法尼基转移酶抑制剂研究进展

Ｒａｓ蛋白法尼基化修饰是其获得生物转化活性的重要环节。选择性抑制法尼基转移酶,可使ｒａｓ基因起主导作用肿瘤的生长受到抑制。本重点介绍法尼基转移酶的生化特性,与肿瘤的关系,及相应抑制剂的研究状况。     

ω-3 多不饱和脂肪酸对肿瘤细胞Rho GTP 酶翻译后修饰的影响

目的:观察ω-3多不饱和脂肪酸(ω-3 Polyunsaturated fatty acid,ω-3 PUFA)对人前列腺癌PC-3细胞和乳腺癌MDA-MB-231细胞Rho蛋白翻译后修饰的影响。方法:60μmol/L的二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid,EPA)和二十二碳六烯酸(docosahex-aenoic acid,DHA)处理PC-3和MDA-MB-231细胞24h后,检测EPA和DHA对法尼基蛋白转移酶活性的影响,对Rho蛋白的法尼基化修饰的影响,对Rho蛋白与GTP结合能力的影响。结果:EPA及DHA均能显著下调PC-3和MDA-MB-231细胞法尼基蛋白转移酶活性(P<0.01),抑制Rho蛋白(RhoA、Rac1、Rac2和Cdc42)的法尼基化修饰(P<0.01),并降低PC-3细胞Rho蛋白(RhoA、Rac1和Cdc42)与GTP的结合能力(P<0.05)。结论:ω-3 PUFA可能通过抑制肿瘤细胞Rho蛋白翻译后修饰,而影响肿瘤细胞的生物学特性。     

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。     

蛋白质异戊烯化修饰与抗肿瘤研究

蛋白质经过异戊烯化翻译后修饰正确的定位于膜上,在生物体内的信号转导过程（如异三聚体G蛋白）中起非常重要作用。其修饰过程包括异戊烯化、蛋白水解、甲基化以及棕榈化等。目前已知主要有3种蛋白质异戊烯化转移酶：法尼酰基转移酶（FTase）、二牛龙牛儿基转移酶I（GGTaseI）、二牛龙牛儿基转移酶Ⅱ（GGTaseII）。作用于异戊烯化修饰的关键酶或下游因素是目前抗肿瘤的主要策略之一。     

结核分枝杆菌中O-甘露糖基化蛋白功能的研究进展

蛋白质的O-甘露糖基化修饰不仅在真菌和哺乳类细胞中广泛存在,在原核生物中例如分枝杆菌属、棒状杆菌属和链霉菌属中也存在,尤其在引起人类疾病的结核分枝杆菌中研究最多。许多O-甘露糖基化蛋白在结核分枝杆菌毒力以及与宿主相互作用过程中发挥了重要作用。本文就结核分枝杆菌中O-甘露糖基化蛋白生物学功能的进展加以综述。     

酪氨酰蛋白磺基转移酶与植物蛋白质硫酸化修饰

蛋白质硫酸化是一种翻译后修饰,该修饰使分泌蛋白或膜蛋白具有成熟的生物学功能,在植物的生长发育中发挥重要的作用。催化这一修饰的酶是酪氨酰蛋白磺基转移酶（tyrosylprotein sulfotransferase, TPST）,它将底物3′-磷酸腺苷-5′磷酰硫酸（PAPS）的磺酸基团转移到蛋白质的酪氨酸残基上。近年来,随着植物中TPST的克隆,已有3个家族的植物多肽被发现存在硫酸化修饰。本文综述了植物TPST的生化特性与功能,介绍了植物TPST的3个底物多肽家族及其参与的分子信号途径。     

真核生物蛋白质O-甘露糖基化的研究进展

蛋白质O-甘露糖基化是真核生物中广泛存在的蛋白质翻译后修饰过程,即在甘露糖转移酶(PMT)作用下将长萜酰甘露糖上活化的甘露糖连接到肽链上Ser或者Thr羟基的过程。本文着重介绍在真核生物里真菌和哺乳动物中O-甘露糖基化蛋白的O-甘露聚糖结构、合成过程和生物学意义。     

