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蛋白质组学在白内障研究中的应用
后基因组时代,蛋白质组学作为功能基因组学研究的核心技术之一,已成为生物医学领域强大的技术支撑,并为白内障疾病的研究提供了一个新的平台.白内障和老化被认为是一类构象性疾病.晶状体透明性与具有分子伴侣活性的α-晶体蛋白密切相关.白内障发生时,多种疾病特征性的蛋白质组改变,可导致α-晶体蛋白分子内或分子间的交联,分子伴侣活性下降,加速白内障的形成.就蛋白质组学在白内障发病机制研究中的应用进行综述.
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从Hsp90对eNOS活性的影响探讨Hsp90在心血管疾病中的保护作用
热休克蛋白90（heat shock protein 90， Hsp90）是一组高度保守的ATP依赖型二聚体分子伴侣，具有维持细胞内蛋白构象与功能稳定的作用，也是公认的与应激耐受密切相关的保护性分子之一，参与体内各种信号转导通路。研究发现Hsp90与肿瘤发生、发展、生物学行为及其预后具有密切的关系，或许Hsp90对心血管疾病可能有重要的保护作用。文章从Hsp90构象改变和翻译后修饰两个方面探讨其对内皮型一氧化氮合酶（ endothelial nitric oxide synthase， eNOS）活性的影响，以期为其在心血管疾病中的深入研究提供依据。
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ADAM17在膜蛋白胞外结构域剪切机制中的作用
ADAM17蛋白属于解聚素金属蛋白酶家族，是Ⅰ型多结构域跨膜蛋白，表达于多种组织及肿瘤细胞中。该蛋白是剪切跨膜蛋白胞外结构域的关键蛋白，对膜结合型蛋白的翻译后修饰及蛋白活性的产生具有重要的调节作用，与免疫反应、肿瘤的发生发展、神经发育、病毒传播及衰老等过程密切相关。对ADAM17跨膜蛋白胞外段的剪切功能及其生物学意义进行深入研究，对相关疾病的诊断与治疗具有重要的理论与临床应用价值。
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基于质谱技术的新兴蛋白质组学及其应用研究
随着分子生物学的深入研究以及蛋白质组学技术的发展，对蛋白质的研究已从简单的蛋白质化学发展到蛋白质组学阶段，质谱技术已成为蛋白质组学研究中的重要工具和核心技术。而基于质谱技术的蛋白质组学已开始成熟，这为生命活动规律的研究提供了手段，为临床应用的研究提供给了新的思路和方法。文章综述了近年来基于质谱的新兴蛋白质组学的研究及其近的突出应用，并对其发展前景进行展望。
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Argonaute蛋白的结构与功能
Argonaute 蛋白是RNA 介导的转录后基因调控的关键蛋白.它为非编码小RNA 提供锚位点,达到降解靶基因或者抑制翻译的目的.Argonaute 蛋白广泛存在于真核生物中,在进化上高度保守.有关Argonaute蛋白的新研究进展主要集中在人源AGO蛋白的晶体结构解析以及在此基础上对于非编码小RNA转录后调控机制的进一步理解;翻译后修饰对Argonaute蛋白功能的调控及Argonaute蛋白的新功能,譬如Argonaute蛋白在基因转录和DNA损伤修复过程中所发挥的作用.文章主要就哺乳动物Argonaute蛋白的结构与功能研究新进展做一综述.
关键词： Argonaute蛋白 基因沉默 转录后调控 翻译后修饰 -
DNA损伤修复过程表观遗传学改变
多种化学、物理及生物因素可诱发细胞DNA损伤,损伤后DNA损伤位点被相关损伤感受器识别,激活相应的修复通路进行DNA修复.越来越多的证据表明DNA甲基化状态、蛋白翻译后修饰、染色质重塑、miRNA等修饰方式参与了DNA的损伤修复.文章通过不同损伤修复通路中这些修饰的特点,阐述表观遗传学改变在DNA损伤修复发展过程中的作用机制.
