凋亡抑制蛋白及其拮抗剂研发进展_范应仙
细胞凋亡，即程序性细胞死亡，在维持多细胞组织生长和保持体内细胞动态平衡方面发挥着重要作用。如果细胞凋亡发生紊乱，平衡将被打乱进而导致各种疾病。细胞凋亡存在两条途径：内源性途径和外源性途径。内源性途径需要线粒体参与细胞凋亡信号的放大来调节细胞凋亡，而外源性途径不需要线粒体的参与，而是直接激活细胞膜上死亡受体诱导细胞凋亡[1]。在肿瘤细胞中，细胞很少或几乎不凋亡，出现此种凋亡异常现象多是由于促凋亡因子的下调和（或）细胞内
［文章编号］1007-7669（2013）04-0257-08
凋亡抑制蛋白及其拮抗剂研发进展
范应仙a，张继虹a，b，张宽仁a
（昆明理工大学a.生命科学与技术学院，b.医学院，云南昆明650500）
［关键词］细胞凋亡；凋亡抑制蛋白质类；smac蛋白；拟态物；肿瘤治疗方案
［摘要］凋亡抑制蛋白（IAPs）是一类重要的细胞内凋亡调节蛋白，与肿瘤细胞的抗凋亡能力及耐药性密切相关。线粒体释放的蛋白smac是一种抗凋亡拮抗蛋白，通过其N端四肽序列（Ala-Val-Pro-Ile，AVPI）与IAPs的杆状病毒IAP重复序列（BIRs）结合，从而释放半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶（caspases），促进细胞的凋亡。近年来以IAPs为靶点，研制有抗癌特异性的小分子IAP拮抗剂，寻找高效低毒的smac 拟态物（smac-mimics）的治疗策略倍受关注。Smac-mimics的研发是近几年研究用于肿瘤治疗的一种新思路。本文主要介绍IAPs作用机制及抗凋亡拮抗剂smac-mimics研发进展。
［中图分类号］R966［文献标志码］A
Development of inhibitors of apoptosis proteins and its antagonist
FAN Ying-xian a，ZHANG Ji-hong a，b，CHANG Kwen-jen a
（a.Faculty of Life Science and Technology，b.Faculty of Medicine，Kunming University Science and Technology，Kunming YUNNAN650500，China）
［KEY WORDS］apoptosis；inhibitor of apoptosis proteins；smac protein；mimic；antineoplastic protocols
［ABSTRACT］Inhibitors of apoptosis proteins（IAPs）are potent inhibitors of apoptosis by binding caspases and inhibiting their enzymatic activities，which are associated with the tumour anti-apoptosis and resistance.The protein second-mitochondria derived activator of caspases（smac），an antagonist of IAPs，released from mitochondria can also bind to IAPs through its N-terminal AVPI（Ala-Val-Pro-Ile）tetrapeptide and releases active caspases from IAPs，and thus reactivates apoptosis.Several smac mimetic based on AVPI structure were discovered recently as potent antagonists of IAPs，and became a new strategy for cancer therapy.This paper mainly introduced the action mechanism of IAPs and research progress of smac mimetic.
[收稿日期]2011-11-23[接受日期]2012-10-30
[基金项目]云南省自然科学基金（KKSA201126061）
[作者简介]范应仙，女，硕士研究生，主要从事分子药理学研究，E-mail：19861111fyx@https://www.360docs.net/doc/2617139132.html,
[责任作者]张继虹，E-mail：zhjihong2000@https://www.360docs.net/doc/2617139132.html,
抗凋亡蛋白上调等逃逸凋亡机制的管制所致。抗凋亡蛋白包括Bcl-2（B-cell lymphoma-2）家族中的抗凋亡成员Bcl-2、Bcl-XL、Bcl-w，凋亡抑制蛋白（inhibitors of apoptosis proteins，IAPs）家族及cFLIP蛋白（cellular FLICE/caspase8-like inhib-itory protein）等，其高表达都与抗肿瘤药物的耐受性有关。IAPs抗凋亡作用的关键在于其能与半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶（caspases）结合抑制其酶活性，进而抑制细胞凋亡。Smac（second-mitochondria derived activator of caspases）是一种线粒体释放的蛋白，其成熟形式存在于线粒体中，当受凋亡信号刺激或线粒体功能异常时，从线粒体中释放出来，与IAPs结合，从而促进caspases 的活化，有效抑制IAPs的抗凋亡作用[2]。Smac拟态物（Smac-mimics）是一类具有与smac有效作用部位功能相似的小分子化合物，此类化合物的促凋亡活性具有很多明显的优势，如易透过细胞膜抑制抗凋亡蛋白，药效活性强以及对正常细胞无毒性等。Smac-mimics作为一类有前景的抗癌小分子药正在进行临床前研究和临床研究。
IAPs IAPs首先是由CROOK等[3]在杆状病毒CpGV中发现的，是一类新的独立于Bcl-2家族的抗凋亡蛋白。目前在人类中已发现8种IAPs：c-IAP1（cellular IAP-1），c-IAP2（cellular IAP-2），XIAP（X-chromosome linked IAP），NAIP（neuronal apoptosis inhibitory protein），ILP-2（IAP like protein2），survivin，bruce及其新成员livin （melanoma IAP，MLIAP）。IAPs在肿瘤细胞中高度表达，许多肿瘤细胞的持续增殖和细胞对传统抗癌药的耐受性都与IAPs有关[4]。
1IAPs结构及分布IAPs家族的结构具有很大相似性，有三个结构域：（1）N末端IAPs重复序列域BIR，IAPs一般含有1~3个BIR结构域。每个BIR由70~80个左右氨基酸组成，含有2~3个Cys/His的IAP重复序列，核心含有大量的疏水结构；（2）大多数IAPs在羧基末端存在锌指（Zine-finger Ring）结构，该区域含有泛素化连接酶E3，具有泛素化作用（ubiquination），能够促进与IAPs相接触的蛋白，如CIAPS、CASPASES、SMAC等[3，5，6]的降解；（3）cIAP1和cIAP2有caspases募集结构域CARD（caspase recruitment domain），CARD功能目前还不清楚，可能与IAP 的功能特异性及多样性有关。
c-IAP1和c-IAP2广泛存在于哺乳动物，在肾脏、肝脏、小肠及肺中高表达，中枢神经系统中表达较低。相比而言，c-IAP1较c-IAP2具有更广泛的表达[7]。XIAP是一种广泛分布蛋白，广泛分布于成人及胚胎组织，大多数研究资料显示XIAP 在多种正常组织中低表达，在恶性肿瘤中表达明显升高，如乳腺癌、多发性骨髓癌、成胶质细胞瘤、卵巢癌，在外周血白细胞中不表达[8]。
2IAPs作用机制
2.1抗凋亡机制直接抑制caspases或procas-pases，IAPs对caspases的抑制主要是通过抑制caspases的关键成员起作用，如c-IAP1、c-IAP2、XIAP、livin、survivin可直接抑制caspase3/7/9。IAPs通过其高度保守的BIR域和RING结构与蛋白酶caspases结合发挥抗凋亡作用，并抑制其活性[9]。晶体结构显示，caspases与IAPs作用是通过静电力和范德华力[10]。
