ER-stress-induced transcriptional regulation increases protein synthesis leading to cell death

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碧云天P0028细胞核蛋白与细胞浆蛋白抽提试剂盒.docx

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细胞核蛋a与细胞浆蛋白抽提试剂盒产品简介:>在研究细胞时经常耍研究细胞的不同组份.而研究得报多的两个细胞组份就是细胞核和细胞浆。

分离细胞核蛋白和细胞浆蛋口,不仅可以用于研究蛋白在细胞内的定位,而且很多时候分离出來的核蛋白可以用于转录调控方而的研究,例如EN1SA(也称gel shift)• footpnntmg等。

>细胞核蛋门与细胞浆蛋白抽捉试齐|J盒(Nucleai and Cytoplasmic Protein Extraction Kit)提供了一种比较简1V1..方便的从片;岸细胞或新鲜组织中抽提细胞核蛋□与细胞浆蛋白的方法。

约90分钟就可以完成培养细胞的细胞孩蛋白与细胞浆蛋门的分离.抽提得到的蛋口可以用于Western, EMSA, footprinting,报告基因检测以及酶活力测定等后续操作•>本试剂盒是通过细胞浆蛋门抽提试剂A和B,在低渗透爪条件下,便细胞充分膨胀.然后破坏细胞膜.释放出细胞浆蛋白.然后通过离心得到细胞核沉淀.杲后通过高盐的细胞核蛋白抽提试剂抽提得到细胞核蛋口.>本试剂盒可以抽提100个样品,如果每个样品的数量为约二百力细胞或约30-50毫克组织。

包装淸单:碗条件:-20C保存,一年有效。

注意事项:>需门备PMSFn PMSF •泄要在抽提试剂加入到样品屮前2・3分钟内加入,以免P\ISF在水溶液中很快失效。

PMSF(ST506)可以向碧云天订购.>抽提蛋口的所有步骤都需在冰上或4£进行.A 本试剂盒对于组织样品.仅适介于新鲜组织.対冻心过的组织抽提效果很差。

呵以抽提的组织样胡数通常不足100个. 使用本试剂盒抽提到的细胞核蛋白与细胞浆蛋白均可II接用碧云天生产的BCA^O浓度测定试剂盒(P0009P0010P0010S/P0011/P0012P0012S)测定蛋白浓度。

但不适合用Bradford法测定蛋白浓度。

>为了您的安全和健康,请穿实验服并戴-次性手套操作.使用说明:1.准备溶液:室温融解试剂盒中的三种试剂.溶解后立即放赵在冰1・・混匀。

Tofersen的临床研究进展

Tofersen的临床研究进展

Tofersen的临床研究进展
王亚茹;王丽双;温雅静;阚红亮;章晓骅
【期刊名称】《中国处方药》
【年(卷),期】2024(22)5
【摘要】Tofersen是一种鞘内给药的反义寡核苷酸药物,用于治疗肌萎缩侧索硬化症(ALS),其旨在通过诱导RNase H介导的超氧化物歧化酶1(SOD1)mRNA降解来减少SOD1蛋白的合成。

本文着重对首款针对ALS的基因靶向疗法Tofersen的临床研究进展进行论述。

【总页数】2页(P170-171)
【作者】王亚茹;王丽双;温雅静;阚红亮;章晓骅
【作者单位】南京正大天晴制药有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】R74
【相关文献】
1.学习抗感染药物研究进展提高合理用药水平——2007年全国医药学术交流会暨临床药理学与临床药学研究进展培训班在威海胜利召开
2.近年来国内中医药治疗糖尿病临床及机理研究进展——针灸治疗糖尿病研究进展
3.《中国肿瘤临床》文章推荐:肿瘤浸润性淋巴细胞在实体瘤的临床研究进展
4.黑色素瘤中C-Kit抑制剂的临床前景及临床研究进展
5.临床护理决策支持系统在临床应用的影响因素研究进展
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FoodandDrugAdministration(FDA)

FoodandDrugAdministration(FDA)

Food and Drug AdministrationCenter for Drug Evaluation and ResearchSummary Minutes of the Pulmonary-Allergy Drugs Advisory Committee MeetingMay 12, 2015Location: Hilton Washington DC North/Gaithersburg, The Ballrooms, 620 Perry Parkway, Gaithersburg, MDTopic: The committee discussed the new drug application (NDA) 206038, lumacaftor/ivacaftor combination tablets for oral use, submitted by VertexPharmaceuticals, proposed for the treatment of cystic fibrosis (CF) in patientsage 12 years and older who are homozygous for the F508del mutation in thecystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) gene.These summary minutes for the May 12, 2015 meeting of the Pulmonary-Allergy Drugs Advisory Committee of the Food and Drug Administration were approved on__June 9, 2015_____.I certify that I attended the May 12, 2015 meeting of the Pulmonary-Allergy Drugs Advisory Committee and that these minutes accurately reflect what transpired._______/s/_________ _______/s/__________Cindy Hong, PharmD Dennis Ownby, MD Designated Federal Officer Chairperson, PADAC Pulmonary-Allergy DrugsAdvisory Committee (PADAC)Summary Minutes of the Pulmonary-Allergy Drugs Advisory Committee MeetingMay 12, 2015The following is the final report of the meeting of the Pulmonary-Allergy Drugs Advisory Committee (PADAC) held on May 12, 2015. A verbatim transcript will be available in approximately six weeks, sent to the Division of Pulmonary, Allergy, and Rheumatology Products and posted on the FDA website at:/AdvisoryCommittees/CommitteesMeetingMaterials/Drugs/Pulmonary-AllergyDrugsAdvisoryCommittee/ucm433815.htmAll external requests for the meeting transcript should be submitted to the CDER Freedom of Information Office.The Pulmonary-Allergy Drugs Advisory Committee of the Food and Drug Administration, Center for Drug Evaluation and Research met on May 12, 2015 at the Hilton Washington DC North/Gaithersburg, The Ballrooms, 620 Perry Parkway, Gaithersburg, Maryland. Prior to the meeting, members and temporary voting members were provided copies of the background material from the FDA and Vertex Pharmaceutical Incorporated. The meeting was called to order by Dennis Ownby, MD (Chairperson). The conflict of interest statement was read into the record by Cindy Hong, PharmD (Designated Federal Officer). There were approximately 180 people in attendance. There were 18 Open Public Hearing speakers.Issue:The committee discussed the new drug application (NDA) 206038, lumacaftor/ivacaftor combination tablets for oral use, submitted by Vertex Pharmaceuticals, proposed for the treatment of cystic fibrosis (CF) in patients age 12 years and older who are homozygous for the F508del mutation in the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) gene. Attendance:PADAC Members Present (Voting): John E. Connett, PhD; Mitchell Grayson, MD; Michelle Harkins, MD, FCCP; Elaine H. Morrato, DrPH, MPH; Dennis R. Ownby, MD (Chairperson); James M. Tracy, DO; Yanling Yu, MS, PhD (Consumer Representative)PADAC Members Not Present (Voting): Kathryn Blake, PharmD; Steve N. Georas, MD; Nizar N. Jarjour, MD; Francis X. McCormack, MDPADAC Member Present (Non-Voting): Howard M. Druce, MD (Industry Representative-via phone)Temporary Members (Voting): David Au, MD, MS; Erica Brittain, PhD; Robert Castile, MD, MS; Stacy Motenko (Patient Representative-via phone); Richard Parad, MD, MPH; Ganesh Raghu, MD, FCCP, FACPFDA Participants (Non-Voting): Badrul Chowdhury, MD, PhD;Anthony Durmowicz, MD; Robert Lim, MD; David Petullo, MS; Lan Zeng, MSDesignated Federal Officer (Non-Voting): Cindy Hong, PharmDOpen Public Hearing Speakers: Martha and Kate Marshall; Sue Landgraf (Cystic Fibrosis Research Inc.); Jeff Masters; Michael Boyle, MD (Cystic Fibrosis Foundation); Rebecca Linam; Patrick Flume, MD (Medical University of South Carolina); Brian Callanan; Michael Wynn; Michelle Roling and Alex Hall; Aaron Stocks (statement read by Stephanie Krenrich, Cystic Fibrosis Foundation); Corey Pistone; Frank Accurso; Laura and Emily Bonnell (statement read by Laura Bonnell); Anne Governor; Heather Bonner (statement ready by Mary Dwight, Cystic Fibrosis Foundation); Jillian McNulty; Meranda Honaker (United States Adult Cystic Fibrosis Association); Samantha Pelican MonsonThe agenda proceeded as follows:Call to Order and Introduction of Committee Dennis Ownby, MD Chairperson, PADACConflict of Interest Statement Cindy Hong, PharmDDesignated Federal Officer, PADACFDA Opening Remarks and Regulatory History Anthony Durmowicz, MDClinical Team LeaderDivision of Pulmonary, Allergy, Rheumatology Products (DPARP)Office of Drug Evaluation II (ODE II)Office of New Drugs (OND), CDER, FDAS PONSOR P RESENTATIONS Vertex Pharmaceuticals Incorporated Introduction Jeffrey Chodakewitz, MDChief Medical OfficerExecutive Vice President, Clinical DevelopmentVertex Pharmaceuticals IncorporatedDisease Background & Medical Need Michael Konstan, MDVice Dean for Translational ResearchProfessor of PediatricsCase Western Reserve University School of MedicineUH Rainbow Babies and Children’s Hospital Mechanism of Action Fredrick Van Goor, PhDPrincipal Research FellowVertex Pharmaceuticals IncorporatedClinical Development Program & Clinical Efficacy and Safety Charlotte McKee, MDVice President, Clinical Development Vertex Pharmaceuticals IncorporatedClinical Perspective Bonnie Ramsey, MDEndowed Professor of PediatricsUniversity of Washington School of MedicineDirectorCenter for Clinical and Translational ResearchSeattle Children’s HospitalClarifying Questions to the PresentersB REAKFDA P RESENTATIONSIntroduction to FDA Efficacy Review Robert Lim, MDClinical ReviewerDPARP, ODE II, OND, CDER, FDAReview of Efficacy for Phase 3 Trials Lan Zeng, MSStatistical ReviewerDivision of Biometrics II (DB II)Office of Translational Science (OTS), CDER, FDAContribution of Lumacaftor and Review of Sweat Chloride Data David Petullo, MS Statistical Team Leader DB II, OTS, CDER, FDAClinical Considerations for Efficacy andSummary of SafetyRobert Lim, MDClarifying Questions to the PresentersL UNCHOpen Public HearingCharge to the Committee Anthony Durmowicz, MDQuestions to the Committee/Committee DiscussionB REAKQuestions to the Committee/Committee Discussion (cont.)A DJOURNMENTQuestions to the Committee:1.DISCUSSION: Discuss the available efficacy data for LUM 400 mg/IVA 250 mg fixed-dose combination (FDC) administered twice daily in patients with cystic fibrosis (CF) 12 years and older who are homozygous for the F508del mutation in the CFTR gene.Consider the following issues in the discussion: clinical significance of the observed treatment effect and contribution of lumacaftor in context to that for ivacaftormonotherapy.Committee Discussion: The members of the committee commented that the trials clearly demonstrated statistically significant improvements compared to placebo in percent predicted FEV-1 with the LUM/IVA combination therapy. Multiple members alsocommented that, compared to placebo, there were also meaningful improvements in BMI and exacerbation reduction. Members commented that it was unclear from the existing data whether the combination is superior to IVA monotherapy. A panel member also noted that 3% improvement in percent predicted FEV-1 was minimal, but thatimprovements in other efficacy parameters alleviated this concern. Please see thetranscript for details of the committee discussion.2.DISCUSSION: Discuss the available efficacy data for ivacaftor monotherapy 150 mgtwice daily in patients with CF who are homozygous for the F508del mutation in the CFTR gene.Committee Discussion: Committee members noted that, given the design of study 770-104,the current data for ivacaftor monotherapy 150 mg twice daily was insufficient to support efficacy in patients homozygous for the F508del mutation. Members alsocommented that the currently available clinical data was insufficient to determinewhether the combination was superior to monotherapy. Some also commented that to make such a determination, a direct comparison would be necessary. Please see the transcript for details of the committee discussion.3.VOTE: Do the available data demonstrate that lumacaftor contributes positively to theclinical efficacy seen for the lumacaftor plus ivacaftor FDC product in patients with CF who are homozygous for the F508del mutation in the CFTR gene?A.YesB.NoC.Cannot determinePlease comment on the rationale for your vote and whether a clinical trial should beconducted to compare the LUM/IVA FDC to ivacaftor alone.A (“Yes”)=3B (“No”)=4C (“Cannot determine’)=6Committee Discussion: A minority of the committee voted “yes” that lumacaftorcontributes positively to the clinical efficacy seen for the lumacaftor plus ivacaftorcombination product. The majority voted “no” or “cannot determine.” Some who voted “yes” commented that ivacaftor alone did not have much of an effect, but thecombination did which suggested to them that lumacaftor did contribute. Members who voted “no” commented that the range of the treatment effect observed for ivacaftor and the combination product was similar and could not be distinguished from one another.Committee members voting “Cannot determine” commented that this question could notbe answered based on the available data, and that the contribution of LUM is difficult to determine despite the efficacy demonstrated by the combination product compared toplacebo. Some committee members commented that they did not think that whether ornot LUM contributed to LUM/IVA was relevant in determining efficacy. Please see thetranscript for details of the committee discussion.4. DISCUSSION: Discuss the safety data for LUM 400 mg/IVA 250 mg FDC twice dailyin patients with CF 12 years and older who are homozygous for the F508del mutation in the CFTR gene.Committee Discussion: Committee members commented that the hepatic and respiratory related safety concerns could be managed by monitoring transaminases and pulmonaryfunction. Please see the transcript for details of the committee discussion.5. VOTE: Do the data support the safety of LUM 400 mg/IVA 250 mg FDC administeredtwice daily in patients with CF 12 years and older who are homozygous for the F508del mutation in the CFTR gene?If not, what further data should be obtained to more fully define the safety profile of LUM400 mg/IVA 250 mg?YES=13 NO=0 ABSTAIN=0Committee Discussion: The committee members unanimously agreed the data supportthe safety of lumacaftor 400 mg/ivacafaftor 250 mg FDC administered twice daily inpatients with CF 12 years and older who are homozygous for the F508del mutation in the CFTR gene. Members commented that the adverse effects are predictable andmanageable. Please see the transcript for details of the committee discussion.6. VOTE: Do the available efficacy and safety data support approval of the LUM400mg/IVA 250 mg FDC product administered twice daily in patients with CF who are homozygous for the F508del mutation in the CFTR gene?If not, what additional data should be obtained to further define the benefit risk profile of LUM 400 mg/IVA 250 mg twice daily in patients with CF who are homozygous for theF508del mutation in the CFTR gene?YES=12 NO=1 ABSTAIN=0Committee Discussion: The majority of the members agreed that the efficacy and safety data support approval of the lumacaftor 400 mg/ivacaftor 250 mg FDC productadministered twice daily in patients with CF who are homozygous for the F508delmutation in the CFTR gene. The committee members voting “Yes” commented that thestudies met the primary endpoints. However, some expressed concern regarding theeffect size, the lack of monocomparator arm in the phase 3 studies, and the potentialprecedence that could be set by approval as the clinical contribution of lumacaftor wasuncertain. The committee member voting “No” commented that, the efficacy comparedto ivacaftor alone cannot be determined. Please see the transcript for details of the committee discussion.The meeting was adjourned at approximately 3:55 p.m.。

