蛋白激酶C研究进展

蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)是丝氨酸/苏氨酸激酶与蛋白激酶A和蛋白激酶G共同组成AGC家族。PKC广泛存在于哺乳动物组织和细胞当中,是信号转导途径的主要介质,同时也是细胞的增殖、分化、凋亡、转换等生理过程的关键调节因子。机体的许多疾病如糖尿病、心力衰竭、神经退行性疾病和癌症等都与PKC相关。本文主要从蛋白激酶C的结构、功能与分布及相关疾病的研究进展作一综述。     

蛋白酪氨酸磷酸酶1B抑制剂高通量筛选模型建立和应用

本文以蛋白酪氨酸磷酸酶1B（protein tyrosine phosphatase,PTP1B）作为靶点,采用分子克隆GST融合蛋白的方法,重组表达获得PTP1B,结合自动化操作技术和比色分析,建立了一种PTP1B抑制剂的高通量筛选模型.经在96孔板优化各种反应条件并对17940个样品的筛选结果表明,靶向PTP1B建立的高通量筛选模型具有微量、快速、特异、灵敏等特点,平均日筛选量可达15000样次以上,为寻找新的抗糖尿病药物和先导化合物提供了一种先进的手段.     

PKCδ在细胞凋亡中的作用

PKCδ是nPKC家族成员,参与细胞凋亡调控,其激活机制与特异性位点的磷酸化和半胱天冬酶3(caspase-3)的剪切密切联系.PKCδ激活后可通过多种途径介导细胞凋亡:激活多种蛋白激酶级联启动细胞凋亡信号,转位至线粒体诱导细胞色素C等凋亡因子的释放,核转位启动核内凋亡通路诱导细胞凋亡.本文综述了PKCδ的分子结构、激活机制以及调控细胞凋亡的最新研究进展.     

死亡相关凋亡诱导蛋白激酶2(DRAK2)研究进展

死亡相关凋亡诱导蛋白激酶2(death associated protein related apoptotic kinase 2,DRAK2)为苏氨酸/丝氨酸激酶,属于死亡相关蛋白激酶家族中的一员,是凋亡的正性调节因子之一。近年来研究发现,DRAK2与T细胞生存分化、胰岛β细胞生存、癌细胞生长息息相关,已成为治疗自身免疫性疾病、糖尿病、器官移植排斥以及癌症的潜在药物靶点,但其具体的细胞作用机制及信号通路尚不明确。对近年来DRAK2激酶的生物学功能及相应抑制剂的研究进展进行简要综述。     

Akt抗凋亡机制与癌症治疗

细胞凋亡与抗凋亡的调节异常与许多疾病特别是癌症的发生、发展相关。PI-3K／Akt信号转导通路在抗凋亡机制中发挥了重要作用。蛋白激酶B(Akt)是一种丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶,当Akt磷酸化下游靶点后,可阻碍细胞凋亡。最近,Akt抗凋亡机制的研究取得了极大的进展。随着研究的不断深入,尤其是更多Akt底物及抑制剂的不断发现,必将对多种癌症的治疗及药物筛选产生积极的影响。     

PKCδ与JNK共同调控喜树碱诱导的白血病细胞凋亡

采用流式细胞术、蛋白质免疫印迹法检测了喜树碱诱导白血病细胞凋亡过程中蛋白激酶Cδ(protein kinase Cδ,PKCδ)与c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-termital kinase,JNK)的作用。结果发现,50 nmol/L喜树碱诱导处理U937细胞24、36或48 h后,细胞发生明显凋亡,并且PKCδ和JNK均被激活。用化学抑制剂rottlerin抑制PKCδ的活化可以降低喜树碱诱导细胞凋亡过程中JNK的磷酸化,进而抑制细胞凋亡;而用化学抑制剂SP600125抑制JNK的磷酸化也会降低PKCδ的剪切活化,进而一定程度地阻断细胞凋亡;同时,JNK抑制剂SP600125也可以阻断过表达PKCδ活性片段诱导的细胞凋亡。这些结果提示,PKCδ和JNK介导的信号通路可以相互调控,共同促进细胞凋亡。该研究对理解细胞凋亡的精细调控机制以及肿瘤的治疗都有一定的借鉴意义。     

急性力竭运动对大鼠心肌PKCα、δ和ε表达的影响

目的:检测分析急性力竭运动对大鼠心肌蛋白激酶C(PKC)α、δ和ε亚型总蛋白及其磷酸化蛋白表达的影响。方法:健康雄性SD大鼠50只,随机分为对照组(C组)和急性力竭运动组(AEE组)(n=25),采用一次力竭跑台运动建立急性力竭运动模型,Western blot法检测PKCα、δ和ε总蛋白及其磷酸化蛋白的表达水平。结果:与C组比较,AEE组大鼠心肌PKCα、p-PKCα~(Ser-657)、PKCδ、P-pKCδ~(Thr-507)及PKCε水平均显著升高(P0.0S)。结论:急性力竭运动导致PKCα、PKCδ、PKCε表达水平和PKCα、PKCδ活化水平上调,可能是急性力竭运动导致大鼠心肌损伤的重要因素,三亚型之间的交互作用可能是更重要的因素。     