XIAP和c-IAP1/2都有三个BIR域，但其抗凋亡机制各异。XIAP发挥抗凋亡作用是通过BIR3域与caspase9结合，BIR2与caspase3/7结合进行的。XIAP的BIR3域对caspase9的抑制具有两种作用方式：一种是通过BIR3肽基结合环与caspase9 N端的小亚基结合进行抑制；另一种是通过BIR3与caspase9同源二聚体结合以阻止caspase9的活化[11，12]。而c-IAP1/c-IAP2主要是通过抑制casepase3/7/8的活性发挥抗凋亡作用。c-IAP1/c-IAP2的BIR2与caspases3/7结合并通过泛素化途径促进其自身和与其相互作用的蛋白降解，从而降低caspases的水平，抑制凋亡的进行[13]；c-IAP1是caspase8作用底物，具有多重切割位点，现已证明c-IAP1中有31个caspase切割位点[14]。c-IAP1/2的BIR3域虽然也能与caspase9结合，但生物学研究显示其不能抑制caspase9的活性[15]。
近年来有研究报道[16]survivin并不能直接抑制caspases而是通过与smac相互作用发挥抗凋亡作用。尽管所有的IAPs都能与caspase结合，但只有XIAP能直接抑制caspases3/7/9酶活性[17]；并且XIAP是IAPs中抗凋亡作用最强的成员，XIAP对caspases的抑制作用是c-IAP1/2的100~1000倍[18]。但最近研究发现，在肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体（TNF-related apoptosis-inducing ligand，TRAIL，简称凋亡因子）介导的肝癌细胞凋亡中，c-IAP1和XIAP含量明显降低，而c-IAP2在凋亡前后没有明显的变化；但在只有c-IAP1缺失，XIAP不变情况下，肝癌细胞对TRAIL介导的凋
亡仍然敏感；同时，caspase8基因的敲除能使XIAP和c-IAP1水平稳定，而caspase9基因的敲除能阻止XIAP的降解，但对c-IAP1无影响，说明caspase9的活化对XIAP的降解是必要的[19]。TRAIL介导的c-IAP1的降解需要活化的caspase8，并且能直接切割c-IAP1，这一发现证明c-IAP1能调节肝癌细胞对TRAIL的敏感度，但只有在TRAIL的浓度足够使c-IAP1降解时，c-IAP1的抑制作用才能被解除，因此，肝癌细胞TRAIL介导的凋亡能力有赖于c-IAP1的水平[4]。
2.2促存活机制c-IAPs通过肿瘤坏死因子α（TNF-α）受体信号激活核转录因子NF-κB （nuclear factor kappaB）及有丝分裂原蛋白激酶（mitogen activated proteion kinase，MAPK）。IAPs 除了2.1中阐述的抗凋亡机制外，在TNF诱导的NF-kB活性中也发挥重要作用。c-IAP1/2作用于TNF受体介导的凋亡信号上游，通过TNF受体激活NF-κB。同时也能激活MAPK及JNK激酶（c-Jun NH2-ternimal kinase），发挥抗凋亡作用。
当TNF-α诱发形成TNFR1/TRADD/RIP1/ TRAF2/c-IAPs复合物Ⅰ时，可通过内吞作用募集FADD及procaspase8/10形成受体复合体（receptorsome）的途径促使pocaspase8/10自我切割，进而激活caspase8/10和caspase3，促使细胞凋亡[20]；但在RIP1发生多聚泛素化，NF-κB活化情况下，抗凋亡蛋白如cFLIP，cIAPs及TRAFs大量表达，此凋亡途径被抑制（见图1）。
TNFR2缺少胞内死亡域，但可直接与TRAF2结合，激活NIK、IKK和I-κB从而激活NF-κB发挥抗凋亡作用。已有报道c-IAP1/2、TNFR1和TNFR2都是NF-κB的靶因子，可以激活NF-κB。同时，近年有很多研究表明，JNK1途径在IAPs抗凋亡中也发挥重要作用。SANNA等[21-23]发现XIAP、NAIP和livin（MLIAP）通过选择性激活由TAB1/TAK1介导的MAPK/JNK1激酶活化，并通过TAK1/JNK1途径加强XIAP的抗凋亡作用，进而抑制由TNF-α诱导的凋亡。
Smac Smac是一种线粒体结合蛋白，在正常组织，如心脏、肝脏、肾、脾、前列腺、胸腺和肠中高表达。Smac存在两种状态，正常情况下以无活性状态存在于胞浆中；无活性状态含有一段线粒体信号肽，此信号肽是由55个氨基酸残基组成的线粒体靶信号序列MTS（mitochondrial targeting sequence），为一两性的α螺旋结构，其一端的氨基酸侧链带正电，以确保定位于线粒体，并在移入线粒体后被剪切掉[8]。线粒体信号肽的切除对smac获得凋亡活性是必要的，在凋亡信号刺激下，线粒体信号肽被切除而成为成熟状态smac，其与细胞色素C一起从线粒体中释放出来参与细胞凋亡，见图1。
Smac与IAPs的作用机制结构及生物学研究发现，smac以其N末端四肽AVPI（Asp-Val-Pro-Ile）与IAPs的BIR域结合，从而使与IAPs结合的caspases得以释放，达到促凋亡的目的[24，25]。AVPI通过IBM（IAP binding motif）与IAPs结合，而此结合位点也是IAPs与caspases结合位点。因此，samc与IAPs结合能使与lAPs结合的caspases 释放出来，阻止IAPs对caspases活性的抑制，以达到促凋亡的目的[26，27]。Smac通过直接与c-IAP1/2结合并介导其迅速泛素化降解而抑制c-IAP1/2；而smac对XIAP的抑制则是通过其二聚体与XIAP 的BIR2和BIR3结合，从而解除XIAP对caspases 的抑制[28]。也就是smac对IAPs的拮抗作用存在两种方式：一种是smac通过解除IAPs对caspase9的抑制，恢复caspase9的活性进行。Smac以其空间结构中的第二交界面与XIAP的BIR3功能域相互作用，形成smac-XIAP复合物；smac能紧密地结合XIAP的BIR2的功能区，促进smac与BIR3结合，使caspase9在Asp330处断裂，从而阻止XIAP对caspase9的抑制[10]。另一种是smac氨基未端（N末端）与caspase3在IAPs的BIR2结构上有着相似的结合位点，但smac与BIR2的亲和力强于caspase3与BIR2的亲和力，所以即使BIR2上的结合位点已被caspase3所占据，smac 仍能结合上去，致使IAPs对caspase3的抑制被解除。同时smac也可通过解除caspase9来解除XIAP对caspase3活性的抑制，激活的caspase9切割procaspase3成为有活性的caspase3，caspase3又正反馈激活caspase9[27]。
Smac-mimics对smac-mimics的研究是最近几年才开始的，其主要作用于下游caspases，如caspase3/7（见图1）。研究发现，应用化学合成法合成与smac有效作用部位相似的小分子化合物，也能达到抑制IAPs的目的。将该种化合物导入不同类型肿瘤细胞中，发现其有化疗增敏作用，与顺铂联用能抑制肺癌细胞的生长，与TRAIL联用能够抑制小鼠的神经胶质瘤生长[15]。FULDA等[29]报道，将人颅骨内恶性神经胶质瘤移入小鼠体内
模型，发现smac-mimics能强有力的提高抗肿瘤药TRAIL的活性，并能彻底摧毁神经胶质瘤而对正常细胞无毒性；在与TRAIL或表柔比星联合使用时，smac-mimics能提高caspase3/8/9活性，并促进caspases底物，如：PARP、DFF45、Bid、XIAP 的切割。
因此，模拟smac结构，可设计并人工合成smac-mimics，为肿瘤治疗提供新途径。与其他化疗药物如链霉素、顺铂等相比，其有药效活力强、特异性高、生物利用度高，且对正常组织几乎无毒性等优点；但靶点蛋白与蛋白间的复杂作用，结合时结构会发生改变，因此也为此药的研发带来了困难[30，31]。
目前针对smac-mimics的研究主要是基于化学合成肽类或非肽类小分子化合物。Smac-mimics有两种类型：一种是基于单体的研究，其与IAPs只有一个结合位点；另一种是基于二聚体的研究，其与IAPs有两个结合位点。最初的IAPs拮抗剂都是单体，能与XIAP、c-IAP1/2的BIR3域结合，也能与livin单个的BIR域结合；实验证明二聚体具有更高的亲和力，其活性是单体的100~1000倍。LI等[14]报道，smac-mimics二聚体不仅能作用于XIAP-Smac复合体，也能与XIAP作用，从而影响XIAP对caspases的抑制作用；同时，此化合