PGC-lα_调控畜禽肌肉脂肪生长代谢及其与肉品质研究进展

PGC-lα_调控畜禽肌肉脂肪生长代谢及其与肉品质研究进展

辛建增,唐婷,刘盛.PGC-lα调控畜禽肌肉脂肪生长代谢及其与肉品质研究进展[J].畜牧与兽医,2024,56(5):138-145.XINJZ,TANGT,LIUS.Progressinresearchonrelationshipbetweenregulationofperoxisomeproliferator-activatedreceptorγ-coactivator-1αongrowthandmetabolismofmuscleandfatandmeatqualityinlivestockandpoultry[J].AnimalHusbandry&VeterinaryMedicine,2024,56(5):138-145.PGC-lα调控畜禽肌肉脂肪生长代谢及其与肉品质研究进展辛建增1,唐婷1,刘盛2∗(1.烟台大学生命科学学院,山东烟台㊀264000;2.烟台大学药学院,山东烟台㊀264000)摘要:过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PGC-lα)是一种具有广泛功能的转录调节因子,其在动物体内参与线粒体生物合成㊁肌纤维类型转化㊁脂肪分化㊁肌内脂肪沉积㊁糖脂代谢㊁能量代谢等多项生理过程,其中,肌纤维类型和肌内脂肪含量与肉品质密切相关㊂因此,在分子水平深入探究PGC-1α调控肌肉和脂肪的生长代谢过程将为改善肉品质提供新的研究思路㊂本文系统概述了PGC-lα的结构特点及PGC-1α调控肌肉线粒体增生㊁脂肪分化㊁能量代谢等过程的机制,重点介绍了PGC-lα调控肌纤维类型转化㊁肌内脂肪沉积㊁糖类代谢及其与肉品质形成之间的可能关系,以期为今后通过PGC-1α调控畜禽肌肉脂肪生长代谢,进而改善肉品质提供参考㊂关键词:过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α;肌纤维类型;肌内脂肪沉积;能量代谢;肉品质中图分类号:S826㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:0529-5130(2024)05-0138-08Progressinresearchonrelationshipbetweenregulationofperoxisomeproliferator-activatedreceptorγ-coactivator-1αongrowthandmetabolismofmuscleandfatandmeatqualityinlivestockandpoultryXINJianzeng1,TANGTing1,LIUSheng2∗(1.CollegeofLifeSciences,YantaiUniversity,Yantai264000,China;2.CollegeofPharmacy,YantaiUniversity,Yantai264000,China)Abstract:Peroxisomeproliferator-activatedreceptorγ(PPAR-γ)coactivator1α(PGC-lα)isaversatiletranscriptionalregulator.Thisregulatorisinvolvedinmanyphysiologicalprocessessuchasmitochondrialbiosynthesis,musclefibertypetransformation,adiposedifferenti⁃ation,intramuscularadiposedeposition,glycolipidmetabolism,andenergymetabolisminanimals.Musclefibertypeandintramuscularfatcontentarecloselyrelatedtomeatquality.Therefore,exploringtheregulationofPGC-1αonthegrowthandmetabolismofmuscleandfatatthemolecularlevelwillprovidenewresearchideasforimprovingmeatquality.Inthispaper,thestructuralcharacteristicsofPGC-lαandthemechanismofPGC-1αregulatingmusclemitochondria,adiposedifferentiationandenergymetabolismaresystematicallyreviewed.Theregu⁃lationofPGC-lαonmusclefibertypetransformation,intramuscularfatdeposition,carbohydratemetabolismanditspossiblerelationshipwiththeformationofmeatqualityareemphasized;whichprovidesreferenceforimprovingmeatqualitybyregulatingthegrowthandmetabo⁃lismofmuscleandfatbyPGC-1αinlivestockandpoultry.Keywords:PGC-1α;musclefibertype;intramuscularfatdeposition;energymetabolism;meatquality㊀㊀畜禽肉品质包括肉色㊁嫩度㊁系水力㊁风味㊁多汁性等多个方面㊂因此,肉品质性状是一个复杂的综合性状㊂肉品质受宰前和宰后多种因素的影响,例如遗传(品种㊁性别㊁年龄㊁基因)㊁营养水平㊁饲养管理㊁宰前运输㊁屠宰方式㊁宰后成熟方式等,其中㊀收稿日期:2023-05-25;修回日期:2024-03-20基金项目:烟台大学博士启动基金项目(SM20B113)第一作者:辛建增,男,博士,讲师∗通信作者:刘盛,讲师,研究方向为食品化学,E-mail:liush⁃eng87@126 com㊂遗传因素起决定性作用㊂然而,在饲养过程中,畜禽肌肉和脂肪的生长发育及代谢对肉品质的形成也起着至关重要作用㊂畜禽肌肉的生长发育及代谢是一个及其复杂的过程,由多种基因和信号通路在不同水平上参与调控,各调控因子与信号通路分工协作组成精细复杂的调控网络,有序调控肌肉的生长发育㊁肌纤维类型的转化㊁肌纤维的能量代谢等生物学过程㊂而脂肪组织是畜禽维持生命活动必不可少的组织,通常储存在皮下㊁内脏㊁肌肉等部位㊂与肉品质最相关的脂肪为肌内脂肪和肌间脂肪㊂其中肌内脂肪的含量与肉品质最为密切,是肉品领域的研究热点,肌内脂肪的含量会影响肉的系水力㊁风味㊁多汁性等品质㊂过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PGC-1α)是肌肉和脂肪生长代谢过程中必需的转录共调节因子,它参与调控肌细胞线粒体生物合成㊁肌纤维类型的转化㊁肌细胞能量代谢等生物学过程㊂PGC-1α在脂肪的分化㊁沉积㊁合成㊁代谢等方面也发挥重要的调节作用㊂此外,PGC-1α还参与机体的适应性产热㊁肝脏的糖异生㊁血管生成㊁调控细胞中活性氧簇水平㊁调控机体的生物钟基因等生理过程㊂PGC-1α功能广泛,参与众多生理调节过程㊂本文将对PGC-1α分子结构特征,PGC-1α调控肌纤维能量代谢㊁肌纤维糖代谢㊁肌纤维类型转化㊁脂肪分化㊁肌内脂肪沉积㊁脂肪代谢及其与宰后肉品质的可能关系进行了系统阐述,并对相关可能的研究热点进行了展望㊂以期为更深入地探究PGC-1α信号通路及其靶基因调控畜禽肌肉脂肪生长代谢和提高肉品质提供参考㊂1㊀PGC-1α概述PGC-1α是由Spiegelman团队1998年最先在小鼠棕色脂肪组织中发现的一种转录共调节因子[1]㊂PGC-1α属于PGC-1家族,该家族共有3个成员,另外两个分别为过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ)辅激活因子-1β(PGC-1β)和PGC-1相关辅活化因子(PRC),其家族成员蛋白长度存在着一定的差异,但存在着相应的保守序列㊂PGC-1家族的N端结构域均含有转录激活域,C端结构域均包含富含丝氨酸/精氨酸的RS域和RNA结合区域(RMM)[2]㊂PGC-1α与PGC-lβ同源性较高,而与PRC的同源性则相对较低㊂人的PGC-1α基因位于染色体4p15 1区域,全长为681kb,由13个外显子和12个内含子组成,其mRNA含有6908bp,编码一个包含798个氨基酸,分子量91kDa的蛋白质[3],其他常见畜禽的PGC-1α基因与蛋白质基本信息见表1(引自NCBI)㊂PGC-1α的蛋白结构域,其N端有一个富含酸性氨基酸的转录激活区(activationdomain,AD),该区内有一个LXXLL结构域(X:任意氨基酸;L:亮氨酸),此结构域是PGC-1α与配体依赖型核受体结合的基础㊂负调控元件和转录因子结合位点位于PGC-1α的中间区域,当转录因子与PGC-1α结合时,负调控元件就会暴露出来[4]㊂C末端是一个RNA结合基本序列RRM和富含丝氨酸/精氨酸的RS区域,这个区域可以与RNA聚合酶Ⅱ的C末端相互作用,处理新转录的RNA㊂PGC-1α上还有与细胞呼吸因子(NRF)㊁肌细胞特异性增强子2C(myocyteenhancerfactor2C,MEF2C)及PPARγ结合的位点[3]㊂因此,PGC-1α是作为转录因子的激活因子来调控其他基因的表达㊂表1㊀人与常见畜禽PGC-1α基因和蛋白质基本信息物种所处染色体基因长度/kbmRNA长度/bp内含子数外显子数蛋白肽链长度(氨基酸残基数量)蛋白质分子量/kDa人46816908121380392猪86966738121379690狗36415841131480391牛67156324121379690羊67186680121378789鸡43486615121380892鸭43619716121380892鸽子43644913121367077㊀㊀PGC-1α分子本身的促转录激活活性较低,只有被相应的受体募集后,其活性才显著增强㊂PGC-1α与核受体结合后,会导致PGC-1α构象发生改变,并与下游因子作用,发挥转录激活作用㊂PGC-1α不仅对PPARγ具有组织特异性的辅激活作用,而且也是类维生素AX受体(RXR)㊁肌细胞增强因子2c(myocyteenhancerfactor2C,MEF2C)㊁甲状腺激素受体(thyroidhormonereceptor,TR)㊁糖皮质激素受体(glucocorticoidreceptor,GR)㊁雌醇受体α(es⁃trogenreceptor,ERα)和PPARs等核受体(nuclearreceptor,NR)的辅激活因子[2,5-7]㊂PGC-1α的表达具有组织特异性,通常在线粒体含量丰富和氧化代谢活跃的器官或组织中高表达,如骨骼肌㊁心脏㊁棕色脂肪组织㊁肝脏㊁肾脏和大脑组织等,而在肺㊁小肠㊁结肠和胸腺中只有很少量的表达,在胎盘㊁脾和外周白细胞中未见表达[8]㊂前已述及,PGC-1α在肌肉脂肪的生长发育及代谢中发挥着重要调控作用,下面将针对其活性调控㊁肌肉脂肪生长代谢及其与肉品质和一些生理功能的相关作用进行论述㊂2㊀PGC-1α活性调控相关信号因子PGC-1α含有磷酸化㊁乙酰化㊁糖基化㊁甲基化㊁泛素化等翻译后修饰的位点,这些翻译后修饰对于其发挥作用时的精细化调控具有重要意义[9]㊂其中当前研究较多的为乙酰化和磷酸化修饰㊂沉默信息调节因2相关酶1(sirtuin1,SIRT1)和AMP依赖的蛋白激酶(adenosine5-monophosphate-activatedproteinkinase,AMPK)是调控PGC-1α去乙酰化和磷酸化的关键酶,此两种酶对于机体肌肉脂肪生长发育和能量代谢的精准调控和稳态维持具有重要的意义㊂SIRT1可以将乙酰化后的PGC-1α去乙酰化,从而提高PGC-1α的活性[10-11]㊂此外SIRT1是体内代谢的感受器,当机体处于能禁食或者饥饿等状态下,SIRT1会加速PGC-1α的去乙酰化,导致其活性上升,可增加线粒体的合成㊂而一些乙酰转移酶例如组蛋白乙酰化酶氨合成通用控制蛋白5(histoneacetyl⁃transferaseGCN5,GCN5)和核受体共激活因子-3(steroidreceptorcoactivator3,SRC-3)可以使PGC-1α发生乙酰化,从而抑制其活性[12-15]㊂此外,SIRT1的去乙酰化作用还是PGC-1α调控生物钟基因表达的重要事件㊂SIRT1与乙酰化酶协调作用,精细化调节PGC-1α发挥作用㊂AMPK是体内能量感受器,当机体能量处于缺乏状态时,AMPK可使PGC-1α磷酸化位点磷酸化,从而提高PGC-1α活性,激活与能量代谢相的通路,引起线粒体增生㊁脂肪酸氧化等生物学过程增加[14]㊂3㊀PGC-1α与肌肉生长代谢及肉品质3 1㊀PGC-1α与肌肉线粒体合成及肉品质线粒体是为骨骼肌生长发育提供能量的细胞器,它对骨骼肌发挥正常生理功能具有重要的意义,PGC-1α是调控线粒体生物合成和氧化磷酸化过程中的关键调节因子[15-16]㊂研究发现,PGC-1α可参与调控肌纤维中线粒体的生成,并且还能够调节线粒体的融合及分裂,在某些组织,如白色脂肪㊁肌肉㊁神经㊁心脏中超表达PGC-1α,都会促进线粒体的生成[15-17]㊂PGC-1α促进线粒体生成主要通过与转录因子结合发挥作用,常见的为核呼吸因子-1(nuclearrespiratoryfactor-1,NRF-1)和核呼吸因-2(nuclearrespiratoryfactor-2,NRF-2)㊂研究发现,PGC-1α与核呼吸因子结合后会刺激线粒体转录因子A(mitochondrialtranscriptionfactorA,mtTFA)的合成㊂这些因子直接影响线粒体生成,在线粒体内引起线粒体DNA的双向转录,实现了线粒体的增殖[18-19]㊂畜禽宰杀放血后,肌肉中的线粒体发生肿胀,最终结构破坏而破裂,但肉品质形成过程中,线粒体的生理代谢状态与肉嫩度㊁肉色㊁持水力等品质有着密切关系㊂研究表明,宰后初期肌肉线粒体耗氧率与肉品嫩度密切相关,高嫩度牛肉拥有更高的线粒体耗氧率[20]㊂宰后肌肉中线粒体影响肉色稳定性主要通过两种途径,一是线粒体与氧合肌红蛋白竞争氧气,使其转变为脱氧肌红蛋白状态,此情况过度发生可导致肉色变暗;另一方面,线粒体具有高铁肌红蛋白还原酶活性,可以将氧化的高铁肌红蛋白转化为还原态脱氧肌红蛋白,为鲜红色氧合肌红蛋白的生成提供还原态肌红蛋白[21-22]㊂肌肉持水力是肉品一个重要的品质,最近研究表明,牛肉宰后成熟过程中,线粒体脂肪成分的变化与肌肉持水力的变化密切相关[23]㊂PGC-1α已被证明其与畜禽生长和肉品质密切相关,且已被列为能够候选基因[24],然而未见PGC-1α调控肌肉中线粒体与宰后肉品质的相关研究,PGC-1α对肌肉中线粒体的调控及宰后肉品质的变化形成需要开展深入研究㊂3 2㊀PGC-1α与肌肉糖类代谢葡萄糖是肌肉组织主要的能源物质,糖类氧化供能为肌肉的各类生理活动提供能量㊂PGC-1α在体内糖代谢的过程中发挥重要调节作用,主要表现在以下几个方面:首先PGC-1α是糖异生过程的关键调节因子㊂在禁食情况下,PGC-1α会在肝细胞中大量表达,与其他相关调节因子配合在转录水平上激活糖异生关键酶组,如葡萄糖-6-磷酸酶㊁磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶等,最终导致肝糖输出增加[25-26]㊂其次,葡萄糖进入肌肉细胞需要葡萄糖转运载体4(glucosetransporters4,GluT4)的转运,PGC-1α可与肌细胞增强子因子2(myocyteenhancerfactor2,MEF2)共同作用,刺激GluT4的表达,从而增加肌细胞内葡萄糖的水平㊂此外,PGC-1α在某些情况还可抑制肌细胞葡萄糖的氧化,其与雌激素相关受体(estrogen-relatedreceptorα,ERRα)结合后,刺激丙酮酸脱氢酶4表达,从而抑制葡萄糖氧化和增加葡萄糖吸收来补充肌糖原贮备,为下一次的肌肉运动做准备㊂肌肉中的糖原是宰后生成乳酸的原料,动物胴体在宰后冷藏排酸过程中,糖原转化为乳酸导致肌肉pH值下降,这是宰后肌肉排酸的原理㊂而宰后pH的下降幅度和速度影响肉品质形成,宰后肌肉pH值过高或过低都会形成异质肉㊂而PGC-1α对于肌肉糖代谢具有调控作用,宰前肌肉中PGC-1α的表达水平和活性对于宰后肌肉糖原水平㊁pH值变化及肉品质形成是否具有影响,未见相关报道,需要开展相应研究㊂3 