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,抗病编码的蛋白和多聚半乳糖酸酶抑制蛋白等,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。     

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。     

F-box蛋白参与植物逆境胁迫研究进展

F-box蛋白在植物中广泛存在,在植物生命活动中发挥重要作用.F-box蛋白通过与Skp1、Cullin和Rbx1形成Skp-Cullin-F-box(SCF)蛋白复合体,参与泛素-蛋白酶途径(ubiquitin-proteasome pathway,UPP)降解生物体中的蛋白质而发挥作用.F-box蛋白广泛参与植物对...     

植物类受体蛋白参与植物生长与发育的研究进展

类受体蛋白(receptor-like protein,RLP)广泛存在于高等植物中,其家族在拟南芥中有57个成员。研究表明RLP蛋白参与了植物茎尖分生组织(shoot apical meristem,SAM)、根尖分生组织(root apical meristem,RAM)和维管分生组织等器官的生长与发育过程,例如CLV2(CLAVATA2)和FEA2(FASCINATED EAR2)参与了分生组织的维持与分化和其他器官的发育、TMM(TOO MANY MOUTHS)则介导了植物表皮细胞的分裂和气孔分布。另一方面,RLP蛋白在植物抗病中发挥着重要作用,包括番茄抗叶霉菌Cf类蛋白、番茄抗黑白轮枝菌Ve1和Ve2以及番茄应答非致病绿色木霉菌激发子的抗病蛋白LeEix等。同时,研究表明RLP蛋白在细胞间信号的接受与传递过程中起着极为重要的作用。本文综述了近年来对植物类受体蛋白参与植物生长与发育的功能、信号识别、传输与转导等方面的研究进展。     

LGP2参与抗病毒天然免疫应答的研究进展

RIG-I样受体(RIG-I like receptors,RLRs)是天然免疫系统中一类重要模式识别受体,在细胞天然免疫应答中发挥重要的作用,LGP2是RLRs家族成员之一,对RLRs信号转导有正向和负向调控的双重作用。LGP2依据感染病毒种类的不同发挥着不同的调控作用,但详细作用机制不明确。随着研究的深入,LGP2在天然免疫应答中的作用愈发重要。本文就近年来对LGP2参与RLRs介导的抗病毒天然免疫应答的调控及在不同病毒感染宿主中所起的作用作一综述,以期为LGP2深入研究提供参考。     

植物D型细胞周期蛋白

D型细胞周期蛋白(cyclinD,CycD)调控着细胞周期G1/S的转换,基本过程为CycD在外界环境刺激下积累,并与周期蛋白依赖激酶(cyclin-dependentkinase,CDK)形成有活性的激酶,促进成视网膜细胞瘤蛋白(retinoblastoma,Rb)磷酸化,使E2F因子释放,由此促使G1/S转换,这一调控系统在高等真核生物中具有很高的保守性。CycD与其他细胞周期蛋白表达有所不同,其受到生长因子的强烈诱导,去掉生长因子后,表达水平迅速下降,导致细胞被抑制在G1期。大量研究表明,CycD是细胞周期中一个关键的“感受因子”,CycD基因的表达是细胞周期进程中的限速因子,影响着植物的生长发育。现对植物CycD的特征以及在细胞周期中的功能进行综述,并探讨了其在植物生长发育中的作用。     

钙调素结合蛋白参与调控植物逆境胁迫的研究进展

Ca²⁺是植物体内重要的第二信使,当植物受到各种环境刺激时,细胞内的Ca²⁺浓度瞬间产生变化,并被Ca²⁺信号效应器识别,通过与下游的靶蛋白结合并调节其活性,参与调控植物各种生理活动。钙调素结合蛋白以依赖Ca²⁺或不依赖Ca²⁺的方式结合钙调素。对目前已经鉴定的植物钙调素结合蛋白结构特点进行了综述,并着重介绍了钙调素结合蛋白是如何参与调节植物对生物胁迫和非生物胁迫的反应,为提高作物抗病抗逆能力研究提供理论基础。     

