蛋白质磷酸化修饰及其在细胞周期调控中的作用研究进展

细胞周期是真核生物实现细胞分裂与增殖、从母代向子代传递遗传信息的连续过程.真核细胞通过蛋白质水平的周期性调控完成细胞的分裂与增殖,细胞周期的紊乱常与肿瘤等疾病密切相关.蛋白质磷酸化修饰是细胞周期进程中一种主要的调控方式,可以改变蛋白质的分子结构,影响其与其他分子间的相互作用,从而调节相关分子的生物学活性及功能.细胞周期相关蛋白的磷酸化与非磷酸化状态的改变犹如“分子开关”,精细地控制着周期进程和细胞分裂系列事件.周期相关蛋白质的多位点磷酸化机制研究是磷酸化研究的一个热点.本文综合评述细胞周期调控进程中部分重要蛋白的磷酸化修饰机制,总结了近年来细胞周期领域中蛋白质磷酸化修饰方面的新发现、新突破,为进一步深入理解蛋白质磷酸化及细胞周期调控机制提供参考.

橙皮苷通过氧化磷酸化途径缓解高脂饲喂诱导的小鼠肝氧化应激

旨在研究橙皮苷(Hesperidin, HDN)对高脂饲喂诱导的小鼠肝氧化应激损伤的保护作用及作用机制。将18只雄性C57BL/6(体重20~23 g)小鼠,随机分为对照(control)组、高脂饮食(HFD)组、高脂饮食+橙皮苷(HFD+HDN)组(300 mg·kg^(-1)),每组6只。control组小鼠饲喂常规饲料(脂肪含量10%、碳水化合物含量70%、蛋白质含量20%);HFD组小鼠饲喂高脂饲料(脂肪含量60%、碳水化合物含量20%、蛋白质含量20%);HFD+HDN组在饲喂高脂饲料的同时每天灌胃给药HDN 300 mg·kg^(-1)。16周后腹腔注射3%戊巴比妥钠(60 mg·kg^(-1))麻醉小鼠后进行眼球采血,采血完毕后对小鼠进行脱颈处死并解剖取肝组织;使用试剂盒检测血液中肝功能指标丙氨酸转氨酶(ALT)和天冬氨酸转氨酶(AST)的活性;使用试剂盒检测肝组织中氧化应激指标丙二醛(MDA)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)以及总抗氧化能力(T-AOC)的水平;采集肝组织进行转录组学测序,筛选出HFD组和HFD+HDN组的差异表达基因集进行KEGG通路富集分析,以P<0.05作为显著性富集的阈值,据此筛选出HDN干预后影响最显著的一条信号通路;从筛选出的信号通路上挑选显著变化的基因并采取qRT-PCR和蛋白免疫印迹的方法验证转录组学结果;检测mtDNA相对含量和线粒体外膜蛋白(TOMM20)相对表达量;检测肝组织ATP含量。结果显示:与HFD组相比,HDN干预改善了高脂饲喂引起的肝损伤,显著降低了小鼠血液中ALT以及AST活性(P<0.01);显著降低小鼠肝MDA含量(P<0.01);显著升高T-AOC、T-SOD以及GSH-Px水平(P<0.05),KEGG富集分析,筛选出氧化磷酸化(OXPHOS)途径是最显著上调的信号通路(P<0.000 1);与HFD组相比,HDN干预后肝组织Cox8b、Cox6a2、Gm10231、mt-Atp8、mt-Nd4l、Gm11237、Ndufb8、Ndufb10的mRNA相对表达量显著上调(P<0.05),Atp6v0d2、Cox6c2的mRNA的相对表达量显著下调(P<0.05)。Cox6a2、Ndufb8、Ndufb10的蛋白表达量显著升高(P<0.05),Atp6v0d2d蛋白表达量表达量显著降低(P<0.001),与转录组学结果一致;与HFD组相比,HDN干预后TOMM20相对表达量、mtDNA相对含量、ATP含量显著升高(P<0.05)。结果提示,HDN通过调节OXPHOS途径降低高脂饲喂诱导的小鼠肝氧化应激。