3㊀PGC-1α与骨骼肌肌纤维类型转换及肉品质不同肌纤维类型对于肌肉发挥生理功能具有重要的作用,比较常见的例子是,动物不同部位的肌肉的肌纤维组成存在着明显差异,且肉品质也存着差别㊂肌肉纤维类型受遗传㊁运动㊁营养㊁和环境等多种因素的影响㊂PGC-1α是调控肌纤维类型转变的主要因子,PGC-1α基因高表达,可以提高与氧化型肌纤维有关的基因表达,提高细胞色素C和肌红蛋白的含量提高有氧呼吸能力与线粒体的数量,增强抗疲劳的能力等,主要为使酵解型肌纤维向氧化型肌纤维转化[27-28]㊂超表达PGC-1α的转基因小鼠,其骨骼肌中Ⅱ型肌纤维表现出Ⅰ型肌纤维的蛋白特性,其中TNN1蛋白㊁肌红蛋白和肌钙蛋白Ⅰ明显增加,Ⅱ型肌纤维逐步转化为Ⅰ型肌纤维[29]㊂人和动物的骨骼肌类型变化研究表明,PGC-1α的表达量与快肌纤维的含量成负相关,与慢肌纤维的含量成正相关[30-31]㊂相关研究已证实,寒冷可以刺激诱使鸡的胸肌部分从ⅡB型转化为ⅡA型,而PGC-1α的上调表达在其中发挥了关键的作用[32]㊂PGC-1α通过调节肌纤维类型影响畜禽肉品质已经被证实,但是其发挥作用的详细分子机制还不清晰,需要开展相应的深入研究㊂3 4㊀PGC-1α与肌肉中活性氧含量及肉品质PGC-1α可促进肌肉等组织中线粒体的合成,还能刺激线粒体呼吸链电子转运活性,从理论上讲,PGC-1α将导致细胞内活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)水平提高,但是实际上并非如此,在肌肉和棕色脂肪中,运动与寒冷环境的暴露均和ROS负面影响没有关联,这主要是PGC-1α可以增强很多抗氧化酶的表达[33-34]㊂即PGC-1α有两种能力,刺激线粒体电子转运的同时抑制ROS水平㊂这样,肌肉组织,棕色脂肪通过提升线粒体代谢应对外部环境变化的过程中,不会对自身造成氧化损伤㊂而ROS与宰后肉品的形成密切相关,动物在宰杀后,ROS主要来源于线粒体和脂肪的氧化,产生的ROS往往会对某些肉品质,肉色㊁嫩度㊁系水力等产生负面影响[23,35]㊂ROS与宰后肉品质形成一直是肉品科学领域研究的热点,PGC-1α已被证实是影响肉品质的候选基因之一,但是其调控宰后肌肉中ROS的作用机制及如何影响肉品质未见相关报道㊂4㊀PGC-1α与脂肪生长代谢及肉品质4 1㊀PGC-1α与脂肪细胞分化动物脂肪组织中大约1/3是脂肪细胞,其余的2/3是成纤维细胞㊁微血管㊁神经组织和处于不同分化阶段的前脂肪细胞㊂由前脂肪细胞分化为脂肪细胞的过程是一个涉及多个信号通路的复杂调控过程,该过程大致可为4个阶段,分别为生长抑制阶段㊁克隆扩增㊁早期分化和终末分化[36]㊂PPARs在动物脂肪发育分化的早期分化阶段开始发挥调控作用,它们与相应的因子协调作用,共同调节脂肪的增殖分化㊂PPARγ是PPARs家族成员,它是脂肪细胞分化的及其的重要因子,其通常可作为前体脂肪分化处于早期分化的标志基因,是脂肪细胞增殖分化过程中起决定性作用的基因㊂研究证实,PPARγ缺失的胚胎干细胞能够分化为多种细胞,但唯独不能分化为脂肪细胞㊂此外,PPARγ基因敲除的小鼠,在胚胎期10d左右就会死亡,且未在胚胎内检测到脂肪细胞,而正常小鼠在胚胎期10d即可检测到脂肪细胞的存在[36]㊂这说明PPARγ在脂肪分化形成过程中起关键作用,PPARγ发挥脂肪分化调控作用时,需要先与RXRα形成异源二聚体,然后与所调节基因启动子上游的过氧化物酶体增殖物反应元件(PPRE)结合才发挥转录调控作用,而PGC-1α作为PPARγ配体,能促进PPARγ与相应调控因子的结合[37]㊂很多哺乳动物体内存在着白色脂肪组织㊁米色脂肪组织和棕色脂肪组织三种,白色脂肪主要作用为贮存能量,米色脂肪具有贮存能量和非战栗产热的功能,棕色脂肪主要进行非战栗产热㊂在细胞结构和功能上,白色脂肪细胞拥有一个大脂滴用于存贮能量,而棕色脂肪细胞拥有多脂滴㊁多线粒体的结构㊂PGC-1α能够促进白色脂肪向棕色脂肪转化,它能够刺激白色脂肪中线粒体的大量生成,还能增加解偶联蛋白1(UCP1)等分子的生成,这些改变可使白色脂肪逐渐转化为棕色脂肪组织[38]㊂4 2㊀PGC-1α与脂肪氧化供能脂肪是畜禽体内重要的储能物质,在冷暴露㊁禁食㊁运动等情况下,可为机体提供能量,其中脂肪酸β氧化产能是其最为主要的供能方式㊂脂肪是也骨骼肌获取能量的重要物质㊂研究表明,过表达PGC-1α可增加骨骼肌线粒体的生物合成,也可使脂肪酸氧化相关酶含量上升或者活性增强,从而增加脂肪酸氧化供能[39-40]㊂在小鼠骨骼肌和猪前脂肪细胞过表达PGC-1α,可促进脂肪酸氧化过程中相关基因肉碱棕榈酰转移酶1β(CPT1β)㊁肝型脂肪酸结合蛋白(FABP1)㊁过氧化物酶酰基辅酶A氧化酶1(ACOX1)㊁中链酰基辅酶A脱氢酶(MCAD)㊁脂肪酸转位酶(CD36)等的表达,其中CPT1β是脂肪酸氧化过程中的限速酶[38-41]㊂CD36㊁FABP1是脂肪酸转运的重要蛋白,可将脂肪酸逐步转运至肌肉等组织,便于氧化供能㊂而ACOX1㊁MCAD是参与脂肪酸氧化过程中的关键酶㊂过表达PGC-1α还可促进氧化磷酸化相关基因ATPSynthase㊁CytC㊁COXⅢ等的表达[27]㊂而在PGC-1a敲除后的小鼠表现为心脏功能不全,肌肉耐力下降,轻度心动过缓,心肌脂肪酸氧化能力下降,能量产生减少[42-44]㊂以上研究说明PGC-1α在肌肉的脂肪酸氧化供能方面起重要的调节作用㊂4 3㊀PGC-1α与肌内脂肪沉积及肉品质肌内脂肪的沉积是一个涉及多种信号通路和代谢因子的复杂过程,PPARs家族成员㊁肌内脂肪转运相关因子等发挥了重要的作用㊂PGC-1α是PPARs家族某些因子的配体,其在肌肉脂肪代谢过程中发挥了重要作用㊂PGC-1α不仅能够增加肌肉脂肪的分解代谢(前已述及),而且还可增加肌细胞中脂肪的合成代谢㊂通过肌细胞培养实验和转基因小鼠试验证实,PGC-1α不仅能增加脂肪的分解代谢,还可以增加肌细胞内脂肪酸和磷脂等脂肪的合成代谢[45-46],且PGC-1α转基因小鼠的脂肪酸转运蛋白等脂质代谢相关蛋白也增加了[46]㊂PGC-1α对于肌内脂肪的双向调控作用,对于动物维持生命活动具有重要的意义,不仅能够保障机体对于能量的需求,还对机体后续的生命活动具有重要的意义㊂其发挥脂肪调控作用,还要取决于动物机体所处的状态㊂畜禽上的相关研究已经证实,PGC-1α与脂肪沉积及肉品质存在一定关联㊂在猪上的研究表明,PGC-1α参与猪脂肪沉积的基因,PGC-1α基因多态性与失水率㊁剪切力等肉品指标显著相关[47-49]㊂因此,PGC-1α已被列为猪脂肪沉积及肉品质的候选基因,且在藏猪上的研究表明PGC-1α与肌内脂肪沉积密切相关[36]㊂在鸡上的研究也证实,PGC-1α多态性与鸡腹部脂肪的沉积显著相关[50-51]㊂然而,在牛上的研究表明,肌内脂肪含量及嫩度等品质与PGC-1α存在一定的相关性,但是未达到显著水平[52]㊂以上研究表明由于遗传背景的差异,不同畜禽PGC-1α在调控肌肉脂质代谢方面可能存在着差异㊂但是当前研究大多停留在分析推测层面,并未对其作用的机理及信号通路作用方式进行深入研究,因此需要对PGC-1α调控肌肉代谢,尤其是调控脂肪代谢开展深入的研究,为优质肉品的生产提供研究基础㊂4 4㊀PGC-1α与机体的适应性产热适应性产热是机体应对外界刺激以产热的形式消耗能量的生理过程,对于动物在特定环境下,维持正常体温和生命活动是必须的,主要发生在骨骼肌和棕色脂肪组织㊂其中小型动物,如小鼠,大鼠等主要依靠棕色脂肪组织进行适应性产热,而畜禽则以肌肉适应性产热为主㊂棕色脂肪的分化形成需要PPARγ发挥作用,但其发挥作用需要PGC-1α的辅助,PGC-1α结合并激活PPARγ后才能刺激棕色脂肪细胞分化过程中基因的转录[15,53-54]㊂PGC-1α还可通过另外两个方面来加快适应性产热,首先是促进适应性产热原料的摄取,促进棕色脂肪和肌肉对产热原料,如葡萄糖和脂肪的摄取;促进适应性产热过程中关键因子的合成及表达,主要是为了适应性产热过程的顺利进行,如促进线粒体的生物合成,促进呼吸链相关基因的表达,促进氧化磷酸化相关基因的表达等[55-56]㊂当前未见PGC-1α调控畜禽适应性产热与肉品质的相关研究,但宰后迅速科学降低屠体的温度,防止肉品质因为过热而出现变质是当前肉品科学领域的一个重要的研究方向㊂5㊀PGC-1α与生物钟相互反馈调控畜禽骨骼肌代谢㊀㊀生物钟是生物机体生命活动的内在节律性㊂体温㊁血压㊁睡眠㊁内分泌㊁肝脏代谢㊁行为等重要生命活动均受到生物钟相关基因的调控[57-59],研究表明生物钟还可参与调控细胞周期[60]㊂其中昼夜节律及光照是调节生物钟基因表达的最常见的外部环境因素,这些因素的变化会影响畜禽的生长发育和动物性产品的质量㊂生物钟相关调控规律已在畜禽生产领域得到了应用,其可用于改善动物的生长,提高动物性产品的质量㊂Tao等[61]的研究表明,生物钟基因在蛋鸭卵巢的表达水平与产蛋量密切相关㊂光刺激可通过影响生物钟基因的表达,提高肉仔鸡生长期体重和胸肌产量,改善饲料转化率[62]㊂生物钟基因与奶山羊乳腺代谢密切相关,饲喂不同饲料可改变调生物钟基因表达,调控奶山羊的泌乳[63]㊂畜禽骨骼肌中存在着生物钟基因,骨骼肌的生命活动受到生物钟基因的调控,PGC-1α是连接生物钟和能量代谢的关键调控因子[64]㊂研究表明,PGC-1α在骨骼肌中的表达呈现明显的昼夜节律性,且PGC-1α敲除小鼠在能量代谢方面出现异常的生理节律㊂PGC-1α与生物钟基因形成反馈调节回路,首先PGC-1α是生物时钟基因的上游调节因子,PGC-1α能够诱导生物时钟关键基因的表达,如脑和肌肉芳香烃受体核转运样蛋白1基因(Bmal1)㊁时钟基因(Clock)和反向成红细胞增多症基因(Rev-erba)等㊂此外,PGC-1α还可以和视黄酸受体相关的孤儿受体(RORα/γ)协同作用,使染色质的局部结构活化,从而激活Bmal1的转录[65]㊂此外,SIRT1对PGC-1α的去乙酰化是导致Bmal1激活的关键事件[66]㊂其次,Clock1a:Bmal1b复合体又能参与调控PGC-1α的表达㊂在畜禽骨骼肌中生物钟基因与PGC-1α共同调节骨骼肌的糖脂和能量代谢等生命活动,对于畜禽骨骼肌的生长发育具有重要的意义㊂当前缺乏PGC-1α与生物钟基因联合作用调控畜禽肉品质的相关入研究,这可能会成为肉品领域新的研究方向㊂6 小结与展望综上所述,PGC-1α作为一种多效转录调控因子,除参与调控肌肉脂肪生长发育及能量代谢外,还参与骨骼肌脂肪的沉积㊁肌纤维类型转化等生理活动,不仅能够在转录水平上调控骨骼肌能量代谢,而且还与生物钟基因相互作用反馈调节肌肉脂肪的生长发育㊂近年来随着我国人民水平的提高和饮食结构的改善,对于肉品质提出了更高的要求,例如肉品嫩度㊁多汁性和大理石花纹等,这些品质与肌纤维类型和肌内脂肪含量密切相关㊂如何生产肌纤维类型比例合适㊁肌内脂肪适中的肉品,是当前动物营养领域和肉品科学领域的研究热点㊂这与骨骼肌和脂肪生长代谢显著相关,且PGC-1α在其中发挥了重要作用㊂尽管针对PGC-1α调节骨骼肌生长发育㊁肌纤维类型转换㊁脂肪沉积㊁能量代谢的分子机制,已进行了大量的系统研究,也取得了一些重大进展,但还存在许多问题,诸如PGC-1α如何精细调节肌内脂肪沉积,PGC-1α调控肌纤维转换和能量代谢的详细信号通路,以及PGC-1α与脂肪因子瘦素㊁脂联素㊁抵抗素等的相互激活转录机制,特别是如何通过有效地干预PGC-1α调控肌肉脂肪沉积及靶向控制PGC-1α介导肌纤维类型转换等㊂今后需对这些问题进行深入探索,以期通过PGC-1α调控畜禽肌肉的生长发育㊁脂肪代谢㊁能量代谢等生理过程来提高肉品质㊂参考文献:[1]㊀MITRAR,NOGEEDP,ZECHNERJF,etal.Thetranscriptionalcoactivators,PGC-1αandβ,cooperatetomaintaincardiacmito⁃chondrialfunctionduringtheearlystagesofinsulinresistance[J].JMolCellCardiol,2012,52(3):701-710.[2]㊀JANNIGPR,DUMESICPA,SPIEGELMANBM,etal.Regula⁃tionandbiologyofPGC-1α[J].Cell,2022,185(8):1444.[3]㊀ESTERBAUERH,OBERKOFLERH,KREMPLERF,etal.Humanperoxisomeproliferatoractivatedreceptorγcoactivator1(PPARGC1)gene:cDNAsequence,genomicorganization,chro⁃mosomallocalizationandtissueexpression[J].Genomics,1999,62(1):98-102.[4]㊀PUIGSERVERP,RHEEJ,LINJ,etal.Cytokinestimulationofenergyexpenditurethroughp38MAPkinaseactivationofPPARγco⁃activator-1[J].MolCell2001,8:971-982.[5]㊀TCHEREPANOVAI,PUIGSERVERP,NORRISJD,etal.Modu⁃lationofestrogenreceptor-αtranscriptionalactivitybythecoactivatorPGC-1[J].BiolChem,2000,275(21):16302-16308.㊀[6]㊀BHALLAS,OZALPC,FANGS,etal.Ligand-activatedpregnaneXreceptorinterfereswithhnf-4signalingbytargetingacommonco⁃activatorPGC-1α:functionalimplicationsinhepaticcholesterolandglucosemetabolism[J].BiolChem,2004,279(43):45139-45147.㊀[7]㊀RHEEJ,INOUEY,YOONJC,etal.RegulationofhepaticfastingresponsebyPPARγcoactivator-1α(PGC-1α):requirementforhepatocytenuclearfactor4αingluconeogenesis[J].ProcNatlAcadSciUSA,2003,100(7):4012-4017.[8]㊀马燕.藏羚羊和藏系绵羊PGC-1α基因编码区的克隆与分析[D].西宁:青海大学,2012.[9]㊀张林.超表达猪源PGC-1α促进小鼠和猪肌纤维类型转变的研究[D].武汉:华中农业大学,2014.[10]RODGERSJT,LERINC,HAASW,etal.Nutrientcontrolofglu⁃cosehomeostasisthroughacomplexofPGC-1αandSIRT1[J].Nature,2005,434(7029):113-118.[11]WANGW,WUD,DINGJ,etal.Modifiedrougandecoctionatten⁃uateshepatocyteapoptosisthroughamelioratingmitochondrialdys⁃functionbyupregulatedSIRT1/PGC-1αsignalingpathway[J].PoultSci,2023,102(10):1-19.[12]LERINC,RODGERSJT,KALUMEDE,etal.GCN5acetylrans⁃ferasecomplexcontrolsglucosemetabolismthroughtranscriptionalrepressionofPGC-1α[J].CellMetab,2006,3(6):429-438.[13]YEF,WUL,LIH,etal.SIRT1/PGC-1αisinvolvedinarsenic-inducedmalereproductivedamagethroughmitochondrialdysfunction,whichisblockedbytheantioxidativeeffectofzinc[J].EnvironPollut,2023,320:121084-121086.[14]NETOIVS,PINTOAP,MUNOZVR,etal.Pleiotropicandmulti-systemicactionsofphysicalexerciseonPGC-1αsignalingduringtheagingprocess[J].AgeingResRev,2023,87:101935-101954.㊀[15]PUIGSERVERP,WUZ,PARKCW,etal.Acold-inducibleco⁃activatorofnuclearreceptorslinkedtoadaptivethermogenesis[J].Cell,1998,92(6):829-39.[16]LIL,LUZ,WANGY,etal.Genisteinalleviateschronicheatstress-inducedlipidmetabolismdisorderandmitochondrialenergeticdys⁃functionbyactivatingtheGPR30-AMPK-PGC-1αsignalingpath⁃waysintheliversofbroilerchickens[J].PoultSci,2023,103(1):1-12.[17]GARNIERA,FORTIND,ZOLLJ,etal.Coordinatedchangesin。

