTE24引起的。ZMPSTE24的缺失阻止了法尼基化的核层蛋白A前体不能正常加工成为成熟的核层蛋白A,同时导致法尼基化的核层蛋白A前体的堆积。在HGPS和RD病人的成纤维细胞中,发现法尼基化的核层蛋白A前体都定位在核膜,从而影响细胞核膜的完整性,并导致细胞核形的异常,进而导致衰老。最近研究表明经过法尼基酰转移酶抑制剂(farnesyltransferase inhibitor,FTI)处理后的细胞的核形异常减少。同时,FTI能够改善HGPS和RD小鼠的早老症状。本文就核层蛋白A前体的法尼基化对衰老的影响有关研究进展作一综述。     

植物核纤层的精细结构及其体外装配

以银杏精子细胞为材料 ,用高分辨率的低压扫描电镜对精子细胞核纤层的精细结构进行了观察 .结果显示其核纤层是由 1 0nm纤维构成的精细网络 .用胡萝卜悬浮培养细胞分离纯化得到的核纤层蛋白进行体外装配分析 .观察到装配好的植物核纤层蛋白纤维较长 ,单丝直径为 8～ 1 2nm .有些纤维清晰可辨是由亚纤维构成 .免疫印迹反应证明装配好的纤维含有 6 6和 84ku的核纤层蛋白多肽 .说明植物细胞核纤层蛋白可在体外自组装