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RNA研究进展
近10年来,人们对RNA领域有了更多更新的研究发现,RNA早已不再局限于编译蛋白质,它还影响着生物体的基因表达、细胞周期及个体发育过程.小干扰RNA(small interfering RNA, siRNA)和非编码RNA(non-coding RNA, ncRNA)对生物体的生命活动有着重要的调控作用.siRNA引起RNA干扰(RNA interference, RNAi),ncRNA在包括转录调节、染色体复制、RNA剪切及加工、维护mRNA稳定和翻译,甚至在蛋白降解和转运等很多方面发挥作用.鉴于它们在生物体中的重要意义,目前人们正致力于研究它们的功能和机制以及寻找更多的此类RNA.
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自噬对适应性免疫的调控
自噬(autophagy)是一种蛋白降解系统,根据细胞内底物运送到溶酶体腔方式的不同,可分为大自噬(macroautophagy)、微自噬(microautophagy)、分子伴侣介导的自噬(chaperone-mediated autophagy,CMA)三种[1].大自噬中,孤立的双层膜结构包裹变性坏死的细胞器,聚集的蛋白质和病原体等成分,形成自噬体( autophagosome).然后与溶酶体膜融合,形成自噬溶酶体(autophagic lysosome),降解所包裹的物质.自噬在固有免疫和适应性免疫调控中发挥重要作用.就适应性免疫而言,自噬在抗原提呈中起着必不可少的作用[2].经典免疫学认为,MHC Ⅰ类分子把内源性抗原提呈给CD8+T细胞,而MHCⅡ类分子把外源性抗原提呈给CD4+T细胞.
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脓毒症呼吸肌蛋白降解代谢的变化
目的探讨脓毒症早期呼吸肌蛋白降解代谢变化的规律及机制.方法45只雄性Wistar大鼠随机分为烫伤组(B组)、脓毒症组(S组)及对照组(C组).B组大鼠使用沸水致背部30%总体表面积Ⅲ度烫伤,S组大鼠以同样方法烫伤后,立即腹腔注射内毒素(6 mg/kg)制成烧伤脓毒症动物模型.分别于伤后2 h和6 h,采用高效液相-荧光法检测胸大肌、肋间肌和膈肌内三甲基组氨酸(3-MH)的含量,Northern杂交检测泛素、蛋白酶体C2亚基mRNA表达的变化.结果S组伤后2 h和6 h三处肌肉组织内3-MH的含量较B组和C组均显著升高(P<0.05),B组伤后2 h胸大肌和肋间肌内3-MH的含量较C组显著升高(P<0.05),伤后6 h三处肌肉组织内3-MH的含量均较C组显著升高(P<0.01).S组伤后2 h和6h三处肌肉组织内泛素mRNA和蛋白酶体C2亚基mRNA表达较B组和C组均显著增强(P<0.01),B组伤后2 h和6 h三处肌肉组织内泛素和蛋白酶体C2亚基mRNA表达较C组均显著增强(P<0.05).结论严重烫伤特别是合并内毒素攻击后早期,呼吸肌细胞泛素-蛋白酶体途径活性呈现持续增强现象,肌纤维蛋白降解率也显著增加.这对于进一步从蛋白降解角度探讨烧伤脓毒症时呼吸肌功能异常的机制有参考意义.
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阿托伐他汀对急性脑梗死患者基质金属蛋白酶-9表达的干预作用
研究证明,基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase9,MMP-9)能降解胶原蛋白和弹性蛋白,它的炎症激活作用可能促进基质降解增加,体内和体外动脉粥样硬化斑块中MMP-9都能诱导胶原蛋白降解.