图1肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体（TRAIL）诱导的凋亡途径图凋亡信号或其他刺激因子作用时，TRAIL配体与其受体结合，并转移到细胞膜上，与接头蛋白FADD结合并招募caspase酶原组成DISC，随后caspase酶原切割活化并激活下游凋亡因子，促进细胞凋亡。但抗凋亡因子IAPs，c-FLIP能抑制凋亡信号中关键成员caspase活性，发挥抗凋亡作用；同时，还能促进存活途径NF-κB和JNK的活化，使细胞逃逸凋亡。
物还能促进DNA修复酶[poly（ADP-ribose）Polymerase，PARP]的水解。单体口服具有更高的生物利用度，因此主要合成单体，二聚体需从其他给药途径进行研究[31]。现有大量smac-mimics正处于临床前研究中（表1）。而且目前已有4种smac-mimic处于临床试验期：分别为GDC-0152，LCL161，AEG40826/HGS1029，AT406。其中GDC-0152用于晚期和转移性恶性肿瘤已进入Ⅱ期临床试验（http：//https://www.360docs.net/doc/2617139132.html,）；LCL161用于对晚期实体瘤的治疗已在进行Ⅰ/Ⅱ期临床试验（www. https://www.360docs.net/doc/2617139132.html,）。HGS1029/AEG40826用于晚期实体瘤，其安全性和耐药性已进入Ⅰ期临床试验并有望进入Ⅱ期临床试验（http：// https://www.360docs.net/doc/2617139132.html,）。AT-406用于实体瘤淋巴瘤已进入Ⅰ期临床试验（http：//https://www.360docs.net/doc/2617139132.html,）。
此外还有其他smac-mimics处于研究阶段。AEG40730，一种smac-mimics二聚体，能引起c-IAP1/2的降解，降低RIP1的泛素化程度[13]。
表1IAPs拮抗剂smac-mimics总结
药物名称研究单位结构体内实验研究阶段文献
AEG40826HGS/Aegera晚期实体瘤，淋巴瘤PhaseⅠ/Ⅱhttps://www.360docs.net/doc/2617139132.html,/ clinicaltrials
AT-406University of Michigan实体瘤淋巴瘤PhaseⅠhttps://www.360docs.net/doc/2617139132.html, GDC-0152Genentech晚期和转移性恶性肿瘤PhaseⅡhttps://www.360docs.net/doc/2617139132.html,[32] LCL161Novartis晚期实体瘤PhaseⅠ/Ⅱhttps://www.360docs.net/doc/2617139132.html,
SM-164University of Michigan MDA-MB-231xenograft[33，34]
SM-122University of Michigan MDA-MB-231xenograft[33]
SM-157University of Michigan MDA-MB-231xenograft[34]
Compound2（Abbott）Abbott MDA-MB-231xenograft[34]
Compound3University of Milano[35]
Compound8Genentech MDA-MB-231xenograft[34，36]
Compound2University of Texas SMC[14，34]
Compound3University of Texas SMC[14，34]
JP1548单独应用能使c-IAP1降解，但不能使XIAP降解，与TRAIL联合用药时能增加细胞对TRAIL的敏感。JP1201与Docetaxel联合应用，能有效作用于胰腺癌[41]。LU等[33]报道，浓度为1~10nmol·L-1的SM-164能显著的降低procaspase3/8/9和pro-PARP的水平，而增加的
Compound14b Genentech MDA-MB-231xenograft[34，37] MV1Genentech[34，38] MV2Genentech[34，38]
LBW242Novartis MDA-MB-231xenograft[34，39] AEG40730XIAP，cIAP[13]
JP-1201University of Texas HT-29xenograft[40，41] YM155Astellas[34]
TPI1396-34Burnham Institute Mouse xenograft[34，42]
TWX024Scripps/GNF[34，43] CS3Genentech[9，34]续表1
caspase3/8/9水平能促进细胞凋亡，同时也能诱导依赖于TNF-α的细胞凋亡。综上所述smac-mimics 具有潜在的临床应用价值，smac-mimics与其他抗癌药物联合用药，不仅能提高化疗药物的特异性，而且具有广泛的适应性。
展望IAPs作为一类重要的凋亡抑制蛋白，与肿瘤发生发展密切相关，主要通过抑制caspase3/7/9发挥抗凋亡作用。以IAPs为靶点的smac-mimics 具有广谱作用和低的毒副作用，成为现代抗癌药物开发的新趋势，将为肿瘤的治疗带来新的希望，因此以smac-mimics作为IAP靶点的研究具有很好的运用前景。
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p38MAPK信号转导通路与细胞凋亡研究进展.
综述与进展 p38M APK信号转导通路与细胞凋亡研究进展 王誉霖1,张励才2 作者单位：1.安徽省宣城市人民医院麻醉科242000;2江苏徐州医学院作者简介： 王誉霖（1978，女,吉林市人，住院医师，硕士。研究方向：疼痛信号转导及调控。 主题词p38丝裂原活化蛋白激酶类；细胞凋亡;综述 中图分类号R345文献标识码A文章编号1674 8166（201012 1665 03 丝裂原活化蛋白激酶（mitog en2activated pr otein kinase,MA PK级联是细胞内广泛存在的丝/苏氨酸蛋白激酶超家族，是将细胞质的信号传递至细胞核并引起细胞核发生变化的重要物质。目前在人类已鉴定了4条MAPK途径:细胞外信号调节蛋白 激酶（ex tra cellular sig nal regulated protein kinase,ERK途径,C Jun 基末端激酶（c Jun N term inal kinase,JN K/应激活化蛋白（stress activated protein kinase,SAPK途 径,ERK5/大丝裂素活化蛋白激酶1（big MAP MAP kinase,BM K1途径和p38M APK（p38mitogen activated protein kinases,p38MA PK 传导途径［1］。p38 信号途径是 MAPK家族中的重要组成部分，多种炎症因子和生长因子及应激反应可使p38MAPK的酪氨酸和苏氨酸双磷酸化，从而激活p38M APK,使它在炎症、细胞应激、凋亡、细胞周期和生长等多种生理和病理过程中起重要作用。因此,p38MAPK 通路参与了多种刺激引起的信号级联反应，表明它在引起多种细胞反应中起重要作用，并且,p38在细胞凋亡中也有着重要的调节效应。1 p38M APK信号转导通路 丝裂原活化蛋白激酶（m ito gen activated pr otein kinase,MA PK级联是细胞内重 要的信号转导系统之一。在哺乳动物细胞M APK通路主要有:细胞外信号调节激酶（extracellular signal r eg ulated kinase,ERK ffi路、p38MA PK 通路、c jun 氨基末端激酶（c jun N term inal kinase,JNK通路和ERK5 通路［1］。其中,p38MAPK 是M APK 家族中的重要成员。
(整理)凋亡相关的基因和蛋白
