高等植物的LRR蛋白:结构与功能

ＬＲＲ结构存在于细胞定位和功能上各不相同的多种蛋白质中,与蛋白质之间的相互作用和细胞内的信号传递过程密切相关。植物中含ＬＲＲ的蛋白主要有类受体蛋白激酶、抗病基因编码的蛋白和多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白等,它们分别在细胞的生长发育、抗病反应等过程中发挥着重要作用,其相似的ＬＲＲ结构为从分子水平上研究这些蛋白的作用机制提供了结构基础。     

植物抗病基因的研究进展

近年来,已有１０多个植物抗病基因被克隆并定序。植物抗病基因编码的蛋白,大多含有富氨酸重复单位（ＬＲＲ）和核苷酸结合位点（ＮＢＳ）等结构。在植物与病原物的互作中,这些蛋白可作为受体识别由病原物无毒基因编码的激发子,从而激发一系列防卫反应,使植物表现出抗病性。克隆的植物抗病基因可用于培育基因工程植株而大大加快育种速度。本文对目前植物抗病基因研究中存在的问题及发展前景也进行了探讨。     

Bcl—2家族蛋白与细胞凋亡

Bcl 2家族蛋白是在细胞凋亡过程中起关键性作用的一类蛋白质。在线粒体上 ,Bcl 2家族蛋白通过与其他凋亡蛋白的协同作用 ,调控线粒体结构与功能的稳定性 ,发挥着细胞凋亡“主开关”的作用。Bcl 2家族包括两类蛋白质 :一类是抗凋亡蛋白 ,另一类是促凋亡蛋白。在细胞凋亡时 ,Bcl 2家族中的促凋亡蛋白成员发生蛋白质的加工修饰 ,易位到线粒体的外膜上 ,引起细胞色素c、凋亡诱导因子等其他促凋亡因子的释放 ,导致细胞凋亡 ;而平时被隔离在线粒体等细胞器内的该家族的抗凋亡蛋白成员则抑制细胞色素c和凋亡诱导因子等促凋亡因子的释放 ,具有抑制细胞凋亡的功能。但一旦这类抗凋亡蛋白成员与激活的促凋亡蛋白发生相互作用后 ,便丧失了对细胞凋亡的抑制作用 ,造成线粒体等细胞器的功能丧失和细胞器内促凋亡因子的释放 ,导致细胞凋亡。现以Bcl 2家族调控细胞凋亡的最新研究进展为基础 ,对Bcl 2家族成员及其蛋白质结构、分布和调控细胞凋亡的分子机制进行综述。     

参与植物天然免疫的LRR型蛋白

植物含有多种富含亮氨酸重复序列(LRRs)结构的蛋白质,它们在植物天然免疫中发挥着重要作用。参与植物防御反应的LRR型蛋白家族包括:类受体蛋白激酶、抗病基因编码蛋白质、多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白和伸展蛋白家族。最近,人们发现植物免疫系统包含:病原相关分子模式(PAMP)激发的免疫性(PTI),即类受体蛋白激酶识别病原菌PAMPs,启动植物防卫反应;病原菌效应子激发的免疫性(ETI),即抗病基因编码蛋白质识别效应子,启动植物防卫反应。除此之外,细胞壁是植物细胞的天然保护屏障。多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白和伸展蛋白通过维护细胞壁,抵御病原菌入侵。我们综述了植物中LRRs蛋白的结构特征与不同种类的LRR蛋白介导免疫反应的分子机制,讨论了LRR型蛋白在植物免疫过程中的意义及存在的问题,指出搜寻配体和下游信号分子将是LRR型蛋白研究热点。     

Sindbis病毒的蛋白质合成与细胞骨架的关系

我们以Sindbis病毒感染BHK-21细胞为模式,研究了病毒的感染与细胞骨架的关系。结果显示:在病毒感染早期,细胞的蛋白质合成迅速被抑制,细胞的多聚核糖体(polysome)和mRNA从骨架上脱落,而病毒的RNA结合到骨架上。我们的结果还进一步表明,病毒的RNA是通过其3′-尾端与骨架结合的。另一方面在对Sindbis病毒非结构蛋白在体内与体外合成与加工的比较中,我们发现病毒蛋白在体外翻译加工的速度远低于体内,并且出现很多未成熟蛋白(premature protein),这种区别可能在某种程度上反应细胞骨架在蛋白质合成与加工中的作用。此外,在用秋水仙素和细胞松驰素B破坏微管和微丝后,病毒非结构蛋白的合成与加工没有明显变化,而结构蛋白的合成则受到明显的抑制。这表明病毒的两类蛋白的合成所依赖的细胞骨架成分可能有所不同,在结构蛋白合成过程中,微丝和微管起了重要作用,在非结构蛋白合成过程中,中间丝很可能起了重要作用。     