泛癌组织STIP1的表达与肿瘤免疫浸润及预后相关:基于生物信息学方法

泛癌组织STIP1的表达与肿瘤免疫浸润及预后相关:基于生物信息学方法

STIP1correlates with tumor immune infiltration and prognosis as a potential immunotherapy target:a pan-cancer bioinformatics analysisGUAN Shenyuan 1,SHEN Zhiyong 1,LIN Mingdao 1,DENG Haijun 1,FANG Yuan 21Department of General Surgery,2Department of Radiation Oncology,Nanfang Hospital,Southern Medical University,Guangzhou 510515,China摘要:目的本研究旨在对压力诱导磷酸蛋白1(STIP1)进行泛癌分析,探讨其表达水平与肿瘤预后的关系及其在免疫学中的作用。

方法使用生物信息学方法分析TCGA 、TARGET 和GTEx 数据库,研究STIP1在各种类型肿瘤组织中的表达及预后价值;采用免疫组化检测STIP1在10例配对结直肠癌组织以及正常组织中的表达情况;STIP1与肿瘤突变负荷(TMB )、微卫星不稳定(MSI )的关系进一步被揭示;使用MCPcounter 、TIMER 分析STIP1的表达与免疫细胞的浸润情况;分析STIP1与免疫调节因子的相关性;根据各肿瘤中STIP1的最优截断值,将样本分为高低表达组;使用蛋白互作网络分析鉴定与STIP1相关的蛋白;通过功能富集分析寻找STIP1可能参与的调节通路。

结果与正常组织相比,STIP1在大多数肿瘤中高表达(P <0.05),以及免疫组化的结果显示其在结直肠癌组织中高表达。

STIP1的表达水平与多种类型肿瘤的临床分期相关(P <0.05)。

在部分肿瘤中,STIP1的表达上调与肿瘤患者的不良预后(总体生存期、疾病特异性生存期、无病生存期和无进展生存期)显著相关(P <0.05)。

大麦VQ_基因家族鉴定及表达分析

大麦VQ_基因家族鉴定及表达分析

54卷大麦VQ基因家族鉴定及表达分析倪守飞1,母景娇1,耿梓瀚1,王孜逸2,丛钰莹1,王月雪1,刘梦迪1,蔡倩1,赵彦宏1*,王艳芳2*(1鲁东大学农学院,山东烟台264025;2鲁东大学生命与科学学院,山东烟台264025)摘要:【目的】鉴定大麦VQ基因家族成员并进行表达分析,为大麦VQ基因的功能挖掘提供理论依据。

【方法】从大麦基因组中鉴定VQ基因家族成员,利用生物信息学方法对其结构特征及编码蛋白序列进行分析,基于转录组测序数据及实时荧光定量PCR方法进行大麦组织表达模式、盐胁迫和生物胁迫分析。

【结果】在大麦基因组中鉴定出29个HvVQ 基因(HvVQ1~HvVQ29),HvVQ蛋白序列平均长度较短(214aa),多数HvVQ蛋白为碱性或偏中性蛋白,HvVQ基因不均地分布在大麦染色体上,定位于细胞核中。

29个HvVQ蛋白均含有保守基序FxxxVQxhTG,近90%的HvVQ基因不含内含子。

进化分析将大麦、拟南芥与水稻的VQ基因家族成员分为7个亚族(Ⅰ~Ⅶ),HvVQs基因不均地分布在Ⅱ~Ⅶ亚族中。

大麦与水稻的共线性基因对数(17对)远多于与拟南芥的共线性基因对数(1对),种内共线性分析发现1对共线性基因对,非同义替换率/同义替换率(Ka/Ks)计算发现HvVQ蛋白主要处于纯化选择状态。

HvVQ基因启动区富含生长发育作用元件、非生物胁迫反应元件和激素反应元件,种类及分布均呈多样性。

对蛋白网络预测分析推断其与HvWRKY的2类亚族(Ⅱ-c和Ⅲ)存在互作关系。

大多数HvVQ基因在组织中表达,HvVQ19在受到盐胁迫时表达量明显上调,在根尖和根伸长区表达量分别上调1.40和1.10倍;对其中10个HvVQ基因进行实时荧光定量PCR检测,HvVQ2基因在蚜虫和黄矮病毒胁迫下表达量均显著下调(倍数变化<0.5为显著抑制,>2.0为显著诱导),HvVQ7和HvVQ15基因在蚜虫和黄矮病毒胁迫下表达量上调最显著,其他7个HvVQ基因也均表现出差异表达。

Arrhenius equation - Wikipedia

Arrhenius equation - Wikipedia

Where
k is the rate constant T is the absolute temperature (in kelvin) A is the pre-exponential factor, a constant for each chemical reaction that defines the rate due to frequency of
Arrhenius equation
Contents
1 2 3 4 Equation Arrhenius plot Modified Arrhenius' equation Theoretical interpretation of the equation 4.1 Arrhenius' Concept of Activation Energy 4.2 Collision theory 4.3 Transition state theory 4.4 Limitations of the idea of Arrhenius activation energy See also References Bibliography External links
frequency factor
attempt frequency
Given the small temperature range kinetic studies occur in, it is reasonable to approximate the activation energy as being independent of the temperature. Similarly, under a wide range of practical conditions, the weak temperature dependence of the pre-exponential factor is negligible compared to the temperature dependence of the factor; except in the case of "barrierless" diffusion-limited reactions, in which case the pre-exponential factor is dominant and is directly observable.