蛋白质的磷酸化修饰及其研究方法

蛋白质磷酸化是一种重要的翻译后修饰,它参与和调控生物体内的许多生命活动。随着蛋白质组技术的不断发展,蛋白质磷酸化的研究越来越受到广泛的重视。本文介绍了蛋白质磷酸化修饰的主要类型与功能、磷酸化蛋白质及磷酸化肽的标记和分离与富集、磷酸化肽及磷酸化位点分析以及蛋白质的磷酸化改性等方法,并综述了近年来国内外的主要研究进展。

嘌呤核苷磷酸化酶/嘧啶核苷磷酸化酶共表达及固定化催化合成阿糖核苷

将嘌呤核苷磷酸化酶(PNP)和尿苷磷酸化酶(UP)进行共表达和双酶固定化,提高生物法合成阿糖核苷过程中底物转化率和催化剂稳定性。首先,构建大肠杆菌内源(PNP)和(UP)过表达工程菌,考察工程菌催化不同阿糖核苷之间转化的效率。将PNP和UP双酶固定化,并对固定化双酶进行回收利用,考察重复使用过程中固定化双酶的催化效率。结果表明:工程菌催化阿糖尿苷和腺嘌呤生成阿糖腺苷的反应最高转化率可达93.6%。固定化双酶催化合成阿糖2,6-二氨基嘌呤核苷的最高转化率可达99.8%。重复回收使用固定化双酶19次后对底物的转化率达到60.6%,累计有效催化时长可达684 h。PNP和UP的双酶耦合体系能高效催化阿糖核苷之间的转化,固定化修饰有利于延长酶的使用寿命,为生物法生产核苷类似物提供重要科学参考。

磷酸化肽段分离富集方法的研究进展

目的:通过综述O-磷酸化肽段和N-磷酸化肽段的富集方法研究进展,为磷酸化蛋白质分析前处理提供解决方案。方法:结合文献和数据库搜索,总结O-磷酸化肽段和N-磷酸化肽段的富集方法基本原理与应用,系统介绍O-磷酸化肽段和N-磷酸化肽段的富集方法研究进展。结果:磷酸化肽段分离富集方法已被广泛应用于磷酸化蛋白质组学研究中。结论:目前已开发了多种针对不同磷酸化肽段的富集方法,不同的方法具有不同的特异性和选择性,因此,根据研究目的选择富集方法尤为重要。

TRIB3靶向AKT磷酸化调控高糖条件下小鼠RAW264.7巨噬细胞极化的机制研究

目的探讨TRIB3介导高糖条件下巨噬细胞促炎性M1型极化的下游机制。方法以小鼠巨噬细胞RAW264.7为研究对象:1)细胞分为对照(CON)组和高糖(HG)组,Western blot检测TRIB3、p-AKT和AKT蛋白;在各组内分为DMSO组和SC79组/MK2206组,使用AKT激动剂SC79或抑制剂MK2206处理细胞,Western blot检测p-AKT和AKT蛋白。2)细胞随机分为Control vector-DMSO组、TRIB3 overexpress-DMSO组、Control vector-SC79组、TRIB3 overexpress-SC79组、Control vector-MK2206组和TRIB3 overexpress-MK2206组,CCK8检测细胞活性,相差显微镜观察细胞形态并采集图像,Western blot检测TRIB3、pAKT、AKT、iNOS和Arg-1蛋白,ELISA检测细胞培养液中IL-1β和IL-10分泌。结果1)与CON组相比,HG组TRIB3显著增加、p-AKT/AKT显著下降。HG-SC79组p-AKT/AKT显著高于HG-DMSO组且与CON-SC79组无显著差异;HG-MK2206组pAKT/AKT显著低于HG-DMSO组。2)与对应的Control vector组相比,TRIB3 overexpress组TRIB3均显著增加、p-AKT/AKT均显著下降;与对应的DMSO组相比,SC79组p-AKT/AKT均显著增加、MK2206组p-AKT/AKT均显著下降。与Control vector-DMSO组相比,TRIB3 overexpress-DMSO组出现较多长梭形和不规则形细胞,iNOS和IL-1β显著增加,IL-10显著减少。与TRIB3overexpress-DMSO组相比,TRIB3 overexpress-SC79组长梭形和不规则形细胞明显减少,iNSO和IL-1β显著下降,IL-10显著增加;TRIB3 overexpress-MK2206组长梭形和不规则形细胞进一步增加,Arg-1和IL-10显著下降,IL-1β显著增加。结论高糖环境下巨噬细胞中激活的TRIB3蛋白通过靶向负调控AKT磷酸化水平发挥诱导巨噬细胞M1型极化、抑制M2型极化的促炎作用。

