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基于序列与结构域相似性的蛋白质直系同源聚类研究
目的 探讨直系同源蛋白质聚类分析的方法,为高效、快速的直系同源蛋白质聚类分析研究提供有效帮助.方法 基于蛋白质序列的相似性和结构域的相似性,提出一种直系同源蛋白质聚类方法,实现了直系同源蛋白质的快速、精确聚类.结果 对人类、酵母、蠕虫、果蝇、拟南芥和斑马鱼等六种真核生物序列直系同源蛋白质的聚类分析,结果明显优于NCBI和TIGR的聚类结果.结论 利用蛋白质序列的相似性和结构域的相似性,可以有效筛选出假的同源关系,进而显著提高直系同源蛋白聚类的精确性和紧密性.
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含ITIM的新型膜蛋白分子LLIR及其跨膜缺失突变体的克隆与功能研究
树突状细胞(dendritic cells, DCs)是重要的抗原提呈细胞,其部分功能需要通过膜受体来介导,研究DCs表面的受体是了解抗原提呈功能机制的途径之一.研究得较早的与DCs功能相关的膜表面分子有DEC-205和MMR,这两个分子都是Ⅰ型跨膜蛋白,胞外含有数个C型lectin结构域,对于DCs摄取抗原的功能很重要.另外,也有带lectin结构域的Ⅱ型跨膜分子被发现,如CLEC-1、CLEC-2、Dectin-1、Dectin-2,这些分子的胞外段都含有一个CRD,除了在DCs表达以外,也在髓系细胞和单核细胞中表达.
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MIP2通过VDAC1相互作用保护氧化应激损伤的心肌细胞
目的:Mip2是心肌缺血后适应的一个分子靶点,其表达能抑制氧化应激诱导的心肌细胞凋亡。基于MIP2为WD蛋白,本科室冯衍生博士利用大鼠心肌缺血再灌注动物模型,对MIP2可能的相互作用蛋白进行了筛选,质谱鉴定了若干个蛋白质,其中包括VDAC,但VDAC包括VDAC1、VDAC2和VDAC3,它们与MIP2的关系尚不清楚。本研究在此基础上进一步深入探讨MIP2的心肌细胞保护机制。方法:首先构建了MIP2和VDAC真核表达载体,利用了基因共转染探讨MIP2与VDAC可能的相互作用;然后采用不同的抗体免疫共沉淀加Western blot免疫印迹技术,主要探讨MIP2与VDAC1的相互作用;利用免疫荧光定位探讨MIP2与VDAC1在H9c2细胞内的分布;采用MIP2的结构突变,研究MIP2与VDAC1相互作用的结构域;后通过MIP2的全长与突变体探讨其对H9c2心肌细胞膜电位与细胞死亡率的影响,观察MIP2及其与蛋白相互作用对氧化应激损伤心肌细胞的保护作用。结果:MIP2与VDAC基因共转染后免疫共沉淀加Western blot 鉴定,结果显示MIP2与VDAC1和VDAC2有相互作用关系,与VDAC3无相互作用;GFP与VDAC1抗体免疫共沉淀进一步证明了这种相互作用;细胞免疫共定位显示,MIP2与VDAC1分布于细胞同一区域,支持其在细胞中存在相互作用;MIP2结构突变显示,位于其C端的WD40是与其它蛋白相互作用的结构域。心肌细胞转染基因后施以氧化应激处理,结果显示,虽然MIP2全长能抑制氧化应激诱导的H9 c2心肌细胞线粒体膜电位降低和细胞死亡,但其蛋白结合结构域不能有效抑制这种诱导性的膜电位降低与细胞死亡。结论:VDAC1是MIP2的一个作用靶点,MIP2 C端的WD40是其与VDAC1相互作用的一个结构域。 MIP2能抑制氧化应激诱导的心肌细胞线粒体膜电位降低与细胞死亡,其机制可能与调节VDAC1有关。
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隐性纯合LDLR基因突变发现与功能分析
