酪氨酸硝基化导致细胞功能损伤的病理生理机制及防治措施
3-硝基酪氨酸
3源自文库硝基酪氨酸
3-硝基酪氨酸（3-nitrotyrosine，简称3-NT）是一种重要的生物标志物，在氧化应激、炎症和神经退行性疾病等疾病的发生和发展过程中起着重要作用。它是酪氨酸在体内被硝化后形成的产物，硝化过程是一种氧化应激反应，与过氧化氢、超氧自由基等氧化剂有关。
3-NT 的形成与一系列疾病的发生和发展密切相关，如冠心病、糖尿病、中风、癌症等。因此，3-NT 的检测和定量分析在疾病的预防、诊断和治疗方面具有重要的意义。
蛋白质酪氨酸硝化和细胞信号转导
基酪 氨酸 在体 内产 率 比较 低 ， 是 它 仍 然可 以作 为 但
Ｎ Ｏ介导 氧化 应 激 的 生 物 指 示 剂 ， 特 定 蛋 白质 中 在 特殊 酪 氨 酸位点 发 生 硝化 作 用 ， 而 会 引起 蛋 白质 从
化 （ ｉｏｙａｉ ） 硝 基 化 （ ｉａ ｏ ） 氧 化 损 伤 等 ， ｎｔ ｓｌ ｏ 、 ｒ ｔｎ ｎｔ ｔ ｎ 、 ｒｉ
Ｒ Ｓ可 以作 为信 号 转 导 信 使 单 独 作 用 或 作 为 信 号 Ｎ 转导 的激 活剂 ¨ 。其 中 ， Ｊ 由过 氧 哑硝 酸 根 离 子 （ ｅ— ｐｒ
发生 的转 变 。也有 人研究 了败血 症病 人 的骨骼 肌 巾
为是普遍存在的蛋 白质翻译后修饰 ， 其产物 ３Ｎ 一Ｔ作 为 Ｎ Ｏ Ｏ 等 活性 氮 的衍 生 物 ， Ｏ、Ｎ Ｏ一 可认 为是 许 多生 理 和 病 理 状 态 下 的 生 物 标 志 物 （ ｉ ａｋｒ ， Ｂｏ ｒｅ ）２ ｍ Ｊ
导相 关联 （ ａｏ ｅ等．２ ０ ） Ｌｎｎ ０２ 。 （ ） 白质 酪 氨 酸 硝 化 与磷 酸 化 二 蛋 在 细 胞 增 殖 和 分化 过程 中 ， 白质 酪 氨 酸 激 酶催 化 蛋 白质 酪 蛋
氨酸残 基 的磷 酸化 是一 个普遍 存在 的细胞信 号级 联 反应 ， 酪氨 酸羟 基上 的磷 酸化 发生 在 ４位 ， 硝化 发 而 生在 ３位 （ １ ， 氨 酸硝 基 化 使 羟 基 的 ｐ ａ值 降 图 ）酪 Ｋ 低 ２～３个单 位 。在 生理 ｐ 条件 下 ， 电荷 会 在 含 Ｈ 负 硝基 酪氨 酸 的蛋 白质上 聚积 ， 间位 阻增加 ， 就改 空 这
细胞内蛋白酪氨酸磷酸化机制分析
细胞内蛋白酪氨酸磷酸化机制分析
细胞内蛋白酪氨酸磷酸化（tyrosine phosphorylation）是一种常见的细胞信号转
导过程，在细胞生长、分化、凋亡、肿瘤、感染等多种生物学过程中起着重要作用。在这个过程中，酪氨酸激酶（tyrosine kinase）在其底物蛋白上转移磷酸基团，从
而改变底物蛋白的构象和功能，进而影响细胞的生理和病理状态。本文主要从酪氨酸磷酸化的作用、机制和调节三个方面对其进行分析。
一、酪氨酸磷酸化的作用
酪氨酸磷酸化在多个细胞生理和病理过程中发挥重要作用。例如：
生长和分化：酪氨酸激酶可以激活多种生长因子受体（growth factor receptor），进而诱导细胞生长和分化。此外，酪氨酸激酶还可以直接磷酸化多个细胞内信号转导蛋白，从而调控细胞周期和凋亡。
肿瘤：许多肿瘤细胞中具有突变的酪氨酸激酶或增强的酪氨酸磷酸化水平，这
些异常导致了肿瘤细胞的无节制增殖和侵袭。因此，针对这些激酶的抑制剂成为了癌症治疗的重要策略之一。
感染：病毒和细菌常常利用酪氨酸激酶和酪氨酸磷酸化来调节宿主细胞的信号
转导，以促进它们自身的生存和复制。
二、酪氨酸磷酸化的机制
酪氨酸磷酸化发生在酪氨酸残基（Tyr）的羟基上，通过酪氨酸激酶介导。酪
氨酸激酶主要分为两大类：酪氨酸肽激酶（tyrosine protein kinase）和酪氨酸激酶
样受体（tyrosine kinase-like receptor）。前者是一类独立的酶，可以磷酸化细胞内
各种底物蛋白，例如EGFR、Src、ABL等。后者则是细胞膜上的跨膜蛋白，其激
酪氨酸作用
酪氨酸作用
酪氨酸（Tyrosine）是一种非必需氨基酸，是构成人体蛋白质
的主要成分之一。除了作为蛋白质的构成单元外，酪氨酸还具有许多其他重要功能和作用。
首先，酪氨酸是神经递质的前体之一。神经递质是神经系统中传递信息的化学物质，酪氨酸可以通过一系列化学反应转化为多巴胺、肾上腺素和去甲肾上腺素等重要的神经递质。这些神经递质在人体中起到调节情绪、改善认知功能、控制运动等作用，对于维持神经系统的正常功能至关重要。
