PKD2L1离子通道功能及其蛋白修饰的研究进展

PKD2L1是常染色体显性多囊肾病(autosomal dominant polycystic kidney disease, ADPKD)的致病基因PKD2的同源基因,也称为TRPP3 (transient receptor potential cation channel, subfamily p, member 3)。PKD2L1是一个非选择性的阳离子通道,具有高度Ca~(2+)渗透性,可与PKD1L3形成异源四聚体,作为酸味受体进行酸信号的传递。该文系统地阐述了PKD2L1的结构和其他调控蛋白对PKD2L1通道活性的影响、PKD2L1的off-response反应与酸信号的传递、PKD2L1蛋白翻译后修饰,同时,也总结了PKD2L1在心肌肥大以及维持脊柱形态中的作用。     

味觉受体第一家族与味觉识别

哺乳动物味觉受体第一家族(taste receptor family 1 member,T1R)的发现提供了甜味与鲜味(氨基酸味)味觉识别与味觉概念一个重要的新视野。T1R包括T1R1、T1R2、T1R3三个成员。这些受体属于G蛋白偶联受体家族第3亚型,其中T1R2 T1R3以异二聚体形式共表达并参与甜味识别,而T1R1 T1R3也以异二聚体形式共表达并参与鲜味(氨基酸味)识别。对T1R的系列研究证明了味细胞对甜味和鲜味(氨基酸味)的选择性识别及其外周味觉编码的逻辑性。     

FGF受体-1和FGF受体-2介导成纤维细胞生长因子-21信号传导

成纤维细胞生长因子-21是FGF家族成员,FGF-21与其他FGF家族成员不同,它没有促进细胞分裂的作用,但具有很强的调节血糖作用.本实验旨在系统研究FGF-21的功能受体,以及配体/受体的作用机制,为深入研究FGF-21的生物功能,加快FGF-21从基因到药物的转变奠定理论基础.前期实验表明,FGF-21促进3T3-L1脂肪细胞葡萄糖代谢,对前脂肪细胞无作用,说明3T3-L1脂肪细胞表达FGF-21功能受体.本文以3T3-L1脂肪细胞为靶标,深入研究FGF-21的功能受体.在FGF-21作用下3T3-L1脂肪细胞中的FGF受体1(R1)和FGF受体2(R2)形成特异性异源二聚体.脂肪细胞经FGF-21处理后,R1和R2均迅速发生磷酸化,表明两个受体均被FGF-21激活.siRNA干涉实验表明,抑制R1和R2功能可以抑制FGF-21处理后3T3-L1脂肪细胞Glut1的表达水平,揭示了FGF-21通过R1和R2上调3T3-L1脂肪细胞中Glut1的表达.免疫印迹结果表明,FGF-21可以介导3T3-L1脂肪细胞表面R1和R2的内吞.克隆后测序分析结果表明,3T3-L1脂肪细胞表达的FGF受体为FGFR-1Ⅲc和FGFR-2Ⅲc.结果表明,FGFR-1Ⅲc和FGFR-2Ⅲc是FGF-21的功能受体,参与FGF-21在脂肪细胞中介导的糖代谢活性的信号传导.     

肠道味觉受体细胞及其甜味感受

味觉是人和动物的一种基本生理感觉,用来识别食物的性质、调节食欲、控制摄食量.味觉不仅仅存在于口腔中,同样存在于胃肠道中.最近研究表明,动物肠道的粘膜上存在着表达味觉受体和味觉相关因子的细胞,调控着肠道激素如GLP-1和GIP的分泌以及糖转运体SGLT-1和GLUT-2的表达.甜味剂的刺激影响这些激素的分泌及载体的表达,从而影响机体对葡萄糖的吸收和利用.肠道味觉的研究有助于揭示肠道消化吸收功能的调控机理,同时为糖尿病、肥胖、代谢失调及其它饮食相关疾病的治疗提供新的切入点.主要介绍了肠道粘膜上的味觉受体细胞、味觉的信号转导途径以及甜味感受对肠道激素的分泌和葡萄糖吸收的影响,最后讨论了味觉细胞生物学的发展方向.     