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地塞米松对离体培养肌管内长寿命蛋白降解的影响及其机制探讨
目的:研究地塞米松对体外培养的骨骼肌肌管内长寿命蛋白降解的影响及其可能的作用机制.方法:无菌分离Wistar大鼠(2d龄)下肢肌肉,组织块培养法增殖、传代纯化成肌细胞,融合形成肌管.L-[3,5-3H]-酪氨酸标记肌管蛋白后,随机分成两组,A组:分别应用不含地塞米松(对照组)和含有地塞米松10nmol/L(A1组)、100nmol/L(A2组)、1000nmol/L(A3组)的培养液培养肌管,12h、24h、36h和48h后使用液体闪铄计数仪测定培养液和细胞内L[3,5-3H]-酪氨酸的含量,计算肌管长寿命蛋白的降解率.B组:分别应用含蛋白酶体抑制剂MG132(50μmol/L,B1组)或含有MG132(50μmol/L)和地塞米松100nmol/L(B2组)的培养液培养肌管24h,相同方法测定肌管长寿命蛋白降解率.结果:A1组、A2组和A3组长寿命蛋白降解率均较对照组显著增加,差异有显著性(P＜0.01).A2组和A3组长寿命蛋白降解率均较A1组增加显著,差异有显著性(P＜0.01).A2组和A3组间相比长寿命蛋白降解率差异无显著性(P＞0.05).B1组长寿命蛋白降解率较对照组(24h)降低明显,差异有显著性(P＜0.01).B2组长寿命蛋白降解率较A2组(24h)显著降低,差异有显著性(P＜0.01).结论:实验结果提示:(1)泛素蛋白酶途径是骨骼肌肌管长寿命蛋白的重要降解途径之一.(2)地塞米松能通过激活肌管内泛素蛋白酶途径而增强长寿命蛋白的降解,此效应在一定范围内呈剂量依赖关系.
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失神经骨骼肌萎缩的蛋白降解途径研究进展
失神经骨骼肌萎缩是周围神经损伤后运动功能丧失的主要原因，其机制尚未完全明确。骨骼肌萎缩为包括蛋白质、细胞器和细胞质的净损耗导致的肌纤维的萎缩。既往研究表明，出现的骨骼肌萎缩的机制之一是由于细胞内蛋白的降解通路过度活化导致的，主要通过2个途径，即泛素-蛋白酶体途径和自噬-溶酶体途径。泛素-蛋白酶体途径负责特异性地降解大多数细胞内蛋白，它是一种高效蛋白降解途径，而自噬-溶酶体途径在降解细胞内细胞器和较稳定蛋白上起着重要的功能。本文综述了近年来与失神经骨骼肌萎缩泛素-蛋白酶体和自噬-溶酶体途径相关分子生物学研究进展。
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添加生长激素的肠外营养对外科重症患者骨骼肌降解的影响
目的探讨添加生长激素(growth hormone,GH)肠外营养对外科重症患者骨骼肌降解的影响.方法将20名外科重症患者随机分为肠外营养(parenteral nutrition,PN)组及添加GH的肠外营养组(PN+GH).在营养治疗前及后第5、8天采用高效液相色谱法(HPLC)测定患者24 h尿中3-甲基组氨酸(3-MH)的排出量;在第8天做股四头肌活检,用免疫组化法检测泛素蛋白表达,核糖核酸印迹法检测泛素及C2亚基mRNA表达,电子显微镜观察骨骼肌超微结构的变化.结果GH组患者尿中3-MH含量以及股四头肌泛素蛋白、泛素和C2亚基mRNA的表达较PN组均明显降低(t=4.886,6.846,7.314,5.588,P<0.01),骨骼肌肌小节完整,核糖体丰富.结论GH可以抑制外科重症患者骨骼肌的降解,在mRNA水平下调泛素及C2亚基的基因表达,改善骨骼肌细胞的超微结构.
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人乳头状瘤病毒16型E6基因的小分子干扰RNA对子宫颈癌细胞生长的影响
宫颈癌是一种常见的妇科恶性肿瘤.研究发现,人乳头状瘤病毒(HPV)是本病发生的一个重要病毒性致癌因子.大约80%的宫颈癌可检测到HPV16,其E6基因是致癌的关键基因,绝大多数宫颈癌HPV16、18 E6癌蛋白通过泛素依赖的途径与p53蛋白结合,导致p53蛋白降解,致使细胞无限增殖[1].