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SUMO化修饰:一种多功能的蛋白质翻译后修饰方式
SUMO分子是一种结构上与泛素相似的分子,它参与蛋白质翻译后修饰.SUMO化循环与泛素化循环过程相似,但SUMO化修饰具有与泛素化修饰截然不同的功能.泛素化修饰的靶分子主要被蛋白酶体降解,而SUMO化修饰则介导靶分子定位和功能调节.新近发现SUMO化修饰参与调控线粒体分裂、DNA损伤修复及调节基因组稳定性、调控离子通道及生物节律.此外,SUMO化修饰功能的紊乱会导致某些疾病的发生.
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无细胞蛋白合成系统的研究进展
无细胞蛋白合成系统能够以DNA或RNA为模板直接在体外合成蛋白,通过种种技术改进,在某些个例中,蛋白表达量已接近体内表达水平,并且建立了翻译后修饰和蛋白纯化的方法,进一步提高无细胞系统的合成能力,会使它比重组细胞的工业生产更具竞争力.
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高迁移率族蛋白B1在肿瘤发生发展中的作用
高迁移率族蛋白B1(high mobility group box 1,HMGB1)是一种非组蛋白细胞核蛋白,属于损伤相关分子模式(DAMPs)中的一员,在多种肿瘤组织中高表达.可增强肿瘤细胞的增殖、侵袭和转移,促进肿瘤的发生发展;也可增强免疫反应,诱导肿瘤细胞凋亡,抑制肿瘤的发生发展;提示HMGB1在肿瘤中扮演着“双刃剑”的角色.这主要与HMGB1的定位和翻译后修饰有密切关系.本文就与肿瘤发生发展相关的HMGB1结构、翻译后修饰、定位、功能及目前HMGB1在各个肿瘤中概况作一综述.
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难治性突发性聋患者外周血单个核细胞内HDAC2表达与其预后的相关性分析
目的：探讨组蛋白去乙酰化酶2（histone deacetylase 2，HDAC2）水平与突发性聋（sudden sensorineu-ral hearing loss，SSNHL）患者糖皮质激素（glucocorticoid，GC）抵抗的关系。方法选择难治性 SSNHL 患者20例，所有患耳鼓室内灌注甲强龙20 mg/d，连续10天，同时辅以全身静脉滴注营养神经及改善微循环药物。对照组为10例正常听力志愿者。分离所有研究对象的外周血单个核细胞（peripheral blood mononuclear cell，PBMC），提取细胞核蛋白以及总 RNA，分别用 HDAC2活性检测试剂盒以及 real time PCR 的方法，检测受试者 PBMC 中HDAC2的蛋白活性以及 HDAC2 mRNA 的表达情况，并随访 SSNHL 患者听力，根据听力恢复情况将 SSNHL 患者分为 GC 有效组和 GC 无效组，探讨 HDAC2水平与 GC 抵抗的关系。结果20例 SSNHL 患者中，GC 有效8例，GC 无效12例，治疗前 GC 有效组及无效组患耳 PTA 分别为75．21±9．44和80．98±12．73 dB HL，治疗后分别为40．83±14．37和77．92±12．25 dB HL；治疗前突聋患者 HDAC2蛋白活性 OD 值（GC 有效组0．664±0．022， GC 无效组0．659±0．043）显著低于对照组（0．726±0．024），而 HDAC2 mRNA 表达量（GC 有效组0．079±0．023， GC 无效组0．083±0．047）显著高于对照组（0．035±0．022），治疗后，两组患者 HDAC2 mRNA 表达量（GC 有效组0．132±0．041，GC 无效组0．132±0．048）较治疗前升高，GC 有效组患者 HDAC2蛋白活性（0．730±0．033）上升并接近正常水平，而 GC 无效组患者 HDAC2蛋白活性（0．647±0．013）无明显变化。结论难治性 SSNHL 患者对GC 不敏感可能与 HDAC2蛋白活性降低有关，GC 可以促使 HDAC2 mRNA 的表达上调，GC 治疗无效的患者体内可能存在某种机制，对 HDAC2进行翻译后修饰，使 HDAC2蛋白活性降低，从而抑制组蛋白去乙酰化，导致其对激素治疗不敏感。