鼠李糖乳杆菌对老年小鼠术后海马区小胶质细胞激活及Tau蛋白磷酸化的影响

【目的】探讨术前益生菌鼠李糖乳杆菌(LGG)灌胃对麻醉手术老年小鼠海马区小胶质细胞及Tau磷酸化的影响。【方法】18月龄C57BL/6J小鼠30只随机分为3组,10只/组:对照组,麻醉手术组,麻醉手术+鼠李糖乳杆菌组。生理盐水/LGG 109CFU 150μL灌胃,每日1次,连续20 d后接受异氟醚麻醉+剖腹探查手术,术后12 h免疫荧光染色检测海马区小胶质细胞激活状态,ELISA检测IL-6的浓度变化,Western blot检测Tau蛋白磷酸化位点Tau-pS202/pT205和total Tau蛋白表达变化。【结果】对照组海马区小胶质细胞呈静息状态,炎症因子IL-6浓度为(82.08±12.07)pg/mL。与对照组相比,麻醉手术组海马区小胶质细胞活化增生,胞体变大,突起缩短变粗,炎症因子IL-6上升至(123.7±5.72)pg/mL(P=0.000),磷酸化Tau-pS202/pT205蛋白表达量也明显增加(P=0.002)。而与麻醉手术组相比,麻醉手术+LGG组海马区小胶质细胞增生肥大不明显,炎症因子IL-6分泌减少至(96.68±9.59)pg/mL(P=0.008),磷酸化Tau-pS202/pT205蛋白表达量明显下降(P=0.002)。而3组total Tau蛋白表达水平差异无统计学意义。【结论】术前服用益生菌鼠李糖乳杆菌减轻麻醉手术导致的老年小鼠海马区小胶质细胞活化、炎症因子分泌增加、以及Tau蛋白磷酸化水平增加。

磁性氮化碳复合材料的制备及其对磷酸化肽的富集

蛋白质的磷酸化在细胞信号传导和疾病发生发展中起着重要作用,但磷酸化的动态变化和低丰度的特点使得对其直接分析有着较大的困难。为了解决磷酸化肽难离子化、检测丰度低的瓶颈问题,本研究制备了一种磁性氮化碳复合材料,结合基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS),建立了一种对复杂样品中低丰度磷酸化肽富集与分析的方法。采用电子显微镜、红外光谱分析及X射线衍射分析等手段对合成的磁性氮化碳材料进行表征。以酪蛋白酶解产物为实验模型,发现磁性氮化碳材料能够实现对磷酸化肽的高选择性富集和高灵敏度检测,检出限为0.1 fmol。选择脱脂牛奶、人唾液和人血清为实际分析样品,发现磁性氮化碳材料对微量蛋白生物样品中磷酸化肽的分析具有较高的应用潜力。