细胞凋亡和细胞增殖都是生命的基本现象，是维持体内细胞数量动态平衡的基本措施。在胚胎发育阶段通过细胞凋亡清除多余的和已完成使命的细胞，保证了胚胎的正常发育；在成年阶段通过细胞凋亡清除衰老和病变的细胞，保证了机体的健康。和细胞增殖一样细胞凋亡也是受基因调控的精确过程，在这一节我们就细胞凋亡的分子机理作简要的介绍。 细胞凋亡的途径主要有两条，一条是通过胞外信号激活细胞内的凋亡酶caspase、一条是通过线粒体释放凋亡酶激活因子激活caspase。这些活化的可将细胞内的重要蛋白降解，引起细胞凋亡。 一、凋亡相关的基因和蛋白 细胞凋亡的调控涉及许多基因，包括一些与细胞增殖有关的原癌基因和抑癌基因。其中研究较多的有ICE、Apaf-1、Bcl-2、Fas/APO-1、c-myc、p53、ATM等。 1．Caspase家族 Caspase属于半胱氨酸蛋白酶，相当于线虫中的ced-3，这些蛋白酶是引起细胞凋亡的关键酶，一旦被信号途径激活，能将细胞内的蛋白质降解，使细胞不可逆的走向死亡。它们均有以下特点：①酶活性依赖于半胱氨酸残基的亲核性；②总是在天冬氨酸之后切断底物，所以命名为caspase（cysteine aspartate-specific protease），方便起见本文称之为凋亡酶； ③都是由两大、两小亚基组成的异四聚体，大、小亚基由同一基因编码，前体被切割后产生两个活性亚基。 最早发现人类中与线虫ced-3同源的基因[1]是ICE，即：白介素-1 β转换酶（Interleukin-1 β-converting enzyme）基因，因该酶能将白介素前体切割为活性分子，故名。通过cDNA杂交和查找基因组数据库，在人类细胞中已发现11个ICE同源物[2]，分为2个亚族（subgroup）：ICE亚族和CED-3家族（图15-6），前者参与炎症反应，后者参与细胞凋亡，又分为两类：一类为执行者（executioner或effector），如caspase-3、6、7，
凋亡抑制蛋白家族的研究进展(1)
万方数据
凋亡抑制蛋白家族的研究进展 作者：高艳霞， 刘仲娟 作者单位：南昌大学第一附属医院耳鼻喉科,江西南昌,3300066 刊名： 中外医疗 英文刊名：CHINA FOREIGN MEDICAL TREATMENT 年，卷(期)：2010，29(25) 被引用次数：0次 参考文献(4条) 1.Hay BA UnderStanding IAP function and regulation:a view from Drosophila 2000(11) 2.Joazeiro CA.Weissman AM RING finger proteins:mediators of ubiquitin ligase activity 2000(5) 3.Roy N.Deveraux QL.Takashashi R The c-IAP-1 and c-IAP-2 proteins are direct inhibitors of specific caspases 1997(23) 4.Deveraux QL.Roy N.Stennicke HR IAPs block apoptosis events induced by caspase-8 and cytochrome c by direct inhibition of distinct caspases 1998(8) 本文链接：https://www.360docs.net/doc/2617139132.html,/Periodical_hgzy201025152.aspx 授权使用：云南大学(yndx)，授权号：ac529863-c7c4-4fda-94bd-9e6901883986 下载时间：2011年1月12日
常见的细胞凋亡诱导剂和抑制剂
表1 常见的细胞凋亡诱导剂和抑制剂 诱导剂与抑制剂靶细胞诱导剂 激素地塞米松T细胞 细胞因子IL—2 胸腺细胞 TGF—β肝细胞、上皮细胞、慢性B淋巴瘤细胞 IL—10 髓样白血病细胞 IFN—Υ前B细胞、T细胞抗体抗IgM抗体B细胞 抗IgD抗体B细胞 抗HLA—II抗体静止B细胞 超抗原SPE CD4+T细胞 胞内信号分子调节 剂 放线菌酮T细胞 PKC激活剂胸腺细胞 其他DNA拓扑异构酶抑制 剂 白血病细胞放射线淋巴样细胞 抑制剂 细胞因子IL—2 T H1细胞 IL—4 T H2细胞 IL—10 B、T细胞 IFN—ΥT细胞 IL—4 B细胞 黏附分子LFA—1、ICAM—1 B细胞 VLA—4、VCAM—1 B细胞 胞内信号分子调节 剂 PKC激活剂T、B细胞 细胞凋亡（apoptosis）是一种由基因控制的细胞自主死亡方式。1972年，英国教授Kerr首先提出凋亡的概念。近十余年来，细胞凋亡现象引起了广泛重视，有关的研究工作取得重要进展，并成为医学生物学各学科共同关注的极为活跃的研究领域。 细胞凋亡与组织器官的发育、肌体正常生理活动的维持、某些疾病的发生以及细胞恶变等过程均有密切的关系。
1．形态学变化： 细胞凋亡的形态变化大致可分为三个阶段： 1）胞体缩小，与周围细胞失去联系，细胞器变致密，核体积缩小，核仁消失，染色质浓集于核膜内表面下，形成新月形致密小斑块。 2）染色体断裂，核膜与细胞膜均内陷，包裹胞内成分（胞浆、细胞器、碎裂的染色质及核膜）形成“泡”样结构，此为“凋亡小体”。最后，整个细胞均裂解成这种“小体”。 3）凋亡小体被邻近的巨噬细胞、上皮细胞等识别、吞噬、消化。 上述三个阶段维持时间很短，通常在几分钟、十几分钟内即可完成。 2．细胞凋亡的生化改变： 1）胞内Ca2+浓度增高 所有细胞凋亡过程中均出现胞内Ca2+浓度增高，这可能是Ca2+内流所致。 2）内源性核酸内切酶激活 细胞发生凋亡时，由于内源性核酸内切酶被激活，DNA被从核小体连接处水解，形成180—200bp 或其整倍数的片段。 3）生物大分子的合成 凋亡过程的发生一般依赖于新的RNA和蛋白质的合成，如在激素、射线作用下，或由于去除生长因子等所引起的细胞凋亡中，情况均为如此。 常用的检测方法： 1．形态学方法 借助普通光学显微镜、荧光显微镜或透射电镜可对组织切片、切片涂片或细胞悬液进行形态学观察，凋亡细胞在组织中散在分布，表现为核致密浓染、核碎裂等。该方法简便、经济，可定性、定位。但在组织成分及细胞死亡类型复杂的情况下，难以判断结果，也无法定量。 2．电泳法 对凋亡细胞的基因组DNA进行琼脂凝胶电泳，由于存在180—200bp或其整倍数的片段，故电泳结果可见“梯状”（ladder）DNA条带。该法简便，可定性及定量，但无法显示组织细胞形态结构，也不能反映凋亡细胞与周围组织的关系。
常见蛋白酶抑制剂
当前位置：生物帮 > 实验技巧 > 生物化学技术 > 正文 蛋白酶及蛋白酶抑制剂大全 日期：2012-06-13 来源：互联网 标签： 相关专题：解析蛋白酶活性测定聚焦蛋白酶研究新进展 摘要: 破碎细胞提取蛋白质的同时可释放出蛋白酶，这些蛋白酶需要迅速的被抑制以保持蛋白质不被降解。在蛋白质提取过程中，需要加入蛋白酶抑制剂以防止蛋白水解。以下列举了5种常用的蛋白酶抑制剂和他们各自的作用特点，因为各种蛋白酶对不同蛋白质的敏感性各不相同，因此需要调整各种蛋白酶的浓度 恩必美生物新一轮2-5折生物试剂大促销！ Ibidi细胞灌流培养系统-模拟血管血液流动状态下的细胞培养系统 广州赛诚生物基因表达调控专题 蛋白酶抑制剂 破碎细胞提取蛋白质的同时可释放出蛋白酶，这些蛋白酶需要迅速的被抑制以保持蛋白质不被降解。在蛋白质提取过程中，需要加入蛋白酶抑制剂以防止蛋白水解。以下列举了5种常用的蛋白酶抑制剂和他们各自的作用特点，因为各种蛋白酶对不同蛋白质的敏感性各不相同，因此需要调整各种蛋白酶的浓度。由于蛋白酶抑制剂在液体中的溶解度极低，尤其应注意在缓冲液中加人蛋白酶抑制剂时应充分混匀以减少蛋白酶抑制剂的沉淀。在宝灵曼公司的目录上可查到更完整的蛋白酶和蛋白酶抑制剂表。 常用抑制剂 PMSF 1)抑制丝氨酸蛋白酶(如胰凝乳蛋白酶，胰蛋白酶，凝血酶)和巯基蛋白酶(如木瓜蛋白酶); 2)10mg/ml溶于异丙醇中; 3)在室温下可保存一年; 4)工作浓度:17~174ug/ml(0.1~1.0mmol/L); 5)在水液体溶液中不稳定，必须在每一分离和纯化步骤中加入新鲜的PMSF。 EDTA 1)抑制金属蛋白水解酶; 2)0.5mol/L水溶液，pH8~9;
X连锁凋亡抑制蛋白与肝细胞肝癌的研究进展
