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内质网应激所致炎症的信号转导通路及其在心力衰竭中的作用
免疫炎症激活与内质网应激均参与了心力衰竭（心衰）的病理生理过程。内质网应激与炎症相互关联。近来研究发现了多条从内质网应激到炎症的信号转导通路，对内质网应激引起的炎症在心衰中的作用也进行了相关研究。
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热休克蛋白27的抗凋亡机制及在神经保护中的应用
热休克蛋白(Hsp)是Ritossa先在果蝇唾液腺中发现的遗传高度保守的热应激蛋白质家族,又称应激蛋白.其广泛存在于多种生物细胞中,作为分子伴侣(分子伴侣是指在体内帮助其他含多肽的物质正确组装,但不参与其生物学作用),当遭受氧化应激、高热、缺血等应激时,在蛋白质内稳态、凋亡、侵袭、细胞信号转导中扮演重要角色[1].基于氨基酸序列和分子量大小,Hsp可分5个家族.Hsp27,鼠类为Hsp25,属于小分子量Hsp家族中的重要成员,普遍存在于机体组织内,大量存在于心脏内,脑组织中也发现了Hsp27的存在.在蛋白质折叠中,Hsp27作为非ATP依赖的分子伴侣,涉及细胞骨架的结构,细胞迁移,新陈代谢,细胞生存、生长、分化,mRNA稳定和肿瘤进展[2].随着研究的不断深入,Hsp27在神经系统中的生物学作用受到神经研究者的重视.现就Hsp27的抗凋亡机制及其在神经系统疾病中的介导作用予以综述,以期能够更深入该领域的相关研究.
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帕金森病的发病机制研究
帕金森病(Parkinson disease,PD)是仅次于阿尔茨海默病的第二常见的神经退行性疾病,好发于60岁以上人群.超过90％的PD患者是特发性的,没有明确的病因.PD主要病理特点为中脑黑质多巴胺能神经元严重缺失和纹状体多巴胺神经递质减少.临床特征是其标志性的运动症状,如静止性震颤、强直、运动迟缓和姿势不稳.各种非运动症状,包括阿尔茨海默病、便秘、抑郁症、感觉障碍、自主神经功能障碍及睡眠障碍等.目前的治疗方法并不会改变PD的进程,约有25％的患者终会出现阿尔茨海默病.因此,深入探讨PD的发病机制,并针对发病分子机制探讨新的治疗方法,以能够逆转或阻止疾病的进展是临床亟待解决的问题.近年来,PD的发病机制研究已取得了一些积极的成果,我们对PD的发病机制的研究进行总结归纳,旨在为未来PD的基础与临床研究提供线索.
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内质网蛋白质折叠分子伴侣在氟尿苷耐药绒毛膜癌JeG-3/FUDRA细胞中的作用
目的 比较氟尿苷(FUDR)耐药的绒毛膜癌(绒癌)细胞系JeG-3/FUDRA细胞和其亲本细胞系JeG-3细胞(FUDR敏感)之间表达差异的蛋白质,探讨其在绒癌耐药发生中的作用.方法 采用双向差异凝胶电泳(2-DE)技术筛选JeG-3/FUDRA细胞和JeG-3细胞之间表达差异的蛋白质,基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)技术鉴定差异表达的蛋白质.利用靶基因功能的显著性(GO)分析和途径(Pathway)分析方法对差异表达的蛋白质进行分析和筛选,筛选出目的蛋白质.蛋白印迹法验证JeG-3/FUDRA细胞中目的蛋白质的表达；小分子干扰RNA(siRNA)干扰JeG-3/FUDRA细胞中目的蛋白质的表达后,观察其耐药性的变化.结果 2-DE技术检测显示,在JeG-3/FUDRA细胞和JeG-3细胞中共筛选出46个差异表达的蛋白质,并经MALDI-TOF-MS技术鉴定证实其均为差异表达的蛋白质点；通过GO分析和Pathway分析方法对差异表达的蛋白质进行分析和筛选后发现,内质网蛋白质折叠分子伴侣钙网蛋白(CALR)、蛋白二硫异构酶A3(PDIA3)和相对分子质量为78 000的葡萄糖调节蛋白(GRP78)在耐药细胞中表达均明显增高.蛋白印迹法检测显示,JeG-3/FUDRA细胞中CALR、PDIA3、GRP78蛋白的表达强度明显高于JeG-3细胞.干扰JeG-3/FUDRA细胞中CALR和PDIA3基因的表达后,JeG-3/FUDRA细胞的耐药性分别下降了76.3％(干扰前后分别为36.7±2.0和8.7±3.1,P＜0.05)和51.4％(干扰前后分别为36.7±2.0和17.8±1.2,P＜0.05).结论 内质网蛋白质折叠分子伴侣CALR、PDIA3、GRP78很可能参与了绒癌细胞FUDR耐药的发生.