植物抗病基因及其作用机理

综合近年国内外对植物抗病基因的研究和我们对水稻抗病基因的研究成果,对植物抗病基因进行归纳分类,并就其结构、功能、作用机理和信号传导进行分析和讨论。根据植物抗病基因编码蛋白的保守结构,将植物抗病基因分成NBS-LRR、eLRR-TM、eLRR-TM-pkinase、STK和其他五大类。不同类型的基因在细胞水平上的分布不一样,NBS、激酶和LRR在不同类型的基因之间结构差异也较大,但是它们通过各不相同的作用机理参与细胞对病原体的防御。     

植物抗病基因及其作用机理

综合近年国内外对植物抗病基因的研究和我们对水稻抗病基因的研究成果,对植物抗病基因进行归纳分类,并就其结构、功能、作用机理和信号传导进行分析和讨论.根据植物抗病基因编码蛋白的保守结构,将植物抗病基因分成NBS-LRR、eLRR-TM、eLRR-TM-pkinase、STK和其他五大类.不同类型的基因在细胞水平上的分布不一样,NBS、激酶和LRR在不同类型的基因之间结构差异也较大,但是它们通过各不相同的作用机理参与细胞对病原体的防御.     

尿激酶／尿激酶受体结构研究进展

尿激酶是纤溶酶原的主要激活物之一。近年来的研究工作发现,尿激酶及其受体-尿激酶受体-在其他多种生理和病理过程中也发挥了重要作用,包括了创伤愈合、组织再生、细胞迁移、特别是癌症转移和血管生成等多种生理和病理过程。除了其配体尿激酶外,尿激酶受体还能结合其他多种蛋白质,包括了玻璃体结合蛋白、LDL受体蛋白,及多种整合素等蛋白质,这些蛋白质-蛋白质相互作用是尿激酶-尿激酶受体系统生物作用的结构基础,是目前的一个重要研究方向。结合作者的工作描述了该体系的结构研究现状。     

Chromodomain蛋白在表观遗传调控中的功能

克罗莫结构域 (chromatin organization modifier domain, chromodomain)是与染色质结构相关的进化上保守的蛋白质模体。Chromodomain中芳香族氨基酸残基组成保守的疏水“box”结构与“组蛋白密码”中的二甲基或三甲基修饰的H3K9和H3K27结合, 同时chromodomain也可识别非组蛋白和特定的核酸结构。不同类型的chromodomain蛋白在基因转录调节、基因组重排修复和染色质重塑等过程中发挥重要调控作用, 从多个层次参与染色质表观遗传调节过程。本文综述chromodomain的分类和结构特征, 探讨进化中不同的chromodomain蛋白在细胞中的功能多样性, 为进一步研究chromodomain蛋白在细胞中的作用机制提供参考。     

SARS冠状病毒中的核衣壳蛋白

严重急性呼吸综合征(SARS)的元凶是一种新冠状病毒,研究病毒结构蛋白的功能有助于了解病毒的感染、复制和包装等生理过程。其中核衣壳蛋白是SARS冠状病毒中含量最丰富和最保守的结构蛋白,自身聚合后包被病毒RNA基因组形成螺旋状核壳体是SARS冠状病毒成熟的关键步骤;核衣壳蛋白能与病毒或宿主细胞中多种蛋白质相互作用,还能影响宿主细胞的多个通路。因此核衣壳蛋白是一个重要的多功能蛋白质,参与了病毒感染、复制和病毒包装等过程。     

