Battling for Ribosomes: Translational Control at the Forefront of the Antiviral Response

In the early stages of infection, gaining control of the cellular protein synthesis machinery including its ribosomes is the ultimate combat objective for a virus. To successfully replicate, viruses unequivocally need to usurp and redeploy this machinery for translation of their own mRNA. In response, the host triggers global shutdown of translation while paradoxically allowing swift synthesis of antiviral proteins as a strategy to limit collateral damage. This fundamental conflict at the level of translational control defines the outcome of infection. As part of this special issue on molecular mechanisms of early virus–host cell interactions, we review the current state of knowledge regarding translational control during viral infection with specific emphasis on protein kinase RNA-activated and mammalian target of rapamycin-mediated mechanisms. We also describe recent technological advances that will allow unprecedented insight into how viruses and host cells battle for ribosomes.     

昆虫变态发育过程中的细胞自噬和凋亡

在昆虫变态期,幼虫组织发生退化或消亡,原因在于蜕皮甾醇激素（ecdysteroid）,即通常所说的蜕皮激素,诱导这些组织的细胞发生了自噬(autophagy)和凋亡(apoptosis)的程序性细胞死亡(programmed cell death,PCD)。一般情况下,自噬途径构成一种饥饿应激适应性以避免细胞的死亡,表现为低水平Cvt泡(Cvt vesicle)和自噬体(autophagosome)对部分胞质溶胶、蛋白聚集体和细胞器的吞噬和降解。昆虫进入变态发育时,由于蜕皮激素的激活,由遗传级联系统调控的PCD机制被启动,低水平的常态自噬转入高水平的自噬并同时诱发凋亡,细胞进入不可逆的死亡,导致幼虫组织在变态期退化或消亡。对果蝇Drosophila变态期PCD机制中最重要的发现是:（1）在自噬发生的PI3KⅠ- Tor 和 PI3KⅢ的分子通路中,由自噬相关蛋白Atg1引发的高水平自噬能够诱导凋亡;（2）蜕皮激素诱导表达的βFTZ-F1,E93,BR-C,E74A等转录因子不但激活凋亡的Caspases通路,还能诱导自噬的发生。     

mirRNA-17-5p抑制物对骨肉瘤细胞系SOSP_9607增殖和凋亡的影响

目的:探讨miR-17-5p抑制物对于骨肉瘤细胞系SOSP_9607细胞增殖和凋亡的影响.方法:四甲基偶氮唑蓝(MTT)法测定细胞增殖,进一步计算抑制率,流式细胞仪测定细胞凋亡.将SOSP_9607细胞分为对照组和实验组,对照组分为阴性对照和正常细胞对照组.实验组采用miR-17-5p抑制物(hsa-miR-17-5p inhibitors)抑制SOSP_9607细胞内miR-17-5p的活性.结果:与对照组相比,实验组显著抑制SOSP_9607细胞的增殖,有明显的剂量依赖性(P<0.01).随着浓度从50 nmol/L逐渐增加至200 nmol/L,抑制率逐渐增高(P<0.01).实验组凋亡率(9.6±1.8)%与阴性对照组凋亡率(3.5±0.4)%相比明显增高(P<0.01).结论:miR-17-5p抑制物通过抑制SOSP_9607细胞中miR-17-5p的活性对SOSP_9607细胞的增殖和凋亡发挥重要作用.     

胰岛素对PC12细胞神经型一氧化氮合酶表达及活性的影响

为探讨胰岛素对神经细胞中神经型一氧化氮合酶（nNOS）的表达及活性的影响,应用流式细胞术、原位杂交、电子自旋共振等技术方法研究胰岛素对PC12细胞中神经型一氧化氮合酶的影响.胰岛素作用PC12细胞9 h 后,神经型一氧化氮合酶的免疫荧光强度显著升高,且呈浓度依赖关系,其最大效应为对照的(155±13)%(P＜0.01, n=3, t-test).加入胰岛素(16 mU/L, 6 h)也能够显著上调nNOS mRNA的表达,为对照的(182±13)%(P＜0.01, n=3, t-test).另外加入胰岛素(16 mU/L)作用9 h后,神经型一氧化氮合酶的活性也显著升高,为对照的(167±15)%(P＜0.01, n=4, t-test).由上述结果可知,胰岛素对PC12细胞的神经型一氧化氮合酶的表达及活性有上调作用.     

细胞命运,生死攸关

细胞凋亡是细胞生命活动中一种预定的、并受到严格控制的程序性死亡,它是细胞内一系列促凋亡因子和抗凋亡因子相互作用后获得平衡的结果。细胞凋亡的调控可以发生在表观遗传、转录、翻译、修饰、转运等不同水平,也可以发生在细胞不同的区域,如细胞核、胞质、线粒体、质膜等处。作者近年来发现的新的促/抗凋亡因子从多种不同的角度去诠释细胞凋亡网络的调控。例如,Caspase新的激活机制;凋亡蛋白磷酸化和泛素化修饰以及蛋白通过对中间纤维的影响来诱导线粒体介导的凋亡等等。另外,对凋亡信号如何从胞核流向胞质进而促发线粒体引起的凋亡途径也进行了描述。这些新的凋亡调控机理进一步证明了,细胞凋亡可以发生在细胞生长发育不同的时相和空间,并存在着一个极其复杂的信号传递网络,这一调控网络一旦失去平衡,细胞会引发肿瘤。     