不同来源乳汁外泌体蛋白质及其磷酸化修饰差异分析

目的外泌体是一种由不同类型细胞分泌到胞外的囊泡结构,其粒径范围在30~150 nm,广泛存在于血液、尿液、乳汁等多种生物流体。由于外泌体内部含核酸、脂质、蛋白质等多种生物活性分子,因此被认为是潜在的生物标记物和药物载体。乳汁来源的外泌体获取成本低、生物相容性高且免疫原性低,已被广泛应用于药物递送等领域以治疗相关疾病。目前对于乳汁外泌体磷酸化的研究尚未报道。本文旨在对不同来源乳汁外泌体进行磷酸化蛋白质组学分析,以期寻找其中具有特殊功能的通路与蛋白质,为探索寻找更加丰富多样的疾病治疗手段提供思路。方法利用多肽和磷酸化多肽富集技术,分离牛乳、猪乳、羊乳来源外泌体与乳清中样品进行全蛋白质组学与磷酸化蛋白质组学分析,并结合多种生物信息学工具,分析不同来源乳汁外泌体蛋白质信号通路相关信息。结果从上述3种不同物种乳汁外泌体中鉴定到4191种蛋白质,1640种磷酸化修饰蛋白质以及4064个磷酸化修饰肽段,其中不同物种外泌体蛋白质及其磷酸化修饰的种类均明显高于乳清,且不同物种样品中蛋白质种类差异较大,表明外泌体中蛋白质种类与其来源细胞种类和状态密切相关。结果显示,牛乳来源外泌体蛋白质在吞噬作用(由Fcγ受体介导)通路的富集,羊乳外泌体蛋白质显著富集于神经与免疫相关通路,猪乳外泌体所含蛋白质参与多个生命活动的正/负调控。结论本研究将为不同来源外泌体在疾病靶向治疗和载药方面的应用提供理论依据。

中风活心软胶囊通过PPARγ受体上调STAT3磷酸化激活PI3K/AKT通路抑制脑缺血再灌注损伤内质网应激的作用机制研究

目的探讨中风活心软胶囊介导过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptorγ,PPARγ)受体上调信号传导转录激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)磷酸化诱导磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(BAKT serine/threonine kinase,AKT)信号通路参与脑缺血再灌注损伤内质网(endoplasmic reticulum,ER)应激和神经保护的作用机制研究,阐明中风活心软胶囊对脑缺血后神经损伤修复的调控机制。方法选取30只SPF级雄性SD大鼠,随机分为对照组、模型组和治疗组,采用Zea Longa法建立右侧大脑中动脉缺血(middle cerebral artery ischemia,MCAI)大鼠模型,采用改良神经功能损伤评分(modified neurological severity score,mNSS)评估大鼠神经功能缺损情况,以mNSS评分2~18分为造模成功。仅治疗组给予中风活心软胶囊。Western blot法分别检测缺血半暗区皮质PPARγ受体蛋白、STAT3磷酸化蛋白、PI3K/AKT信号通路蛋白的表达,检测ER应激标记分子葡萄糖调节蛋白78(glucose-regulated protein 78,GRP78)及真核翻译起始因子2α激酶3(PKR-like endoplasmic reticulum kinase,PERK)-激活转录因子4(activating transcription factor 4,ATF4)-C/EBP同源蛋白(C/EBP-homologous protein,CHOP)通路蛋白表达水平。结果模型组大鼠神经功能缺损情况,透射电镜观察缺血半暗区皮质神经元显著减少,提示右侧MCAI大鼠模型构建成功。模型组、治疗组mNSS评分均高于对照组,但治疗组低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。模型组大鼠缺血区PPARγ受体蛋白、STAT3磷酸化蛋白、PI3K及AKT蛋白表达均低于对照组与治疗组,差异有统计学意义(P<0.05);治疗组与对照组各指标比较差异无统计学意义。治疗组、模型组大鼠缺血区GRP78、PERK、ATF4和CHOP蛋白表达均高于对照组,但治疗组均低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论中风活心软胶囊可显著提高脑缺血大鼠缺血半暗区皮质PPARγ受体蛋白、STAT3磷酸化蛋白、PI3K/AKT信号通路蛋白表达,其作用机制可能是通过介导PPARγ受体上调STAT3磷酸化诱导PI3K/AKT信号通路参与脑缺血再灌注损伤ER应激和神经保护,从而发挥脑保护效应。