G蛋白

Ｇ蛋白是一类含鸟苷酸的蛋白质,存在于细胞外膜内表面,为生物信息转导过程中关键的中介体,可以决定信号传输通路何时打开和关闭。介绍Ｇ蛋白的基本结构和作用模式。     

GST pull-down联合质谱筛选(肌)营养不良短小蛋白结合蛋白1在小鼠睾丸组织中的相互作用蛋白质北大核心CSCD

(肌)营养不良短小蛋白结合蛋白1(dystrobrevin binding protein 1,dysbindin-1)是溶酶体相关细胞器生物发生复合体-1(biogenesis of lysosome-related organelles complex 1,BLOC-1)的1个亚基,在多种组织细胞中广泛表达;然而,其在睾丸组织中的作用至今尚不明确。为寻找(肌)营养不良短小蛋白结合蛋白1在睾丸组织中的相互作用蛋白质,以进一步研究(肌)营养不良短小蛋白结合蛋白1在睾丸中的作用,本研究首先在Rosetta(DE3)菌种中表达可溶性GST-dysbindin-1融合蛋白,经谷胱甘肽-琼脂糖珠亲和纯化后,与小鼠的睾丸组织蛋白质孵育进行GST pull-down实验,并通过液相色谱串联质谱(LC MS/MS)分析筛选(肌)营养不良短小蛋白结合蛋白1在睾丸组织中的相互作用蛋白质。利用Bio GPS数据库聚类在睾丸组织中高表达和特异性表达的互作蛋白质,运用DAVID6.8在线分析工具从细胞组分、分子功能、生物学过程和KEGG通路等方面对筛选出的互作蛋白质进行GO(gene ontology)富集分析。本实验共筛选出108个(肌)营养不良短小蛋白结合蛋白1在睾丸组织中的潜在互作蛋白质,其中98个为尚未报道的(肌)营养不良短小蛋白结合蛋白1相互作用蛋白质,7个为睾丸高表达蛋白质,5个为睾丸特异性表达的蛋白质。这些候选蛋白质主要分布在细胞质、细胞核、细胞膜、细胞外泌体等细胞组分中,通过与蛋白质、核酸等分子结合参与蛋白质翻译和转运、囊泡运输及凋亡等生物学过程以及氨基酸生物合成、溶酶体及蛋白酶体等生物学通路。我们推测,在睾丸组织中(肌)营养不良短小蛋白结合蛋白1可能通过与多种蛋白质相互作用参与精子的发生和受精等过程。     

GST pull-down联合质谱筛选（肌）营养不良短小蛋白结合蛋白1在小鼠睾丸组织中的相互作用蛋白质

（肌）营养不良短小蛋白结合蛋白1（dystrobrevin binding protein 1,dysbindin-1）是溶酶体相关细胞器生物发生复合体-1(biogenesis of lysosome related organelles complex 1, BLOC-1)的1个亚基,在多种组织细胞中广泛表达;然而,其在睾丸组织中的作用至今尚不明确。为寻找（肌）营养不良短小蛋白结合蛋白1在睾丸组织中的相互作用蛋白质,以进一步研究（肌）营养不良短小蛋白结合蛋白1在睾丸中的作用,本研究首先在Rosetta(DE3)菌种中表达可溶性GST-dysbindin-1融合蛋白,经谷胱甘肽 琼脂糖珠亲和纯化后,与小鼠的睾丸组织蛋白质孵育进行GST pull-down实验,并通过液相色谱串联质谱（LC MS/MS）分析筛选（肌）营养不良短小蛋白结合蛋白1在睾丸组织中的相互作用蛋白质。利用BioGPS数据库聚类在睾丸组织中高表达和特异性表达的互作蛋白质,运用DAVID6.8在线分析工具从细胞组分、分子功能、生物学过程和KEGG通路等方面对筛选出的互作蛋白质进行GO（gene ontology）富集分析。本实验共筛选出108个（肌）营养不良短小蛋白结合蛋白1在睾丸组织中的潜在互作蛋白质,其中98个为尚未报道的（肌）营养不良短小蛋白结合蛋白1相互作用蛋白质,7个为睾丸高表达蛋白质,5个为睾丸特异性表达的蛋白质。这些候选蛋白质主要分布在细胞质、细胞核、细胞膜、细胞外泌体等细胞组分中,通过与蛋白质、核酸等分子结合参与蛋白质翻译和转运、囊泡运输及凋亡等生物学过程以及氨基酸生物合成、溶酶体及蛋白酶体等生物学通路。我们推测,在睾丸组织中（肌）营养不良短小蛋白结合蛋白1可能通过与多种蛋白质相互作用参与精子的发生和受精等过程。     

PH结构域研究进展

ＰＨ结构域是一种新发现的约由１００￣１２０个氨基酸残基组成的功能性结构域,广泛分布于单细胞生物和无脊椎、脊椎动物及人的细胞骨架蛋白和信号分子等１００多种蛋白中,能与脂类、Ｇ蛋白的βγ亚单位、ＰＫＣ等配体相结合,推测其对蛋白质具有细胞和亚细胞水平的膜定位作用,并参与调节宿主蛋白 活性,从而介导信号转导过程中的蛋白南－脂类、蛋白质－蛋白质之间的相互作用。     

内吞蛋白家族的研究近况

内吞蛋白是最近发现的一类功能蛋白质,主要参与细胞膜的物质运输和信息交流。内吞蛋白具有特殊的结构,家族成员之间有很高的同源性,成员蛋白一般多具有C端的SH3结构域和N端的溶血磷脂酸脂酰基转移酶结构域。C端的SH3结构域可与许多能结合SH3的蛋白质相结合,N端则参与细胞膜的内凹形成囊泡。内吞蛋白在神经递质的回收过程中发挥重要的作用,并在细胞的信号转递和凋亡过程中具有重要的作用．     