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细胞自噬在照射所致CNE-2细胞凋亡过程中的作用
细胞自噬是真核细胞溶酶体途径蛋白降解的主要形式之一,对其在肿瘤治疗中作用的研究越来越引起人们重视.本研究通过检测照射过程中人鼻咽低分化鳞癌(CNE-2)细胞自噬和凋亡情况,探明自噬在照射所致CNE-2细胞凋亡过程中作用.
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泛素-蛋白酶体系统在帕金森病研究中的进展
泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome system, UPS)是体内蛋白降解的重要通路.许多证据表明帕金森病(Parkinson disease, PD)以及其他神经变性病可能是一类蛋白降解障碍疾病[1].家族性PD的致病基因与UPS密切相关[2].此外,在散发性PD患者脑中黑质的UPS功能选择性受损[3],线粒体复合物Ⅰ抑制剂1-甲基4-苯基-吡啶离子(MPP+)、鱼藤酮(rotenone)等所造成的能量代谢障碍也会影响UPS的正常功能[4].所有这些发现都表明,UPS功能障碍在PD的发病机制中有重要的作用,这方面的研究已经有了相关的综述[2],近年来这方面的研究取得了一些新的进展,我们对该方面近的研究作一综述.
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TNF对离体孵育骨骼肌的蛋白代谢与泛素系统基因表达的影响
为研究TNF-α对离体孵育骨骼肌蛋白代谢及泛素系统基因表达的影响,采用含重组大鼠TNF-α(6000U/ml)的孵育液有氧孵育大鼠伸趾长肌(EDL),对照组孵育液除不含TNF-α外其余成分与实验组相同,高效液相色谱法测定总蛋白和肌纤维蛋白的代谢率, 核糖核酸印迹法检测EDL泛素mRNA和C2 mRNA的表达变化.结果显示,实验组大鼠EDL总蛋白和肌纤维蛋白分解代谢率与对照组相比差异无统计学意义,但EDL泛素mRNA(2.4kb)和C2亚基 mRNA的表达较对照组分别升高约151%和56%,差异有统计学意义.提示TNF-α能与骨骼肌细胞直接发生作用,增强细胞内泛素蛋白酶体途径的活性,但TNF-α能否直接增强骨骼肌蛋白分解代谢尚有待进一步探讨.
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TNF对离体培养肌管蛋白降解率的影响及其机制的研究
目的研究肿瘤坏死因子α(TNF-α)对体外培养的骨骼肌肌管内长寿命蛋白降解的影响及其可能的作用机制.方法通过无菌分离Wistar大鼠(2日龄)下肢肌肉,组织块培养法增殖、传代纯化成肌细胞,融合形成肌管,使用L--酪氨酸标记肌管蛋白后,随机分成四组:对照组和TNF组分别应用不含TNF和含有TNF-α(2 000U/mL)的培养液培养肌管12、24、36和48h.MG132组和TNF + MG132组则分别使用含蛋白酶体抑制剂MG132(50μmol/L)或含有MG132(50μmol/L)+TNF-α(2 000U/mL)的培养液培养肌管24h.应用液体闪烁计数仪测定培养液和细胞内L--酪氨酸的含量,计算肌管长寿命蛋白的降解率.结果长寿命蛋白降解率TNF组各时间点均较对照组显著增加(P＜0.01),MG132组较对照组显著降低(P＜0.01),TNF + MG132组显著低于TNF组,差异有显著性意义(P＜0.01).结论泛素-蛋白酶体途径是骨骼肌肌管长寿命蛋白的重要降解途径之一;TNF-α能作用于骨骼肌肌管,增强蛋白降解率;泛素蛋白酶途径是TNF-α增强骨骼肌蛋白降解的主要途径之一.