X连锁凋亡抑制蛋白与肝细胞肝癌的研究进展X连锁凋亡抑制蛋白（X-linked inhibitor of apoptosis protein，XIAP，又称 human IAP-like protein，hILP）是凋亡抑制蛋白家族（inhibitor of apoptosis proteins，IAPs）中的其中一个重要成員。IAPs首先在杆状病毒中发现，能抑制感染病毒 的宿主细胞凋亡，随后逐渐发现在人类及其他物种中广泛存在。XIAP与杆状病毒IAPs有高度同源性，均具有显著的抗凋亡作用。 1 XIAP的结构特点 人类XIAP基因定位于Xq25，首先由Duckett克隆其全长cDNA，含2540bp。XIAP由497个氨基酸组成，分子量为57KD，N端有3个IAP重复序列BIR1、BIR2和BIR3，与抑制细胞凋亡相关，C端有RING锌指样结构域，具有泛素连接酶E3活性，可自身泛素化及泛素化其他底物，从而也调节细胞的凋亡[1]。另外，在XIAP的BIR和RING之间，存在一个泛素结合区域（UBA），与NF-κB 的激活有关[2]。 2 XIAP的抗凋亡作用主要途径 2.1抑制caspase caspase是细胞凋亡的执行者。正常情况下以无活性酶原形成存在，在凋亡信号传递下发生瀑布式激活，最终导致细胞凋亡。Deveraux[3]发现，XIAP可直接抑制caspase3、7的活性，而caspase3位于caspase凋亡通路的下游，为caspase凋亡通路中的效应蛋白，为凋亡的执行者。XIAP通过N端的BIR2与caspase3、7的活性部位结合，阻止caspase3、7与底物的结合和进一步级联催化反应[4]。Shiozaki指出，XIAP的BIR3结构域与caspase9单体结合形成异源二聚体，使caspase9保持单体结构，失去催化活性，不能启动caspase 级联反应。caspase9位于caspase凋亡途径的上游[5]。因而XIAP可同时作用于caspase的起始阶段及效应阶段。另外，XIAP的C端RING环，可以通过泛素化导致caspase的降解，同样达到抑制caspase途径的凋亡。 2.2 JNK1信号通路JNK1是丝裂原活化蛋白激酶MAPK重要通路之一，是XIAP另外一条主要抗凋亡途径。XIAP抗凋亡机理中，JNK1信号通路在不同细胞中的作用尚有争论。在IL-1β转换酶诱发的凋亡过程中，XIAP选择性激活JNK，从而达到抑制凋亡的作用[6]。XIAP的过表达激活JNK1信号通路，也可阻止TNF-α，ICE、FAS-诱导的293、MCF7细胞凋亡[7]。ILPIP（人类ILP交互作用蛋白）可以增强XIAP对JNK1的激活，抑制由TNF-α介导的凋亡[8]。而Kaur 对鼠肝细胞的研究中发现，XIAP促进泛素化降解TAK1（transformin growth facter-β-activated kinase），阻断JNK1信号通路，从而抑制由TGF-β1介导的细胞凋亡[9]。 2.3通过NF-κB途径NF-κB是一种重要转录调节因子。NF-κB信号转导通路与肿瘤的发生、增殖、分化、抗凋亡、侵袭和转移有密切关系。肝细胞癌变过程中NF-κB信号转导途径激活和Bcl-2呈过表达状态与肝癌的发生、发展密切相
凋亡抑制蛋白及其拮抗剂研发进展_范应仙
细胞凋亡，即程序性细胞死亡，在维持多细胞组织生长和保持体内细胞动态平衡方面发挥着重要作用。如果细胞凋亡发生紊乱，平衡将被打乱进而导致各种疾病。细胞凋亡存在两条途径：内源性途径和外源性途径。内源性途径需要线粒体参与细胞凋亡信号的放大来调节细胞凋亡，而外源性途径不需要线粒体的参与，而是直接激活细胞膜上死亡受体诱导细胞凋亡[1]。在肿瘤细胞中，细胞很少或几乎不凋亡，出现此种凋亡异常现象多是由于促凋亡因子的下调和（或）细胞内 ［文章编号］1007-7669（2013）04-0257-08 凋亡抑制蛋白及其拮抗剂研发进展 范应仙a，张继虹a，b，张宽仁a （昆明理工大学a.生命科学与技术学院，b.医学院，云南昆明650500） ［关键词］细胞凋亡；凋亡抑制蛋白质类；smac蛋白；拟态物；肿瘤治疗方案 ［摘要］凋亡抑制蛋白（IAPs）是一类重要的细胞内凋亡调节蛋白，与肿瘤细胞的抗凋亡能力及耐药性密切相关。线粒体释放的蛋白smac是一种抗凋亡拮抗蛋白，通过其N端四肽序列（Ala-Val-Pro-Ile，AVPI）与IAPs的杆状病毒IAP重复序列（BIRs）结合，从而释放半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶（caspases），促进细胞的凋亡。近年来以IAPs为靶点，研制有抗癌特异性的小分子IAP拮抗剂，寻找高效低毒的smac 拟态物（smac-mimics）的治疗策略倍受关注。Smac-mimics的研发是近几年研究用于肿瘤治疗的一种新思路。本文主要介绍IAPs作用机制及抗凋亡拮抗剂smac-mimics研发进展。 ［中图分类号］R966［文献标志码］A Development of inhibitors of apoptosis proteins and its antagonist FAN Ying-xian a，ZHANG Ji-hong a，b，CHANG Kwen-jen a （a.Faculty of Life Science and Technology，b.Faculty of Medicine，Kunming University Science and Technology，Kunming YUNNAN650500，China） ［KEY WORDS］apoptosis；inhibitor of apoptosis proteins；smac protein；mimic；antineoplastic protocols ［ABSTRACT］Inhibitors of apoptosis proteins（IAPs）are potent inhibitors of apoptosis by binding caspases and inhibiting their enzymatic activities，which are associated with the tumour anti-apoptosis and resistance.The protein second-mitochondria derived activator of caspases（smac），an antagonist of IAPs，released from mitochondria can also bind to IAPs through its N-terminal AVPI（Ala-Val-Pro-Ile）tetrapeptide and releases active caspases from IAPs，and thus reactivates apoptosis.Several smac mimetic based on AVPI structure were discovered recently as potent antagonists of IAPs，and became a new strategy for cancer therapy.This paper mainly introduced the action mechanism of IAPs and research progress of smac mimetic. [收稿日期]2011-11-23[接受日期]2012-10-30 [基金项目]云南省自然科学基金（KKSA201126061） [作者简介]范应仙，女，硕士研究生，主要从事分子药理学研究，E-mail：19861111fyx@https://www.360docs.net/doc/2617139132.html, [责任作者]张继虹，E-mail：zhjihong2000@https://www.360docs.net/doc/2617139132.html,
真核细胞中驱动蛋白的机制及其作用