家族性高胆固醇血症( familial hypercholesterolemia , FH)是一种常染色体显性单基因遗传性疾病。世界范围内FH杂合患者的发病率为1/500,纯合子患者症状严重,发病率为1/1000000。我们近诊断一位32岁女性FH伴早发冠状动脉粥样硬化性心脏病患者,血清总胆固醇含量12.99 mmol/L,其父母血脂水平正常。随后,我们应用高通量测序对患者及其母亲进行外显子组分析,测序数据首先与GRCh37数据库进行比对,将比对后检测到的同义突变、位于非编码区的突变以及数据库中已有的SNP筛除。根据其可能的遗传方式,按照常染色体隐性模式进一步筛选,发现148个插入/缺失突变,26个单碱基突变(包括1个无义突变和25个错义突变);对基因突变位点功能筛查和验证分析后,终发现了一个新的隐性纯合基因突变。该突变为LDLR基因第15个外显子的无义突变位点,该外显子编码O-糖链接结构域。研究中分别构建LDLR基因野生型及突变型表达质粒, Western blot结果显示,突变后的LDLR蛋白仍然可以正常表达,推测发生在O-糖链接结构域的突变可能影响LDLR蛋白在细胞膜上的正确定位,从而无法正常清除血浆中的LDL,终导致FH的发生。本次研究发现了一个新的位于LDLR基因中的隐性纯合突变,进一步丰富了LDLR基因的突变研究数据,也为FH的基因诊断提供更多的依据。
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结直肠癌BH3-only蛋白的基础研究及其临床意义
BH3-only蛋白是近年来研究比较热门的Bcl-2家族中具有凋亡启动作用的亚家族.BH3-only蛋白亚家族仅含Bcl-2家族4个同源结构域(BH1~4)中的BH3域,而BH3域被认为是细胞凋亡起始的必需因子.BH3-only亚家族主要包括P53正向细胞凋亡调控因子(P53 upregulated modulator of apoptosis,PUMA)、Bcl-2相互作用细胞死亡介导因子(Bcl-2 interacting mediator of cell death,BIM)、Noxa、Bad和Bmf等.
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核受体结合域蛋白2的研究进展
核受体结合域蛋白2(NSD2)是含有SET结构域的一种组蛋白赖氨酸甲基转移酶,它是NSD蛋白家族(NSD1、NSD2和SD3)的成员之一,与WHSC1(Wolf-Hirschhorn syndrome candidate 1)/MMSET(Multiple Myeloma SET domain)同名.目前,国外有关NSD2的研究较多,而国内较为罕见.阅读相关外文文献可知对于NSD2的具体生理催化活性尚存在争议,比如不同的研究表明NSD2能使不同的组蛋白赖氨酸位点(如H3K4、H3K27、H3 K36和H4K20等[1-4])甲基化.近年来,国外学者研究较多的是NSD2与疾病尤其是肿瘤之间的关系,多项研究结果表明在人类的多种肿瘤中可以检测到NSD2的表达,并且NSD2与大多数肿瘤的进展、转移和预后有关,并提出NSD2可能作为治疗癌症的新靶点.现就NSD2的相关研究进展进行综述.
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TFF2基因调控相关因子在胃癌中的作用及调控机制
三叶因子家族(trefoil factor family,TFF)是胃肠道黏液细胞分泌的具有一个或多个三叶结构域的小分子蛋白质多肽,主要功能是保护黏膜、促进损伤黏膜修复.近年来的研究表明,TFF2与肿瘤尤其是胃癌关系密切.现就TFF2的结构及其调控相关因子在胃癌发生、发展中的作用机制做一综述.
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EB病毒潜伏膜蛋白1的研究进展
EB病毒(Epstein-Barr Virus,EBV)是一类全球性分布、人群感染率较高的单纯疱疹病毒家族成员之一,是一种线状双链DNA病毒,感染者体内终生潜伏存在,有致瘤性.编码LMP1的基因位于EB病毒基因组U5-TR区的BNLF-1基因,为BamHI Nhet区域,由ED-L1和L1-TR激活子所控制.LMP1是由386个氨基酸残基组成的跨膜蛋白,分子大小为62kd,由3种不同的结构域组成.氨基端功能区与LMP1在胞膜上的定位和聚合作用相关.六个跨膜区在胞膜上能寡聚化,启动LMP1信号传导.LMP1是被确证具有瘤基因编码蛋白特性的重要EB病毒基因产物.其信号传导途径和生物学功能等方面成为EBV的分子生物学研究的热点.