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RelA翻译后修饰对核因子κB活性的调控作用
转录因子NF-κB是由5种蛋白质分子组成的同源或异源二聚体,在多种生物过程中发挥重要的调节作用,如免疫应答、细胞发育、细胞凋亡、肿瘤发生等.作为NF-κB的一种蛋白质亚基,RelA具有多种翻译后修饰作用,包括磷酸化、乙酰化、甲基化和泛素化等,这些翻译后修饰在不同细胞中应答不同的胞外刺激,进而调节NF-κB的活性和功能,其作用形式不同,且同一修饰因环境差异能产生不同的影响;此外,不同修饰间还存在复杂的交互关系,有时相互拮抗,有时相互协同.NF-κB对人类健康具有重要作用,理解这些翻译后修饰不仅可加深对整个NF-κB通路调控的认识,还能帮助临床找到相关疾病的合适治疗靶点及诊断标志.
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蛋白质精氨酸甲基转移酶的研究进展
蛋白质精氨酸甲基转移酶(protein arginine methyhransferases,PRMTs)是一种在哺乳动物中常见的酶类,负责对蛋白质底物中的精氨酸进行甲基化.精氨酸甲基化是一种广泛的翻译后修饰方式,涉及RNA加工、转录调控、信号转导、DNA修复等多种细胞过程,并参与调节蛋白质与蛋白质之间的相互作用.PRMTs表达异常与肿瘤、病毒感染、心血管系统疾病等密切相关.
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P53翻译后修饰研究进展
肿瘤抑制基因p53在肿瘤发生中发挥着重要作用.P53蛋白的翻译后修饰及其与多种细胞蛋白间相互作用使P53蛋白呈现功能多样性.P53的翻译后修饰不是单个位点的修饰而是包括磷酸化、乙酰化、泛素化及SUMO化作用的多位点修饰.翻译后修饰对P53功能至关重要,更可能与某些肿瘤的发生密切相关.发生在蛋白质水平上的P53的功能性灭活是没有发生p53基因突变肿瘤发生的重要机制之一.
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高迁移率族蛋白B1迁移及释放的机制
高迁移率族蛋白B1(high mobility group box-1,HMGB1)是一种在哺乳动物中广泛存在、进化中高度保守的蛋白质.细胞核定位序列的存在使得生理状态下的HMGB1主要存在于细胞核内,但其在细胞内外的不同位置具有不同的生物学功能.细胞外的HMGB1与脓毒症、肿瘤、风湿免疫、动脉粥样硬化及缺血再灌注损伤等多种疾病密切相关.HMGB1由细胞核内迁移至细胞质再释放到细胞外的过程,涉及核定位序列的翻译后修饰、主动分泌或被动释放等机制.
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蛋白质巯基亚硝基化对细胞功能的调控作用
近年来,人们发现一氧化氮(nitric oxide,NO)可对半胱氨酸巯基(-SH)进行氧化修饰,生成低分子量的亚硝基硫醇(RSNO)和高分子量的亚硝基化蛋白质(S-nitrosylated protein,PSNO),前者包括亚硝基半胱氨酸(S-nitrosocysteine,CyS-SNO)和亚硝基谷胱甘肽(S-nitrosoglutathione,GSNO),后者又称蛋白质巯基亚硝基化(protein S-nitrosylation).蛋白质巯基亚硝基化可改变蛋白质的构象,调节蛋白质的功能,被认为是一种与磷酸化相似的新的信号转导调控方式,在许多生理和病理过程中发挥重要的调控作用.本文就蛋白质巯基亚硝基化(简称亚硝基化)对细胞功能的调控作用作一综述.