常见致病菌糖基转移酶的结构与功能

糖基转移酶(glycosyltransferases,GTs)将糖基从活化的供体转移到糖、脂、蛋白质和核酸等受体,其参与的蛋白质糖基化是最重要的翻译后修饰(post-translational modifications,PTMs)之一。近年来越来越多的研究证明,糖基转移酶与致病菌毒力密切相关,在致病菌的黏附、免疫逃逸和定殖等生物学过程中发挥关键作用。目前,已鉴定的糖基转移酶根据其蛋白质三维结构特征分为3种类型GT-A、GT-B和GT-C,其中常见的是GT-A和GT-B型。在致病菌中发挥黏附功能的糖基转移酶,在结构上属于GT-B或GT-C型,对致病菌表面蛋白质(黏附蛋白、自转运蛋白等)进行糖基化修饰,在致病菌黏附、生物被膜的形成和毒力机制发挥具有重要作用。糖基转移酶不仅参与致病菌黏附这一感染初始过程,其中属于GT-A型的一类致病菌糖基转移酶会进入宿主细胞,通过糖基化宿主蛋白质影响宿主信号传导、蛋白翻译和免疫应答等生物学功能。本文就常见致病菌糖基转移酶的结构及其糖基化在致病机制中的作用进行综述,着重介绍了特异性糖基化高分子量(high-molecular-weight,HMW)黏附蛋白的糖基转移酶、针对富丝氨酸重复蛋白(serine-rich repeat proteins,SRRP)糖基化修饰的糖基转移酶、细菌自转运蛋白庚糖基转移酶(bacterial autotransporter heptosyltransferase,BAHT)家族、N-糖基化蛋白质系统和进入宿主细胞发挥毒力作用的大型梭菌细胞毒素、军团菌(Legionella)葡萄糖基转移酶以及肠杆菌科的效应子NleB。为揭示致病菌中糖基转移酶致病机制的系统性研究提供参考,为未来致病菌的诊断、药物设计研发以及疫苗开发等提供科学依据和思路。     

放线菌蛋白O-甘露糖基化的研究进展

蛋白质糖基化作为一种翻译后修饰方式不仅在真核生物中广泛存在,而且在原核生物中尤其是放线菌中也存在。本文针对放线菌中的分枝杆菌属、链霉菌属和棒状杆菌属存在的O-甘露糖基化蛋白的聚糖链结构、糖基化过程以及生物学意义加以论述。     

腺苷二磷酸核糖基化作用及其机制

腺苷二磷酸核糖基化作用及其机制杨其伟,陈德风（南开大学分子生物学研究所,天津３０００７１）关键词腺苷二磷酸核糖基化作用腺苷二磷酸（ＡＤＰ）核糖基化作用是以ＮＡＤ作为修饰基团的供体,将ＡＤＰ核糖共价连接到受体蛋白上去的一种转译后的修饰过程。自从６０年代...     

辅因子S-腺苷-L-甲硫氨酸甲基类似物及其应用

甲基化在生物学过程中发挥着重要作用。S-腺苷-L-甲硫氨酸(S-adenosyl-L-methionine, SAM)作为一种广泛存在于生命体中的辅因子,是大多数生物甲基化反应的甲基供体。SAM依赖型甲基转移酶(methyltransferases, MTase)通过将甲基从SAM分子特异性转移到底物,从而改变底物分子的各种理化性质和生物活性。近年来,许多具有替代甲基取代基的SAM类似物被合成并应用于甲基转移酶,以将不同修饰的基团特异性地转移到甲基转移酶的底物上,从而引入标记官能团或者新的烷基修饰。本文主要综述了近年来该领域不同SAM甲基类似物在合成和应用方面取得的进展,并对这一领域未来的研究方向进行展望。     