神经元的突触可塑性与学习和记忆

神经元的突触可塑性与学习和记忆

神经元的突触可塑性与学习和记忆陈燕*(中国科学院生物物理研究所,脑与认知科学国家重点实验室,北京100101)摘要大量研究表明,神经元的突触可塑性包括功能可塑性和结构可塑性,与学习和记忆密切相关.最近,在经过训练的动物海马区,记录到了学习诱导的长时程增强(longtermpotentiation,LTP),如果用激酶抑制剂阻断晚期LTP,就会使大鼠丧失训练形成的记忆.这些结果指出,LTP可能是形成记忆的分子基础.因此,进一步研究哺乳动物脑内突触可塑性的分子机制,对揭示学习和记忆的神经基础有重要意义.此外,在精神迟滞性疾病和神经退行性疾病患者脑内记录到异常的LTP,并发现神经元的树突棘数量减少,形态上产生畸变或萎缩,同时发现,产生突变的基因大多编码调节突触可塑性的信号通路蛋白,故突触可塑性研究也将促进精神和神经疾病的预防和治疗.综述了突触可塑性研究的最新进展,并展望了其发展前景.关键词NMDA受体相关的突触可塑性,学习,记忆,突触可塑性的机制学科分类号Q42*通讯联系人.Tel:010-64888528Email:chenwsr@yahoo.com收稿日期:2007-10-27,接受日期:2007-11-30生物化学与生物物理进展ProgressinBiochemistryandBiophysics2008,35(6):610 ̄619www.pibb.ac.cnReviewsandMonographs在神经系统中,大量神经元通过突触相互联系形成神经回路.中枢神经系统的兴奋性突触主要以谷氨酸为递质,突触前神经元释放谷氨酸,通过突触后的谷氨酸受体(AMPA和NMDA两种亚型),将突触前神经元的信号传递到突触后神经元.谷氨酸与AMPA受体结合,使突触后神经元去极化,从而产生脉冲发放.NMDA受体与谷氨酸结合,将突触前电信号转变成突触后神经元内的Ca2+信号,启动一系列生化级联反应,导致突触的可塑性变化.在神经元树突棘上,谷氨酸受体及其偶联的信号转导通路,通过各种支架蛋白形成突触后致密区(PSD),它含有几百种蛋白质.这种复杂而精巧的棘突结构,是接收突触前信号并进行生化加工的独立单元.树突棘能对接收的大量信号进行神经计算和整合,并依据刺激的方式做出反应,使突触的结构和功能发生相应变化,即形成突触的可塑性.根据突触功能可塑性变化的性质不同,它可分为长时程增强(longtermpotentiation,LTP)和长时程抑制(longtermdepression,LTD).它们均能选择性地修饰行使功能的突触,使突触连接增强或减弱,因而能贮存大量信息,被认为是学习和记忆的神经基础.突触可塑性可分为与传递效率有关的功能可塑性和与信息贮存相关的树突棘形态变化的结构可塑性.突触不仅能通过对AMPA受体通道的修饰,以及AMPA受体插入和迁出突触来增强或抑制突触的传递效率,而且能通过树突棘的增大和萎缩以及棘的消失和新棘的形成使传递效率发生变化.突触可塑性因神经细胞种类、发育阶段、激活方式不同而变化,其形成机制复杂而多样.由于它可能是学习和记忆的神经基础,长期以来一直都是分子和细胞神经生物学的热门研究领域之一.虽然通常认为突触可塑性是学习和记忆的分子机制,但从未在学习和记忆的同时于记忆相关的脑区中记录到相关的LTP.因为动物的记忆形成要经过多次训练,测定LTP的指标取平均值时可能会模糊了个体之间的明显差异.另外,动物在进行学习和记忆时,在大量突触中可能仅有少数或分散的突触被激活,要记录到活性突触的变化也十分困难.同时,已知LTP和LTD均能导致记忆的贮存,不同突触产生的LTP和LTD在群体检测中可能相互抵消.最近这方面的研究取得了突破性的进展.Gruart等[1]报告,在用声音引起小鼠的瞬膜条件反射实验中,声音引起眨眼的同时,在海马区记录到突触后场电位(postsynapticfieldpotential)的陈燕:神经元的突触可塑性与学习和记忆2008;35(6)增强.Whitlock等[2]在经过抑制性躲避训练(inhibitoryavoidancetraining)的大鼠海马中,检测到突触后场电位增强,AMPA受体的GluR1/2亚单位数量的增加,以及GluR1的Ser831磷酸化程度增加.这些变化与高频电刺激诱发的LTP的变化相同.Pastalkova等[3]的实验表明,用激酶(PKMz)的专一的抑制剂阻断大鼠海马已形成的晚期LTP(L-LTP),能使贮存的空间记忆丧失.大鼠在训练中学习到的躲避电击位置的记忆与L-LTP一起消失了.这些实验直接表明,LTP是海马中学习和记忆形成的机制.如果在贮存长期记忆的皮层注入激酶(PKMz)的专一抑制剂使之失活,长期的嗅觉记忆也会很快丧失[4].进一步研究哺乳动物脑中各种类型的突触可塑性与不同类型的记忆的关系,以及不同形式的突触可塑性分子机制,对认识学习和记忆的分子机制有重要的意义.值得指出的是,相当一些与精神迟滞疾病相关的突变基因大多编码突触可塑性信号转导通路中的调节蛋白,深入研究突触可塑性机制将会对一些精神疾病的治疗提供新的启示.因而,研究突触的可塑性及其调节机制有重要意义.1突触的功能可塑性1.1突触功能的长时程增强(LTP)神经激活突触后的NMDA受体,可诱导与NMDA受体相关的LTP,造成突触前递质释放的增加,突触后AMPA受体通道的电导增加和兴奋性突触后电流(EPSCs)的增加,用荧光免疫法可观察到突触后致密区(PSD)上AMPA受体以及突触数量的增加.这种突触可塑性是研究最深入的一种.弱刺激引发的早期LTP(E-LTP)促进了突触前谷氨酸的释放,增加了突触后AMPA受体通道的开启、Na+离子的内流以及突触后膜的去极化.同时,活化的CaMKⅡ使AMPA受体GluR1亚单位的Ser831磷酸化,增加了单个受体通道的电导,提高了传递效率.强直刺激诱导的晚期LTP(L-LTP),除了突触效率长时程增强外,还激活了细胞核内的基因转录和蛋白质合成,使LTP得以长时间维持,保证记忆的长期贮存或记忆的巩固.强直刺激造成很强的突触后膜的去极化,启动快速的神经脉冲发放.同时活化了NMDA受体,造成Ca2+内流,激活了通道附近及与通道结合的一些激酶如CaMKⅡ、ERK1/2、PKA、PKC等,通过各种信号转导途径引发一系列的可塑性变化,如突触后致密区AMPA受体的磷酸化修饰,AMPA受体从质膜下的受体库向PSD滑动使受体数量增加[5],AMPA受体迁入仅含NMDA受体的静息突触,使之变为功能性突触[6],树突棘形态变化,激活细胞核内基因表达以及新突触的产生.内流Ca2+与结合在NMDA受体通道上的钙调蛋白(CaM)结合(Ca2+/CaM),并与CaMKⅡ形成复合物使之激活.CaMKⅡ迁移到PSD与NMDA受体的NR2B亚单位结合,使AMPA受体GluR1亚单位的Ser831磷酸化,导致受体通道的电导增加.Ca2+/CaM还激活腺苷环化酶(AC)使PKA活化,造成GluR1亚单位的Ser845磷酸化,增加通道开启的可能性,同时促进GluR4亚单位插入突触中,增加传递效率.活化的CaMKⅡ和PKC还调节AMPA受体亚单位从质膜下受体库中向PSD转移,使受体密度增加.活化的CaMKⅡ能激活Ras-ERK通路,内流Ca2+亦能直接激活Ras鸟苷交换因子(RasGEF)而活化Ras-ERK通路.这条通路的活化能使质膜上的K+通道磷酸化,促进LTP的启动,还能调节AMPA受体向突触的转运,增加传递效率.活化的CaMKⅡ和ERK都能调节树突棘形态的变化和新突触的产生.近来还发现了受体通道类型改变的突触可塑性,即可通透Ca2+的AMPA受体可塑性(calcium-permeableAMPAreceptorplasticity,CARP)[7].受神经刺激活化的突触中,含GluR2亚单位的AMPA受体数量增加,取代通透Ca2+的内向整流通道(含GluR1的AMPA受体),使突触变为不能通透Ca2+的内向非整流通道(含GluR2的AMPA受体).虽然一般认为在LTP期间,NMDA受体的变化对突触传递影响不大,然而在活性诱导下,NMDA受体的组分亦发生一定的变化.含NR2B亚单位的NMDA受体内部化,而含NR2A亚单位的NMDA受体迁入突触补缺,因迁入的受体少于内部化的受体,使LTP期间NMDA受体的反应性减低.在活性突触中维持L-LTP需要与可塑性相关的可塑性因子,亦称标识(Tag),使活性增强的突触能捕获维持LTP所需的各种组分.L-LTP期间在突触中能专一地激活标识的产生,它可能是某些蛋白质、活化的激酶或蛋白质合成装置的组分.在活性突触中,它们截获突触新合成的或前次L-LTP产生的与突触可塑性相关蛋白,使L-LTP得以维611··生物化学与生物物理进展Prog.Biochem.Biophys.2008;35(6)持.突触之间能相互竞争截获这些蛋白质,一个突触活性增强会导致另一突触的抑制,说明LTP不仅是一个动态的过程而且是竞争性过程[7].维持L-LTP所需的基因转录和蛋白质合成是如何调节的?快速的电信号通过L型钙通道LTCs和NMDAR通道迅速变为流入树突棘的Ca2+信号,形成Ca2+/CaM复合物,通过CaMKⅣ、ERK以及cAMP/PKA等激酶的信号转导途径,将信号转移到细胞核中,激活核内的转录因子CREB(cAMPresponseelementbindingprotein)和DREM(downstreamregulatoryelementmodulator).同时内流的Ca2+可激活细胞质中T淋巴细胞的核因子NFAT(nuclearfactorofactivatedTcell)使之转移到核中,它们都能激活基因表达,产生活性突触中维持LTP所需的蛋白质,以及产生新的功能性突触所需要的蛋白质.如果在动作电位的刺激下,同时抑制了LTCs和NMDA受体的活性,不产生内流Ca2+信号,就不能引起转录的激活.1.2突触功能的长时程抑制(LTD)有多种方法通过不同的信号转导途径诱发LTD,然而经典LTD是通过NMDA受体诱导的.持续低频刺激(0.5~5Hz)下,在海马CA1区激活NMDA受体会造成Ca2+内流,但比诱导LTP造成的Ca2+内流要低得多.Ca2+高亲和性的磷脂酶PP1与Ca2+结合后转移到突触且被激活,使得被CaMKⅡ、PKA和PKC磷酸化的AMPA受体去磷酸化.GluR1亚单位羧基端Ser831的去磷酸化会降低通道的电导,而Ser845的去磷酸化,使得AMPA受体通道开启的可能性降低,造成传递效率下降.同时,Ser845去磷酸化的GluR1亚单位,遭到发动蛋白(dynamin)和网格蛋白(clathrin)调节的内部化,降低了突触传递效率.有较多的证据表明,含GluR2亚单位受体的内部化是LTD产生的关键.阻断NMDA受体活性或螯合内流的Ca2+均能阻断LTD的产生.NMDA受体的NR2A和NR2B亚单位分别和多种信号转导组分相结合,形成复杂的复合物,以此调节LTP和LTD.一些实验指出,NR2B亚单位与突触中的RasGAP(Ras的GTP酶激活蛋白)即SynGAP结合,内流的Ca2+通过SynGAP调节Rap/P38MAPK信号通路使GluR2/3、GluR1亚单位内部化,产生LTD.最近有报告指出,NMDA受体活化激活的P38MAPK,促进调节内吞的小GTPaseRab5与结合GDP的抑制因子GDI结合,使之活化并转移到突触后PSD外的胞吞区,与网格蛋白(clathrin)及接头蛋白AP2结合,调节GluR2/3、GluR1亚单位内部化[9].但对NR2B亚单位与什么信号转导通路结合,调节LTP还是LTD存在不同的见解.Palmer等[10]指出,hippocalin是仅在中枢神经系统中存在的高亲和性Ca2+结合蛋白,在海马CA1区锥体细胞中最富集,诱导LTD时它是NMDA受体内流Ca2+的传感器,通过直接与接头蛋白AP2复合物中的β2-adaptin亚单位结合,调节活性相关的AMPA受体的内吞.LTD期间AMPA受体的内部化机理受到关注但远未清楚.LTP期间主要是含GluR1的AMPA受体迁入突触,而LTD期间主要是含GluR2的AMPA受体从突触迁出.突触的双向可塑性是分别通过AMPA受体的两种不同亚单位的进入和迁出来调节的.那么,下一轮激活突触双向可塑性如何能继续发生?McCormak等[11]最近证明,活性诱导含GluR1的AMPA受体向突触迁入的同时,发生了与活性无关的含GluR1的AMPA受体和含GluR2的AMPA受体的对等交换.在含GluR1的AMPA受体迁入的同时携带了帮助AMPA受体在突触后插入的插座蛋白(slotprotein),以利于受体交换时含GluR2的AMPA受体的插入.这种与活性无关的受体的对等交换缓慢地进行,它不改变突触的强度,但能改变AMPA受体中亚单位的组分,以利于下次突触可塑性的诱导.虽然现已报告了许多类型的LTP和LTD,但它们都与什么类型的记忆相关还需要进行大量深入的研究.2AMPA受体向活性突触的转运是调节突触功能可塑性的重要途径2.1AMPA受体向活性突触的转运除了突触PSD上AMPA受体的修饰改变通道的传导特性之外,突触后AMPA受体的数量在更大程度上决定了突触的快速兴奋性传导的效率,它在突触后的密度受神经活性的调节.AMPA受体亚单位的转录和蛋白质的合成,受体亚单位向突触的转运及内部化,均受到神经活性调节.AMPA受体是由4种亚单位(GluR1~GluR4)组成的四聚体,通常由2个同源或异源二聚体(GluR1/1、GluR2/2或GluR1/2、GluR2/3)组成.GluR1亚单位羧基端是长尾的,GluR3亚单位羧基612··陈燕:神经元的突触可塑性与学习和记忆2008;35(6)端是短尾的,而GluR2和GluR4因剪接方式不同羧基端有的是长尾,有的是短尾.AMPA受体亚单位在内质网合成后经糖基化修饰就组成了二聚体或四聚体,经过在高尔基氏体中进一步糖基化修饰,定向转运到突触外质膜下的受体库中或直接插入突触中.羧基端是长尾的受体亚单位GluR1/4的二聚体以及GluR1-GluR2异源二体在神经活性调节下迁入和迁出突触.短尾的GluR2/3通过组成性循环直接插入到突触中,不受神经活性的调节,而GluR2/3的内吞受神经活性调节.这些受体亚单位都不含马达结构域,不能独立地迁移到突触中.神经元中存在大量支架蛋白和辅助蛋白协助它们转运.一般说来,含有80个氨基酸的PDZ结构域的支架蛋白,能与AMPA受体亚单位羧基端的PDZ结合位点结合,帮助受体亚单位转运到突触中并促进它们在突触后PSD中的定位和聚集.在内质网上新合成的GluR1亚单位通过羧基端的PDZ结合位点与含PDZ结构域的支架蛋白SAP-97结合,有利于GluR1亚单位向突触外的质膜下受体库中转运,亦有利于LTP期间被磷酸化的GluR1迁入到突触中.GluR1亚单位羧基端的PDZ结合位点又能与4次跨膜的蛋白stargzin结合[12],内质网中新合成的GluR1就与stargzin结合,有利于受体亚单位的多聚及从内质网中释放出来.Stargzin作为受体的辅助亚单位,帮助含GluR1亚单位的受体从质膜上运送到突触外的质膜下受体库中.库中贮存了胞内近90%的含GluR1亚单位的受体,stargzin/GluR1亚单位复合物在质膜上可自由滑动,复合物中的stargzin一旦与PSD-95结合就将受体复合物插入到突触表面.在基础条件下这种插入是很缓慢的[12].在神经活性诱导下激活的PKC使GluR1的Ser818磷酸化,这是受体亚单位插入突触的关键步骤[13].同时活化的CaMKⅡ及PKC使stargzin羧基端的多个Ser磷酸化,磷酸化的stargzin羧基端的PDZ结合位点与支架蛋白PSD-95结合,保证了磷酸化的GluR1转移到突触中且聚集在突触表面[14].在活性诱导下GluR1-GluR2异源二聚体依GluR1的方式聚集于突触中.反之,stargzin的去磷酸化会造成GluR亚单位从突触中迁出,导致LTD.Elias等[15]最近报告在未成熟的棘中AMPA受体亚单位通过stargzin与SAP-97结合转运到突触中.在成熟的棘中,AMPA受体亚单位通过与PSD-95和PSD-93的结合转运到突触中.Schlüter等[16]发现PSD-95和SAP-97因N端修饰不同有α和β两种异构体.PSD-95以αPSD-95为主,N端的两个半胱氨酸都棕榈酰基化,以活性无关的方式调节突触中AMPA受体的转运.而βSAP-97是N端含L27结构域的异构体,它以CaMKⅡ活性相关的方式调节突触中AMPA受体的数量.羧基端短尾的亚单位GluR2-GluR3,能与多种含PDZ结构域的蛋白质结合.在胞质内转运受体亚单位的滤泡中GluR2-GluR3就与谷氨酸受体结合蛋白(GRIP)、AMPA受体结合蛋白(ABP)及蛋白激酶C"结合蛋白PICK1结合,有助于受体亚单位向突触的转运.GluR2/3羧基端的PDZ结合位点能与N-乙酰马来酰亚胺-敏感的融合蛋白(N-ethylmaleimide-sensitivefusionprotein,NSF)结合.滤泡中的GluR2/3是通过NSF相关的滤胞膜与胞质膜的融合插入到突触的PSD上.在突触表面和细胞质之间形成快速的不受神经活性调节的组成性循环.GRIP及ABP都是带有6个PDZ结构域的蛋白质,其中,3、5、6的PDZ结构域与GluR2/3羧基端的PDZ结合位点结合.GRIP和ABP亦以PDZ结构域互相结合,形成AMPA受体的超分子复合物,通过抑制受体的内吞使它们定位并聚集于突触表面.这种结合受到神经活性的调节,神经活性激活的PKC可使GluR2的PDZ结合位点中Ser880磷酸化而解离与GRIP/ABP的结合,且促进含PDZ结构域的PICK与GluR2的结合,减少AMPA受体的聚集,使受体亚单位GluR2/3内部化,造成长时程抑制(LTD).同时SNAP(NSF的结合蛋白)与GluR1的结合会使PICK离解,有利于AMPA受体在突触上的稳定.GRIP/ABP与GRIP相关蛋白GRASP-1(一种鸟苷交换因子RasGEF)的结合,有可能通过Ras信号传导来调节AMPA受体的分布.最近,Ju等[17]利用二砷酸染料与羧基端带有4个半胱氨酸的AMPA受体亚单位(GluR1和GluR2)的结合,在神经活性诱导下,AMPA受体向突触转运时,区别出已存在于胞内的AMPA受体和在突触中新合成的AMPA受体向突触的转运.进一步证实了神经活性的诱导会激活树突中新的受体亚单位的合成,树突内AMPA受体的亚单位和新合成受体的亚单位均向活性突触中转运,这是突触传递效率增强的一个重要原因.2.2调节AMPA受体转运的信号通路GluR1受体亚单位向突触的转运受神经活性的613··生物化学与生物物理进展Prog.Biochem.Biophys.2008;35(6)调节,神经活性激活NMDA受体产生内流的Ca2+信号,通过多种信号转导途径调节GluR1受体亚单位的胞吞、胞吐和向突触的迁移.一条重要的通路是内流的Ca2+与CaM结合后,激活结合在NMDA受体NR2B亚单位上的CaMKⅡ激酶,活化的CaMKⅡ调节RasGEF或RasGAP的活性,从相反的两个方向调节Ras-ERK通路活性,促进AMPA受体迁入突触或内吞[18].同时结合了Ca2+的钙调蛋白(Ca2+/CaM)亦可直接激活结合在NMDA受体NR2B亚单位上的RasGEF(RasGRF1)使Ras活化,激活Ras-ERK通路,使AMPA受体的GluR1及GluR1/GluR2亚单位在神经活性的驱动下向突触中迁移[19].使人们意外的是,与细胞增殖和分化相关的信号转导通路Ras-ERK的激酶ERK1/2在成熟的神经元中大量富集,在一个不再增殖和分化的神经元中,这条信号通路调节着树突棘的功能和结构变化.用MEK(MAPK/ERK的激酶)的抑制剂P98059和U0126处理海马神经元,抑制ERK1/2活性的同时检测到NMDA受体相关的LTP被阻断.用定时的成像技术可观察到在重复的去极化形成LTP的海马神经元中,有丝状伪足和新棘的形成.用U0126处理就观察不到丝状伪足和新棘的形成.说明Ras-ERK通路不仅与突触的功能可塑性相关,与突触结构可塑性也相关[19].Ras还能激活膜结合的ERK1/2库,使质膜上的Kv4.2K+通道磷酸化而促进LTP的起始.海马CA1区和CA3区中NMDA受体无关的LTP,以及扁豆体中的LTP都与Ras-ERK信号通路相关.单眼剥夺后,对侧视皮层优势柱重建突触联系时亦要求Ras-ERK信号通路的转导.RasGEF敲除小鼠,在水迷宫训练中丧失了记忆水下平台的能力.这些都表明损坏这条信号转导通路就破坏了记忆,RAS-ERK信号通路调节着突触传递的变化和新的突触回路的形成.突触中活化的CaMKⅡ可将质膜下受体库中谷氨酸受体亚单位的结合蛋白stargzin磷酸化,而活化的PP1可使stargzin去磷酸化,从两个方向调节AMPA受体进出突触.这是GluR1及GluR1/GluR2亚单位迁入或迁出突触的另一种调节方式[12].突触中内流的Ca2+还可以激活PI3K信号转导通路.内流Ca2+激活CaMKⅡ/Ras,活化的Ras结合到邻近的与AMPA受体结合的肌醇磷脂激酶(PI3K)上,使它活化并产生三磷酸肌醇磷脂(IP3),IP3结合到转运AMPA受体的滤泡膜上,促进滤胞的胞吐,使突触中AMPA受体增加[20].近年来随着对LTP和LTD调节机理的深入研究,人们发现PSD上的NMDA受体和与它相关的多种信号传导通路的组分之间有着精细和复杂的结构联系,使它们能自如地控制LTP和LTD的产生.突触中Ras超家族的小GTPase(Ras,Rap)受到它们的活化因子(GEF)和失活因子(GAP)的调节,能在结合GTP的活性状态和结合GDP的失活状态之间转换,是控制AMPA受体转运的分子开关.活化的NMDA受体通道如有大量Ca2+内流,能激活RasGEF与NMDA受体亚单位的结合,活化Ras.如仅有低水平Ca2+内流则激活RapGEF与NMDA受体亚单位的结合活化Rap.活化的Ras激活P42/P44MAPK,调节含GluR1亚单位的受体进入突触,而活化的Rap激活P38MAPK调节含GluR2的AMPA受体内部化,是两个作用相反的信号传导通路[21].应用NMDA受体亚单位NR2A和NR2B的专一性抑制剂,研究突触可塑性的调节机理,Liu等[22]发现NR2A亚单位调节突触的增强(LTP)而NR2B亚单位则调节突触的抑制(LTD).Krapivinsky等[18]报告NMDA受体的NR2B亚单位与Ras的鸟苷交换因子RasGRF1结合,使ERK信号通路直接与NMDA受体结合.NMDA受体活化形成的Ca2+/CaM与RasGRF1结合使Ras活化,激活了Ras/ERK通路引发LTP.随后有研究指出,出生后至7天的海马神经元突触中,NMDA受体以NR2B亚单位为主,NR2B亚单位通过RasGEF激活Ras-ERK通路调节LTP.在成熟的海马神经元(>P21)的突触中NMDA受体以NR2A亚单位为主,由NR2A亚单位通过CaMKⅡ及RasGEF调节Ras-ERK通路,引发突触的LTP.但NR2A亚单位与Ras-ERK信号通路的偶联还不清楚.而P7~P8的海马神经元通过PKA调节LTP,且与CaMKⅡ无关.最近Barria等[23]指出,突触中NMDA受体NR2亚单位的羧基端都能直接与CaMKⅡ结合,并与Ras-ERK信号通路偶联.NR2B亚单位的羧基端以高亲和性与CaMKⅡ结合,而NR2A亚单位与CaMKⅡ结合的亲和性较低,活化的NR2B亚单位激活CaMKⅡ/Ras/ERK通路诱发LTP要比NR2A亚单位通过该通路诱发LTP强得多.当有充分Ca2+进入突触时,NR2A亚单位可以诱发LTP.同时,突触中存在的异源NMDA受体如NR1/NR2A/NR2B和NR1/NR2B都614··陈燕:神经元的突触可塑性与学习和记忆2008;35(6)含有NR2B亚单位,它们与CaMKⅡ的结合能诱发LTP.NMDA受体中NR2A/2B亚单位含量的变化调节着由CaMKⅡ活性诱发的LTP的强度.然而Massey等[24]和Kim等[25]指出,无论皮层或海马神经元中NMDA受体的NR2B亚单位均能与突触中的RasGAP即SynGAP形成一个复合物,主要定位在突触外质膜上.如果抑制了突触间隙中谷氨酸的回摄,突触外含NR2B亚单位的NMDA受体被谷氨酸激活,通过SynGAP/Rap/P38MAPK通路使Glu2/3及GluR1内吞而诱发LTD[25].在突触中则以含NR2A亚单位的NMDA受体为主,它的活化通过Ras/ERK通路促进GluR1亚单位向突触中积聚而诱发LTP.Krapivinsky等[26]进一步报告,PSD上的NMDA受体的NR2B亚单位与一个含有13个PDZ结构域的支架蛋白MUPP1结合,SynGAP及CaMKⅡ也分别与MUPP1结合,它们形成了一个与受体结合的大的复合物(SynGAP-MUPP1-CaMKⅡcomplex),以此与Rap-P38MAPK信号通路偶联.基础条件下,复合物中的SynGAP被CaMKⅡ磷酸化而失活,激活了Rap及P38MAPK,会使AMPA受体亚单位的内吞增加,降低突触的传递效率.而NMDA受体活化后Ca2+/CaM就与复合物中的CaMKⅡ结合,使CaMKⅡ解离下来,与受体结合的SynGAP去磷酸化而活化,从而使Rap及P38MAPK失活,抑制了AMPA受体亚单位的内吞,使PSD上受体的点状聚集增加,突触的传递效率增加,引起LTP.他们还发现,SynGAP调节Rap活性的能力远高于Ras.Berberich等[27]注意到电刺激过表达NR2B亚单位的转基因小鼠,诱导的LTP明显增强,学习和记忆的能力亦增强.同时过表达转运NR2B亚单位的动力蛋白FIK17的转基因小鼠,亦可造成NR2B亚单位表达的增强、LTP的增强以及学习和记忆的增强.为研究NR2亚单位对诱导突触可塑性的作用,最近他们用NMDA受体NR2亚单位的专一抑制剂进行实验,发现用抑制剂NVP-AAM077阻断NR2A亚单位通道活性,强直刺激仍能诱导LTP,说明NR2B亚单位的激活能诱发LTP.无论NR2A和NR2B亚单位的专一抑制剂或非专一性抑制剂都只能减低40%的LTP,不能全部阻断LTP.说明NR2的2个亚单位对诱导LTP并无选择性.以上结果还有不少的矛盾,但不能排除采用的神经元和实验条件上存在差异.虽然对NMDA受体的NR2B亚单位与哪种信号通路偶联,它诱导突触的增强还是减弱有着不同的看法,且NR2A亚单位与Ras/ERK通路的连接还不清楚,但可以确定突触中NR2A亚单位的激活可以诱发LTP,突触中NR2B亚单位的激活亦可以诱发LTP,同时突触外NR2B亚单位与SynGAP的结合通过Rap/P38MAPK通路可诱发LTD.3突触的结构可塑性树突棘是树突上兴奋性突触的突触后部分.棘头通过一个细小的颈部与树突的轴连接,是含有谷氨酸受体的功能单位,亦是一个整合输入信息和进行生化加工过程的独立单元,人们相信它可能是记忆贮存的地方.用定时的双光子激光扫描显微镜(time-lapsetwophotonlaser-scanningmicroscopy)可连续观察树突棘变化.绿色荧光蛋白标记神经元的actin,观察到静息条件下树突棘是一个不断运动着的结构,大小和形状各异.棘中富含actin纤维,在棘颈和棘头的中心actin纤维成束状排列,棘头的周围actin纤维成网络状排布.棘中的actin处于永恒的变化中,仅有5%的actin是稳定的,绝大部分的actin在2min内全部转换.棘的形状和大小决定了棘中AMPA受体的数量.蘑菇状的大棘头中AMPA受体高度聚集在PSD上(150个AMPA受体/棘),是高效传递的突触.小棘头及丝状伪足中仅有NMDA受体,不含AMPA受体,可能是静息突触.大部分树突棘在几个月期间是稳定的,约5%的棘会出现发生或消失的变化.在神经活性诱导下可见到棘形态的双向变化及棘的发生和消失.这种结构可塑性的改变伴随着突触强度的可塑性变化[28].经典的电生理方法无法检测单个棘的突触后谷氨酸受体的敏感性,也不能直接测定AMPA受体数量.封闭的硝基吲哚谷氨酸甲氧基衍生物(MN1-glutamate)可被双光子激光激活,能从三维方向对单个树突棘释放谷氨酸,并通过荧光成像观察被激活的树突棘的变化[29].在谷氨酸诱导LTP期间,刺激后20s即可见到棘变大,变化高峰在60s,有些棘的变化持续1h以上.蘑菇状棘头(大棘)瞬时变大,但会较快恢复原状.仅含NMDA受体的小棘会持续增大且伴有AMPA受体迁入.进一步研究发现,棘颈的形态(长度和直径)决定了活化的突触中内流Ca2+的浓度和维持的时间.蘑菇状大棘的棘颈短粗,突触后内流Ca2+升高后容易扩615··。