其次，酪氨酸还是甲状腺激素的合成原料。甲状腺激素是调节人体新陈代谢的重要激素，对于人体各种生理过程的正常运作起着关键作用。酪氨酸通过一系列反应转化为L-多巴氧化酶，然后进一步转化为甲状腺激素。因此，酪氨酸的供应量和合成过程对于甲状腺激素的正常合成具有重要影响。
此外，酪氨酸还参与黑色素的合成。黑色素是皮肤和毛发中的色素，对于保护皮肤不受紫外线伤害非常重要。酪氨酸通过酪氨酸酶的作用，转化为多巴酪氨酸，然后经过一系列反应最终转化为黑色素。这就解释了为什么一些黑色素合成较差的人，可能会有皮肤白皙、毛发稀疏的特点。
此外，酪氨酸还在一定程度上参与抗氧化过程。抗氧化是人体抵御自由基侵害的重要方式。酪氨酸可以通过氧化酶的催化作用，产生一种称为酪氨酸醌的物质，具有一定的抗氧化活性。这种抗氧化活性可以帮助减少细胞的氧化损伤和减缓衰老进程。
除了上述主要作用外，酪氨酸还具有其他一些次要作用。例如，酪氨酸可以参与体育运动中的能量代谢，促进肌肉生长和修复。此外，酪氨酸还可以提高注意力和注意力集中的能力，对于提高学习和工作效率有一定帮助。另外，酪氨酸还可以提高免疫力，增强人体的抵抗力，减少疾病的发生。
细胞质酪氨酸激酶的结构与功能研究
细胞质酪氨酸激酶的结构与功能研究
细胞质酪氨酸激酶（cytoplasmic tyrosine kinase）是一类名为蛋白激酶的酶，它在调节细胞增殖、分化、黏附和信号转导等方面有重要作用。这类激酶在多种细胞因子受体、肿瘤细胞和病毒中都有表达。其中，肿瘤细胞表达的酪氨酸激酶活性常常会高于正常细胞，这成为了癌症发生发展的一个研究重点。
在细胞内，酪氨酸激酶能够磷酸化其他蛋白质，从而调节它们的功能。其结构
与功能研究是理解酪氨酸磷酸化调节作用的基础。
一、结构研究
目前已知的细胞质酪氨酸激酶多是双链结构，两条链之间的距离相对固定。激
酶的基本结构单元是一个长度约为280到300个氨基酸残基的酪氨酸激酶结构域，简称TK结构域。
该结构域通常由几个区域组成：一个N端受体结合区，一个酪氨酸激酶活性区，一个介导酶与底物相互作用的区域和一个C端调节区。这几个区域的作用是协同
完成酪氨酸激酶催化反应所需的各项步骤，并能够响应信号分子或细胞环境的变化调整催化活性和底物特异性。
二、功能研究
目前已知的酪氨酸激酶有非常多的功能。其中最重要的是作为中央氧化酶的基
本成分，通过磷酸化一些关键蛋白质，介导通过ROS的调控细胞增殖、分化、迁移。在Laser confocal、Western blot、Flow cytometry、Cellular biology等领域发挥
着重要作用。
例如，c-src酪氨酸激酶的移位会引起细胞向环向运动或分化。而HER-2/Neu
则常常被认为是导致肿瘤细胞去分化、增殖和转移的因素之一。
此外，酪氨酸激酶在白血病和淋巴瘤等血液系统恶性肿瘤的发生发展中也起着至关重要的作用。针对酪氨酸激酶的治疗药物也成为了现代医学研究的热点问题之一。
酪氨酸激酶抑制剂对肾癌免疫微环境的调节及其机制
酪氨酸激酶抑制剂对肾癌免疫微环境的调节及其机制
赵奇
【摘要】酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase inhibitor,TKI)是转移性肾癌的标准治疗方案.最新的研究发现,TKI不仅可以抑制肿瘤血管形成,还对肾癌免疫微环境起到调节作用.肾癌及其周围组织所形成的抑制性的免疫微环境是疾病进展、治疗耐受的重要原因.TKI通过阻断磷酸化信号转导子及转录激活因子
3(signaltransducer and activator of transcription 3,STAT3)、粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(granulocyte macrophagecolony stimulating factor,GM-CSF)等信号通路,减少具有免疫抑制功能的骨髓源性抑制细胞(myeloid-derivedsuppressor cell,MDSC),加强自然杀伤性T细胞功能.TKI还可以抑制调节性T细胞(regulatory T cells,Treg),起到增强细胞免疫的作用.TKI联合免疫治疗可能成为治疗转移性肾癌的新趋势.