新的天然免疫保护分子——PLUNC家族蛋白

在呼吸道上皮与消化道上皮的表面,覆盖有一层由免疫保护分子所组成的蛋白质混合物,在上皮组织与外界各种信号之间,它们起着信号传递中介与信号执行分子的作用.我们新克隆的NASG基因为这一混合物添加了新的成员,对其结构与功能分析表明:它属于腭、肺及鼻咽上皮克隆（PLUNC）家族中SPLUNC1的全新转录本.目前发现人类PLUNC家族至少有8个以上成员,分布在人类20号染色体大约300 kb的狭窄区域,它们具有杀菌\渗透增强蛋白结构域,在进化上高度保守,每个成员分别在呼吸道上皮的不同部位特异性表达,具有潜在的结合细菌脂多糖的功能,能对外来物理及化学刺激做出反应,以分泌蛋白的形式进入鼻咽分泌物或唾液中,部分家族成员可能具有抗微生物、清除有害化学物质、抗肿瘤等多重功效.以上说明,PLUNC家族可能是上呼吸道的一种新的天然免疫保护分子,在维持上呼吸道的正常生理活动中起重要作用.     

植物TFⅢ A型锌指蛋白

在植物中发现的锌指蛋白可以分成几种类型[1] 。其中经典的锌指蛋白是ＴＦⅢＡ型锌指蛋白 ,又称Ｃｙｓ2 /Ｈｉｓ2 或Ｃ2Ｈ2 ,模体为ＣＸ2— 4ＣＸ3 ＦＸ5 ＬＸ2 ＨＸ3— 5 Ｈ ,其中的两个Ｃｙｓ和两个Ｈｉｓ与锌原子形成配位键 ,进而形成包含一个β发夹和一个α螺旋的紧密指状结构 (图 1 ) [2 ] 。曾经认为锌指结构主要介导蛋白质与ＤＮＡ的互作 ,其中α螺旋与ＤＮＡ的大沟发生接触 ,然而最近发现有的转录因子中的一些ＴＦⅢＡ锌指只与蛋白质发生互作 ,而同一转录因子中的其他ＴＦⅢＡ锌指则与ＤＮＡ发生互作。第一个在植物中发现的ＴＦⅢＡ…     

猪圆环病毒3型衣壳蛋白(Cap)抑制宿主细胞天然免疫应答

【背景】猪圆环病毒是引起猪圆环病毒病的病原,能够引起严重的免疫抑制和临床症状,给养猪业造成严重的经济损失。【目的】研究猪圆环病毒3型(Porcinecircovirus3,PCV3)衣壳蛋白(Capsid protein,Cap)对宿主天然免疫应答的调控作用,解析其免疫抑制机制对阐明猪圆环病毒致病机制具有重要意义。【方法】通过构建Cap真核表达质粒,利用Westernblotting进行表达验证,实时荧光定量(RT-PCR)、双荧光素酶基因报告系统和ELISA探究Cap对I型干扰素通路活化的影响,通过免疫共沉淀探索其作用机制。【结果】真核表达质粒成功表达并且证实Cap可以抑制DNA模拟物Poly(dA:dT)诱导的I型干扰素通路的活化;Cap可以与天然免疫通路节点分子MITA相互作用。【结论】研究发现PCV3病毒Cap蛋白与干扰素通路节点分子MITA相互作用发挥免疫抑制作用,这为阐明PCV3免疫抑制机制提供了理论依据。     

果蝇蛋白质激酶Pitslre通过调控抗菌肽表达参与天然免疫反应

为鉴定新的参与黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)天然免疫信号通路调控的分子及作用机制,应用果蝇的Gal4/UAS系统敲低54个蛋白质激酶编码基因,分别利用革兰氏阳性菌（Enterococcus faecalis, E.faecalis）或革兰氏阴性菌（Erwinia carototovovora carototovovora 15, Ecc15）感染基因敲低果蝇,筛选参与果蝇天然免疫反应的蛋白质激酶。结果显示,全身性敲低蛋白质激酶Pitslre的果蝇感染E.faecalis或Ecc15 后,生存率降低,半致死时间LT50分别降低为对照组的66.7%和28.6%。相应的,Pitslre功能缺失导致革兰氏阳性菌和阴性菌分别感染后,Toll及IMD通路下游抗菌肽Drosomycin和Diptercin表达水平明显下降。在脂肪体和血淋巴细胞中特异性敲低Pitslre基因,导致革兰氏阳性菌及阴性菌感染后的果蝇半致死时间LT50分别缩短75%和90%,细菌载量分别升高约10倍。在果蝇S2细胞中,敲低Pitslre基因,导致细胞的抗菌肽Drosomycin、Attacin和Diptercin表达水平分别降低约50%。此外,通过免疫共沉淀实验检测Pitslre与预测存在相互作用的蛋白质TSC1、Rcd5和pbl之间的相互作用。综上所述,蛋白质激酶Pitslre参与果蝇天然免疫反应,在正向调控果蝇天然免疫Toll和IMD通路中发挥重要作用。     