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中性粒细胞外诱捕网检测方法的研究进展①马雪妮程龙许慧梅杨一蕃张德奎(兰州大学第二医院消化内科,兰州730030)中图分类号R392-3文献标志码A文章编号1000-484X(2021)24-3056-06[摘要]中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)是中性粒细胞受到刺激后产生的以DNA为骨架,其间镶嵌多种颗粒蛋白、蛋白水解酶、抗菌肽、组蛋白等的网状结构。

研究表明,NETs在宿主稳态中发挥双重作用,既能保护宿主免受病原体的侵袭,也参与多种自身免疫/炎症性疾病、代谢性疾病、血栓、肿瘤等的病理生理过程。

因其组成部分的复杂性、释放类型的差异性及释放过程中的易降解性,准确检测NETs存在一定的困难。

本文就目前NETs在体内、体外及原位检测方法的研究进展进行综述。

[关键词]中性粒细胞外诱捕网;检测方法;进展Advances in detection of neutrophil extracellular trapsMA Xue-Ni,CHENG Long,XU Hui-Mei,YANG Yi-Fan,ZHANG De-Kui.Department of Gastroenterology,the Second Hospital of Lanzhou University,Lanzhou730030,China[Abstract]Neutrophil extracellular traps(NETs)is a kind of DNA-based skeleton released by neutrophils to the outside of cell,in which a variety of granular proteins,proteolytic enzymes,antibacterial peptides,histones and other network structures are em⁃bedded.Studies have shown that NETs play a dual role in host homeostasis,not only protecting the host from pathogens,but also par⁃ticipating in various autoimmune/inflammatory diseases,metabolic diseases,thrombosis,tumors and other pathophysiological pro⁃cesses.Due to the complexity of its composition,the difference of the types,and the uncertainty of the release process,there are cer⁃tain difficulties to detect NETs accurately.This article focuses on the current methods to detect NETs in vivo,in vitro,and in situ.[Key words]Neutrophil extracellular traps;Detection;Progress中性粒细胞是人外周血中最丰富的白细胞,约占白细胞总数的50%~70%,在先天免疫系统中扮演重要角色,是机体应对病原体入侵时的第一道防线,可通过吞噬作用、脱颗粒、产生活性氧等多种途径抵御外界病原体的入侵[1]。

益生菌对阿尔茨海默病作用的研究进展

益生菌对阿尔茨海默病作用的研究进展

益生菌对阿尔茨海默病作用的研究进展发布时间:2021-12-14T06:08:15.523Z 来源:《中国结合医学杂志》2021年12期作者:宋鑫萍1,2,李盛钰2,金清1[导读] 阿尔茨海默病已成为威胁全球老年人生命健康的主要疾病之一,患者数量逐年攀升,其护理的经济成本高,给全球经济造成重大挑战。

近年来研究显示,益生菌在适量使用时作为有益于宿主健康的微生物,在防治阿尔茨海默病方面具有积极影响,其作用机制可能通过调节肠道菌群,影响神经免疫系统,调控神经活性物质以及代谢产物,通过肠-脑轴影响该病发生和发展。

宋鑫萍1,2,李盛钰2,金清11.延边大学农学院,吉林延吉 1330022.吉林省农业科学院农产品加工研究所,吉林长春 130033摘要:阿尔茨海默病已成为威胁全球老年人生命健康的主要疾病之一,患者数量逐年攀升,其护理的经济成本高,给全球经济造成重大挑战。

近年来研究显示,益生菌在适量使用时作为有益于宿主健康的微生物,在防治阿尔茨海默病方面具有积极影响,其作用机制可能通过调节肠道菌群,影响神经免疫系统,调控神经活性物质以及代谢产物,通过肠-脑轴影响该病发生和发展。

本文综述了近几年来国内外益生菌对阿尔茨海默病的作用进展,以及其预防和治疗阿尔茨海默病的潜在作用机制。

关键词:益生菌;阿尔茨海默病;肠道菌群;机制Recent Progress in Research on Probiotics Effect on Alzheimer’s DiseaseSONG Xinping1,2,LI Shengyu2,JI Qing1*(1.College of Agricultural, Yanbian University, Yanji 133002,China)(2.Institute of Agro-food Technology, Jilin Academy of Agricultural Sciences, Chanchun 130033, China)Abstract:Alzheimer’s disease has become one of the major diseases threatening the life and health of the global elderly. The number of patients is increasing year by year, and the economic cost of nursing is high, which poses a major challenge to the global economy. In recent years, studies have shown that probiotics, as microorganisms beneficial to the health of the host, have a positive impact on the prevention and treatment of Alzheimer’s disease. Its mechanism may be through regulating intestinal flora, affecting the nervous immune system, regulating the neuroactive substances and metabolites, and affecting the occurrence and development of the disease through thegut- brain axis. This paper reviews the progress of probiotics on Alzheimer’s disease at home and abroad in recent years, as well as its potential mechanism of prevention and treatment.Key words:probiotics; Alzheimer’s disease; gut microbiota; mechanism阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD),系中枢神经系统退行性疾病,属于老年期痴呆常见类型,临床特征主要包括:记忆力减退、认知功能障碍、行为改变、焦虑和抑郁等。

诺贝尔奖得主Brown和Goldstein

诺贝尔奖得主Brown和Goldstein

Statins uesd as therapy medicine
1975年,一名日本科学家Akira Endo, 发现某些 霉菌会合成强烈的抑制HMG CoA还原酶的产物。 Brown 和Goldstein 证实这些抑制剂可以增加狗 的肝脏的LDL受体的水平,并且诱导血浆LDL水 平的显著降低。随即,这种药物就进入了临床 试验,发现能够显著降低人血浆LDL水平,保护 心脏病的患者减少心血管事件的发生。 这一类药物,统称为他汀,在全世界每天有超 过3千万的人在服用他汀药物。
Dr. Michael Brown
Dr. Joseph Goldstein
在美国西南医学中心的两位科 学家Brown和Goldstein因为在 胆固醇代谢机制研究中的卓越 贡献共同获得了1985年的诺贝 尔医学和生理学奖。基于他们 的发现,一种降脂类药-他汀 类药物在临床上的得以广泛应 用,据估计,单单在美国,目 前就有大约2000万人在服用他 汀类药物(年销售额高达260 亿美元),每年有6000~7000 人因此而延长了生命。
Dissecting Receptor Regulation and Its Implications for Statin Therapy
从最初的对LDL受体的研究中, Brown/Goldstein的团队认 识到这个受体是可以被调控的。当细胞的胆固醇被去除时, 受体的数量增加。相反,当细胞内胆固醇堆积时,受体基 因则表达受抑制受体的数量就下降。 在体内,肝脏产生了大部分的LDL受体因此肝脏从血中清 除了大部分的LDL。 Goldstein和Brown 意识到如果降低肝 细胞内的胆固醇则肝脏表达的LDL受体的数量就会增加。 这就可以通过摄入低胆固醇和饱和脂肪酸的饮食来达到。 也可以通过服用抑制胆固醇合成的药物来实现。也就是抑 制胆固醇合成的限速酶3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶 (HMG CoA 还原酶)。

内质网应激在肝脏相关疾病中的研究进展

内质网应激在肝脏相关疾病中的研究进展

内质网应激在肝脏相关疾病中的研究进展丁文斌;戴佳敏;张峰;王学浩;饶建华【摘要】内质网应激(ERS)是一种重要的细胞自我保护机制,能够激活未折叠蛋白反应(UPR),促进细胞的生存,但持续的ERS将导致细胞的凋亡. 肝细胞内存在大量的内质网,许多肝脏相关疾病均与内质网应激有关,如酒精性肝病,非酒精性肝病,中毒性肝损伤,病毒性肝炎,肝恶性肿瘤及肝脏缺血再灌注损伤等.本文将从ERS在肝脏相关疾病发病机制中的作用以及在肝病干预治疗上的意义等方面进行综述.%Endoplasmic reticulum stress (ERS) is an important cellular self-protection mechanism. It can activate the unfolded protein response (UPR) that promotes cell survival, but sustained ERS may lead to cell apoptosis. There are a lot of endoplasmic reticulum in the liver cells, and many liver-related diseases are associaled with endoplasmic reticulum stress, such as alcoholic liver disease, non-alcoholic liver disease, toxic liver injury, viral hepatitis, hepatic malignant tumors and hepatic ischemia- perfusion injury. This article will summarize the role of ERS in the pathogenesis of liver-related diseases and the significance of intervention in liver disease.【期刊名称】《基础医学与临床》【年(卷),期】2018(038)002【总页数】5页(P260-264)【关键词】内质网应激;未折叠蛋白反应;细胞凋亡;肝脏疾病【作者】丁文斌;戴佳敏;张峰;王学浩;饶建华【作者单位】南京医科大学第一附属医院肝脏外科,江苏南京 210029;南京医科大学第一附属医院肝脏外科,江苏南京 210029;南京医科大学第一附属医院肝脏外科,江苏南京 210029;南京医科大学第一附属医院肝脏外科,江苏南京 210029;南京医科大学第一附属医院肝脏外科,江苏南京 210029【正文语种】中文【中图分类】R657.31 ERS概述内质网(endoplasmic reticulum, ER)是一种重要的膜结合细胞器,广泛存在于各种真核细胞中。