【期刊名称】《复旦学报（医学版）》
【年(卷),期】2015(042)004
【总页数】5页(P555-559)
【关键词】酪氨酸激酶抑制剂;肾细胞癌;免疫微环境;骨髓源性抑制细胞
【作者】赵奇
【作者单位】复旦大学附属中山医院泌尿外科上海200032
【正文语种】中文
【中图分类】R737.11
肾细胞癌是泌尿系统的常见恶性肿瘤，占所有成人恶性肿瘤的2%～3%。在初诊肾癌的患者中，20%～30%已存在转移，另有将近30%的局限性肾癌患者在后续的治疗中发生转移［1］。而转移性肾癌（metastatic renal cell carcinoma，mRCC）的5年生存率仅10%［2］。近年来，以血管内皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂（vascular endothelial growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor，VEGFRTKI）为代表的分子靶向药物治疗，正逐步替代传统的干扰素、白介素治疗，成为目前mRCC的标准治疗方案。
酪氨酸磷酸化途径调控论文素材
酪氨酸磷酸化途径调控论文素材酪氨酸磷酸化途径（tyrosine phosphorylation pathway）是一种重要
的细胞信号传导途径，通过对细胞内的蛋白质酪氨酸残基进行磷酸化
修改，调控了多种生物学过程，包括细胞增殖、分化、运动、凋亡等。近年来，对于酪氨酸磷酸化途径的研究成果不断涌现，为我们深入了
解细胞信号传导机制提供了重要的素材。
一、酪氨酸激酶与底物的结合
酪氨酸磷酸化途径的起始点是酪氨酸激酶（tyrosine kinase）与底物
的结合。酪氨酸激酶是一类能够将底物蛋白质的酪氨酸残基进行磷酸
化的酶，包括受体型酪氨酸激酶和非受体型酪氨酸激酶。其中，受体
型酪氨酸激酶通过受体激活，将底物蛋白质的酪氨酸残基进行磷酸化，从而触发细胞内的一系列信号传导。
二、信号传导蛋白的激活
酪氨酸激酶磷酸化了特定的底物蛋白质后，这些底物蛋白质将进一
步传递信号，通过与其他蛋白质相互作用，触发信号传导级联反应。
比如，磷酸化的底物蛋白质可以激活一些信号传导蛋白，如激酶（kinase）和磷酸酶（phosphatase），从而调控下游的信号传导通路。
三、细胞的增殖与分化
酪氨酸磷酸化途径在细胞的增殖和分化过程中起着重要的调控作用。研究表明，许多细胞生长因子通过激活酪氨酸激酶，磷酸化底物蛋白
质，从而促进细胞的增殖。此外，磷酸化的底物蛋白质还能够激活一些转录因子，调控基因的表达，参与细胞的分化过程。
四、细胞的运动与凋亡
除了调控细胞增殖和分化外，酪氨酸磷酸化途径还参与了细胞的运动和凋亡调控。研究发现，磷酸化的底物蛋白质能够激活细胞骨架蛋白，影响细胞的运动和迁移能力。同时，通过磷酸化调控一些凋亡相关蛋白的活性，酪氨酸磷酸化途径还能够调节细胞的凋亡过程。
反映机体氧化应激状态的重要标志物——硝基酪氨酸
反映机体氧化应激状态的重要标志物——硝基酪氨酸
据今天新闻说，检测体液中反映机体氧化应激状态的重要标志物——硝基酪氨酸，为评价航天员在轨健康状态提供客观依据。
分⼦式C9H11NO3，分⼦量181.19。是蛋⽩质的组分之⼀，天然品为L-型。属⾮必需氨基酸。能溶于⽔。
在342～344℃时分解。分⼦中酚羟基邻位易发⽣化学反应，与重氮苯磺酸偶联得橙红⾊物质，与硝酸发⽣硝基化反应呈黄⾊；现已⽤于酪氨酸或含酪氨酸残基的肽和蛋⽩质的定性颜⾊反应；也易于碘化并⽤于合成甲状腺素的前体。如以放射性碘131、碘125等取代则可为放射性同位素标记肽和蛋⽩质的简易⼿段。
⽣物体内活性氧的⽣成与清除处于动态平衡状态，当各种因素打破这⼀平衡⽽导致活性氧浓度超过⽣理限度时就会损伤⽣物⼤分⼦，包括脂质过氧化、DNA的氧化损伤、蛋⽩质的氧化和单糖氧化等。活性氧对蛋⽩质的作⽤包括修饰氨基酸，使肽链断裂，形成蛋⽩质的交联聚合物，改变构像和免疫原性等五个⽅⾯。
⽬前对于蛋⽩质氧化损伤的检测指标主要有两个，分别是蛋⽩羰基⽣成（羰基化）和⼆酪氨酸的⽣成（蛋⽩质中酪氨酸硝基化）。
空间飞⾏环境中航天员所遇到的各种应激，如缺氧、电离辐射和失重等都可以导致细胞内活性氧的产⽣，从⽽引起机体的氧化损伤。许多实验证实失重会增加机体氧化应激⽔平。近年来，微重⼒条件下神经细胞的⽣物学效应越来越受到⼈们的关注。⽬前科学家在研究微重⼒状态下活性氮⾃由基(RNS)对神经细胞蛋⽩质氧化修饰的影响。
酪氨酸激酶在细胞分化和肿瘤形成中的作用