真核细胞中驱动蛋白的机制及其作用 徐荣，电气工程及其自动化1303，3130100717，513031329@https://www.360docs.net/doc/2617139132.html, 摘要：马达蛋白（motor proteins)主要分为驱动蛋白（kinesin)，动力蛋白(dynein)，以及肌球蛋白（myosin)。其中驱动蛋白是在微管上作定向运动的，在细胞内的运输机制中起重要作用的分子马达。从1985年发现至今，驱动蛋白一直是生物学界研究的热门话题。本文就近年来对这种分子马达的机制功能研究做一简要的综述。 关健词：驱动蛋白,机制,功能作用 在无比精密的细胞结构中，有一类分子，在细胞中发挥着核心运转的作用，它们大大提高了细胞中物质转换流动的速率，它们就是分子马达。分子马达是分布在细胞内部或表面的一类蛋白，又称马达蛋白，它负责细胞内的一部分物质或者整个细胞的运动，从这个角度看，生物体内各种组织、器官乃至整个生物体的运动最终都归结为分子马达微观上的运动。而在真核细胞中，主要有三种马达蛋白——驱动蛋白、动力蛋白、肌球蛋白，它们三者间有共同点，也有区别较大之处。本文将对驱动蛋白的机制及功能等方面进行分析总结，与另外两类马达蛋白做比较，并对其研究发展进行展望。 驱动蛋白(kinesin)是一类能利用ATP水解所释放的能量驱动自身及所携带的货物分子沿微管运动的马达蛋白，与细胞内物质运输有关，是1985年美国加州大学的Vale等首次在鱿鱼和哺乳动物神经组织进行蛋白生化分馏实验中发现的[1]。驱动蛋白之中根据结构的不同可分为很多种，目前在真核细胞生物（人与小鼠为例）体内发现了45种驱动蛋白，它们参与了各类的生命活动，广泛地存在生物体内。 1 驱动蛋白结构 驱动蛋白一般是一条大约长80nm 的杆状结构分子。其中一端是驱动蛋白的头部，由2个直径10nm的球状结构组成，另一端是呈扇形的尾部，而两端之间相连的铰链区呈杆状，称为驱动蛋白的颈部。球状的头部和杆状的颈部是由重链聚合而成，扇状的尾部则是由重链和轻链组成。其中，球状头部的马达结构域上具有ATP结合位点和微管结合位点，颈部区域比较柔韧，能够改变自身的运动方向与弯曲度，尾部具有识别膜状细胞器及囊泡物质的受体，主要负责细胞运输货物的绑定。 一般情况下，不同种类的驱动蛋白的基本结构都是基本相同的，而且
泛素-蛋白酶体与蛋白酶体抑制剂
泛素-蛋白酶体及其抑制剂 沈子珒许啸声李稻审校 上海交通大学医学院病理生理学教研室 摘要：蛋白酶体与泛素化信号系统一起构成的泛素—蛋白酶体（UPP）是哺乳动物细胞内主要的蛋白水解酶体系，参与和调控细胞的增殖、分化和凋亡。蛋白酶体是一个由20S 催化颗粒、11S调控因子和2个19S调节颗粒组成的ATP依赖性蛋白水解酶复合体。蛋白酶体的活性状态对细胞功能正常维持是非常重要的。26S蛋白酶体对蛋白的降解依赖于靶蛋白的泛素化和泛素化蛋白识别。蛋白酶体抑制剂能通过抑制蛋白酶体活性进而干扰和影响细胞原有的功能，尤其对肿瘤细胞生长有明显的抑制作用。同时，利用蛋白酶体抑制剂改变蛋白酶体的酶切位点活性也成为免疫、炎症等研究的热点。蛋白酶体的抑制剂可分为天然化合物和合成化合物两类，其中Bonezomib（Velcade，PS-341）是近年研究较多的一种蛋白酶体抑制剂。 关键词：肿瘤蛋白酶体泛素蛋白酶体抑制剂PS-341 泛素—蛋白酶体通路（Ubiquitin–proteasome pathway，UPP）的蛋白酶体（proteasome）是一种具有多个亚单位组成的蛋白酶复合体，蛋白酶体沉降系数为26S，故又称26S蛋白酶体。蛋白酶体水解蛋白的前提是靶蛋白的泛素化。在UPP中，各种靶蛋白质泛素化后，先被26S蛋白酶体的19S亚单位识别，随后泛素化靶蛋白脱泛素链和变性，进入20S亚单位的筒状结构内被降解成3~22个多肽。由于蛋白酶体具有精确降解细胞内各种目的靶蛋白，进而参与基因转录和细胞周期调节，以及受体胞吞、抗原呈递等各种细胞生理过程[1]。因此，应用蛋白酶体抑制剂改变其酶切位点活性已成为抗肿瘤治疗的研究热点，蛋白酶体是影响和改变细胞功能重要的目的靶标。 1．蛋白酶体组成 1979年，Goldberg等首先报道在大鼠肝脏和网织红细胞中存在一种分子质量为700 kD的受A TP激活的中性蛋白水解酶。此后，一些在形态、功能及免疫学特征上与之相同的颗粒通过不同途径被分离出来，被统一命名为蛋白酶体[2]。在真核生物进化中，蛋白酶体具有高度的保守性，其简单形式甚至存在于古细菌和真细菌中。真核细胞内的蛋白酶体分布于胞质与胞核内，有的与内质网或细胞骨架相结合，约占细胞蛋白质总量的1％。有功能的26S蛋白酶体是由20S催化颗粒（catalytic particle, CP）、11S调控因子（11S regulator）和2个19S调节颗粒（regulatory particle, RP）组成，其分子量为2.4MD，是ATP依赖性蛋白水解酶复合体。 1．120S催化颗粒（20S CP） 人类蛋白酶体CP的沉降系数为20S，分子量700~750kD。它由α环和β环组成，每个环各有7个相同的亚单位，分别以α1-7β1-7β1-7α1-7顺序排列成圆桶状结构，20S CP中间由两个β亚单位环组成。几乎所有β亚单位都含有一个N 端前导序列，尽管此序列在20S CP装配过程中被切除，但在引导真核生物β亚单位的正确折叠以及β与α亚单位的组装中有重要作用[3]。当β亚单位的N端前导序列被切除后，Thr残基被暴露出来，Thr是酶的活性位点，分别存在于β环的内表面，使β亚单位具有类似的丝氨酸蛋白酶的催化作用[4]。例如，β亚单位N端的折叠方式允许Thr的-OH对底物发动亲核反应形成半缩醛，而Thr的α-NH3可代替丝氨酸蛋白酶中His的咪唑基作为质子受体。此外，活性位点附近的一个Lys残基与特定的丝氨酸蛋白酶中一样，也起着催化剂的作用。目前认为，在20S CP内起催化作用的亚单位主要是β1、β2、β5。不同的β亚单位的催化活性尽管不同，但能互相协调使蛋白酶体具有多种蛋白酶活性，如类糜蛋白酶活性(chymotrypsin-like, ChTL)、类胰蛋白酶活性（trypsin-like，TL）、肽-谷氨酰肽水解酶活性（post-glutamyl-peptide hydrolyzing，PGPH）、支链氨基酸肽酶活性、中性氨基酸切割活性。在20S CP圆桶状的两端由α亚单位环组形成，环口的中央被α亚单位(α
细胞凋亡的信号通路
山东农业大学学报(自然科学版),2015,46(4):514-518VOL.46N0.42015 Journal of Shandong Agricultural University(Natural Science Edition)doi:10.3969/j.issn.1000-2324.2015.04.007 细胞凋亡的信号通路 谢昆,李兴权 红河学院生命科学与技术学院,云南蒙自661199 摘要:细胞凋亡是细胞程序性死亡的一种方式，与自噬和坏死有明显的区别。细胞凋亡的信号途径比较复杂，在凋亡诱导因子的刺激下经历不同的信号途径。本文就细胞凋亡的三条信号通路——线粒体途径、内质网途径和死亡受体途径做一综述，以便为人们进一步了解细胞凋亡发生的机制，从而对癌症及其他一些相关疾病的治疗奠定基础。关键词:细胞凋亡;信号通路;线粒体途径;内质网途径;死亡受体途径 中图法分类号:R329.2+8文献标识码:A文章编号:1000-2324(2015)04-0514-05 The Signal Pathway of Apoptosis XIE Kun,LI Xing-quan Department of Life Science and Technology/Honghe University,Mengzi661199,China Abstract:Apoptosis is a process of programmed cell death which distinguishes from autophagy and necrosis.The signal pathways of apoptosis are complex and different under apoptosis induced factor stimulating.Three kinds of signal pathways of apoptosis including Mitochondrial pathway,Endoplasmic Reticulum pathway and Death Receptor pathway were summarized in this review in order to make people further comprehend the mechanism of apoptosis，so that it should make a basis for us all to treat cancer and other related diseases. Keywords:Apoptosis;signal pathway;Mitochondrial pathway;Endoplasmic Reticulum pathway;Death Receptor pathway 细胞凋亡是细胞程序性死亡（Program cell death，PCD）中特有的一种细胞死亡方式，是细胞在一系列内源性基因调控下发生的自然或生理性死亡过程。