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小肽促进α-突触核蛋白正常折叠的研究
目的:在大肠杆菌中研究小肽促进α-突触核蛋白(α-synuclein, α-Syn)(Α53T, S129Α)的正常折叠.方法:利用分子生物学和生物信息学技术,以α-Syn的疏水区域为基础,设计了4种小肽(Pn:P1～P4);构建融合蛋白α-Syn-GFP,使α-Syn基因位于GFP上游,各种小肽以双顺反子方式与α-Syn-GFP共同表达;以文献报道的有效促进α-Syn正常折叠的小肽Pc(MGGΑVVTGR)为对照,利用融合蛋白折叠在细菌中可视化技术研究小肽Pn影响α-Syn(Α53T, S129Α)的正常折叠的效果.结果:4种小肽均能更好地促进α-Syn(S129A)的正常折叠;和对照Pc相比,小肽P2(MRGGΑVVTGR)使α-Syn(A53T)正常折叠提高了10%,小肽P4(MRVGGΑVVR)使α-Syn(S129A)正常折叠提高了83%.结论:在大肠杆菌中,小肽可以不同程度的促进α-Syn(Α53T, S129Α)的正常折叠.
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肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体的克隆、表达及重新折叠
目的:人的肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(TNF- related apoptosis inducing li gand, TRAIL)基因经扩增后,克隆在大肠杆菌中表达并重新折叠并获得有活性的TRAIL蛋白 . 方法:用PCR的方法从人胎盘cDNA文库中扩增TRAIL基因,经序列分析鉴定 ,再克隆到原核表达载体pET11a,经E.coli BL21(DE3)表达,电泳鉴定后,柱层析纯化, 重新折叠,流式细胞术等方法检测其促凋亡活性.结果:得到了TRAIL基因,并构建了可在大肠杆菌中表达的载体pET11-TRAIL1(含TRAIL cDNA 序列418-933)及可在真核细胞中表达的载体pLNCX-TRA IL 2(含TRAIL cDNA 序列88-933).取前者在E.coli BL21(DE3)中表达,经纯化,重新折叠得到了复性的TRAIL蛋白.检测其对人白血病细胞株Jurkat有诱导凋亡的作用.结论 :从人胎盘cDNA文库中扩增TRAIL基因,在大肠杆菌中表达、重新折叠、纯化后,经检测得到了有活性的TRAIL蛋白.
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H102对Aβ42致神经元毒性的保护作用
目的:观察H102在细胞水平上对人神经母细胞瘤株SY5Y生长的影响,寻找佳药物浓度及对Aβ42所致神经元毒性的保护作用.方法:将不同浓度的H102作用于人神经母细胞瘤株SY5Y,利用噻唑蓝(MTT)法测定细胞的存活率,制定浓度-药效曲线得出佳药物浓度;将人神经母细胞瘤株SY5Y细胞接种后分为对照组、AIB42损伤模型组及A1342损伤加H102保护组,观察各组的MTT代谢率、乳酸脱氢酶(LDH)漏出率、细胞形态.结果:H102在10～160 μmol/L浓度范围内均可增加SY5Y细胞的存活率(P＜0.01),20 μmol/L是增加细胞活性的适浓度;与对照组相比,AB42损伤模型组MTY代谢率下降(P＜0.05)、LDH漏出率增高(P＜0.01),细胞突起损伤、死细胞增多,加入H102保护后可使上述指标恢复或接近正常.结论:H102具有神经保护作用,可减轻由Aβ42所致的神经元毒性.
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分子伴侣及其在蛋白质折叠中的作用研究进展
蛋白质折叠是一个复杂的、动态的过程,蛋白质的折叠不是自发的,需要其他物质的帮助.了解分子伴侣在蛋白质折叠过程中的的作用,有助于进一步研究蛋白质折叠机制.本文介绍了分子伴侣及其分类,重点综述了各类分子伴侣在蛋白质折叠中的机制,并提出了研究分子伴侣在蛋白质折叠中的作用的重要意义.
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未折叠蛋白应答通路调控机制的研究进展及其临床应用前景
未折叠蛋白应答(unfolded protein response,UPR)是应激条件下细胞中内质网的一种保护性反应.在哺乳动物中,其主要通过内质网跨膜蛋白(IRE1、PERK及ATF6)转导的3条信号通路发挥效应,并依赖相关蛋白、因子进行正负反馈调控,以维持细胞功能正常.如果应激持续存在,UPR调控失衡,诱导细胞凋亡或死亡,引发相关疾病.不少研究选取UPR通路中的关键因子作为疾病治疗靶点,取得一些进展,提供了新的临床思路,具有广阔的应用前景.