味觉信号的通用编码途径

味觉对于辨别甜味、苦味、酸味、咸味和鲜味 (氨基酸味 )有重要的作用。最近 ,利用遗传学、生物信息学、表达克隆等手段克隆了哺乳动物的味觉受体。甜味和鲜味是由Ｔ1Ｒ家族的三个Ｇ蛋白偶联受体介导的。苦味主要由Ｔ2Ｒ家族约 30个Ｇ蛋白偶联受体所介导。ＴＲＰＭ5是一种新近从味觉细胞中克隆的基因 ,属于ＴＲＰ钙离子通道家族。形态学研究结果表明 ,ＴＲＰＭ5与Ｔ1Ｒ或Ｔ2Ｒ受体共存 ,并且证明ＴＲＰＭ5可以被味觉受体通过磷脂酶Ｃ(ＰＬＣ)所激活。ＴＲＰＭ5或者ＰＬＣβ2基因敲除的小鼠表现出甜味、苦味和鲜味味觉缺失 ,但不影响其酸味和…     

灵长类苦味受体基因研究进展

在鲜味、甜味、苦味、咸味和酸味5种味觉形式中,苦味能避免动物摄入有毒有害物质,在动物的生存中发挥着特别重要的作用。苦味味觉的产生依赖于苦味物质与苦味受体的相互作用。苦味受体由苦味受体基因Tas2rs编码,此类基因在不同物种中数量变化较大以适应不同的需求。目前的研究在灵长类中鉴别出了若干苦味受体的配体,并发现有的苦味受体基因所经受的选择压在类群之间、基因之间甚至同一基因不同功能区之间都存在着变化。本文从苦味受体作用的多样性特点,受体与配体的对应关系、受体基因进化模式与食性之间的关系、苦味受体基因的适应性进化方面对灵长类苦味受体基因进行了综述,以期为苦味受体基因在灵长类中的深入研究提供参考。     

不同感觉系统味觉受体分布、影响因素及应用研究进展

味觉是口中的物质与味觉受体细胞相互作用而产生的一种生理感觉,正常的味觉功能在人类选择食物种类、保证营养摄入、维持酸碱平衡、警惕毒害物质等方面具有重要作用。味觉受体作为味觉产生的感受器,主要分布在口腔感觉系统和胃肠道感觉系统,在其他器官如气管、脾脏等也有表达。导致味觉异常或者障碍的因素均会在一定程度上影响机体的正常生理功能。本文综述了不同感觉系统味觉受体的分布、影响因素,展望了相关研究在食品科学和医药科学开发中的应用前景,为味觉受体的研究提供理论基础。     

SARS冠状病毒S蛋白候选细胞受体氨基肽酶N的基因变异研究

氨基肽酶N是人类冠状病毒HCoV 2 2 9E的细胞受体 ,可能为SARS冠状病毒 (SARS CoV)S蛋白的受体。应用变性高效液相色谱 (DHPLC)技术筛查了正常无关个体中氨基肽酶N编码基因ANPEP的全部外显子及其两侧部分内含子序列。对筛查中DHPLC峰型提示有基因变异存在的DNA片段行PCR产物直接测序 ,共发现 9种单核苷酸多态 (SNP) ,其中 4种为非同义SNP ,分别为T32 1M(96 2C >T)、S6 5 1L(195 2C >T)、S75 2N(2 2 5 5G >A)和G76 4R(2 2 90G >A) ;其余 5种SNP为T795T(2 385C >T)、IVS7+17G >A、IVS14 16A >G、IVS17+12C >G和IVS17+44C >T。这些SNP的发现 ,为SARS CoV的宿主遗传因素研究 ,特别是发现SARS CoV感染和SARS发病的易感基因或抗病基因 ,提供了遗传标记。     

昆虫味觉感受机制研究进展

很多昆虫具有极其灵敏的味觉感受系统, 在其取食选择、 交配和产卵等过程中起重要作用。相对于昆虫的嗅觉机制, 对昆虫味觉感受机制的研究较少。传统的味觉感受研究主要集中在味觉感器外部形态、 味觉电生理和行为学上。近年来随着分子遗传学、 生物信息学和神经生物学技术的应用, 昆虫味觉的研究不断深入, 主要体现在下列两方面： （1）味觉受体方面, 通过分子生物信息学等手段获得了多种昆虫的味觉受体, 不同种昆虫之间受体数目差异较大, 不同受体之间氨基酸的相似性较低。通常, 根据味觉受体配体物质的性质可以把味觉受体分为取食抑制素受体和取食刺激素受体两大类。（2）味觉神经元的投射及味觉编码机制方面, 多个研究表明昆虫外围味觉神经元在中枢神经系统中的投射部位为咽下神经节和后脑, 但是不同性质的受体神经元投射的具体位置有所不同。本文对昆虫味觉感器和神经元的基本特征, 味觉受体的进化、 表达和功能, 味觉神经元在中枢神经系统中的投射, 味觉神经元的编码机制及味觉可塑性等进行了综述。     