酪氨酸激酶在细胞分化和肿瘤形成中的作用酪氨酸激酶（tyrosine kinase）是一种常见的酶类，它能够催化酪氨酸（tyrosine）的磷酸化反应，从而调节细胞的信号传导。在细胞分化和肿瘤形成中，酪氨酸激酶发挥着非常重要的作用。
细胞分化是一种复杂的过程，通过这个过程，细胞从原始状态变成特定类型的细胞，例如血细胞、神经细胞等等。在这个过程中，酪氨酸激酶与多种因素相互作用，调节了一系列信号通路，最终引导细胞走向特定细胞类型的成熟状态。同时，酪氨酸激酶还能够在细胞分化期间控制DNA的复制和转录等关键过程，协助细胞完成整个分化过程。
然而，在肿瘤形成中，酪氨酸激酶的作用发生了改变。通常来说，酪氨酸激酶会被正常的细胞完全控制，发挥其生理作用。但是，在某些情况下，酪氨酸激酶功能失调，它会促进肿瘤细胞的增殖和转移。这种异常增殖和转移可能是因为酪氨酸激酶的突变或者过表达，或者由于它与肿瘤相关的细胞信号通路交互作用的增强。此外，还有一些药物可以通过抑制酪氨酸激酶活性来治疗癌症，例如靶向治疗药物。
在不断发展的基因治疗领域，酪氨酸激酶也成为了研究的重点之一。科学家们正试图利用酪氨酸激酶，调节基因的表达和细胞信号转导。例如，在一些基因治疗试验中，利用病毒携带酪氨酸激酶基因，传递给需要治疗的细胞，从而调节其信号通路和细胞功能，达到治疗效果。
总之，酪氨酸激酶在细胞分化和肿瘤形成中发挥着非常复杂的作用，科学家们正在不断探索其机制和作用方式。从某种意义上来说，酪氨酸激酶开启了我们对基因和细胞的普遍认识，带给了我们更多的机会和可能性，用科学的方法改变生命的走向。
细胞内质网应激和蛋白酪氨酸磷酸化的调节机制
细胞内质网应激和蛋白酪氨酸磷酸化的调节
机制
细胞内质网（endoplasmic reticulum，ER）是细胞内的一个互
相连接的网状结构，负责蛋白质的合成、翻译、修饰和折叠。在
细胞内环境变化的情况下，ER会发生一系列应激反应，导致一些
神经性疾病、肿瘤等疾病的发生。本文将从细胞内质网应激和蛋
白酪氨酸磷酸化两个方面来探究它们的调节机制。
细胞内质网应激
当细胞内外环境发生变化，细胞会通过一些信号转导途径来调
节细胞内质网的应激反应。在细胞生长和分化的过程中，ER应激
会导致一些疾病的发生，如阿尔茨海默病、帕金森病、2型糖尿病、肝纤维化等。ER应激涉及到ER中的蛋白质折叠反应和解折叠反
应中的紊乱，这些紊乱会导致细胞内质网功能障碍。因此，在临
床上寻找一些治疗ER应激相关疾病的方式是非常重要的。
ER中的unfolded protein response(UPR)是一种非常重要的ER
应激反应，在诱导ER中的一系列信号途径中发挥着重要的作用。在ER的反应中，UPR是通过IRE1、PERK、ATF6这三个通路来
传递ER应激的信息。UPR可以帮助细胞在ER应激的环境下感知ER中的折叠蛋白，这些折叠蛋白通常会导致ER的紊乱。UPR在细胞中起到抵御ER应激的作用，在减轻细胞应激反应的同时，它还可以调节细胞死亡和生长等生理过程。
蛋白酪氨酸磷酸化的调节机制
蛋白酪氨酸磷酸化（phosphorylation）是一类非常常见的蛋白质修饰方式，它在细胞生命中起到了重要的调节作用。蛋白酪氨酸激酶和蛋白酪氨酸酶是调节蛋白酪氨酸磷酸化的两种酶，它们之间的平衡关系决定了蛋白酪氨酸磷酸化的水平和方式。
酪氨酸硝基化导致细胞功能损伤的病理生理机制及防治措施
酪氨酸硝基化导致细胞功能损伤的病理生理机制及防治措施酪氨酸硝基化导致细胞功能损伤的病理生理机制及防治措施
东南大学附属中大医院麻醉科吴琼景亮南京 210009
在全身炎症反应和感染性休克等病理条件下，炎性介质在激活NOS产生过量NO的同时还通过其他细胞途径增加O2-的产生。由于NO 与O2-反应的速度是正常状态下超氧化物歧化酶与O2-反应速度的3倍，使得NO首先捕捉O2-以极快的反应速度生成多种活性氧(O2-、HO-、H2O2、ONOO-等)和活性氮（NO-、NO2-、N2O3等），这些产物除了造成氧化损伤外，还可与蛋白质酪氨酸残基或游离酪氨酸发生硝化反应，生成稳定的代谢产物3-硝基酪氨酸（3-nitrotyrosine,3-NT）。由于正常人体血浆酪氨酸浓度大约为100 mol/L，这就为体内酪氨酸的硝基化提供了可能性。酪氨酸硝基化后使体内多种有重要功能的酶/蛋白功能受损或活性下降，损伤线粒体、DNA，抑制酪氨酸磷酸化，诱导细胞的凋亡和死亡。本文就酪氨酸硝基化的产生原因、对组织细胞功能的损伤及防治措施作一简略介绍。
一、酪氨酸硝基化的产生来源