中性粒细胞在白塞综合征发病机制中的作用

中性粒细胞在白塞综合征发病机制中的作用

423[30]Green HF,Khosousi S,Svenningsson P.Plasma IL-6and IL-17ACorrelate with Severity of Motor and Non-Motor Symptoms in Parkinson's Disease[J].J Parkinsons Dis,2019,9(4):705-709.[31]Karpenko MN,Vasilishina AA,GromovaEA,.Interle-ukin-1,interleukin-1receptor antagonist,interleukin-6,in-terleukin-10,and tumor necrosisfactor-levels in CSF and ser-um in relation to the clinical diversity of Parkinson's disease [J].Cell Immunol,2018,327:77-82.[32]Su F,Bai F,Zhang Z.Inflammatory Cytokines and Alzheimer'sDisease:A Review from the Perspective of Genetic Polymorph-isms [J].Neurosci Bull,2016,32(5):469-480.[33]Alam Q,Alam MZ,MushtaqG,.Inflammatory Processin Alzheimer's and Parkinson's Diseases:Central Role of Cy-tokines [J].Curr Pharm Des,2016,22(5):541-548.[34]Han X,Sun S,SunY,.Small molecule-driven NLRP3inflammation inhibition via interplay between ubiquitination and autophagy:implications for Parkinson disease [J].Autophagy,2019,15(11):1860-1881.[35]Spalinger MR,Lang S,GottierC,.PTPN22regulatesNLRP3-mediated IL1B secretion in an autophagy-dependent manner [J].Autophagy,2017,13(9):1590-1601.[36]Chan AH,Schroder K.Inflammasome signaling and regulationof interleukin-1family cytokines [J].J Exp Med,2020,217(1):e20190314.[37]Nawas AF,Mistry R,NarayananS,.IL-1induces p62/SQSTM1and autophagy in ER +/PR +BCa cell lines concomi-tant withER and PR repression,conferring an ER -/PR -BCa-like phenotype [J].J Cell Biochem,2018.Epub ahead of print.[38]Chen Y,Yang Z,DengB,.Interleukin1/1RA axis incolorectal cancer regulates tumor invasion,proliferation and ap-optosis via autophagy [J].Oncol Rep,2020,43(3):908-918.[39]Mishra J,Vishwakarma J,MalikR,.HypothyroidismInduces Interleukin-1-Dependent Autophagy Mechanism as a Key Mediator of Hippocampal Neuronal Apoptosis and Cogni-tive Decline in Postnatal Rats [J].Mol Neurobiol,2021,58(3):1196-1211.[40]Gao Y,Ma L,LuoCL,.IL-33Exerts NeuroprotectiveEffect in Mice Intracerebral Hemorrhage Model Through Sup-pressing Inflammation/Apoptotic/Autophagic Pathway [J].Mol Neurobiol,2017,54(5):3879-3892.[41]Gao Y,Zhang MY,WangT,.IL-33/ST2L SignalingProvides Neuroprotection Through Inhibiting Autophagy,End-oplasmic Reticulum Stress,and Apoptosis in a Mouse Model ofTraumatic Brain Injury [J].Front Cell Neurosci,2018,12:95.[42]Gao Y,Luo C,YaoY,.IL-33Alleviated Brain Damage via Anti-apoptosis,Endoplasmic Reticulum Stress,and Inflam-mation After Epilepsy [J].Front Neurosci,2020,14:898.[43]Reverchon F,de Concini V,LarrigaldieV,.Hippocampal interleukin-33mediates neuroinflammation-induced cognitive impairments [J].J Neuroinflammation,2020,17(1):268.[44]Liu S,Li H,WangY,.High Expression of IL-36in Influenza Patients Regulates Interferon Signaling Pathway and Causes Programmed Cell Death During Influenza Virus Infec-tion [J].Front Immunol,2020,11:552606.[45]Gao Y,Wen Q,HuS,.IL-36Promotes Killing of My-cobacterium tuberculosis by Macrophages via WNT5A-Induced Noncanonical WNT Signaling [J].J Immunol,2019,203(4):922-935.[46]Xue H,Yuan G,GuoX,.A novel tumor-promoting mech-anism of IL6and the therapeutic efficacy of tocilizumab:Hy-poxia-induced IL6is a potent autophagy initiator in glioblastoma via the p-STAT3-MIR155-3p-CREBRF pathway[J].Autophagy,2016,12(7):1129-1152.[47]Chen R,Sun Y,CuiX,.Autophagy promotes aortic ad-ventitial fibrosis via the IL-6/Jak1signaling pathway in Taka-yasu's arteritis [J].J Autoimmun,2019,99:39-47.[48]Hsu HC,Chen YH,LinTS,.Systemic lupus erythematosus is associated with impaired autophagic degradation via interleu-kin-6in macrophages [J].Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis,2021,1867(2):166027.[49]Jin MM,Wang F,QiD,A Critical Role of Autophagy in Regulating Microglia Polarization in Neurodegeneration [J].Front Aging Neurosci,2018,10:378.[50]Wang MX,Cheng XY,JinM,.TNF compromises lysosome acidification and reduces -synuclein degradation via autophagy in dopaminergic cells [J].Exp Neurol,2015,271:112-121.[51]Lin NY,Stefanica A,Distler JH.Autophagy:a key pathway of TNF-induced inflammatory bone loss [J].Autophagy,2013,9(8):1253-1255.(收稿日期:2021-02-25)(本文编辑:朱音)中性粒细胞在白塞综合征发病机制中的作用侯成成,管剑龙复旦大学附属华东医院风湿免疫科,上海200040白塞综合征(Beh çet's syndrome,BS )也称为白塞病,是一种病因不明的慢性、复发性、自身免疫性变异性血管炎。

内质网应激

内质网应激

1.Ire1通路
哺乳动物细胞有2个Ire1p同源物,Ire1α和Ire1β,具有和Ire1p相同的3个功能域, Ire1α在各种细胞普遍 存在,而Irelβ主要存在于消化道上皮细胞七。类似于酵母的Ire1p, Irelα活化后,N端和BIP分离,c端具有核酸 内切酶活性,能特异性地剪接转录因子xBPI的mRNA去除26个bp组成的片段,XBP1和HaCI的mRNA不具有同源性,但剪 接机制类似。剪接后的XBP1 mRNA具有活性,翻译产物与剪接前相比C端由于读码框移而改变。类似酵母,哺乳动物 细胞的UPR靶基因含有保守的顺式作用元件ERSE,是由19个bp组成:ccAAT-Ng-ccAcG,当其ccAcG结合活化的xBPI 或ATF6,同时ccAAT结合非特异性转录因子NF-Y,才能上调靶基因表达。有研究表明除了ERSE外,还存在功能类似 的ERSEll(ATrGG-N-eCACG)。xBPI基因本身也含有ERSE,故剪接后的XBP-1蛋白除了能促进VPR靶基因的表达外, 还能促进自身的表达。
1.细胞营养物质缺乏包括葡萄糖饥饿和氨基酸饥饿,蛋白质及核昔酸的生物合成均需要必要的营养物质,所以 葡萄糖饥饿和氨基酸饥饿代表一种代谢压力。
2.影响蛋白质翻译后修饰的因素,如还原物质二琉基苏糖醇(DTT)、β琉基乙醇(β-ME)、同型半胧氨酸 (homoeystine);糖基化抑制剂衣霉素(tunieamyein)、葡萄糖胺(glueosamine)、2-脱氧葡萄糖(2deoxyglueose)等。
引起细胞ERstress的因素
引起细胞ERstress的因素
内质网内含有大量的伴侣蛋白、糖基化酶以及氧化还原酶,为新生肽链的折叠提供了优化的环境。同时内质 网质量控制系统(Endoplasmic Reticulum quality control system)能通过内质网相关降解作用 (Endoplasmic Reticulum assoeiated degradation,ERAD)降解非正确折叠的中间产物。凡影晌内质网功能 的因素都能够引起内质网应激的发生,具体包括有下列各种因素:

lncRNA-TUG1靶向Zeste同源物增强子2对缺氧心肌细胞的影响

lncRNA-TUG1靶向Zeste同源物增强子2对缺氧心肌细胞的影响

lncRNA-TUG1靶向Zeste同源物增强子2对缺氧心肌细胞的影响*常晨1,许玉莉1,任艳玲1,李金轶1,苏强1,2△(1桂林医学院,广西桂林541000;2广西壮族自治区江滨医院,广西南宁 530021)[摘要]目的:体外探讨长链非编码RNA(lncRNA)牛磺酸上调基因1(TUG1)靶向Zeste同源物增强子2(EZH2)对缺氧心肌细胞的影响。

方法:缺氧诱导HL-1细胞建立细胞损伤模型,构建沉默质粒(siTUG1)和阴性对照(siNC)并分别转染至HL-1细胞内,随机分成常氧(normoxia)组、低氧(hypoxia)组、hypoxia+siNC组和hypoxia+si‑TUG1组。

采用RT-qPCR检测lncRNA-TUG1在各模型组中的表达。

通过CCK-8分析细胞活力。

ELISA检测心肌损伤标志物和炎症因子水平。

RT-qPCR检测线粒体生物合成相关转录调节基因和炎症因子的表达。

Western blot检测线粒体生物合成相关转录调节蛋白的表达。

通过染色质沉淀(ChIP)检测lncRNA-TUG1、EZH2、内皮型一氧化氮合酶(eNOS)和脑源性神经营养因子(BDNF)间的互作关系。

结果:与normoxia组相比,hypoxia组和hypoxia+siNC 组细胞的活力、线粒体生物合成相关转录调节基因的表达均显著降低(P<0.05),而心肌损伤标志物和炎症因子水平均显著升高(P<0.05);沉默TUG1可部分逆转上述改变。

ChIP结果表明沉默TUG1可能抑制EZH2对eNOS和BDNF启动子区的结合(P<0.05)。

结论:lncRNA-TUG1可能通过EZH2途径参与缺氧诱导的HL-1细胞炎症反应以及线粒体功能障碍。

lncRNA-TUG1表达降低可进一步影响EZH2与eNOS和BDNF启动子区的结合,这可能是沉默TUG1缓解缺氧诱导的HL-1细胞炎症反应和线粒体功能障碍的潜在机制。

细菌铁摄取调节蛋白Fur的研究进展

细菌铁摄取调节蛋白Fur的研究进展

中国病原生物学杂志2021年1月第16卷第1期Journal o f Pathogen B iology Jan. 2021. Vol. 16,No. 1• 117 •DOI :10. 13350/j. cjpb. 210125细菌铁摄取调节蛋白F u r 的研究进展+马玥\宋楠楠卜i ,李冰清_(1.山东第一医科大学(山东省医学科学院)基础医学院(坫础医学研究所),山东济南250062)•综述•【摘要】铁摄取调节蛋白(ferric uptake regulator ,F ur )是绝大多数细菌中存在的一种全局调控转录闪子。

其利用Fe 2 +作为辅助因子,通过调控铁摄取和储存系统来维持细菌内的铁稳态。

此外,越来越多的研究表明Fur •还可以直接或间 接的参与多种代谢途径,帮助细菌有效地应对外部环境和压力,并在细菌侵染定植中发挥重要作用。

本文对F u r 蛋白的 结构,调控机制以及在常见细菌中功能的研究进展进行阐述。

铁摄取调节蛋白;调控转录因子;铁稳态;综述1673-5234(2021)01-0117-05【关键词1中图分类号】R378【文献标识码】1 A【文章编号】[^Journal o f Pathogen B io lo g y. 2021 J a n ; 16(1): 117—121, back c o v e r.]Advances in research on a bacterial ferric uptake regulator MA Yue' »S()NG Nan-nan1 ,LI Bing-qing1(1. Institute o f Basic M edicine ^ Shan d o n g First M edical U niver­sity 8^ Shan d o n g A c a d e m y o f M edical Sciences >,]i i i a n C h i t i a 250062)[A bstract]T he ferric uptake regulator protein (F u r ) is a global regulatory transcription factor found in most bacteria.It utilizes Fe' as a cofactor to maintain iron homeOvStasis by regulating iron uptake and storage systems. In addition, studies have increasingly indicated that the Fur protein is directly or indirectly involved in a variety of metabolic pathways to help bacteria effectively cope with the environment and stress and that it also plays an important role in infection andcolonization . This review discussed the structure , regulatory mechanisms , and c o m m o n functions of the Fur protein , ferric uptake regulator protein ; transcriptional regulatory ; iron homeostasis ; review【Key words 】铁作为环境中最丰富的金属离子之一,同时也是绝大多数 细菌生存所必须的营养物质,参与许多生物代谢过程,还是许 多酶类活性中心所需的金属辅基l但细菌在生存过程中经常会面临铁胁迫的压力,尤其在侵染定植阶段。