PARP的生物学与病理学功能

PARP1是真核细胞内具有多聚腺苷酸二磷酸核糖基（PAR）催化活性的蛋白酶,目前发现18个具有该活性的蛋白．多聚腺苷酸二磷酸核糖基化反应是细胞内进行的翻译后修饰,该修饰作用于许多蛋白,涉及到染色体的稳定,DNA损伤修复,基因转录,细胞的增长,死亡和凋亡等方面．在生理病理方面与炎症,肿瘤,衰老等疾病相关联．本文针对以上方面进行了总结和讨论．     

蔗糖:蔗糖-1-果糖基转移酶的表面展示及酶学性质分析

【目的】蔗糖:蔗糖-1-果糖基转移酶催化1分子蔗糖上的果糖基转移到另一个蔗糖分子上,形成1-蔗果三糖和葡萄糖。在低聚果糖中,1-蔗果三糖益生素活性最高。本研究将该酶展示在酵母菌细胞表面上,并用于1-蔗果三糖的制备。【方法】将来自莴苣的蔗糖:蔗糖-1-果糖基转移酶基因克隆到用于酵母细胞表面展示的表达载体上,并在解脂亚罗酵母菌中进行异源表达,表达的酶展示在该细胞表面上,然后以蔗糖为底物,研究表面展示的蔗糖:蔗糖-1-果糖基转移酶的性质。【结果】免疫荧光实验结果表明蔗糖:蔗糖-1-果糖基转移酶已展示在酵母菌的细胞表面上,高效液相色谱结果表明酵母表面展示的该酶具有转移酶的催化活性。该酶的最适作用温度、最适作用p H分别为45°C和7.5;该酶的催化活性受Zn2+和Cu2+的抑制,受Ca2+激活;该酶重复使用7次后,酶活下降50%。表面展示的蔗糖:蔗糖-1-果糖基转移酶和3%蔗糖混合后在40°C条件下孵育30 min后,所产1-蔗果三糖含量最高为20.8 mmol/L。【结论】蔗糖:蔗糖-1-果糖基转移酶在解脂亚罗酵母菌中得到成功表达,并展示在其细胞表面上,生化研究表明该重组蛋白具有果糖基转移酶活性,且催化蔗果三糖的生成。表面展示的蔗糖:蔗糖-1-果糖基转移酶作为一种全细胞催化剂能够用于1-蔗果三糖的制备。     

CK8寡糖链结构及翻译水平改变与人肝癌细胞转移相关性研究

糖组学方法筛查人肝癌细胞转移过程中发挥重要作用的核心岩藻糖基化蛋白质分子,解析比较筛出的差异蛋白——细胞角蛋白8(CK8)翻译及糖基化修饰改变与人肝癌细胞转移潜能的关系.应用双向电泳(2-DE)、凝集素亲和印迹、凝集素亲和沉淀联合质谱分析技术,筛查并验证与肝癌转移相关的核心岩藻糖基化蛋白;应用细胞免疫荧光和蛋白质免疫印迹检测CK8的蛋白质表达情况;应用免疫沉淀结合多种凝集素亲和印迹,推测其与肝癌转移相关的寡糖链结构改变.研究发现,3种不同转移潜能人肝癌细胞Hep3B、MHCC97-L和MHCC97-H的扁豆凝集素(LCA)亲和印迹表达谱中,分子质量55～60ku、等电点4～6区域处有核心岩藻糖基化蛋白呈差异表达,质谱鉴定为CK8.LCA亲和沉淀及蛋白质印迹进一步验证CK8异常核心岩藻糖基化与肝癌转移相关;研究发现,CK8分布于细胞浆内,在MHCC97-L和MHCC97-H细胞中蛋白质表达水平较Hep3B高,在MHCC97-H中与LCA和蓖麻凝集素(RCA-1)的亲和力较Hep3B强.以上结果提示,2-DE和凝集素印迹技术联合MALDI-TOF-MS/MS分析可用于筛查疾病过程相关的异常糖基化蛋白质分子,CK8蛋白水平、核心岩藻糖基化及β-1,4末端半乳糖基化的增加均与肝癌细胞转移潜能相关.     