冬眠和非冬眠状态达乌尔黄鼠肾单位及相关功能因子的比较

冬眠是动物应对冬季低温和食物匮乏的一种生存策略。达乌尔黄鼠(Spermophilus dauricus)是典型的贮脂类冬眠动物。为研究冬眠动物肾脏的适应机制,本实验采用组织学、血液生化分析及酶联免疫方法检测了夏季活动期(7月)、冬眠期(12月)和早春出眠后(3月)达乌尔黄鼠肾单位形态学及血清肌酐、尿素和抗利尿激素(ADH)的变化,并用qPCR方法检测了肾脏水通道蛋白基因(AQP1、AQP2和AQP3)、ADH受体(V2R)及内皮型一氧化氮合酶基因(eNOS)的表达。结果发现,冬眠期和早春出眠期的达乌尔黄鼠肾小球密度、近曲小管和远曲小管的相对管径、皮质部近曲小管数与远曲小管数比值均低于夏季活动期;冬眠期血清肌酐和尿素浓度高于夏季活动期和早春出眠期,ADH浓度及其受体V2R基因表达低于夏季活动期;冬眠期AQP1基因表达高于早春出眠期,AQP3基因表达低于夏季活动期,AQP2基因表达无显著差异;冬眠期eNOS基因表达低于早春出眠期。这些结果表明冬眠的达乌尔黄鼠表现出较低的肾功能;不同时期的水通道蛋白,eNOS及ADH表现出适应性的功能调节。该实验结果丰富了对冬眠动物肾脏适应机制的认识。     

犬MC1R基因的分子进化分析

黑素皮质素1型受体 (melanocortin 1 receptor, MC1R)基因具有调节哺乳动物细胞黑色素形成的作用, 因此被认为是影响犬毛色的重要候选基因。基于NCBI数据库上发表的犬等10个动物种MC1R的氨基酸序列和cDNA序列, 利用生物学软件和网络信息资源, 对犬等10种脊椎动物进行了分子进化分析。结果表明: (1) 基于MC1R氨基酸序列的聚类分析显示, 10个物种明显归为2类, 7个哺乳动物种为一紧密类群, 鸡与斑马鱼和河豚为一松散类群, 该聚类结果与公认的动物分类及进化关系密切吻合; (2) PAML的Branch模型预测显示, 犬、猪、猫在与牛的分化过程中MC1R受到正向选择作用(w =90.8177); Site模型预测显示, 犬MC1R的2V、25E、184N、197V、314L为正选择氨基酸位点; (3) 染色体连锁群比较分析显示, “ZFP276-MC1R-GAS8”基因连锁关系在人、黑猩猩、鸡和犬中保持一致。     

组胺H1受体功能及调节机制研究进展

组胺1型受体(H1R]受体作为组胺最主要的受体亚型,广泛分布于中枢和外周神经末梢,随着各类新型H1受体桔抗剂的发现和基因敲除动物的应用,H1R的功能研究及其活化调节机制研究也不断深入.组胺通过H1R参与调节机体多种重要的生理病理功能,如参与炎症反应、疼痛反应、血管调节、认知功能、睡眠清醒节律、饮食节律和肥胖等.H1R活化可激活磷脂酶C(PLC),PLC水解1,4,5-磷脂酰二磷酸盐产生甘油二酯(DAG)和肌醇三磷酸(IP3),后者激活细胞内Ca2+通道,活化氮氧化物合成酶,最终生成NO和鸟苷酸环化酶(cGMP),并引起钾通道开放,导致超极化;也可激活磷脂酶A2(PLA2)形成花生四烯酸(AA).H1R可通过活化其基因转录水平进行上调.本文就近十年来国外相关进展情况做一综述.     

蛋白激酶D1催化结构域在昆虫细胞/杆状病毒表达系统内的表达、纯化和活性测定

蛋白激酶D(Protein kinase D,PKD)是一种新的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族和甘油二酯(Diacylglycerol,DAG)受体,参与细胞内多种生理生化过程。为获得高纯度的PKD1的催化结构域(PKD1-cat)用于晶体学结构的研究,将带有GST标签的PKD1-cat基因克隆到杆状病毒转移载体pFastBac1中,构建了重组质粒。将重组质粒转化到含穿梭载体Bacmid的DH10Bac感受态细胞中,转座后获得了含目的基因GST-PKD1-cat的重组Bacmid。重组Bacmid DNA转染Sf9昆虫细胞后,获得重组杆状病毒并扩毒。将毒种以5 PFU/cell的感染复数感染悬浮培养的T.ni昆虫细胞,SDS-PAGE和Western blotting检测表达产物。结果显示,表达产物在分子量约68 kDa处有一特异条带可与GST单克隆抗体发生反应。经谷胱甘肽琼脂糖凝胶亲和层析纯化和PreScission Protease切除GST标签后,得到了纯度很高的分子量约42 kDa的目的蛋白PKD1-cat。体外PKD激酶活性实验结果显示,随着PKD1-cat浓度的增加,激酶活性增高。这些结果显示截短的重组PKD1-cat有很高的催化活性和纯度,为采用核磁共振或晶体学方法解析PKD1-cat的三维结构奠定了基础。     