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泛素连接酶 E3 Nedd4结构域家族对成骨细胞增殖成熟分化的调节
泛素蛋白酶体系统所介导的泛素化修饰在蛋白质的定位、代谢、调节和降解中都起着十分重要的作用,可以说泛素蛋白酶体降解系统是调控蛋白质动态平衡一个必不可少的过程[1]。这一系统中,泛素连接酶 E3作为关键酶,负责确定蛋白质泛素化的特异性,识别靶蛋白底物,并引发蛋白酶体降解蛋白质。所以,E3泛素连接酶是整个泛素化修饰过程的关键因子。在骨骼系统中,成骨细胞作为骨形成的主要功能细胞,其增殖、分化、成熟等各个阶段受到各种细胞因子、转录因子和信号通路的调控。神经前体细胞表达发育调控样蛋白4(Nedd4)是泛素连接酶 E3中具有 E6同源相关蛋白羧基端结构域(HECT 结构域)家族的重要组成部分[2]。此家族的多个成员能够通过泛素化作用调控与成骨细胞增殖分化凋亡相关的信号通路,如转化生长因子-β(TGF -β)和骨形态发生蛋白(BMP)、磷酸化的促分裂原活化蛋白激酶2(MEKK2)等经典通路。所以,泛素蛋白酶体系统也与成骨细胞的周期、增殖、凋亡、分化等活动密切相关。泛素化酶尤其是 Nedd4泛素连接酶 E3家族在其中的作用机制如能被阐明,对解释多种骨科疾病如骨质疏松的发生机制以及治疗靶点有重要意义。近年来,除了经典通路的调节以外,对Nedd4家族的研究也有了很多新的突破。本文就近年来关于泛素连接酶 E3 Nedd4家族调控成骨细胞增殖、分化、凋亡过程的新研究进展综述如下。
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泛素连接酶 Cullin3的研究进展
泛素-蛋白酶体系统( ubiquitin-protesome system )被认为是生物体内为主要的蛋白质选择性降解方式[1],被发现存在于细胞质和细胞核中参与调控包括细胞周期、信号转导、病毒感染、生长发育等几乎所有的生命过程中,而它的减少对人类的某些疾病如:恶性肿瘤、糖尿病、高血钾、高血压等病理过程的进展有至关重要的作用[2-3]。 E3泛素连接酶( E3 uibiquitin ligases )是泛素-蛋白酶体系统中大的一个家族体系。到目前为止被发现的泛素连接酶已有500多种,它主要划分为两大亚家族:第一类是拥有HECT结构域的E3泛素连接酶;另一类则是含有RING结构域的E3泛素连接酶[4-5],由于它们都具有保守的CUL同源结构域,因此又被称为Cullin-Ring E3泛素连接酶( cullin-RING-based E3-ligases,CRLs)。含有RING结构域的E3泛素连接酶是一个庞大的E3泛素连接酶类群,其调控机体内细胞周期蛋白和转录因子,约占整个泛素-蛋白酶体系统的20%[6]。 Cullin蛋白家族在不同物种之间是高度保守的[8],在哺乳动物中通过N端结构域连接不同的结合蛋白,主要划分为Cullin1、2、3、4A、4B、5和77个亚型[7-8]。 Cullin3是Cullin蛋白家族亚型中的一种,由于其复杂的结构及其在细胞周期、信号转导、发育等生理过程中的重要作用,越来越成为蛋白泛素化降解领域的热点。本文主要从Cullin3的结构、分子调控功能、自身活性调控和临床相关疾病等几个方面进行综述。
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细胞凋亡相关基因APG诱导肝癌细胞凋亡实验研究
APG基因是Bcl-2家族中一员,与Bcl-2家族的广泛氨基酸同源性主要表现在高度保守的BH1和BH2结构域.APG过表达能够对抗Bcl-2抑制细胞凋亡的活性,在促凋亡因素的刺激下Bcl-2/APG的比值将决定细胞的生与死.本研究旨在研究APG基因转染HCC-9204细胞能否诱导该细胞发生凋亡,从而探讨APG基因成为肿瘤基因治疗靶基因的潜在可能性.