正常生理条件下，组织细胞中活性氧（ROS）/活性氮（RNS）的生成与清除的平衡取决各种抗氧化物质和酶的浓度。但多种病理状态下这种生物平衡被打破，体内RNS/ROS生成增加,抗氧化物质活性下降。RNS/ROS的大量产生可以直接损伤蛋白质、核酸和脂质等生物大分子，而ROS与RNS相互反应可以产生更强的毒性效应，即酪氨酸的硝基化。一般认为导致酪氨酸硝基化有如下几个来源：
酪氨酸激酶抑制剂的研究现状
酪氨酸激酶抑制剂的研究现状
摘要：医疗领域进一步发展过程中，临床方面对肿瘤疾病的生物学特征产生
了更加明确的认知，蛋白酪氨酸激酶是肿瘤发生发展的重要影响因素，在肿瘤疾
病诊治过程中，以其作为靶点诊治肿瘤疾病，肿瘤的临床干预质量能够得到显著
的提升。目前酪氨酸激酶抑制剂类药物已经成为了医疗领域的研究重点，该药物
在肿瘤疾病干预领域发挥着重要的作用，本次研究将对酪氨酸激酶抑制剂的研究
进展以及其应用现状做出进一步综述，旨在为酪氨酸激酶抑制剂干预质量进一步
发展提供参考依据。
关键词：酪氨酸激酶抑制剂；肿瘤；蛋白酪氨酸激酶
研究表明，由于酪氨酸激酶活性广泛存在于人类大多数的致病基因中，再加
上酪氨酸激酶抑制剂独特的高度选择性、低毒性、副作用小等优点，使之突破了
传统的抗肿瘤药品，迅速成为市场热门。酪氨酸激酶抑制剂药品,是在分子生物
学等科研领域不断进展基础上发展而出现的药品，该药物为肿瘤疾病的干预提供
了新的思路，同时也为肿瘤干预体系的进一步完善提供了依据。
1.酪氨酸激酶抑制剂概述
抗肿瘤药物研发是如今全球药物研发领域的一个难点课题，也是近年来医学
界的研究重点之一。据统计，美国2015年癌症新增病例接近16.6万，死亡病例
约有5.9万。由于人民生存压力日益增大和污染的加重，全球每年患病和死亡的
人数在逐渐增加。从肿瘤发生机理入手诊断肿瘤一直是一种非常有效的研究方向，但由于分子药理学和分子肿瘤学的蓬勃发展，以及组合化学、基因组工程技术等
新科学技术的发展与应用，对癌症药物诊断的研究也获得了新的发展。
酪氨酸激酶抑制剂能够对机体之中酪氨酸激酶产生抑制效用，控制其磷酸化
蛋白质酪氨酸硝基化与糖尿病关系的研究进展
机体在遭受有害刺激时 ， 内 自由基包括过氧化亚硝 酸 体 阴离子 （ Ｎ ０一 、 Ｏ Ｏ ） 过氧化氢 、 自由基 、 羟 一氧化 氮等大 量增 加， 使体 内氧化能力超过 抗氧化 能力 ， 引起生 物膜脂质 过氧 化、 细胞 内蛋 白质 硝基 化及 酶变 性 、 Ｎ Ｄ Ａ损 害， 后导 致细 最 胞死亡 、 凋亡和疾病 的发生” 。活性氧簇（ Ｏ ） Ｊ Ｒ Ｓ 和活性氮簇
１ 蛋 自质 酪 氨 酸 硝 基 化 的 产 生 和 影 响
２ １ 蛋 白质酪氨酸硝基化与胰 岛 １ ． ３细胞功能障碍
有学者
在糖 尿病动物模型试 验 中采 用单克 隆抗体免 疫酶标染 色发
现胰 岛 中 硝 基 酪 氨 酸 细 胞。 阳性 率 为 糖 尿病 Ｎ Ｄ小 鼠 Ｏ ２％ ， ２ 正常血糖 Ｎ Ｄ小 鼠 ７ ， Ｏ ％ 对照 Ｂ Ｌ ／ Ａ Ｂ ｃ小 鼠 ２ ％。经
硝基酪氨 酸阳性 ｐ细胞 。通过加入 自由基 清除剂或 Ｏ Ｏ ． Ｎ ０
抑制剂 ， 减少胰岛中硝基酪 氨酸 阳性 细胞 ， 以阻滞糖尿病 可
的发生发展 … 。有学者从脏 器捐 助者 （ ８例非糖尿病患者 和
成离不开 Ｒ Ｓ 氧化应激伴 随着硝化应激 ， Ｎ ／ Ｏ Ｏ， Ｒ Ｓ Ｒ Ｓ水 平的
水平 明显增 高； 然而当 ２型糖尿病胰 岛暴 露 于谷胱 甘肽 （ 还
的蛋 白质上聚积 ， 空间位阻增加 ， 而改变周 围的化学环 境 ， 从
_synuclein修饰与帕金森病的研究进展
synuclei n修饰与帕金森病的研究进展*
马开利 陈乃宏
(中国医学科学院北京协和医学院药物研究所,北京100050)
摘要 synuc lein基因是最早发现的与帕金森病(Park i n son s'd isease,PD)相关的基因,在部分家族性PD患者中存在该基因的突变。无论是家族性还是散发性PD,其特征性包涵体Le w y小体的主要成分都是聚集的 synucle i n蛋白,从组成来看, synucle i n的氨基酸序列中存在众多能被修饰的位点,并且在 synuclein转基因鼠中也检测到了以磷酸化、硝基化以及泛素化形式存在的 synucle i n聚集体。 synuc lein的不同修饰可能影响其自身的聚集特性及毒性作用,进而在PD 的发病进程中发挥重要作用。因此,探讨与PD相关的 synuc lein的磷酸化、硝基化及泛素化修饰,对于更清楚地了解 synucle i n修饰与PD间的关系有重要意义。