Kerr等1972年最早提出了凋亡（apoptosis）和坏死（necrosis）的概念[1]，随后Paweletz等对其进行了详细的描述[2,3]。在形态学上，凋亡表现为核浓缩、细胞质密度增高、染色质凝聚、核膜破裂、核内DNA断裂、细胞集聚成团、形成凋亡小体(Apoptosome)等特征，这些凋亡小体最终被巨噬细胞清除，但不会引起周围细胞的炎症反应，另外，凋亡发生在单个细胞之间[4,5]。坏死，通常是由相邻的多个细胞之间发生细胞肿胀，细胞核溶解，细胞膜破裂，细胞质流入到细胞间质中，并伴发一系列的炎症反应，从而与凋亡表现为本质性区别[6,7]。 目前认为，凋亡发生的途径分为三种。第一种是线粒体途径，也称为内源性途径，该途径包括两类，第一类需要通过激活Caspase通路促进凋亡，在一序列凋亡诱导因素刺激下，线粒体中的Cyt C（细胞色素C）释放至细胞质中，从而与Apaf-1(Apoptosis protease activating factor1，凋亡蛋白酶活化因子1)结合形成多聚体，形成的多聚体再进一步与凋亡起始分子Caspase-9结合形成凋亡小体，凋亡小体激活Caspase-9，从而激活下游的凋亡执行分子Caspase-3，Caspase-6和Caspase-7等诱导细胞凋亡的级联反应；第二类是不依赖于Caspase途径的，通过线粒体释放AIF（Apoptosis induce factor，凋亡诱导因子）直接诱导凋亡的发生。但是在细胞内，直接检测AIF比较困难，而且AIF的变化不一定能代表凋亡发生的程度，因为引起凋亡发生的途径不一。第二种是死亡受体途径（也称为外源性途径），经由死亡受体（如TNF，Fas等）与FADD的结合而激活Caspase-8和caspase-10，进一步激活凋亡执行者caspase-3,6,7，从而促进凋亡的发生；第三条途径是内质网途径，内质网应激（蛋白质错误折叠或未折叠、内质网胁迫）会导致细胞内钙超载或钙离子稳态失衡一方面激活caspase-12，caspase-12进一步激活caspase-9而促进凋亡的发生，另一方面诱导Bcl-2(B细胞淋巴瘤蛋白)家族中促凋亡蛋白Bax和Bak的激活诱导凋亡[8]。 1凋亡的线粒体途径 在哺乳动物中，由于凋亡的激活需要线粒体中细胞色素C（CytC）的释放，因此CytC由线粒体膜间隙释放到细胞质中的多少可以作为判断凋亡发生强弱的指标之一。有研究认为，CytC的释放是通过Bcl-2家族调控线粒体膜透化（Mitochondrial outer membrane permeabilization，MOMP），科学 收稿日期:2013-03-07修回日期:2014-09-11 基金项目:云南省科技厅应用基础研究面上项目(2010ZC151) 作者简介:谢昆(1975-),男,云南富民人,博士研究生,研究方向为动物生物化学与分子生物学.E-mail:xk_biology2@https://www.360docs.net/doc/2617139132.html, 数字优先出版:2015-06-03https://www.360docs.net/doc/2617139132.html,
细胞凋亡蛋白的研究进展
【摘要】细胞凋亡是当前生物学领域中研究的最新课题之一。细胞凋亡是个体发育过程中由一系列蛋白调控的细胞主动死亡过程，在保证多细胞生物健康生存的过程中扮演着关键角色，对个体的正常发育具有重要作用。它在多细胞生物的组织分化、器官发育、机体稳态的维持中有着重要意义。其中bcl-2家族、caspase 家族、p53蛋白、survivin蛋白都是重要的凋亡调节因子，在细胞凋亡中相互联系，相互作用，从而调控细胞凋亡．本文探讨了bcl-2家族、caspase家族、p53蛋白、survivin蛋白对细胞凋亡的调控机制。 【关键词】细胞凋亡、 bcl一2家族、caspase家族、p53 蛋白、survivin 蛋白 引言 细胞凋亡是细胞的一种基本生物学现象，在多细胞生物去除不需要的或异常的细胞中起着必要的作用。它在生物体的进化、内环境的稳定以及多个系统的发育中起着重要的作用。细胞凋亡是多蛋白严格控制的过程，随着分子生物学技术的发展对多种细胞凋亡的过程有了较为深入的认识，但是迄今为止凋亡过程确切机制尚不完全清楚。而凋亡过程的紊乱可能与许多疾病的发生有直接或间接的关系。细胞凋亡是一个主动过程，它涉及一系列蛋白的激活、表达以及调控等的作用。其中caspase家族蛋白、Bcl-2家族蛋白和p53蛋白、survivin等在凋亡的信号转导中扮演着重要角色。 一、caspase家族蛋白 1.1 caspase家族蛋白介绍 caspase是半胱氨酸基天冬氨酸一特异性蛋白酶(cystei-nyl aspartate specific proteinase)即半胱氨酸天冬氨酸酶的缩写。Caspase半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶(Cysteinyl aspartate specific proteinase，Caspase)家族，也称为ICE/CED-3家族，是美丽线虫(Caenorhabditis elegans)死亡基因CED-3的同源物。这类蛋白酶与细胞凋亡形态学特征变化(如细胞膜空泡形成、核膜破裂、染色质聚集和边聚及DNA断裂等)以及一些生化改变关系密切。它们是一组存在于胞浆中的半胱氨酸蛋白酶，其共同特点是特异性断开天冬氨酸残基后的肽键。到目前为止，在小鼠和人类中，已经发现caspase家族至少有14个成员。细胞中合成的caspase以无活性的酶原状态存在，经活化后方能执行其功能。 1.2 Caspase分类 Caspase分为三大类：凋亡启动因子(apoptotic initiators)、凋亡执行因子(apoptotic executioners)和炎症介导因子(inflammatory mediators)，构成了级联放大效应。凋亡启动因子在级联反应的上游，包括Caspase-2、Caspase-8、Caspase-9、Caspase-10等,能在其它蛋白辅助下发生自我活化并识别和激活下游的Caspase。如Caspase-8几乎能激活所有凋亡级联反应下游的Caspase而诱发凋亡。凋亡执行因子在级联反应的下游，包括Caspase-3、Caspase-6和Caspase-7等，作用于其特异性底物并导致细胞凋亡。如Caspase-3，是Caspase家族中的最重要的凋亡执行者之一，是细胞凋亡过程中的主要效应因子。它的活化是凋亡进入不可逆阶段的标志。炎症介导因子包括
蛋白酶抑制剂
蛋白酶抑制剂 破碎细胞提取蛋白质的同时可释放出蛋白酶，这些蛋白酶需要迅速的被抑制以保持蛋白质不被降解。在蛋白质提取过程中，需要加入蛋白酶抑制剂以防止蛋白水解。以下列举了5种常用的蛋白酶抑制剂和他们各自的作用特点，因为各种蛋白酶对不同蛋白质的敏感性各不相同，因此需要调整各种蛋白酶的浓度。由于蛋白酶抑制剂在液体中的溶解度极低，尤其应注意在缓冲液中加人蛋白酶抑制剂时应充分混匀以减少蛋白酶抑制剂的沉淀。在宝灵曼公司的目录上可查到更完整的蛋白酶和蛋白酶抑制剂表。 常用抑制剂 PMSF PMSF即Phenylmethanesulfonyl fluoride，中文名为苯甲基磺酰氟。分子式为C7H7FO2S，分子量为174.19，纯度>99%。 常用生化试剂，用于抑制蛋白酶. 【配制方法】用异丙醇溶解PMSF成 1.74mg/ml（10mmol/L），分装成小份贮存于-20℃。如有必要可配成浓度高达17.4mg/ml的贮存液（100mmol/L）。 【注意】PMSF严重损害呼吸道粘膜、眼睛及皮肤，吸入、吞进或通过皮肤吸收后有致命危险。一旦眼睛或皮肤接触了PMSF，应立即用大量水冲洗之。凡被PMSF污染的衣物应予丢弃。PMSF在水溶液中不稳定。应在使用前从贮存液中现用现加于裂解缓冲液中。PMSF在水溶液中的活性丧失速率随pH值的升高而加快，且25℃的失活速率高于4℃。pH值为8.0时，20μmmol/l PMSF水溶液的半寿期大约为85min，这表明将PMSF溶液调节为碱性（pH>8.6）并在室温放置数小时后，可安全地予以丢弃。 蛋白水解酶抑制剂啊!!!实验室常用的啊!!! 主要用于组织匀浆时用!! 1)抑制丝氨酸蛋白酶(如胰凝乳蛋白酶，胰蛋白酶，凝血酶)和巯基蛋白酶(如木瓜蛋白酶); 2)10mg/ml溶于异丙醇中; 3)在室温下可保存一年; 4)工作浓度:17~174ug/ml(0.1~1.0mmol/L); 5)在水液体溶液中不稳定，必须在每一分离和纯化步骤中加入新鲜的PMSF。 EDTA 1)抑制金属蛋白水解酶; 2)0.5mol/L水溶液，pH8~9; 3)溶液在4℃稳定六个月以上; 4)工作浓度:0.5~1.5mmol/L. (0.2~0.5mg/ml); 5)加入NaOH调节溶液的pH值，否则EDTA不溶解。 胃蛋白酶抑制剂(pepstantin) l)抑制酸性蛋白酶如胃蛋白酶，血管紧张肽原酶，组织蛋白酶D和凝乳酶; 2)1mg/ml溶于甲醇中; 3}储存液在4℃一周内稳定，-20℃稳定6个月; 4)1作浓度:0.7ug/ml(1umol/L) 5)在水中不溶解。 亮抑蛋白酶肽(leupeptin) 1)抑制丝氨酸和巯基蛋白酶，如木瓜蛋白酶，血浆酶和组织蛋白酶B; 2)lOmg/ml溶于水; 3)储存液4℃稳定一周，-20℃稳定6个月; 4)工作浓度0.5mg/ml。 胰蛋白酶抑制剂(aprotinin) 1)抑制丝氨酸蛋白酶，如血浆酶，血管舒缓素，胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶; 2)lOmg/ml溶于水，pH7~8 3}储存液4℃稳定一周，-20℃稳定6个月; 4)工作浓度:0.06~2.0ug/ml(0.01~0.3umol/L); 5)避免反复冻融: 6)在pH>12.8时失活。