蛋白质组氨酸磷酸化修饰的调节及功能作用

组氨酸磷酸化(pHis)在原核和真核生物的生命活动中发挥重要调控作用,并与包括恶性肿瘤在内的多种病理过程相关。pHis修饰中磷酰胺键在高温和低pH下容易断裂,其高度不稳定性导致对pHis修饰的鉴定和研究进展缓慢。近年来,磷酸化蛋白质组学新技术的发展以及pHis特异性抗体的出现,推动了p His修饰蛋白底物的鉴定和功能研究。首次在哺乳动物细胞中鉴定到超过700个pHis修饰蛋白,并陆续发现黏着斑激酶(FAK)和磷酸甘油酸变位酶1(PGAM1)等蛋白质的pHis修饰能促进肿瘤发展。本文主要探讨组氨酸激酶和组氨酸磷酸酶在调控特定蛋白质pHis修饰中的关键机制及其功能,以期为pHis修饰蛋白的生物学功能研究奠定基础。

血浆中tau蛋白磷酸化表达在多奈哌齐治疗阿尔茨海默病中的机制研究

目的基于血浆中tau蛋白磷酸化探讨多奈哌齐对阿尔茨海默病(AD)的保护机制。方法2019年1月至2022年7月从齐齐哈尔市第一医院神经内科招募了两组参与者作为样本。在第一组样本中包括58名轻度至重度AD患者和20名健康老年对照组;另一组样本包括37名轻度至中度AD患者的样本,其中18名患者接受了24周的多奈哌齐治疗,19名患者接受了24周安慰剂治疗。从患者的血液标本中提取神经元衍生的细胞外囊泡(EV),采用酶联免疫吸附分析试剂盒对β淀粉样蛋白42(Aβ_(42))、P-T181-tau、P-S396-tau、总tau蛋白(t-tau)、神经颗粒蛋白(NRGN)水平进行分析。结果与对照组相比,AD患者的EV中Aβ_(42)、t-tau、P-T181-tau、P-S396-tau水平显著升高(P<0.05),NRGN水平显著降低(P<0.05)。在AD患者中,t-tau、NRGN和沉默转录因子(REST)的EV水平与简易智力状态检查量表(MMSE)和阿尔茨海默病合作研究–日常生活活动量表(ADCS-ADL)评分呈负相关(P<0.05),并与阿尔茨海默病评估量表–认知子量表的14项扩展版本(ADAS-cog+)评分呈正相关(P<0.05)。在为期24周的治疗期间,与安慰剂组患者相比,多奈哌齐组患者血浆中Aβ_(42)、t-tau、P-T181-tau和P-S396-tau的表达水平(EV水平)从基线水平到第24周结束时均呈显著降低趋势(P<0.05)。结论轻重度AD患者血浆EV中Aβ_(42)、t-tau、P-T181-tau和P-S393-tau水平升高。t-tau、NRGN和REST的水平增加与认知功能和生活能力的下降相关。多奈哌齐治疗可使轻中度AD患者血浆中t-tau、P-T181-tau和P-S396-tau的表达水平降低。

用定位突变方法对兔肌肉糖原磷酸化酶活性调控的研究

糖原磷酸化酶的活性可以通过酶分子中Ser14的磷化及去磷酸化进行调控。X -射线衍射结构的结果已经推测在兔肌肉糖原磷酸化酶分子中Arg69对该酶磷酸化构型的改变至关重要。定位突变这氨基酸残基 ,得到突变体Arg69→Glu ,酶动力学分析显示磷酸化酶的活性 ,突变型酶比野生型酶大大降低 ,这与X -射线衍射结构的推测完全一致 ,也说明了Arg69在糖原磷酸化酶别构开关的分子构型上的重要作用。

蛋白质N-磷酸化修饰富集方法进展

蛋白质磷酸化作为一种最普遍和最重要的翻译后修饰调控着几乎所有的生命过程。随着高效富集方法和生物质谱技术的快速发展,低丰度的蛋白质O-磷酸化修饰获得了规模化鉴定,从而使其生物学功能得到较为透彻的研究。而发生在组氨酸、赖氨酸和精氨酸侧链氨基的N-磷酸化修饰,由于P-N键化学稳定性差,导致其在酸和热条件下不稳定。而目前依赖酸性条件的O-磷酸化富集方法难以适用N-磷酸化富集,导致蛋白质N-磷酸化生物功能研究严重滞后。因此,迫切需要发展针对蛋白质N-磷酸化的高效富集方法。本文首先介绍了蛋白质N-磷酸化的结构特征和已报道的生物学功能,重点综述并分析了近20年来蛋白质N-磷酸化修饰富集方法,并对每一种富集方法的优缺点进行了评述,最后对潜在的富集方法进行了展望。