关键词 synucle i n;帕金森病;磷酸化;硝基化;氧化;泛素化
中图分类号 R745.7
帕金森病(Par k i n son s'd i s ease,PD)又称!震颤麻痹∀,是一种中枢神经系统变性疾病,起因于中脑!黑质∀多巴胺能神经元变性坏死,多巴胺合成减少,进而降低了对乙酰胆碱功能的抑制,两者失衡便出现了!震颤麻痹∀。帕金森病是老年人中第四位最常见的神经变性疾病。本病也可在儿童期或青春期发病,给社会和病人家庭带来了极大的经济与精神负担,因而对此疾病的研究也越来越受到人们的重视。病理学研究发现,帕金森病患者大脑黑质致密部(substantia n i g ra pars co m pacta,SNC)中多巴胺神经元的丧失是导致其临床症状的主要原因,同时在帕金森病的SNC中通常可以发现一些称为路易体(Le wy bod ies,LB s)的圆状包涵体,这些结构通常被认为是帕金森病形成的病理学标志。进一步研究发现,路易体包涵体主要是由一些中空的放射性淀粉样纤维组成,生化分析发现纤维的主要组分是一种称为 synucle i n的蛋白质,并且 synucle i n的氨基酸序列中存在众多能被修饰的位点,在 synucle i n 转基因鼠中也检测到了以磷酸化、硝基化以及泛素化形式存在的 synucle i n聚集体[1]。暗示 synu clein蛋白的修饰可能在帕金森病的发生形成过程中发挥重要作用。本文对近年来与PD相关的 sy nucle i n的磷酸化、硝基化、氧化及泛素化修饰进行综述,便于更清楚的了解 synuclein的修饰与PD 间的关系,从而为进一步治疗PD打下基础。
蛋白质酪氨酸磷酸化在细胞生命活动中的作用
蛋白质酪氨酸磷酸化在细胞生命活动中的作
用
蛋白质是生命体系中不可或缺的分子，扮演着许多重要生命过程的关键角色。蛋白质的结构和功能不仅取决于氨基酸的序列，还受到许多化学修饰的影响。其中一种重要的修饰是酪氨酸磷酸化，它可以激活或抑制蛋白质的活性，参与细胞生命活动的各个方面。
一、酪氨酸磷酸化的意义
酪氨酸磷酸化是通过在酪氨酸侧链上加上一个磷酸基团来改变蛋白质的性质。它可以作为一种快速的信号转导过程，在许多细胞生命活动中发挥着至关重要的作用，例如细胞增殖、转录调节、代谢调控和细胞凋亡等生理功能。
二、酪氨酸磷酸化的过程
酪氨酸磷酸化是由酪氨酸磷酸化酶负责介导的，是一种高度特异性的过程。在该过程中，酪氨酸磷酸化酶通过与蛋白质结合，将一个无机磷酸基团转移至靶蛋白上的酪氨酸残基。此外，酪氨酸磷酸化也可以被其他的激酶和磷酸酶所调节，从而形成复杂的调控网络。
三、酪氨酸磷酸化在转录调节中的作用
酪氨酸磷酸化在转录调节中起到非常重要的作用。一些重要的转录因子，如CREB、STAT和NF-κB等，会通过磷酸化的方式在某些特定的酪氨酸残基上被激活。这些活性的转录因子可以结合到某些特定的DNA序列上，从而启动或抑制基因表达。
四、酪氨酸磷酸化在信号转导中的作用
除了作为重要的转录因子之外，酪氨酸磷酸化还可以在信号转导中发挥着很重要的作用。在某些情况下，如细胞凋亡和细胞分化等时，酪氨酸磷酸化可以将信号从一个蛋白质传递到另一个蛋白质，从而调节细胞命运的决定。同时，酪氨酸磷酸化也可以参与许多其他信号传导途径，如MAPK/ERK和PI3K/Akt等。
酪氨酸激酶的调控机制和功能研究
酪氨酸激酶的调控机制和功能研究
酪氨酸激酶是一种重要的酶类蛋白，它参与了多种细胞生物学过程，如细胞增殖、分化、凋亡以及基因转录等。在许多疾病的分子机制研究中，酪氨酸激酶的调控机制和功能也成为了研究的重点。
1. 酪氨酸激酶的结构和转录调控机制
酪氨酸激酶（Tyrosine kinase，TK）是可以将ATP转化成ADP并且通过羟基磷酸化基团催化酪氨酸上的磷酸化反应的一类酶。该酶类有多种亚型，如酪氨酸激酶本身、受体型酪氨酸激酶和细胞内酪氨酸激酶等。
酪氨酸激酶的转录调控主要涉及在DNA上的启动子区域的转录因子蛋白，如c-Jun、c-Fos和NF-κB等。这些转录因子能够结合特定的DNA序列，并与RNA聚合酶II复合体相互作用，进而促进转录的发生。酪氨酸激酶的基因表达可以受到细胞信号通路的影响，如信号分子蛋白激酶C、重要调节激酶、血小板衍生成长因子等，从而调节细胞的增殖、分化和运动等过程。
2. 酪氨酸激酶与肿瘤的关系