蛋白酶体抑制剂和免疫调节剂对骨髓瘤骨病的治疗作用
USA,2005,102(39):13944-13949. [15]M u raka m iY,Y asud a T,Saigo K,et a.l Co m prehens i ve ana l ysis of m i cro RNA exp ress i on patt erns i n hepatocell u l ar carci no m a and non -t um orous tiss ues[J].On cogene,2006,25(17):2537-2545. [16]Ku tay H,B ai S,Datta J,et a.l Down regulati on ofm i r-122i n t h e roden t and hu m an hepatocell u l ar carci no m as[J].J C ell B io- ch e m,2006,99(3):671-678.[17]C i afre SA,Gal ard i S,M ang i ola A,et a.l E xtensive m odu l ati on of a s et ofm icro RNA s i n pri m ary gliob l ast oma[J].B ioche m B i ophys R es Co mm un,2005,334(4):1351-1358. [18]Chan J A,Krichevs ky A M,K os i k KS.M icro RNA-21i s an ant-i apoptotic f act or i n hum an gli ob l ast o m a cells[J].C ancer Res, 2005,65(14):6029-6033.(编校:田媛) 蛋白酶体抑制剂和免疫调节剂对骨髓瘤骨病的治疗作用 于亚平 The effect of proteaso m e i nhi bitor and i m muno modulatory drugs on m yel o ma bone disease YU Ya-p i n g D e p ar t m ent of H e matology,N anjing GeneralH osp it a l of N anjing M ilit ary Comm and,PLA,N anj i ng210002,China. =Ab stract>M ulti p l e m yelo m a is character i zed by ex tensive bone destructi on w it h little o r no new bone for m ation.O ve r the last decade,nove l agents hav e been used in the m anage m ent o fMM.I mm uno m odulato ry drugs(I M i D s),such as tha li dom i de and lena lidom ide and pro teaso m e i nh i b itor,bortezom i b,have s hown s i gnificant anti-m yelo m a acti v ity i n both new ly diagnosed and re lapsed/refracto ry MM.Besides t he ir po ten t e fficacy ag ainst m ye l om a ce lls,these agents m odify t he i nteracti ons bet w een m ali gnant plas ma ce ll and bone m arro w m icroenv iron m ent,and alter abno r m al bone m etabo li s m i n MM.T h i s rev ie w summ arizes av ail able da ta for t he effect o f I M i D s and borte zo m i b on bone re m ode ling o fMM pa ti ents and t he ir possible role i n t he m anagem ent o fm ye l om are lated bone disease. =K ey w ords>m yelo m a;thali do m i de;lena li do m i de;proteasom e inh i bito r M odern O nco logy2009,17(02):0376-0380 =指示性摘要>多发性骨髓瘤(MM)以广泛骨破坏而少有新骨形成为特点。过去的10余年中,以沙利度胺和 来那度胺为代表的免疫调节药和以硼替佐咪为代表的蛋白酶体抑制剂等新型治疗方法引入临床,这类药物 在对初治和复发/难治MM发挥强效抗肿瘤作用的同时,尚能改变恶性浆细胞和骨髓微环境间的相互反应, 从而影响MM的异常骨代谢,对骨髓瘤骨病发挥有益的治疗作用。本文综述此类新药对MM病人骨重塑的 影响及在骨髓瘤骨病治疗中可能的作用。 =关键词>骨髓瘤;沙利度胺;来那度;蛋白酶体抑制剂 =中图分类号>R733.3=文献标识码>A=文章编号>1672-4992-(2009)02-0376-05 骨髓瘤骨病(m ye l om a bone d i sease,M BD)是骨破坏增加,但没有新骨代偿性形成的结果。约80%的多发性骨髓瘤(MM)病人在病程中并发M BD,表现为骨痛,溶骨性病变,病理性骨折和高钙血症。溶骨性破坏是骨髓瘤病人最为痛苦的表现,严重影响病人的生活质量。即使无病生存数年的病人,其骨髓瘤相关的溶骨性病变亦不会修复,是MM治疗中的主要难题之一。 1M BD的发病机制 M BD是骨髓瘤细胞与破骨细胞和成骨细胞间复杂的相 =收稿日期> 2008-03-26 =作者单位> 南京军区南京总医院血液科,江苏南京210002 =作者简介> 于亚平(1963-),男,湖南岳阳人,博士,主任医师,主要从事内科血液病专业。互作用所致。组织形态学定量研究发现,骨髓瘤细胞促进破骨细胞的骨吸收作用,而抑制成骨细胞活性,从而造成骨吸收和形成间的平衡失调,此为M BD的主要特点[1]。 正常情况下,核因子J B配体受体活化剂(receptor ac t-i va t o r o f nuc lear factor-kappa B li gand,RANKL)和其诱饵受体护骨素(osteoprotegerin,O PG)调节破骨细胞的形成、活性和骨吸收。骨髓瘤细胞通过增加RANKL的表达和降低O PG 的表达而破坏两者间的平衡,RANK L的增加有利于破骨细胞的形成和激活,从而使骨吸收增加。应用OPG或可溶性RANK结构以改变上述平衡能防止B M D的发生[2]。除了RANKL和OPG外,骨髓瘤细胞还能产生巨噬细胞炎症蛋白-1A(m acrophage i nfla mm a t o ry prote i n-1A,M IP-1A)和M IP -1B,两者均能促进破骨细胞的骨吸收。M IP-1A以依赖RANKL的方式发挥作用。其它能增强破骨细胞形成和活性