植物类黄酮O 甲基转移酶研究进展

植物类黄酮O-甲基转移酶(flavonoid O-methyltransferase,FOMT)属转移酶类的甲基转移酶家族,是一类可催化S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosyl-L-methionine,SAM)中的-CH3基团转移到类黄酮-OH上的蛋白质酶。甲基化是类黄酮物质最基本、最主要的修饰反应之一,不仅可以降低类黄酮的化学反应活性,而且增加了其脂溶性,赋予了类黄酮更多的生理生化特性。该文对近年来国内外有关类黄酮甲基化对植物中FOMT催化的生理生化代谢反应、FOMT的分类、FOMT酶蛋白结构域、生物学功能以及FOMT基因克隆与表达调控等方面的研究进展进行综述,为植物类黄酮更广泛、更深入的研究提供新的思路与途径。     

人朊蛋白不同N-糖基化修饰突变体的构建及其在哺乳动物细胞中表达

构建并表达人朊蛋白N-糖基化修饰位点突变的真核表达载体,有助于进一步研究朊蛋白N-糖基化修饰的生物学功能。定点突变野生型人朊蛋白基因PRNP,将获得的突变体亚克隆至真核表达载体pcDNA3.1中,并在人宫颈癌细胞株HeLa中瞬时表达各种朊蛋白糖基化修饰位点突变体,利用免疫印迹和糖苷酶消化等糖蛋白分析方法鉴定表达产物的糖基化形式。经Western blot鉴定,野生型和突变型朊蛋白表达产物出现不同形式的泳动特征,分别出现特异性糖基化修饰的多个条带,单糖基化修饰的两条条带和无糖基化修饰的一条条带。经PNGase F糖苷酶消化,野生型和糖基化单点突变型表达产物均能被糖苷酶消化,其分子量下移,去糖基化突变型表达产物的分子条带位置不变。通过突变野生型人朊蛋白基因PRNP的N-糖基化修饰位点,获得单糖基化修饰和去N-糖基化修饰的6种人朊蛋白突变体,并能够在HeLa细胞株中瞬时表达单糖基化修饰和去N-糖基化修饰朊蛋白,为进一步研究朊蛋白的相关功能建立良好基础。     

植物DNA甲基化研究进展

DNA基化是一种重要的表观遗传修饰方式,强烈地影响植物染色质结构和基因的表达,因此植物DNA基化的研究对植物生长发育及进化过程的研究发展起着重要作用。本文概述了植物DNA基化的特征,并对植物DNA基化的发生机制、生物学功能、检测分析方法等方面进行了综述,旨在深入了解DNA基化对植物的影响。     

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.     

癌基因ras对β-1,4-半乳糖基转移酶活性的调节

 研究癌基因ras对细胞表面的 β 1,4 半乳糖基转移酶活性的调节 构建Ha ras表达载体并转染NIH 3T3细胞株 ,测定细胞表面和细胞内 β 1,4 半乳糖基转移酶活性和其mRNA的水平 结果发现ras使NIH 3T3细胞表面的 β 1,4 半乳糖基转移酶活性降低 ,而高尔基体内的活性不变 此外用Northern印迹检测后发现 ,ras不能改变细胞内 β 1,4 半乳糖基转移酶的mRNA水平 这说明癌基因ras能够调节细胞表面β 1,4 半乳糖基转移酶活性 ,但不能改变其转录水平     

DNA甲基化模式及其在癌症中的作用

随着对癌症研究的不断深入,表观遗传调控在癌症发生发展中的作用也越来越受到人们的关注。DNA基化作为一种重要的表观遗传修饰机制,在基因表达调控中起着十分重要的作用。该文对DNA基化模式及其在癌症中的作用作了综述,并对DNA甲基化作为癌症早期诊断的生物标记以及癌症表观治疗的新策略作了总结和展望。