病毒诱导的非折叠蛋白反应调控天然免疫的研究进展

病毒在感染细胞后,病毒借助细胞内质网(Endoplasmic reticulum, ER)进行病毒基因组的部分蛋白表达,造成内质网压力过载。内质网会通过非折叠蛋白反应(Unfolded protein response, UPR)维持其自身的稳态,UPR包括PERK、IRE1、ATF6信号三种信号途径,并且会通过不同机制调控病毒的复制。在本综述中,简要综述了由病毒所介导的UPR对于抗病毒天然免疫反应的调控作用,并且本综述也对几种冠状病毒通过诱导UPR调控天然免疫反应进行了简要概述,以期为了解病毒复制提供参考。     

果蝇蛋白质激酶Pitslre通过调控抗菌肽表达参与天然免疫反应

为鉴定新的参与黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)天然免疫信号通路调控的分子及作用机制,应用果蝇的Gal4/UAS系统敲低54个蛋白质激酶编码基因,分别利用革兰氏阳性菌（Enterococcus faecalis, E.faecalis）或革兰氏阴性菌（Erwinia carototovovora carototovovora 15, Ecc15）感染基因敲低果蝇,筛选参与果蝇天然免疫反应的蛋白质激酶。结果显示,全身性敲低蛋白质激酶Pitslre的果蝇感染E.faecalis或Ecc15 后,生存率降低,半致死时间LT50分别降低为对照组的66.7%和28.6%。相应的,Pitslre功能缺失导致革兰氏阳性菌和阴性菌分别感染后,Toll及IMD通路下游抗菌肽Drosomycin和Diptercin表达水平明显下降。在脂肪体和血淋巴细胞中特异性敲低Pitslre基因,导致革兰氏阳性菌及阴性菌感染后的果蝇半致死时间LT50分别缩短75%和90%,细菌载量分别升高约10倍。在果蝇S2细胞中,敲低Pitslre基因,导致细胞的抗菌肽Drosomycin、Attacin和Diptercin表达水平分别降低约50%。此外,通过免疫共沉淀实验检测Pitslre与预测存在相互作用的蛋白质TSC1、Rcd5和pbl之间的相互作用。综上所述,蛋白质激酶Pitslre参与果蝇天然免疫反应,在正向调控果蝇天然免疫Toll和IMD通路中发挥重要作用。     

肠道病毒71型与天然免疫系统相互作用的研究进展

肠道病毒71型(enterovirus 71,EV71)为小RNA病毒科肠道病毒属成员,是引起手足口病的主要病原体之一。EV71流行广泛,其感染可引发中枢神经系统疾病,并造成重症手足口病,给公共卫生安全带来极大挑战。EV71的致病机制与病毒和宿主天然免疫系统的相互作用关系密切,涉及病毒逃逸干扰素反应、病毒抑制核因子κB(nuclear factorκB,NF-κB)信号通路及病毒与天然免疫细胞相互作用等多个环节。本文就近年来EV71与宿主天然免疫系统相互作用的研究进展进行综述。     

寡腺苷酸合成酶家族蛋白调控抗病毒天然免疫应答的研究进展

寡腺苷酸合成酶(Oligoadenylate synthetase,OAS)家族蛋白是典型的抗病毒蛋白,其家族成员寡腺苷酸合成酶1～3(OAS1～3)和寡腺苷酸合成酶样蛋白(Oligonucleotide synthase-like protein synthetase,OASL)在抗病毒天然免疫应答中发挥着重要作用。病毒感染机体后,细胞分泌的干扰素(Interferon,IFN)会诱导寡腺苷酸合成酶家族蛋白合成,其可通过核糖核酸酶L(RNase L)依赖途径和非依赖途径发挥抗病毒作用。本综述主要讨论寡腺苷酸合成酶家族蛋白的抗病毒机制与抗病毒临床应用的相关研究进展。     

天然免疫抗病毒效应分子Mx蛋白的结构与功能研究进展

Mx蛋白是很多物种中干扰素诱导的抗病毒状态的关键成分.它们是一类动素样GTPase,具有类似动素的结构和功能特点,例如自我组装以及和细胞内膜结合.Mx蛋白独特的性质使其具有广泛的抗病毒活性,它们作用于病毒进入细胞后不久、病毒基因组复制之前,抑制病毒复制周期的早期阶段.已知一些Mx蛋白识别病毒的核衣壳成分,干扰病毒基因组的复制.动素家族某些成员的晶体结构已经得到解析,解析Mx蛋白的晶体结构对理解其抗病毒机制以及防治新生突发病毒有重要意义.     