蛋白激酶C在小鼠卵母细胞体外成熟和受精中的作用

蛋白激酶是一类重要的丝/苏氨酸蛋白激酶。本实验以小鼠为实验动物,研究了PKC在卵母细胞体外成熟、活化和受精中的可能作用,及两种PKC亚型在卵母细胞中的定位。PKC激活剂PMA可以阻止CV期卵母细胞在体外恢复减数分裂,该作用可被PKC抑制剂calphostin C抵消,但不能被PLCγ抑制剂U73122或PKCδ专一性抑制剂Rottlerin所克服。Western印迹显示PKCα和βⅠ在卵母细胞发育过程中恒量表达。激光共聚焦显微术研究发现,受精或受到活化刺激后PKCα转位到卵母细胞膜上,同时皮质颗粒排放,说明PKCα可能参与调节卵皮质反应。本实验首次在小鼠中研究了PLCγ与受精的关系,发现不存在PKC对PLCγ的正反馈调节。此外,本研究还对小鼠卵巢中对PKCα和βⅠ进行了蛋白定位研究。     

以蛋白激酶B为靶点的新型抗结核药物高通量筛选模型的建立和应用

【目的】建立以结核分枝杆菌蛋白激酶B为靶点的高通量筛选模型,并运用此模型进行化合物的筛选。【方法】克隆和表达结核分枝杆菌蛋白激酶B,并以其为靶酶建立并优化PknB抑制剂高通量筛选模型,利用该模型对化合物样品进行筛选,并对筛选到的阳性化合物进行抗菌和抑酶活性评价。【结果】利用该模型筛选了化合物样品18 000个,得到具有抑酶活性的阳性化合物8个,其中3个化合物具有较好的对结核分枝杆菌、海分枝杆菌、耻垢分枝杆菌的抑菌活性。【结论】建立的以PknB为靶点的抗结核药物高通量筛选模型具有灵敏度高、稳定性强等优点,可成功用于化合物的高效筛选。筛选得到3个在抑酶水平和抗菌方面均具有良好活性的阳性化合物样品,值得进一步研究。     

以Neprilysin蛋白酶为靶标的药物筛选模型的建立及应用

目的:建立以蛋白酶Neprilysin(NEP)为靶点的高通量药物筛选模型,应用该模型筛选抑制剂。方法:利用毕赤酵母表达系统。构建重组质粒p PICZα-A-NEP,表达载体通过与酵母菌X-33基因组染色体发生同源重组,将外源基因整合于染色体后实现目的蛋白的表达。应用荧光共振能量转移法(FRET)检测蛋白酶活性,优化反应条件,建立药物筛选体系,筛选抑制剂。结果:成功构建表达载体p PICZα-A-NEP;建立了以NEP为靶标的药物筛选模型,获得模型反应动力学参数Vmax=3.6μM/s,Kcat/Km=4.5×105M-1s-1,测定模型Z-因子为0.89,说明体系稳定可用于以NEP为靶标的药物的高通量筛选;并用该模型对天然产物组分库进行筛选,在0.5mg/ml的药物浓度下,得到抑制率较高的药物为4种,并测得半数抑制浓度IC50值,其中MDCNCL01000242的IC50值最低,为(8.31±0.03)μg/ml。结论:建立的药物筛选模型较为理想,适用于NEP抑制剂的筛选,可促进药物的研发。     

磷脂酰肌醇3-激酶γ/δ与炎症相关疾病

磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)是一类脂质与蛋白激酶家族,其主要通过在磷脂酰肌醇的肌醇环三位进行磷酸化产生胞内重要的第二信使——磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸(phosphatidyl inositol 3,4,5-trisphosphate,PIP3)而发挥作用.磷脂酰肌醇3-激酶γ/δ(PI3Kγ/δ)是I类PI3K家族中的成员,其主要表达于免疫相关细胞中,这2种PI3K亚型参与先天性与获得性免疫应答.因此,PI3Kγ/PI3Kδ被视为因免疫反应调控异常导致的炎症疾病的治疗药物靶点.目前,利用特异性抑制剂靶向干预PI3Kγ和/或PI3Kδ,成为炎症相关疾病治疗的新策略.本文简介了PI3Kγ与PI3Kδ在不同类型免疫细胞中的功能;并就采用小分子特异性抑制剂,靶向抑制PI3Kγ和/或PI3Kδ在各类炎症相关疾病中的治疗作用和效果进行综述.     