宰后贮藏期间氧化磷酸化调控滩羊肉色泽稳定性的机制

为阐明滩羊肉贮藏期间氧化磷酸化(oxidative phosphorylation,OXPHOS)调控色泽稳定性的机制,以6月龄滩羊背最长肌为研究对象,测定其4℃贮藏0、4、8 d时内源抗氧化物酶体系活性与活性氧(reactive oxygen species,ROS)的含量;采用基于同位素标记相对和绝对定量(isobaric tags for relative andabsolutequantitation,iTRAQ)技术的蛋白质组学研究不同贮藏时间滩羊肉中蛋白质表达情况。结果表明:贮藏0~8 d,内源抗氧化物酶系活性整体呈下降趋势(P<0.05);ROS含量随贮藏时间的延长显著上升(P<0.05);采用iTRAQ技术分析鉴定出8个差异蛋白质为影响滩羊肉色泽稳定性的核心蛋白质,分别为ATP合酶亚基α(ATP synthase F1 subunit alpha,ATP5A1)、ATP合酶亚基O(ATP synthase peripheral stalk subunit OSCP,ATP5O)、ATP合酶亚基D(ATP synthase peripheral stalk subunit D,ATP5H)、细胞色素c氧化酶亚基(cytochrome c oxidase subunit,COX)2、COX5A、琥珀酸脱氢酶复合铁硫亚基B(succinate dehydrogenase complex iron sulfur subunit B,SDHB)、ADP/ATP转位酶(ADP/ATP translocase 1,SLC25A4)和细胞色素c(cytochrome c,CYCS),这些蛋白质主要通过能量代谢过程和氧化还原过程影响滩羊肉色泽稳定性。以上结果表明宰后贮藏期间滩羊肉中抗氧化体系的失效导致ROS含量不断积累,造成肌细胞线粒体完整性受到破坏,促使OXPHOS通路上ATP5A1、ATP5O、ATP5H、COX2、COX5A、SDHB、SLC25A4和CYCS等复合物亚基表达紊乱,引起线粒体复合物结构和功能发生改变,使OXPHOS进程受到阻碍,最终影响滩羊肉色泽稳定性。

重复经颅磁刺激对阿尔茨海默病患者临床症状及血浆微小核糖核酸-125b、血浆磷酸化Tau-181蛋白的影响

目的:观察重复经颅磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation,rTMS)对阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)患者认知功能、神经精神行为症状及血浆微小核糖核酸-125b(microRNA-125b,miR-125b)、血浆磷酸化Tau-181蛋白(phosphorylated Tau181 protein,P-tau181)表达的影响。方法:筛选轻中度AD患者34例,随机分为对照组(n=16)和试验组(n=18)。对照组采取认知训练及重复经颅磁伪刺激,试验组采取认知训练结合重复经颅磁真刺激。磁刺激强度为100%的静息运动阈值,频率为10Hz,每日治疗1次,每周治疗5天,持续4周,刺激脑区为左侧前额叶背外侧区和左侧颞叶区。在治疗前、后进行Addenbrooke-Ⅲ认知检查(the AddenbrookeⅢcognitive examination,ACE-Ⅲ)、简易精神状态量表(mini-mental state scale,MMSE)及神经精神症状问卷(neuropsychiatric inventory,NPI)评估,并采用实时荧光定量聚合酶链式反应(realtime fluorescence quantitative polymerase chain reaction,qRT-PCR)技术检测微小miR-125b表达量,酶联免疫吸附测定(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)技术检测P-tau181的浓度。结果:治疗结束后,试验组ACE-Ⅲ、MMSE和NPI评分以及miR-125b、P-tau181均较组内治疗前显著改善,差异具有显著性意义(P<0.05),且上述指标与对照组治疗后相比,差异具有显著性意义(P<0.05);而对照组各项指标改善不具有显著性意义(P>0.05)。结论:rTMS能改善轻中度AD患者的认知功能及神经精神行为症状,这可能与rTMS促进血浆miR-125b的表达和抑制P-tau181蛋白产生相关。