LXRs激动剂T0901317对成人骨骼肌细胞FAT／CD36基因mRNA表达的影响

目的：探讨肝核受体LXRs激动剂T0901317对正常人骨骼肌细胞中FAT／CD36基因mRNA表达的影响。方法：将原代培养的5例成人骨骼肌细胞分为用肝核受体LXRs激动剂39901317（1μmol／L）作用组、T0901317（0．5μmol／L）作用组和阴性对照组,作用24h后采用sYBR Green Ⅰ实时荧光定量PCR法检测各组成人骨骼肌细胞FAT／CD36基因mRNA表达水平,并用2^-^△△Ct方法进行比较分析。结果：①以浓度为1μmol／L的T0901317作用组和0．5μmol／L的T090131作用组和对照组样本的均数进行方差分析,差别有统计学意义（P〈0．01）。②浓度为1μmol／L的T0901317作用组和0．5μmol／L的T090131作用组成人骨骼肌细胞中FAT／CD36基因的mRNA表达分别是对照组的3．03倍和2．91倍。结论：肝核受体LXRs激动剂T0901317能够提高成人骨骼肌细胞中FAT／CD36基因mRNA的表达水平,提示30901317有加快骨骼肌细胞内脂肪酸的堆积作用,推测IXRs激动剂T0901317可能会增加糖尿病患者骨骼肌胰岛素抵抗的风险。     

巢式PCR克隆猪T细胞表面抑制性受体PD-1全长基因

为了获得猪T细胞表面抑制性受体PD-1的全长基因,本研究根据猪T细胞表面抑制性受体PD-1的c DNA序列,设计合成2对引物P1/P2、P3/P4,并在P1和P2的5'端分别引入Eco RⅠ和XhoⅠ酶切位点。应用巢式PCR技术从感染猪瘟病毒(CSFV)石门株的猪外周血单个核细胞中,扩增获得了大小为866 bp的基因片段。将扩增的目的基因回收、纯化,克隆至p MD-18 T克隆载体,转化宿主菌DH5α。菌液PCR和质粒PCR选择可疑阳性重克隆质粒,抽提质粒,然后用Eco RⅠ、XhoⅠ双酶切鉴定,最后进行基因序列测定。结果表明,成功构建猪PD-1全长基因的重组质粒(p MD-PD1)。     

成纤维细胞生长因子(FGF)受体-2参与FGF-21介导的糖代谢活性

最近发现,FGF-21具有很强的调节血糖和血脂的作用,已经成为糖尿病研究领域的新热点,但是其功能受体和作用机制还不清楚．前期结果表明,FGF-21促进3T3L1脂肪细胞代谢葡萄糖,对前脂肪细胞无作用,说明脂肪细胞表达FGF-21功能受体．以3T3L1 脂肪细胞为靶标,旨在寻找FGF-21的功能受体．结果表明,FGF-21可与3T3L1脂肪细胞膜蛋白形成FGF-21/受体复合物,免疫检测结果发现,FGF-21/受体复合物中含有FGF受体-2(FGFR-2)．为明确FGF-21/FGFR-2的特异性关系,系统研究了FGFR-2对FGF-21刺激后的酪氨酸磷酸化反应．结果表明,虽然前脂肪细胞和脂肪细胞均表达FGFR-2,但是FGF-21只诱导脂肪细胞中表达的FGFR-2磷酸化,对前脂肪细胞表达的FGFR-2无作用,与葡萄糖吸收试验相符．FGF-21不仅可使原位表达的FGFR-2磷酸化,还可使异位表达的FGFR-2磷酸化．克隆后测序分析结果表明,FGFR-2Ⅲc是3T3L1脂肪细胞表达的主要FGFR-2类型．这些结果提示,FGFR-2Ⅲc是FGF-21的功能受体,参与FGF-21在脂肪细胞介导的糖代谢活性．此外,系统分析了FGFR-2在3T3L1分化过程中的差异表达,为FGF-21在前脂肪细胞和脂肪细胞中的功能差异提供了依据．     