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核因子-κB在烧伤脓毒症大鼠骨骼肌蛋白分解代谢中的作用研究
目的观察核因子-κB(NF-κB)对烧伤脓毒症大鼠骨骼肌蛋白分解代谢的影响,并探讨其可能机制.方法采用30%TBSAⅢ度烫伤加内毒素攻击大鼠为模型模拟临床烧伤脓毒症,105只Wistar大鼠随机分为正常对照组、烧伤脓毒症组、烧伤脓毒症+NF-κB抑制剂二硫代氨基甲酸吡咯烷(PDTC)组,采用凝胶电泳迁移率改变分析法(EMSA)分析骨骼肌NF-κB活性的变化,高效液相色谱分析法测定酪氨酸和3-甲基组氨酸.结果可见烧伤脓毒症大鼠伸趾长肌总蛋白、肌纤维蛋白降解率在伤后2h即较对照组即显著升高,之后逐渐上升 ,以12h升高显著(P＜0.01);而骨骼肌NF-κB的活性于伤后2h显著升高,之后呈现下降趋势,伤后12h其活性仍显著高于正常对照组(P＜0.05).结论研究表明NF-κB于烧伤脓毒症大鼠的骨骼肌中明显活化,而应用NF-κB抑制剂PDTC能够明显降低脓毒症时骨骼肌代谢率,说明NF-κB可能参与调控烧伤脓毒症时骨骼肌的异常代谢.
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Ubiquitin-proteasome途径在骨骼肌蛋白降解中的作用
骨骼肌细胞内蛋白降解有多种途径,其中泛在素-蛋白酶体(Ubiquitin-proteasome)途径是近20年来发现的高效细胞内蛋白降解机制.本文就泛在素-蛋白酶体途径的组成及作用机制、分解代谢状态下的泛在素-蛋白酶体途径、骨骼肌蛋白降解的调节机制和治疗展望作一综述.本综述重点在于了解分解状态下骨骼肌蛋白降解的细胞内和细胞外调节机制.
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严重烧伤脓毒症骨骼肌蛋白分解代谢的机制及意义
对严重烧伤脓毒症状态下的骨骼肌高分解代谢,目前尚无一种有效的防治措施.单纯增加热卡和蛋白供给并不能较好地改善负氮平衡.生长激素等治疗,尽管可减少骨骼肌蛋白降解,但同时有很多副作用.泛素-蛋白酶体途径研究的进展,使作者对骨骼肌蛋白消耗的分子机制有了较好的了解,它是严重烧伤脓毒症时骨骼肌蛋白降解的重要途径之一.内毒素、TNF、糖皮质激素等介质是直接或间接导致骨骼肌蛋白降解的重要诱导或调节因子.抑制炎性介质NF-κB途径可有效降低严重烧伤、脓毒症状态下骨骼肌蛋白降解率.早期切除烧伤的焦痂,泛素转录、蛋白表达下降,骨骼肌蛋白降解减少.应用泛素-蛋白酶体抑制剂可减少实验动物骨骼肌蛋白降解率.初步的研究结果表明,防治严重烧伤脓毒症状态下的骨骼肌蛋白高分解的有效方法,首先是消除其根源,防治脓毒症,即治病;其次是针对泛素-蛋白酶体途径的作用机制和调节机制进行调控,这将是降低严重烧伤脓毒症状态下骨骼肌蛋白降解的有效措施.