以蛋白激酶G为靶点的抗结核药物筛选模型的建立和初步应用

结核分枝杆菌可以产生11种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,其中蛋白激酶G(PknG)对于结核分枝杆菌在巨噬细胞内以"持留"状态长期存活有着重要作用。本研究以结核分枝杆菌基因组DNA为模板,在大肠杆菌中克隆表达了MTBPknG蛋白,并分离纯化得到PknG纯酶。本研究还采用三步级联反应方法测定了PknG酶活性,建立和优化了PknG抑制剂高通量筛选模型。利用此模型共筛选发酵液样品2120个,化合物样品2300个,筛选得到阳性化合物1个,阳性发酵液13个,阳性率0.32%。     

蛋白激酶C在小鼠卵母细胞体外成熟和受精中的作用

蛋白激酶是一类重要的丝／苏氨酸蛋白激酶。本实验以小鼠为实验动物,研究了PKC在卵母细胞体外成熟、活化和受精中的可能作用,及两种PKC亚型在卵母细胞中的定位。PKC激活剂PMA可以阻止GV期卵母细胞在体外恢复减数分裂,该作用可被PKC抑制剂CalphostinC抵消,但不能被PLCγ抑制剂U73122或PKCδ专一性抑制剂Rottlerin所克服。Western印迹显示PKCα和βI在卵母细胞发育过程中恒量表达。激光共聚焦显微术研究发现,受精或受到活化刺激后PKCα转位到卵母细胞膜上,同时皮质颗粒排放,说明PKCα可能参与调节卵皮质反应。本实验首次在小鼠中研究了PLCγ与受精的关系,发现不存在PKC对PLCγ的正反馈调节。此外,本研究还对小鼠卵巢中对PKCα和βI进行了蛋白定位研究。     

调节GLUT4转位化合物及相关的信号通路研究进展

葡萄糖转位载体4(GLUT4)转位的受损与2型糖尿病密切相关,所以筛选促进GLUT4转位的药物并研究其相关的信号通路对治疗2型糖尿病具有十分重要的意义。药物促进GLUT4转位主要通过AMP活化蛋白激酶(AMPK)、磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)和蛋白激酶C(PKC)信号通路。本文分别介绍了这三种信号通路与GLUT4转位的关系以及相关的促进GLUT4转位的药物,为寻找治疗2型糖尿病的潜在新药提供参考。     

蛋白激酶C与吗啡耐受

蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)属于AGC蛋白激酶家族(即PKA/PKG/PKC激酶家族),在吗啡介导的μ-阿片受体脱敏及吗啡耐受中具有重要作用,因此研究PKC的细胞信号传导机制对吗啡耐受的治疗具有重要的临床意义。本文综述了PKC在吗啡耐受中的作用。     

蛋白激酶C对血管内皮细胞锚蛋白、CD44表达及亚细胞分布的影响

通过外源性底物对[γ-32P]-ATP的摄入量来测定豆蔻酰佛波醇乙酯(phorbol-myristate-acetate,PMA)处理后的人脐静脉内皮细胞(humanumbilicalveinendothelialcells,HUVECs)膜蛋白激酶C(proteinkinaseC,PKC)的活性;利用间接免疫荧光标记和Western印迹方法分析蛋白激酶C活性对锚蛋白及CD44的亚细胞分布及蛋白质表达的影响。结果发现HUVECs的锚蛋白及CD44表达水平趋势与PKC活性变化相吻合;PKC活化导致CD44在细胞膜上呈聚集状,而锚蛋白则移位并聚集于CD44处;PKC抑制剂能抑制PKC活化所带来的上述作用。结果表明PKC活化通过磷酸化作用能上调锚蛋白及CD44表达,并同时导致二者发生一致性运动及共分布。     

脊髓蛋白激酶Cα和γ亚型在吗啡依赖和戒断反应中的不同作用

在大鼠吗啡依赖和戒断模型上,采用行为学、免疫组织化学和Western blot方法观察鞘内应用蛋白激酶C(protien kinase C,PKC)抑制剂chelerythrine chloride(CHE)对吗啡依赖大鼠纳洛酮催促成断反应、脊髓Fos蛋白表达和脊髓神经元胞膜和胞浆PKCα、γ表达的影响,以探讨不同亚型PKC在吗啡依赖和戒断反应中的作用。结果表明,鞘内注射CHE能明显减轻吗啡成断症状的评分和吗啡戒断引起的痛觉异常,抑制吗啡成断期间脊髓Fos蛋白表达的增加;吗啡依赖可引起脊髓神经元PKCα和γ表达的上调和转位：吗啡戒断期间存在明显的且可被鞘内注射CHE抑制的PKCα转位,但未观察到明显的PKCγ转位。上述结果表明,脊髓PKC表达上调和转何可能参与吗啡依赖的形成和戒断反应的表达,且PKCα和γ亚型在吗啡依赖和戒断反应中的作用存在差异。     

心肌肥厚过程中PKC的双刃剑作用

在慢性压力超负荷致心肌肥厚过程中,蛋白激酶C(PKC)是促心肌细胞肥大信号转导通路上的关键分子。心肌中PKC存在多种异构体,其各自的功能与作用尚不清楚。借助于PKC的选择性激动剂与抑制剂、腺病毒转染或转基因模型的研究表明,不同种属心肌中共同拥有的PKC有四种,它们的作用分别为:PKCε、PKCβ与PKCδ均可独立介导心肌细胞肥大,相互间能发挥代偿作用;激活PKCα与PKCβ亦可导致心肌收缩性能降低,相反,激活PKCε可增强心肌收缩性能。PKC的这种既可促进心肌发生代偿性肥厚,又可降低心肌收缩性能而引起失代偿的双重作用,在肥厚心肌向心衰转化过程中值得关注。