酪氨酸激酶的一些亚型成为了肿瘤的潜在治疗靶点，如EGFR（表皮生长因子受体）和HER2（人类表皮生长因子受体2）。EGFR本身是一种跨膜的受体型酪氨酸激酶，当其结合表皮生长因子时，会激活其内部酪氨酸激酶活性，从而引起多种肿瘤细胞的癌化和增殖。HER2又是EGFR的结构型似物，并且其基因的突变是胃癌、乳腺癌和肺癌等多种癌症的分子机制之一。
因此，通过抑制肿瘤细胞内某些酪氨酸激酶的活性和调控，不但可以减缓或阻止肿瘤的生长和扩散，还可以帮助制定更加个性化和精准的治疗方案。
3. 酪氨酸激酶与神经退行性疾病的关系
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酪氨酸硝基化导致细胞功能损伤的病理生理机制及防治措施东南大学附属中大医院麻醉科吴琼景亮南京 210009
在全身炎症反应和感染性休克等病理条件下，炎性介质在激活NOS产生过量NO的同时还通过其他细胞途径增加O2-的产生。由于NO 与O2-反应的速度是正常状态下超氧化物歧化酶与O2-反应速度的3倍，使得NO首先捕捉O2-以极快的反应速度生成多种活性氧(O2-、HO-、H2O2、 ONOO-等)和活性氮（NO-、NO2-、N2O3等），这些产物除了造成氧化损伤外，还可与蛋白质酪氨酸残基或游离酪氨酸发生硝化反应，生成稳定的代谢产物3-硝基酪氨酸（3-nitrotyrosine,3-NT）。由于正常人体血浆酪氨酸浓度大约为100 mol/L，这就为体内酪氨酸的硝基化提供了可能性。酪氨酸硝基化后使体内多种有重要功能的酶/蛋白功能受损或活性下降，损伤线粒体、DNA，抑制酪氨酸磷酸化，诱导细胞的凋亡和死亡。本文就酪氨酸硝基化的产生原因、对组织细胞功能的损伤及防治措施作一简略介绍。
一、酪氨酸硝基化的产生来源
正常生理条件下，组织细胞中活性氧（ROS）/活性氮（RNS）的生成与清除的平衡取决各种抗氧化物质和酶的浓度。但多种病理状态下这种生物平衡被打破，体内RNS/ROS生成增加,抗氧化物质活性下降。RNS/ROS的大量产生可以直接损伤蛋白质、核酸和脂质等生物大分子，而ROS与RNS相互反应可以产生更强的毒性效应，即酪氨酸的硝基化。一般认为导致酪氨酸硝基化有如下几个来源：
1、过氧亚硝基阴离子(peroxynitrite，ONOO-) 依赖的途径：O2-与NO在体内迅速反应形成ONOO-，ONOO-及其质子化形成的共轭酸ONOOH具有很强的氧化和硝基化作用，可以通过金属离子或金属蛋白（如Cu/Zn-SOD）的催化作用下与Fe3+活性中心反应形成中间产物（oxo-Fe4+）和NO2，NO2与酪氨酸的芳香环结合生成3-NT或者与酪氨酸直接反应，第一步生成酪氨酰自由基（TYR.）和NO2，NO2与TYR.基团结合形成终产物——3-NT。体外实验也证实，ONOO-确实可以使组织蛋白质发生硝基化反应，经ONOO-处理的细胞中，硝基化蛋白质的含量明显增高。
2、非ONOO-依赖的途径，其中包括：①过氧化物酶（Heme Peroxidase）依赖途径：在体内，过氧化物酶(包括髓过氧化物酶，辣根过氧化物酶，嗜酸粒细胞过氧化物酶等)能催化H2O2 和Cl-反应生成HOCl, NO2-可被HOCl氧化生成NO2Cl和NO2使酪氨酸发生硝基化反应；还能使亚硝酸盐和酪氨酸同时被氧化，分别生成NO2-和酪氨酰自由基（Tyr。）,后两者继续反应生成3-NT[1]。②铜/锌-过氧化物歧化酶（Cu/Zn-SOD）催化途径：尽管不同的SOD有明显
的保护作用，可是它也有产生强氧化物质的能力，导致细胞组织的损伤。近来的研究显示，在生理性PH范围内，Cu/Zn－SOD可以作为一种过氧化物酶。当体内HCO3¯大量存在时，Cu/ Zn-SOD能催化亚硝酸盐/ H2O2生成•NO2和CO3¯，后两者继续氧化和硝化酪氨酸残基，生成多种酪氨酸衍生物，包括3-NT。③过氧化氢酶（Catalase）依赖途径：，叠氮化钠（NaN3）是过氧化氢酶的抑制剂，但在过氧化氢酶和H2O2共同存在时又是NO供体，发生氧化反应引起酪氨酸硝基化。在体外试验中发现，叠氮化物（azide）/ H2O2共存在时过氧化氢酶能够使牛血清白蛋白的酪氨酸残基或游离酪氨酸硝基化。④血红蛋白催化(Hemoglobin)途径:血红蛋白是红细胞的主要组成部分，在生理状态下是一种ONOO¯的清除剂。然而，Grzelak等[2]研究发现用亚硝酸盐/H2O2培养的人血红蛋白诱导自身硝基化并且硝化了牛血清白蛋白。假如，血红蛋白具有过氧化物酶的活性并通过类似过氧化物酶的机制使酪酸硝基化，那么它的这种催化特性对血循环中蛋白质硝基化是非常重要的，目前尚未进行这方面的研究。
二、3-NT的检测