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老化过程中α-晶体蛋白分子伴侣活性的变化
目的:研究老化过程中α-晶体蛋白的分子伴侣功能.方法:使用Sephacryl S-300HR分离幼年、中年和老年兔晶状体皮质和核α-晶体蛋白.测定α-晶体蛋白对加热(60℃)诱导过氧化氢酶(catalase,CAT)和βL-晶体蛋白凝聚,果糖(37℃)和加热(60℃)诱导CAT失活的保护作用.结果:四种评估伴侣功能的方法有类似的结果.不同年龄兔晶状体皮质α-晶体蛋白的保护作用较核强,αH-晶体蛋白的伴侣功能均较αL-晶体蛋白降低;随着老化晶状体皮质αH-和αL-晶体蛋白的伴侣功能无显著性降低,但核αL-晶体蛋白伴侣功能的降低具有显著性.结论:晶状体核α-晶体蛋白年龄依赖性伴侣功能的降低,可以参与老年性白内障的形成.
关键词： α-晶体蛋白分子伴侣 老化 翻译后修饰 -
SIRT1对心衰的保护作用研究进展
心力衰竭是多种心血管疾病终的共同通路,其发病率高,预后差,是目前引起大家关注的严重健康问题之一[1].衰竭心脏呈现出复杂的表型,包括心肌细胞减少、纤维化增加、对应激反应性降低、心肌能量储备丢失、心肌收缩功能障碍等.越来越多的证据表明, 表观遗传修饰形成了细胞内各种反应的分子基质[2].沉默信息调节因子2 相关酶1 (silent information regulation2 homolog 1,SIRT1)对蛋白质去乙酰化作用则是一种重要的翻译后修饰,调节着心肌细胞能量代谢、活性氧产生、血管生成、细胞自噬及死亡等过程,并在心衰发生发展的病理生理过程中发挥重要作用.本文对SIRT1 主要的生理功能以及在心功能衰竭中的保护作用进行综述.
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翻译后修饰的蛋白质组学研究
细胞的生长、繁殖和存活依赖于细胞间的动态分子调节过程.在这种复杂的生命活动过程中,蛋白质分子扮演着主要的中介角色,在蛋白质-蛋白质之间,以及和代谢物、磷脂、碳水化合物和核酸之间发挥极其活跃的作用.然而,由人类基因组直接得到的初始蛋白质结构并不能充分地解释蛋白质所表现的多种功能及其相互调节机制.
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肠粘蛋白Muc3羧基末段翻译后蛋白酶切片段间的相互连接
目的探讨大鼠Muc3羧基端在翻译后经历蛋白酶切所产生的两个酶切片段的存在方式.方法肠粘蛋白Muc3羧基末端的表达采用体外的瞬时表达系统,表达的蛋白质采用Western blotting检测,两个酶切片段的连接鉴定采用示踪/追踪(pulse/chase)及其免疫沉淀实验和His.Bind镍树脂亲和纯化方法.结果 Muc3羧基末端在翻译后经蛋白酶切产生分子质量为49 000和分子质量为30 000的两个片断,尚有少量分子质量为55 000的未被酶切的全长产物.酶切发生在该蛋白生物合成的内质网阶段,两个酶切片段通过非共价键及SDS敏感的相互作用连接在一起.结论这种早期的蛋白酶切反应可能是其细胞表面的很大的细胞外成分终脱离的前奏,但是两个酶切片段锚定在细胞膜上的相互作用是影响细胞外成分终脱离的重要因素.
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蛋白质组学及其在肺癌中的研究进展
随着人类基因组计划的成功实施,人类初步掌握了自身的遗传信息,但是虽然基因是遗传信息的携带者,而生命活动的执行者却是蛋白质.基因组学不能回答蛋白质的表达水平和表达时间,翻译后修饰,蛋白质和蛋白质分子或其他生物分子间的相互作用等问题[1].