用于生产重组蛋白药物的抗凋亡CHO宿主细胞株的建立

哺乳动物工程细胞在大规模培养生产重组蛋白时很容易发生细胞凋亡,从而导致生产过程提前终止,造成生产成本高昂。细胞代谢产物氨已被证明可以促进细胞凋亡,而线粒体膜整合蛋白Bcl-2可以通过促进线粒体膜完整性而抑制细胞凋亡。本实验应用谷氨酰胺合成酶加压系统在CHO工程细胞中高效表达中国仓鼠Bcl-2蛋白,使细胞具有抗凋亡能力的同时,利用谷氨酸和氨合成谷氨酰胺而有效降低培养基中氨的含量,从而达到抑制细胞凋亡的目的。     

电针诱导心肌缺血大鼠延髓头端腹外侧区nNOS和iNOS差异表达

许多研究表明,延髓头端腹外侧区(rostral ventrolateml medulla,RVLM)的NO/NOS系统参与心血管活动的中枢调节.本实验以结扎Wistar大鼠左冠状动脉前降支法建立急性心肌缺血(acute myocardial ischemia,AMI)动物模型,观察针刺"内关"穴改善AMI大鼠的心功能作用,同时检测大鼠RVLM区神经元型一氧化氮合酶(neuronal nitric oxide synthase,nNOS)和诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)表达的变化,进而探讨针刺治疗AMI的中枢机制.实验观察显示,AMI大鼠心功能各项指标减弱,伴随外周血去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)和脑钠肽(brain natriuretic peptide,BNP)水平显著升高,同时RVLM区nNOS阳性神经元数和nNOS mRNA表达升高,而iNOS水平则降低.针刺"内关"穴(Pe 6)(每天30 min,连续5天)改善心功能,降低AMI大鼠血清中NE和BNP的水平,同时升高iNOS并降低nNOS在RVLM的表达.以上结果提示,针刺治疗心肌缺血的同时可以调节iNOS/NO和nNOS/NO在RVLM的变化,这可能与针刺通过调节RVLM区的NO含量进而降低交感传出,从而改善AMI大鼠的心功能有关.     

姜黄素诱导肿瘤细胞凋亡的研究进展

姜黄素是从姜科植物的根茎姜黄中提取的一种植物多酚,具有抗炎、抗氧化、抗凝、抗动脉粥样硬化、抗肿瘤等药理作用。本文综述了姜黄素诱导肿瘤细胞凋亡的分子生物学机制研究进展。     

rhddADAM15抑制肝癌细胞Bel-7402增殖的作用研究

ADAMl5属于跨膜蛋白ADAM家族中的一员,在乳腺癌、宫颈癌、卵巢癌等多种实体瘤中均发现其表达量提高。ADAMl5在降解细胞外基质、介导细胞的黏附、细胞间信号转导及在肿瘤发展进程中起到重要作用。因其去整合素区域含有RGD序列,ADAMl5可与多种整合素相互作用。在前期工作中,实验组利用大肠杆菌表达系统表达了重组人ADAMl5去整合素区域蛋白,记作rhddADAMl5。该研究将进一步针对rhddADAMl5抑制肝癌细胞Bel-7402增殖的机理进行分析及探讨。SRB法显示,rhddADAMl5可抑制Bel-7402细胞增殖并呈剂量依赖性,IC50为1．14gmol／L;利用DAPI核染发现,rhddADAMl5可显著诱导Bel-7402细胞凋亡;流式细胞仪分析发现,rhddAD—AMl5浓度为6gmol／L时,（87．44±7．25）％的细胞发生凋亡;PI单染分析细胞周期表明,rhddADAMl5作用后,部分Bel-7402细胞周期被阻滞于S期及G2／M期,并呈剂量依赖性,4gmol／LrhddADAMl5处理后G0／Gl期含量下降约14％;Westernblot分析显示,rhddADAMl5可下调Bel-7402细胞周期蛋白CDC26的表达,抑制CDC2-TyrM的去磷酸化,引起G2／M期的阻滞。     

Survivin as a target for new anticancer interventions

Survivin is a member of the inhibitor of apoptosis protein (IAP) family, that has been implicated in both control of cell division and inhibition of apoptosis. Specifically, its anti-apoptotic function seems to be related to the ability to directly or indirectly inhibit caspases. Survivin is selectively expressed in the most common human neoplasms and appears to be involved in tumor cell resistance to some anticancer agents and ionizing radiation. On the basis of these findings survivin has been proposed as an attractive target for new anticancer interventions. Several preclinical studies have demonstrated that down-regulation of survivin expression/function, accomplished through the use of antisense oligonucleotides, dominant negative mutants, ribozymes, small interfering RNAs and cyclin-dependent kinase inhibitors, increased the apoptotic rate, reduced tumor-growth potential and sensitized tumor cells to chemotherapeutic drugs with different action mechanisms and gamma-irradiation in in vitro and in vivo models of different human tumor types.