泛素样蛋白ISG15在抗病毒天然免疫中的作用

干扰素刺激基因15(ISG15)编码的蛋白是抗病毒天然免疫通路中的重要调节因子,病毒感染和干扰素刺激均可强烈诱导ISG15的表达。ISG15是最早发现的泛素样蛋白,可对细胞内多种蛋白进行修饰并调节蛋白功能,但不介导蛋白质的降解,在机体抗病毒天然免疫反应中发挥重要作用,其机制尚未完全明确。近几年对ISG15的研究有所突破,发现了ISG15在抗病毒天然免疫反应中的新功能。我们简要概述了泛素样蛋白ISG15的概况、修饰酶系统及ISG15在抗病毒天然免疫反应中功能的研究进展。     

髓样分化蛋白-2在天然免疫中的作用

Toll样受体 (Toll likereceptor ,TLR)家族作为模式识别受体 ,在天然免疫中具有重要作用。髓样分化蛋白 2 (myeloiddifferentialprotein 2 ,MD 2 )可能含有两个相对独立的功能结构域 ,既能与Toll样受体家族中的TLR4、TLR2结合 ,也能与多种配体结合 (包括lipopolysaccharide ,LPS)。这种特殊的结构可能与其三方面的主要功能有关 :(1)MD 2与TLR4结合 ,赋予TLR4对各种配体 (包括LPS)的反应性 ;(2 )MD 2与TLR2结合 ,赋予TLR2对LPS的反应性 ,并增强TLR2对细菌及其胞壁成分的反应性 ;(3)MD 2能促进TLR4和TLR2的表达 ,并且与TLR4在细胞内的分布密切相关。这表明MD 2可以通过两种方式直接或间接调控TLRs的功能 :与TLR2 /TLR4结合 ,或调控TLR2 /TLR4的表达与分布。因而MD 2不仅仅是TLR4的辅助分子 ,而且还是天然免疫中的调控分子 ,可能在感染、炎症、免疫等病理生理过程中具有更广泛的生物学功能     

天然免疫识别机制及天然免疫受体的相互调节

NK细胞识别受体(NKR)和Toll样受体(TLR)是天然免疫系统最重要的2个天然免疫识别受体家族,位于机体抵抗外来侵袭的第一道防线.二者各自具有独特的识别外来或内源性的危险信号、区分自我和非我的识别机制,同时又相互协同、相互调节,成为启动免疫应答的关键分子以及连接固有免疫和适应性免疫的桥梁.以NK细胞为载体将TLRs/NKG2连接起来,阐明这2类重要的天然免疫受体间的识别和调节关系,可以较好地反映机体内外环境变化或刺激时固有免疫对适应性免疫的调节作用,并为有效控制感染、炎症、肿瘤及自身免疫性疾病提供崭新的治疗策略.     

棉花类LRR抗病蛋白(GhLRR-RL)基因的克隆及表达分析

从棉花胚株的cDNA－AFLP片段中,选取一个与拟南芥类LRR抗病原因（LRR－RL）序列相似的片段,用RACE方法延伸其3′和5′未知序列,得到一个棉花类LRR抗病蛋白的全长cDNA序列（GenBank登录号：AY040532）。该cDNA长1259bp,包含一个987bp的开放阅读框,具有Poly（A）加尾信号。推测蛋白质包含329个氨基酸,其中大部分是LRR区,其序列符合膜外LRR的共有序列LXXLXXLXXLXLXXNXGXIPXX。序列和结构比例分析表明：该棉花LRR－RL蛋白与拟南芥的两个类LRR抗病蛋白高度同源,而与植物的其他LRR蛋白结构不同,推测LRR－RL蛋白属于一类新的LRR蛋白。斑点杂交和3′RACE扩增表明,棉花LRR－RL基因具有组成性表达的特点。