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STAT3与卵巢癌的关系研究进展
信号转导和转录激活因子(signal transducer and activator of transcription , STATs)是一类调节相关基因转录,并参与细胞的增殖、分化、炎症和免疫反应的转录因子。STATs家族成员具有高度保守结构和功能域,即:N-末端卷曲螺旋结构域、DNA结合结构域、连接区、SH2结构域和C端激活结构域。其中N-末端卷曲螺旋结构域可与蛋白之间相互作用进而影响其转录;同时也能够增强二聚化 STATs 与 DNA 的结合能力;连接区影响DNA结合的稳定性及转录小体的装配。 SH2结构域在激活STAT单体磷酸化形成二聚体的过程中具有重要作用;STATs可被上游的细胞因子、生长因子和其他多肽配体激活。细胞因子结合到细胞表面受体可通过激活 JAK 激酶家族,促进胞质中STATs 聚集并磷酸化从而被激活。STATs也可通过酪氨酸磷酸化途径激活并引起其二聚化及转位入核,从而调节靶基因的转录。目前已发现STATs家族成员主要包括 STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5α、STAT5β和STAT6。其中,STAT3在大多数肿瘤中过度或持续激活,如宫颈癌、乳腺癌、头颈部鳞状细胞癌、前列腺癌和白血病等。因此, STAT3被认为是一种致癌基因。新的研究表明, STAT3在正常卵巢组织细胞中低表达,而在卵巢癌细胞中高表达[1]。本文综述了近年来STAT3与卵巢癌发生发展及对化疗药物耐药的相关研究进展。
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GP73、可溶性GP73与肝脏疾病的研究进展
近年来,学者发现Ⅱ型高尔基体膜蛋白(GP73,golgi protein 73)在各种肝脏疾病中出现高表达,尤其是在肝癌患者当中表达明显升高,诊断肝癌具有比AFP更高的敏感性,有可能成为早期肝癌的血清标志物.而sGP73(soluble GP73),即血清中可溶性GP73,分子量较GP73稍小,被认为是从完整的GP73分子上释放出来的部分结构域[1].现将GP73、可溶性GP73与肝脏疾病的研究进展做一综述.
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Argonaute家族与肿瘤的研究进展
Argonaute 家族是一类序列高度保守的蛋白质.分子量约为100 kda,与非编码小RNA(如miRNA,siRNA,piRNA等)紧密相关.该蛋白家族均具有特征性的位于序列中间呈月牙形的PAZ(取名于3个主要的Ago蛋白质,即Piwi、Ago和Zwille[1])结构域和位于C末端的具有潜在RNaseH核酸内切酶活性、作为RNA诱导沉默复合体(RNA-induced silencing complex,RISC)酶切割活性中心的PIWI结构域[2].
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拉米夫定治疗慢性乙型肝炎产生 YMDD变异及其处理
拉米夫定( LAM)是一种核苷类抗病毒药物,主要用于慢性乙型肝炎的治疗. LAM对乙型肝炎病毒 DNA( HBVDNA)的降低具有较好的效果,但长期使用易致 HBV多聚酶结构域 C的酪氨酸-蛋氨酸-天冬氨酸-天冬氨酸( YMDD)基序发生变异,导致治疗失败.因此,如何对 YMDD变异进行正确的诊断和处理,对乙型肝炎患者抗病毒治疗成功与否至关重要.本文就 LAM治疗慢性乙型肝炎致 YMDD变异的作用机制、临床表现和处理作一综述.
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凋亡抑制蛋白Livin与胃癌的研究进展
Livin是一种新发现的凋亡蛋白抑制基因,具有特异的氨基酸重复序列(BIR)和环指状结构域(RING),可以通过多种途径发挥抑制细胞凋亡作用.
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单链抗体及其应用
自从Kohler,Milstein首先创立杂交瘤技术以来,人们对抗体在理论和实践应用上都取得了极大的进展.抗体是四链结构的,由二条220个氨基酸残基的轻链和二条约440个氨基酸残基的重链构成,这些链中,每110个氨基酸折叠成一个三维构象上保守的结构域,这些结构域缔合成为不连续的结构域串.
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LIM矿化蛋白-1发挥成骨效应的机制探讨
近来大量研究证实,LIM矿化蛋白-1(LMP-1)是一种细胞内骨架蛋白,属于PDZ-LIM蛋白家族,参与细胞成骨分化的早期阶段;其不同结构域各有其独特的作用,它们可通过招募多种成骨因子、促进细胞增殖、上调成骨相关基因表达、减少炎性骨丢失等多种途径发挥其促成骨效应。LMP-1可通过其不同结构域的协同作用发挥强大的促成骨效应。本文对LMP-1发挥成骨效应的机制探讨作一综述。
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pax7对肌肉形成作用的研究进展
pax基因家族为一组编码含成对结构域(Paired domain,PD)转录因子的发育调控基困,由九个基因组成,根据功能域结构的不同分成四组,每组成员之间在功能上都有部分重复.
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TEC酪氨酸激酶上下游作用分子研究进展
Tec(tyrosine kinase expressed in hepatocellular carcinoma)早是从肝癌组织中筛选出的一种重要的非受体型蛋白酪氨酸激酶,它存在于胞质内,主要在T细胞、B细胞、造血细胞及肝脏中表达.Tec是多种细胞因子、辅助分子及受体型蛋白酪氨酸激酶信号转导途径中的重要靶分子,被上游分子激活后,作用于下游底物使之磷酸化,进行信号分子的逐级传递,同时能够参与并调节多种生物学效应.现对其上下游主要作用分子作一简要综述.