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内质网应激与缺血性脑损伤
内质网(endoplasmic retieulum,ER)腔内错误折叠与未折叠蛋白聚集将引起内质网应激(endoplasmic reticuhum stress,ERS),可激活未折叠蛋白反应(unfolded protein response,UPR),从而对神经元的存活产生保护作用.然而,过强或持续时间过长的ERS终会引起细胞凋亡.脑缺血会导致ER功能障碍,对ERS进行干预能减轻脑缺血再灌注损伤,从而为缺血性脑血管病的治疗找到新的途径.文章对脑缺血再灌注诱导ERS的研究进展进行了综述.
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基因工程药物中包含体复性的研究进展
以大肠杆菌作为表达系统生产基因工程药物时,药物蛋白通常会形成无活性的蛋白聚体即包含体,它们的一级结构即氨基酸序列是正确的,但空间结构错误,没有生物学活性.需要一个复性过程才能得到生物活性蛋白.近年来,发展了许多策略来从包含体中复性重组蛋白,包括利用层析复性以及用一些低分子量的添加剂等来提高活性蛋白的产率.
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分子伴侣及其与乙型肝炎病毒的关系
分子伴侣(molecular chaperone)是近年来新发现的一类辅助蛋白,在生物体内起着稳定新生蛋白质、辅助其它蛋白正确折叠、组装、转运或降解的作用,对蛋白质的功能完整有着重要意义 .乙型肝炎病毒(HBV)的体内复制、组装过程的具体机制至今尚未弄清,已有研究证实分子伴侣中的一些成员如热休克蛋白90、70、60等(HSP90,HSP70,HSP60),葡萄糖调节蛋白94(GRP94)及钙连蛋白(calnexin) 等在HBV的生命周期中扮演了重要的角色,本文综述了近年来这方面的研究进展.
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内质网应激介导神经变性疾病错折叠蛋白的神经毒性
神经变性疾病(neurodegenerative diseases,NDD)的共同病变基础是细胞内的蛋白处理机制失效而出现错折叠蛋白的集聚并产生神经毒性[1].环境毒素作用、氧化损伤、线粒体功能失常、胞内Ca2+失衡等因素均可能与NDD的发病有关[2].但面对错折叠蛋白,细胞必然通过内质网启动未折叠蛋白反应(unfolded protein response,UPR),这就提示我们内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERstress)可能在NDD发病过程中起关键作用.近期研究表明,内质网应激广泛存在于各种NDD中,并介导错折叠蛋白产生神经毒性及细胞凋亡作用.这里我们主要对内质网应激在发病率高的3种NDD中所起的作用加以阐述,以期为未来NDD的研究及治疗提供切实可行的思路.
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内质网应激与肾脏损伤
内质网( endoplasmic reticulum,ER)是真核细胞中一种重要的亚细胞器,其主要功能包括调节蛋白质的合成、折叠、运输及修饰.内质网功能易受环境损害的影响,例如缺氧、低糖、氧化应激和遗传突变都将导致内质网腔内蛋白质折叠异常.这些未折叠蛋门以及错误折叠蛋白的积聚引起内质网一系列功能的紊乱,称为内质网应激[1].内质网应激与多种疾病相关,如阿尔茨海默症、帕金森病、亨廷顿病、缺血再灌注损伤、糖尿病及动脉粥样硬化等.越来越多的证据提示,内质网应激在肾脏病理生理过程中亦发挥重要作用[2].本文就内质网应激与肾脏疾病的研究进展作一综述.一、内质网应激与未折叠蛋白反应发生内质网应激的细胞为能够恢复正确的蛋白折叠、阻止未折叠蛋白以及错误折叠蛋白的积聚,激活一项较为保守的适应性反应,称为未折叠蛋白反应( UPR).
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内质网甘露糖甙酶-Ⅰ样蛋白的研究进展
内质网甘露糖苷酶-Ⅰ样蛋白(EDEM)是受内质网应激诱导之后,启动内质网相关糖蛋白降解(GERAD)途径发生的一种有酶结构域但无酶活性的蛋白.现就EDEM编码基因及其蛋白质的结构与功能解析、EDEM参与的GERAD途径,特别是EDEM的作用机制及诱导调控等诸方面予以综述.
关键词： 内质网 蛋白质折叠 内质网甘露糖苷酶-Ⅰ样蛋白 -
蛋白质错误折叠与蛋白质构象病
蛋白质折叠(protein folding)是指多肽链在核蛋白体上合成的同时或合成之后,根据热力学与动力学的原理,或在分子伴侣的辅助下,卷曲形成特定的三维结构或构象的过程.
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蛋白质折叠的基本原理与分子伴侣
新生肽链在细胞内合成后,必须折叠成一定的空间结构才能具备特定的功有.从理论上讲,一条多肽链可以形成许多不同的立体结构,但事实上在一定条件下只有一种构象才是稳定并具有生物活性的.蛋白质折叠(protein folding)是由多肽链的一级结构决定的,并受蛋白质所处环境的影响.