在应激和炎症等病理条件下，多种组织（如肺，肝脏，血管内皮等）中可以检测到3-NT 的存在，后者的生成与定位可反映体内酪氨酸硝基化的产生与分布。分析法、免疫反应法和两者结合的方法被用于定性、定位和定量检测3-NT。①分析法：包括高性能液体色谱法（HPLC）,气体色谱/质光谱测定法（GC/MS）和液体色谱/质光谱测定法（LC/MS），主要用于定量分析酪氨酸硝基化.Zhu 等[3]已成功地使用HPLC的方法定量测定ARDS患者肺组织中3-NT（约400-500pmol/mg protein）。②免疫反应方法：包括免疫组织化学（Immunohistochemistry）, 酶联免疫吸附（ELISA）免疫细胞化学（Immunocytochemistry）和Western Blot的方法，主要用于定性/定位检测酪氨酸硝基化。用Immunohistochemistry 的方法，Nagata等[4]在内毒素诱导的急性肺损伤研究中检测到肺组织3-NT的阳性信号主要分布在肺泡巨噬细胞、肺泡上皮细胞；在ARDS患者的支气管肺泡灌洗液中，Sittipunt等[5]用Immunocytochemistry和ELISA的方法同时检测到3-NT的存在；Bermejo等[6]在LPS诱导感染性休克的大鼠模型中，用Western Blot的方法在血管组织匀浆中检测到酪氨酸硝基化蛋白表达明显升高。
三、酪氨酸硝基化导致细胞功能损伤的机制
研究发现，人类的多种疾病如动脉粥样硬化、ALI/ARDS、感染性休克、缺血-再灌注损伤、帕金森症、肾器官移植排斥、慢性肾衰竭等均与酪氨酸硝基化有关。目前，酪氨酸硝基化在疾病发生中可能的作用如下：①体内许多有重要功能的酶或蛋白被硝基化后，结构发
生改变并且功能受损/活性下降，很可能与组织细胞损伤关系密切。Mn-SOD是一种线粒体抗氧化酶，能够清除过多的氧化应激产物如O2-，在人类同种异体肾移植慢性排斥的研究中发现，肾小管上皮细胞中Mn-SOD表达与对照组相比增加，而Mn-SOD的Try-34被硝基化后，酶活性明显下降,失去对上皮细胞的保护作用。肺表面活性物质相关蛋白A(SP-A)是肺泡Ⅱ型上皮细胞合成分泌的表面活性物质，能够抑制内毒素刺激巨噬细胞分泌的IL-1及TNF并防止肺水肿、肺萎陷。Zhu等 [7]在对ALI/ARDS患者肺水的研究中提出ONOO-和TNM使SP-A 发生硝基化，使SP-A上述的功能受到抑制，很可能是ALI/ARDS发病机制之一。②血管内皮细胞除了作为血管屏障，还能够合成并释放多种体液因子，在调节血流动力学、血细胞黏附和血管张力中发挥重要作用，内皮细胞破坏或功能障碍，血管屏障丧失，通透性增加，而且一些内皮细胞依赖的调节机制也失常。环前列腺素合酶（PGI2）由内皮细胞产生，具有抗血栓形成、抗增生和舒张血管的作用。Zou 等[8]在动脉粥样硬化和缺血再灌注的牛冠状动脉中发现，PGI2被硝基化后，失去上述活性，导致前列腺素H2（PGH2）蓄积，可能引起血管痉挛并促进了血小板聚集和血栓形成。③线粒体内有重要功能的物质如Mn-SOD、细胞色素C、电压依赖的阴离子通道、ATP酶和琥珀酰CoA等硝基化后，抑制呼吸链的传递，使线粒体的ATP 合成减少，导致细胞内能量耗竭[9]，从而影响细胞的功能甚至凋亡和坏死。Murata等[10]提出游离3-NT通过诱导H2O2的产生介导DNA损伤，影响蛋白质的转录合成，导致细胞功能受损。④酪氨酸磷酸化在细胞信号传到中有重要的调节作用，抑制酪氨酸磷酸化也可以损伤细胞功能。蛋白酪氨酸激酶参与调节细胞增生、分化和免疫系统信号传导过程，多种具有酪氨酸激酶活性的受体的胞浆内段都含有酪氨酸残基，该残基磷酸化后方能介导信号传递，而酪氨酸残基硝基化后抑制了其磷酸化，导致信号过程的失控，引起炎症反应和疾病。免疫过程中，Ag/TCR/CD3复合物激活的最早的细胞内信号通路是由蛋白酪氨酸激酶介导的酪氨酸磷酸化，Brito 等[11]用健康志愿者的T淋巴细胞和ONOO¯做体外试验，证实ONOO¯使淋巴细胞中的酪氨酸残基硝基化，抑制了它们的磷酸化反应，剂量依赖性地抑制T淋巴细胞的增殖和活化，导致免疫系统功能失调。
可见，酪氨酸硝基化很可能通过抑制酶/蛋白功能、损伤线粒体/DNA等一种或多种途径损伤组织细胞，成为多种疾病的发生和发展中的一种新机制。
四、防治酪氨酸硝基化的可能途径
1、使用NOS抑制剂减少NO的产生。如应用糖皮质激素、一些细胞因子(IL-4、IL-8、IL-10、TGF-β等)抑制或阻断iNOS的表达，减少NO的生成。亚甲兰系氧化还原剂，本为解