胞浆羧肽酶1的研究进展

胞浆羧肽酶1(cytosolic carboxypeptidase 1,CCP1)属于胞浆羧肽酶家族(cytosolic carboxypeptidases,CCPs)的M14亚族,在小脑浦肯野细胞、视网膜光感受体细胞、嗅球僧帽细胞的分化和发育等过程中具有重要作用。CCP1蛋白具有羧肽酶功能域、ATP/GTP结合域、核定位序列和锌指结构,参与体内蛋白质水解过程,对α-tublin等蛋白质C末端多聚谷氨酸链具有去谷氨酸化作用。此外,CCP1蛋白功能缺失将引起细胞凋亡与自噬、线粒体自噬、内质网应激等生理过程。本研究使用String数据库对CCP1蛋白在不同种属中的相互作用蛋白进行分析总结,发现CCP1与ATP6V0D1、ATP6V0D2很可能具有相互作用。本文全面系统的对CCP1的功能及其作用机制的研究内容进行了综述,为后续CCP1蛋白的研究提供线索。     

植物细胞中蛋白脂酰化修饰的生物学功能

蛋白脂肪酰化修饰是蛋白翻译修饰的重要形式,在细胞信号转导、生长发育和代谢等过程中发挥着重要的作用。N-肉豆蔻酰化和S-酰化是脂肪酰化修饰的两种主要形式,长链的脂肪酸被共价结合到蛋白质上,使蛋白结构发生变化,从而影响细胞的一系列生理作用。近年来,相比于真菌和动物细胞中蛋白脂肪酰化修饰的功能研究而言,植物蛋白质脂酰化修饰及其生物学功能的研究相对较少,且两者并不完全相同,引起了研究人员的广泛关注。研究发现,植物蛋白质N-肉豆蔻酰化和S-酰化修饰过程中分别需要相对应的豆蔻酰基转移酶和S-酰基转移酶来催化,通过对两种转移酶缺失的突变体的研究发现,这两种酰基转移酶的活性与植物种子萌发、花期长短及表型正常化有关;N-肉豆蔻酰化和S-酰化蛋白通过疏水性的酰基键插入膜上相应的位置,进行膜锚定;参与调控植物生长、信号转导及免疫应答等过程。综述了近年来N-肉豆蔻酰化和S-酰化在植物细胞生物学功能中的研究进展,并对植物G蛋白偶联受体(GPCRs)脂质修饰在感知细菌信号分子N-酰基高丝氨酸内脂(AHLs)过程中的作用进行了讨论,旨在为采用遗传干预技术提高农作物生产、优质及抗逆提供理论指导。     

BURP蛋白家族与植物对非生物胁迫的响应

BURP蛋白家族是由一组在C-端含保守的BURP结构域的蛋白质组成,为植物界所特有。这类蛋白质在植物中普遍存在,参与植物的多种生物学过程,并在植物对胁迫的响应过程中起重要作用。该文在简要介绍了BURP蛋白结构特点及分类的基础上,对非生物胁迫下BURP蛋白基因的表达模式、BURP蛋白的细胞定位、功能及与植物耐受非生物胁迫的关系进行了综述。     

分泌性蛋白质合成的特殊机制

在高等动物中,许多多肽和蛋白质并不为细胞本身所需,而是参与整个机体的各种活动和调节,如多肽类激素、各种酶和某些结构蛋白等。这些由细胞产生却不为细胞本身所需的多肽和蛋白质统称为分泌性蛋白质。由于漫长的自然选择的作用,细胞内分泌性蛋白质的合成受到严格的调控,有着特殊的机制(见图A)。转译分泌性蛋白质时,核糖     

肽链释放因子和核糖体蛋白L11在八肋游仆虫细胞中的定位

原生动物纤毛虫是一类单细胞真核生物,其蛋白质合成终止过程中密码子使用的特殊性使其成为研究蛋白质合成终止机制的一个经典模型。为了能够有效地分析生物大分子在该细胞中的功能作用位点,本研究根据该生物染色体结构的特征,构建了含有红色荧光蛋白基因的大核人工染色体EoMAC_R,并与之前构建的含绿色荧光蛋白基因的大核染色体EoMAC_G一起,对蛋白质合成终止有关的3个重要因子核糖体大亚基蛋白L11、多肽链释放因子eRF1和eRF3在八肋游仆虫细胞中进行了荧光共定位分析。结果显示,在八肋游仆虫细胞中,蛋白质翻译过程主要位于"C"形大核内侧区域。构建的人工染色体能够作为一种有效的工具,对目的蛋白质在八肋游仆虫细胞中进行定位分析。