发现舌头上的两个味觉受体

马里兰Ｂｅｔｈｅｓｄａ的牙齿与颅面国家研究院的ＮｉｃｈｏｌａｓＪ．Ｐ．Ｒｙｂａ领导的研究组与圣地亚哥的加州大学ＨｏｗａｒｄＨｕｇｈｅｓ医学中心的ＣｈａｒｌｅｓＳ．Ｚｕｋｅｒ领导的研究组在２月１９日的《Ｃｅｌｌ》上报道他们合作鉴定了舌头上两个味觉受体。舌前部散布着象小岛一样的味蕾上集中了带有味觉受体的味觉细胞。１９９６年曾发现感觉肉鲜味的味觉受体。Ｚｕｋｅｒ研究组与Ｒｙｂａ研究组分析了舌前部味觉细胞的基因活性，他们筛选了数以百计的活性基因，发现了一个称为ＴＲ１的基因，它编码有点象谷氨酸与信息素受体…     

味觉刺激后瘦素及其受体表达的变化

目的 :研究经口腔味觉刺激后 ,大鼠血清瘦素水平和脑瘦素受体表达情况。方法 :给大鼠口腔味觉刺激 ,味觉刺激物包括 3mol/L蔗糖 ,5mmol/L糖精钠 ,0 .1mol/LNaCl,0 .0 1mol/LHCl,1mmol/L奎宁H2 SO4和 0 .1mol/L谷氨酸钠 ,采用大鼠瘦素放免试剂盒测定血清瘦素水平。应用免疫组织化学ABC法对大脑切片进行染色 ,一抗为特异性羊抗瘦素受体IgG。 结果 :与对照组 (以蒸馏水代替味觉刺激物 )相比 ,仅甜味组 (包括蔗糖和糖精钠 )血清瘦素水平升高 (P <0 .0 5 )。杏仁核、下丘脑、臂旁核和孤束核等与味觉和摄食明显相关的核团均存在瘦素受体免疫反应 (LR IR)阳性细胞 ,但是阳性细胞数目在味觉刺激组和对照组间无显著性差异。结论 :给大鼠甜味觉刺激后 ,血清瘦素水平升高。并且杏仁核这个在摄食的发动和引导中起重要作用的核团存在LR IR阳性细胞。这些结果提示瘦素可能通过调节味觉感受而影响摄食 ,有必要对瘦素在味觉感受方面的作用进一步研究     

成纤维细胞生长因子（FGF）受体-2参与FGF-21介导的糖代谢活性米

最近发现,FGF-21具有很强的调节血糖和血脂的作用,已经成为糖尿病研究领域的新热点,但是其功能受体和作用机制还不清楚．前期结果表明,FGF-21促进3T3L1脂肪细胞代谢葡萄糖,对前脂肪细胞无作用,说明脂肪细胞表达FGF-21功能受体．以3T3L1脂肪细胞为靶标,旨存寻找FGF-21的功能受体．结果表明,FGF-21可与3T3L1脂肪细胞膜蛋白形成FGF-21／受体复合物,免疫检测结果发现,FGF-21／受体复合物中含有FGF受体-2（FGFR-2）．为明确FGF-21／FGFR-2的特异性关系,系统研究了FGFR-2对FGF-21刺激后的酪氨酸磷酸化反应．结果表明,虽然前脂肪细胞和脂肪细胞均表达FGFR-2,但是FGF-21只诱导脂肪绌胞中表达的FGFR-2磷酸化,对前脂肪细胞表达的FGFR-2无作用,与葡萄糖吸收试验相符．FGF-21不仅可使原位表达的FGFR-2磷酸化,还可使异位表达的FGFR-2磷酸化,克隆后测序分析结果表明,FGFR-2Ⅲc是3T3L1脂肪细胞表达的主要FGFR-2类型．这些结果提示,FGFR-2Ⅲc是FGF-21的功能受体,参与FGF-21在脂肪细胞介导的糖代谢活性．此外,系统分析了FGFR-2在3T3L1分化过程巾的差异表达,为FGF-21在前脂肪细胞和脂肪细胞中的功能差异提供了依据．     

哺乳动物味蕾细胞分型及其细胞间信息传递

味觉是动物基本的生理感觉之一,在人类的感官研究方面,味觉一直滞后于视觉、嗅觉、触觉和听觉.味蕾是味觉的主要感受器,由于传统的细胞生物学研究手段很难在味觉研究中得到应用,人类和动物味觉的信号传递与编码机制目前还处于探索阶段,是目前的研究热点之一.近年来,随着现代分子细胞生物学和微电子传感器技术的发展和应用,味觉研究取得了较大进展.本文主要对近年来对味蕾结构和味细胞间的信号传递研究成果进行了综述,重点介绍了味细胞分型及其特征、味蕾细胞间信号传递途径及其编码机制.