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严重烧伤脓毒症病人骨骼肌蛋白降解变化及其机制探讨
分析严重烧伤脓毒症病人骨骼肌蛋白降解变化及其生物学机制.收集同期收治的9例严重烧伤脓毒症病人(烧伤脓毒症组)和9例整形病人(对照组)的血、24h尿及股四头肌标本,通过放免法测定血皮质醇和TNF-α的含量,高效液相色谱分析法检测24h尿中3-甲基组氨酸(3-MH)的排出量,核糖核酸印迹法和免疫组织化学法分别检测股四头肌泛素系统基因表达和蛋白表达的变化.结果发现,烧伤脓毒症组外周血内皮质醇和TNF-α的浓度较对照组明显升高(P<0.01);24h尿内3-MH排出量明显高于对照组(P<0.01),且3-MH排出量与外周血皮质醇和TNF-α的浓度变化呈显著正相关(r=0.93或r=0.95,P<0.01);股四头肌泛素mRNA 2.4kb条带和1.2kb条带的表达分别较对照组增强52%和34%,C2亚基mRNA的表达较对照组增强46%,差异有显著性意义(P<0.01);股四头肌泛素蛋白表达较对照组增强明显,差异有显著意义.说明重症烧伤脓毒症病人骨骼肌蛋白降解显著增强,体内糖皮质激素及TNF-α含量增加,从基因水平激活细胞内蛋白降解途径--泛素系统可能是重症烧伤脓毒症病人骨骼肌蛋白降解增强的原因之一.
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SCF泛素化途径对c-Myc蛋白降解的调节作用
泛素-蛋白酶体途径(ubiquitin-proteasome pathway, UPP)是细胞内降解蛋白质的重要途径,与细胞多种生理功能调节密切相关.本文主要论述了SCF(Skp-cullin-F-box protein)泛素化途径及对原癌基因c-myc产物的降解调控作用.
关键词： 泛素类 泛素-蛋白酶体途径 原癌基因蛋白质类c-Myc 蛋白降解 SCF -
靶向诱导蛋白降解作为药物开发新策略
基于机制药物研发的核心问题是寻找和发现可靠的药物靶标.随着基因组学和蛋白质组学的理论及实验技术的快速发展,有不少非酶蛋白被确定为药物靶标.这些非酶蛋白类药物靶标难以用传统的、通过占据活性位点的调控方式来设计和发现疾病治疗药物.近年来,利用人体自身的泛素-蛋白酶体系统靶向诱导目的蛋白降解方法,可实现对众多非酶蛋白的有效抑制,成为创新药物研究的又一新的亮点.该方法通过设计靶向诱导蛋白降解的缀合物,该缀合物含有双功能单元分别识别和结合目的蛋白和泛素E3连接酶,诱导泛素化复合体组装,实现对特定的目的蛋白泛素化,后诱导目的蛋白降解.这一创新的药物直接调控体内蛋白含量的策略极大拓展了潜在药物靶标的范围,为创新药物研究提供了广阔的新思路.
关键词： 泛素E3连接酶 蛋白降解 靶向诱导蛋白降解缀合物 -
诱导蛋白降解的小分子PROTACs的研究进展
利用小分子蛋白降解靶向嵌合体(PROTACs)诱导蛋白降解的新型肿瘤治疗策略能够通过细胞内泛素-蛋白酶体降解系统而调控靶蛋白水平,从而克服传统小分子抑制剂的缺陷.因此针对小分子PROTACs的设计、合成及表征成为当前药物化学研究的前沿之一.本文简介小分子PROTACs的功能及作用机制,着重综述小分子PROTACs的新研究成果,展望其应用前景和亟需解决的问题.
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结核分枝杆菌中Pup-蛋白酶体系统和致病性之间的关系
全世界约有1/3的人口感染结核分枝杆菌,每年有上百万人发病死亡[1].目前结核病的诊断和治疗面临着巨大的挑战,尤其是活动性结核病以及耐药结核病的诊断及有效治疗问题.结核分枝杆菌本身的特点导致其和宿主之间的关系异常复杂,对其致病机制的认识依然不足.因此,对于结核分枝杆菌致病性和致病机制的研究是关键.泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome system)是真核生物中重要的蛋白降解调控系统,主要功能是在细胞内将特定蛋白质或错误折叠蛋白质进行降解,从而对细胞的生理功能进行调控[2-4],参与病原微生物的致病和机体的免疫应答等环节[5].