蛋白质磷酸化修饰的研究进展

蛋白质磷酸化是最常见、最重要的一种蛋白质翻译后修饰方式,它参与和调控生物体内的许多生命活动。通过蛋白质的磷酸化与去磷酸化,调控信号转导、基因表达、细胞周期等诸多细胞过程。随着蛋白质组学技术的发展和应用,蛋白质磷酸化的研究越来越受到广泛的重视。我们介绍了蛋白质磷酸化修饰的主要类型与功能、磷酸化蛋白质分析样品的富集及制备、磷酸化蛋白的鉴定及磷酸化位点的预测、蛋白分离后磷酸化蛋白的检测,及蛋白质磷酸化的分子机制,并综述了近年来国内外的主要相关研究进展。

磷酸化血管紧张素Ⅱ的合成及性质

蛋白质磷酸化和去磷酸化几乎调节着生命活动的所有过程, 包括细胞的增殖发育和分化、神经活动、肌肉收缩、新陈代谢和肿瘤发生等[1], 而磷肽则是体现其母体蛋白磷酸化过程结构变化的最好模型[2]. 磷肽合成的常用方法是将合成好的未被磷酸化的多肽与ATP在磷酸激酶的作用下进行酶法磷酸化, 但是该法对于不能被磷酸激酶磷酸化的多肽并不适用. 迄今为止, 磷肽及其类似物的化学合成仍非轻而易举之事[3,4].

磷酸化Akt和ERK在大鼠腹主动脉瘤中的表达

目的观察磷酸化Ak(tp-Akt)和磷酸化ERK(p-ERK)在大鼠腹主动脉瘤模型中的表达情况,探讨腹主动脉瘤的发病机制。方法构建大鼠腹主动脉瘤模型并测量腹主动脉直径,计算直径扩张度;HE染色观察腹主动脉的病理改变;免疫组织化学技术和Western blot技术检测腹主动脉组织中p-Akt和p-ERK的相对表达量。结果腹主动脉瘤组主动脉扩张度(3.689±0.443)明显高于生理盐水组(1.175±0.159)和正常组(1),差异有统计学意义(P<0.05);HE染色显示,腹主动脉瘤组主动脉结构紊乱并有炎症细胞浸润;免疫组化结果和Western blot结果均显示p-Akt在腹主动脉瘤组中的表达明显高于生理盐水组和正常组(P<0.05);p-ERK表达差异不明显(P>0.05)。在腹主动脉瘤组中,p-Akt表达水平与主动脉扩张度呈正相关,p-ERK表达水平与主动脉扩张度无明显相关性。结论 PI3K/Akt信号通路可能参与腹主动脉瘤的发生与发展。

高温胁迫下水稻胚乳磷酸化与泛素化蛋白质组学联合分析

水稻胚乳的代谢依赖于多个翻译后修饰信号网络的精确调控,包括磷酸化和泛素化修饰。本研究通过磷酸化与泛素化蛋白质组学的联合分析,发现水稻胚乳中有143个蛋白质同时具有磷酸化和泛素化位点,这为研究磷酸化和泛素化修饰之间的串扰机制提供了组学基础。一方面,磷酸化修饰通过影响泛素-蛋白酶体系统中的关键蛋白来调控泛素化修饰;另一方面,泛素化修饰通过影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶来间接调控植物体内的磷酸化信号网络。高温胁迫下,磷酸化和泛素化修饰协同调控酚类化合物的合成通路,并最终影响酚类化合物清除活性氧的能力以及植物在逆境中的抗性。多种淀粉代谢相关酶同时具有磷酸化和泛素化修饰,并且有18对具有不同修饰类型的位点出现在同一蛋白质的相邻位置,揭示了不同修饰之间的串扰机制以及高温胁迫中磷酸化与泛素化修饰对淀粉代谢的协同调节作用。