【word】细胞周期相关转录因子E2F-1研究概况

【word】细胞周期相关转录因子E2F-1研究概况

细胞周期相关转录因子E2F-1研究概况中华综合I临床医学杂志●综述●2005年9月第七卷第9期细胞周期相关转录因子E2F-1研究概况徐君毅(综述)肖强(审校)1.广西医科大学一附院胃肠腺体外科广西南宁5300212.广西医科大学研究生学院细胞周期相关转录因子E2F一1全称为E2Ftranscriptionfactor1.参与构成细胞核和转录因子复合物(transcriptionfac—torcomplex)它属细胞周期相关转录因了E2F家族成员之一.与细胞周期调控和肿瘤的发生发展有着紧密的联系.1.E2F_1的来源及其基本情况1986年Rovesdi等【】1在研究感染腺病毒细胞的核抽提物与腺病毒的E2启动子相互作用时.发现了一个与SP1等已知的细胞内转录因子不同的转录因于,命名为E2F(E2Ffactor).其DNA结合序列为5’一兀TCGCGC一3’1992年HelinK[2I等利用E2F能与pRb结合的特性,从Nalm6和Akata两种细胞的州l的表达文库中筛选出一种编码E2F的cDNA克隆.即为E2F一1.E2F一1基因定位于人20号染色体的长臂:20q11.2,长度约为1lkb,含7个外显子和6个内含了,许多功能区由单个外显子编码.其DNA转录的mRNA全长2486bp.编码437个氨基酸组成的蛋白质.即E2F一1蛋白E2F一1又名PBR3 (PRB—bindingproteinE2F-1),RBAP-1(Retinoblastoma-asso- ciatedprotein1)或RBBP一3(Retinoblastomabindingprotein3).E2F一1蛋白包含多个结构域:从N一末端到C一末端依次为Skp2结合区,S31,CyclinA/Cdk2结合区(322—447bp),核定位信号NLS,DNA结合区(451—705bp),二聚体化功能区(706—975bp),标记盒,$364,激活区(1225—1434bp)和pRB结合区(1348—1401bp).S31,$364分别为丝氨酸残基31, 364,当DNA损伤时可分别被蛋白激酶A TM/A TR和Chk2磷酸化;二聚体化功能区是E2F一1与分化调节因子DP一1(dif- ferentiationregulatedtranscriptionfactorprotein1)形成异二聚体相互作用的区域.E2F一1蛋白结构中DNA结合区,二聚体化蛋白区,激活区和pRB结合区是其家族的高度保守区域E2F家族成员具有较高的同源性.E2F一1与E2F一2相比有46%的氨基酸相同,与E2F一4亦有很高的同源性:E2F一5 编码346个氨基酸组成的蛋白.与E2F一4的同源性约为57%;E2F一6与E2F家族其他成员的同源性为40—50%2.E2F_1与细胞周期调控E2F一1对细胞周期的调节作用依靠一条由调节E2F一1的蛋白(pRb),转录因了E2F一1及其调控的靶基因构成的完整途径完成E2F一1发挥转录调节作用需先与DP一1或DP一2结合形成异二聚体[31.E2F家族每一个成员都能和与DP一1或DP一2结合形成异二聚体.E2F家族成员本身的DNA结合活性很低,在与DP一1或DP一2结合形成异二聚体后活性上升100至1000倍141.E2F一1,E2F一2,E2F一3,E2F一4,E2F一5和DP形成的异二聚体与靶基因启动子的5’一SCGC一3’fS=C或G)序列结合pI调控转录的进行.E2F一6不能直接调节转录,它和DP形成的异二聚体与靶基因启动子的5’一TITSSCGC一3’序列结合可抑制靶基因转录活性.E2F一1的活性接受pRb的直接调节[51.G1早期,低磷酸化的pRb与E2F一1,DP一1形成的异二聚体组成没有活性的复合物,此复合物与DNA启动子结合,并抑制进入S期所需基因的转录.在G1中后期,pRb由于周期素D/CDK4,6和周期素E/CDK2的作用高磷酸化时.E2F一1/DP一1被释放出来激活靶基因的转录,诱导细胞进入S期.E2F家族成员在与转活化蛋白结合时具有高度特异性:E2F一1,E2F一2,E2F一3只与pRb结合;E2F一4,E2F一5却只与p107和p130蛋白结合;E2F一6不受pRb,p107和p130的调节.3.E2F一1与细胞凋亡1995年,Kerk等[61在缺乏血清的条件下培养成纤维细胞时发现,E2F一1的高表达可以导致细胞进展紊乱,引起细胞凋亡.还曾有学者尝试在几个不同的细胞株中建立E2F一1过表达的稳定细胞系,发现不能成功.这些现象均表明E2F一1过表达不利于细胞存活.E2F一1不仅诱导正常细胞凋亡.还可以诱导肿瘤细胞凋亡.如:黑色素细胞瘤,乳腺癌以及卵巢细胞癌等E2F一1如何引起凋亡,其具体机制目前尚不完全清楚.可能存在p53依赖和非依赖的两种机制p53依赖机制认为,E2F一1通过结合肿瘤抑制基因ARF的启动子,激活其转录而发挥作用肿瘤抑制基因ARF可以降解癌蛋白Mdm2,阻止其进入核仁.癌蛋白Mdm2进入核仁后能利用其E3(雌_一醇)连接酶活性降解p53Js].因此E2F一1 通过诱导肿瘤抑制基因ARF转录表达保证了p53的稳定性和活性,维持p53依赖性凋亡功能在ARF4-的细胞中.异位的E2F一1能在DNA损伤反应中诱导p53磷酸化.这与另一个观点一致.该观点认为在咖啡因存在的情况下E2F一1诱导凋亡的功能被中止.而咖啡因是A TM/A TR传感激酶f能使p53磷酸化)的药理抑制剂此外,有证据表明A TM接受E2F一1的转录调节.因此.可以认为在DNA损伤反应中,A TM是E2F一1与p53依赖性凋亡功能的中间连接者,而且这一途径不依赖ARF的存在p53非依赖性机制认为,高水平或修饰过的E2F一1蛋白能结合并直接活化许多诱导凋亡的基因,如:p73,凋亡蛋白酶激活因子1(Apaf_1)和Chkl等,发挥凋亡诱导作用.E2F一1也可以直接作用于ARF和A TM,诱导p53非依赖性凋亡NF—KB具有激活抗凋亡基因的功能E2F一1通过下调TRAF—ChinesejournalOfCompositeClinicalMe~cme?综述?V o1.7,No.9—Sep—,20052蛋白水平控制NF—KB的活性.E2F-1还能直接抑制NF—KB 的DNA连接活性,降低NF—KB激活抗凋亡基因转录的功能.4.E2F-1与DNA损伤的修复4.1E2F一1是DNA损伤后的反应性转录因子在DNA损伤剂或紫外线照射处理造成DNA损伤的细胞中.E2F-1蛋白水平明显升高191.E2F一1水平升高仅仅发生在E2F一1,在E2F家族其他成员中并不出现类似反应,并且E2F一1水平升高展示的动力学特点与p53被诱导升高十分接近.因此有学者认为,E2F一1在DNA损伤后反应性升高,而且E2F-1和p53有可能是通过同一路径调节的.4.2E2F-1被DNA损伤的反应性激酶磷酸化A TM/A TR和Chk2是DNA损伤后的信号传递途径的组成部分,具有磷酸激酶活性.目前尚没有足够的证据表明,在DNA损伤反应中.A TM/A TR和Chk2激酶协同作用调节E2F一1的活性.但是.一些与E2F一1类似的,涉及细胞周期检查点的蛋白,如:p53和BRCA1,可以被A TM/A TR和Chk2激酶磷酸化的.其他一些存在类似复合物的蛋白也能被A TM和Chk2激酶磷酸化,例如:p53和Mdm2,或者BRCA1和它的互动抑制因子CtiP这些结果提示DNA损伤的信号经过A TM/A TR和Chk2传递到E2F一1.E2F一1被磷酸化后再激活修复DNA损伤的基因的转录表达.4.3E2F-1参与对DNA损伤修复接受E2F一1调节的大量靶基因涉及多种不同的细胞进程,包括DNA损伤修复,复制,诱导凋亡和检查点控制等l】01. 除A TM参与DNA损伤的信号传递外.其他涉及DNA损伤应答的基因包括BRCA1,Msh2,Msh6,DNA复制因子C和PCNA等.E2F一1发挥DNA损伤应答基因上游调节因子功能,激活这些基因的转录,参与对DNA损伤的修复.E2F一1还直接参与DNA损伤修复复合物的形成.E2F-1直接参与DNA损伤修复的证据是:在被Chk2磷酸化的时候.E2F-1经染色定位发现集中于细胞核内散在的核小体上【llJ.已经证实,多种参与识别和修复DNA损伤的蛋白f包含一些由Chk2激活的蛋白),都是定位在分散的胞核内损伤区,大多数集中在DNA损伤位点旧,如:尼氏染色体断裂综合征l(Nbs1),乳腺癌基因1(BRCA1)和DNA拓扑异构酶hi3结合蛋白1(TopBP1)等.这些基因与E2F一1协同作用.有可能以形成修复或识别复合物的方式.促进DNA损伤的修复.5.E2F一1在肿瘤中的表现E2F一1在促进细胞增殖,诱导细胞凋亡和修复DNA损伤过程中占有重要地位,而肿瘤的显着特点即包含细胞的增殖失控和凋亡减少,两者之间存在关联的可能性极大.越来越多的证据显示,肿瘤细胞中E2F一1表达异常和活性紊乱.E2F一1的表达水平和生物功能与肿瘤的发生,发展和预后关系密切.E2F一1在多种肿瘤组织中表达水平异常.目前研究结果表明,E2F一1在乳腺癌,前列腺癌,肺癌,胃癌,骨肉瘤,甲状腺癌,卵巢癌,子宫内膜癌等多种肿瘤组织中过表达.E2F一1在肿瘤中很少发生突变[13I,E2F一1表达异常上调与其参与肿瘤发生,发展的机制密切相关.例如:pRb的突变导致的E2F一1表达异常上调与甲状腺癌的发生有密切联系I.E2F一1过度表达能诱导肿瘤细胞调亡.E2F一1过度表达引起结肠癌细胞HT-19和SW620的凋亡和生长抑制,其过度表达伴随c—Myc和p14,ARF的上调及Mcl一1的下调旧;在肿瘤生长过程中E2F一1可以通过A TM和Nbsl使Chk2上调.诱导肿瘤细胞凋亡.E2F-1过度表达或表达缺失可直接导致肿瘤发生.E2F-1过度表达可以诱导大鼠胚胎成纤维母细胞转化成肿瘤细胞,这种转化依赖E2F一1结合靶基因启动子和调节靶基因转录功能实现的.当E2F-1的DNA结合区发生突变时,它不再具有这种诱导转化能力.但是,E2F-1基因缺失小鼠,多处组织肿瘤发生率明显增加,如生殖道肉瘤,肺腺瘤,和淋巴瘤等『18I. 6.问题与展望E2F一1既促进细胞增殖又诱导细胞凋亡.既促进肿瘤发生又诱导肿瘤细胞凋亡.这些完全自相矛盾的事实研究人员为E2F一1是癌基因还是抑癌基因争论不休.Jamshidi—Par_ sianA等【-91使用微阵列扫描(蛋白芯片)的方法,检查了黑素细胞瘤细胞中12000种基因在E2F一1过表达时的水平变化.发现有452种基因发生了2倍以上水平的表达增高.这些基因包含了癌基因,转录因子以及大量与信号传递,细胞周期调节,细胞增殖,凋亡相关的基因等.这一实验结果提示高表达的E2F一1表现何种功能,与其激活的大量靶基因关系密切.E2F一1高表达引起的功能差异有可能取决于细胞中其他生长促进或抑制因子的水平和活性[‘2Ol.究竟E2F一1何时表现为促进增殖,何时表现为诱导凋亡,是其促进增殖的功能过剩,还是其诱导凋亡的功能不足,或是两者存在某一平衡点:以及何时促进肿瘤发生,如何诱导肿瘤细胞凋亡,有待于进一步深入探讨参考文献1.RovesdiI.ReichelR.NevinsJR.Identificationofacellulartran—scriptionfactorinvolvedinE1Atrans-activation.Cel1.1986Apr25,45f21:219-28.2.HelinK,LeesJA,VidalM,DysonN,HarlowE,FattaeyA.A cDNAencodingapRB-bindingproteinwithpropertiesofthetranscrip- tionfactorE2F.Cel1.1992Jul24,70(2):337—50.3.StevauxO.DysonNJ.ArevisedpictureoftheE2Ftranscriptional networkandRBfunction.CurrOpinCellBio1.2002Dec,14(6):684—691.4.HuberH.E.,EdwardsG.,GoodhardP.T.,eta1.TranscriptionfactorE2FbindsDNAasaheterodimer.ProcNatlAcadSciUSA,1993,90: 3525—3529.5.HsiehJK,FredersdorfS,KouzaridesT,MartinK,LuX.E2F—l inducedapoptosisrequiresDNAbindingbutnottransactivationandis inhibitedbytheretinoblastomaproteinthmughdirectinteraction.Genes Dev.1997Jul15,ll(14):l840一l852.6.KerkW,XuG,LivingstonDM.CyclinA—kinaseregulationofE2F—lDNAbindingfunctionunderliessuppressionofanSphase中华综合lI占床医掌杂志●综述●2005年9月第七卷第9期checkpoint.Cel1.1995Dec29;83(7):l149—58.7.BatesS,PhillipsAC,ClarkPA,StottF,PetersG,LudwigRL,V ou denKH.pl4/ARFlinksthetumoursuppressorsRBandp53.Nature.1998Sep10.395(6698):l24—5.8.WeberJD,TaylorLJ,RousselMF,SherrCJ,Bar-SagiD.Nu- cleolarArfsequestersMdm2andactivatesp53.NatCellBio1.1999May,l(1):20-6.9.HoffemrM,WirbelauerC,HumarB,KrekW.IncreasedlevelsofE2F-1—?dependentDNAbindingactivityafterUV—?orgamma——irradia —-tion.NucleicAcidsRes.1999Jan15.27(2):491—5.10.RenB,CamH,TakahashiY,V olkertT,Te~agniJ,Y oungRA, DynlachtBD.E2FintegratescellcycleprogressionwithDNArepair, replication,andG(2)/Mcheckpoints.GenesDev.2002Jan15,l6(2): 245—56.ThangueNB.Chk2activatesE2F—lin responsetoDNAdamage.NatCellBiol2003May,5(5):401-9.12.RouseJ,JacksonSP.Interfacesbetweenthedetection,signaling, andrepairofDNAdamage.Science.2002Jul26.297(5581):547-51.13.GayH.H.2,JacquelineE.C.,MariaB,eta1.ExpressionofE2F-1andE2F—4isreducedinptima~andmetastaticbreastcarci~ nomas.BreastCancerResearchandTreatment2001.69:1l5一l22.14.ShjY.Z.,ShaoC.L.,LumaF.A.S.,DanaH.,eta1.E2F-l:A ProliferativeMarkerofBreastNeoplasial,CancerEpidemiology. 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水稻耐冷害图位克隆COLD1 Confers Chilling Tolerance in Rice

水稻耐冷害图位克隆COLD1 Confers Chilling Tolerance in Rice

Highlights
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QTL COLD1 regulates G-protein signaling to confer chilling tolerance in rice SNP2 in COLD1jap/ind enhances its ability to activate Gprotein a GTPase COLD1 interacts with G protein to activate the Ca2+ channel for temperature sensing The SNP2-containing allele is selected during japonica rice domestication
INTRODUCTION Rice, which is both a model plant and one that feeds more than half of the world’s population (Sasaki and Burr, 2000), evolved in tropical and subtropical areas and is sensitive to chilling stress (Kovach et al., 2007; Saito et al., 2001; Sang and Ge, 2007). Extreme temperature thus represents a key factor limiting global rice plant distribution. Super hybrid rice cultivars produce high yields in tropical or subtropical climates but are frequently harmed by chilling. Therefore, molecular genetic tools have been urgently sought to improve rice chilling tolerance in order to maintain rice production in current regions and expand it into northern areas with lower yearly temperatures. Asian cultivated rice (Oryza sativa) was domesticated from its wild relatives Oryza nivara and O. rufipogon. It consists of two

类泛素蛋白与肝癌

类泛素蛋白与肝癌

类泛素蛋白与肝癌晏琛;邵江华【摘要】Ubiquitin-like proteins are structurally similar to ubiquitin. These proteins are processed, activated, conjugated, and re-leased from conjugates by enzymatic steps that are similar to the corresponding mechanisms for ubiquitin. Ubiquitin-like proteins regu-late a wide array of cellular processes through modification processes, such as nuclear-cytosolic transport, transcriptional regulation, protein stability, response to stress, and progression through the cell cycle. A large number of recent studies have found dysfunctional ubiquitin-like proteins in hepatocellular carcinoma. These proteins are important in tumorigenesis, cell proliferation, apoptosis, and an-giogenesis. Anticancer drug studies revealed that regulating protein modification by using ubiquitin-like proteins may alter the anti-tu-mor effects of chemotherapy and thus influence the chemosensitivity of hepatocellular carcinoma. Results indicate that ubiquitin-like proteins may become a new target for cancer therapy. The mechanism of ubiquitin-like proteins in tumorigenesis and hepatocellular car-cinoma progression is of great significance in the diagnosis and treatment of hepatocellular carcinoma.%类泛素蛋白是一类与泛素有类似空间结构及酶修饰系统的蛋白质,它们在调节蛋白质功能中发挥着重要作用。

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ARTICLES
ER-stress-induced transcriptional regulation increases protein synthesis leading to cell death
Jaeseok Han1,2,8 , Sung Hoon Back2,3,8 , Junguk Hur4 , Yu-Hsuan Lin4 , Robert Gildersleeve2 , Jixiu Shan5 , Celvie L. Yuan6 , Dawid Krokowski6 , Shiyu Wang1,2 , Maria Hatzoglou6 , Michael S. Kilberg5 , Maureen A. Sartor4 and Randal J. Kaufman1,2,7,9
Protein misfolding in the endoplasmic reticulum (ER) leads to cell death through PERK-mediated phosphorylation of eIF2α, although the mechanism is not understood. ChIP-seq and mRNA-seq of activating transcription factor 4 (ATF4) and C/EBP homologous protein (CHOP), key transcription factors downstream of p-eIF2α, demonstrated that they interact to directly induce genes encoding protein synthesis and the unfolded protein response, but not apoptosis. Forced expression of ATF4 and CHOP increased protein synthesis and caused ATP depletion, oxidative stress and cell death. The increased protein synthesis and oxidative stress were necessary signals for cell death. We show that eIF2α-phosphorylation-attenuated protein synthesis, and not Atf4 mRNA translation, promotes cell survival. These results show that transcriptional induction through ATF4 and CHOP increases protein synthesis leading to oxidative stress and cell death. The findings suggest that limiting protein synthesis will be therapeutic for diseases caused by protein misfolding in the ER. The ER is the organelle essential for calcium storage, lipid synthesis and protein folding and secretion in metazoan cells. The ER has a dynamic capacity to accommodate increases in the demand for protein folding. However, extracellular stimuli and changes in intracellular homeostasis cause protein misfolding in the ER. The ER uses its protein folding status as a signal to orchestrate downstream adaptive or apoptotic responses. The unfolded protein response (UPR) is a cellular adaptive response that evolved to restore protein-folding homeostasis by reducing protein synthesis through phosphorylation of eIF2α and by increasing the ER protein-folding and degradative capacities through transcriptional activation by XBP1 and ATF6α (refs 1–3). If the UPR cannot resolve the protein-folding defect, cells undergo apoptosis. One of the mechanisms of ER stress-induced cell death involves sequential steps of PERK-mediated eIF2α phosphorylation4,5 , preferential translation of ATF4/CREB-2 messenger RNA (refs 6–8) and induction of CHOP/GADD153 (refs 9–11). Studies of Chop deletion in mice show that CHOP is required for ER stress-mediated cell death in response to a variety of pathological conditions12–18 . However, forced expression of CHOP alone does not induce cell death, but sensitizes to ER stress-induced cell death19–21 , suggesting that another yet unidentified signal is required for the apoptotic response, as previously suggested22 . Analysis of Atf4−/− cells has generated conflicting results as to having a pro-survival23–25 or a pro-apoptotic role26–30 . Here, we identified the roles of ATF4 and CHOP for initiating ER stress-induced cell death. RESULTS ATF4 and CHOP mediate ER stress-mediated cell death To analyse events downstream of eIF2α phosphorylation, we examined the expression of several key proteins in wild-type (WT) mouse embryo fibroblasts (MEFs) on tunicamycin (Tm) treatment to disrupt ER protein folding (Fig. 1a). Phosphorylation of eIF2α transiently increased between 1 and 2 h after Tm treatment, followed by sequential induction of ATF4 and CHOP. Cleavage of caspase 3 (CASP3) and PARP was not detected until 24 h after Tm, indicating that increased ATF4 and CHOP expression precedes cell death, as suggested previously21 . To determine whether ATF4 and CHOP can initiate cell death, we examined cell survival after adenovirus-mediated deliveryOGY VOLUME 15 | NUMBER 5 | MAY 2013
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Center for Neuroscience, Aging, and Stem Cell Research, Sanford Burnham Medical Research Institute, 10901 North Torrey Pines Road, La Jolla, California 92037, USA. 2 Department of Biological Chemistry, 1150 West Medical Center Drive, Ann Arbor, Michigan 48109, USA. 3 School of Biological Sciences, University of Ulsan, Ulsan 680-749, South Korea. 4 Center for Computational Medicine and Bioinformatics, University of Michigan Medical Center, 1150 West Medical Center Drive, Ann Arbor, Michigan 48109, USA. 5 Department of Biochemistry and Molecular Biology, Shands Cancer Center and Center for Nutritional Sciences, University of Florida College of Medicine, Gainesville, Florida 32160, USA. 6 Department of Nutrition, Case Western Reserve University School of Medicine, Cleveland, Ohio 44106, USA. 7 Department of Internal Medicine, 1150 West Medical Center Drive, Ann Arbor, Michigan 48109, USA. 8 These authors contributed equally to this work. 9 Correspondence should be addressed to R.J.K. (e-mail: rkaufman@) Received 28 December 2012; accepted 18 March 2013; published online 28 April 2013; DOI: 10.1038/ncb2738
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