植物叶绿素合成、分解代谢及信号调控

叶绿素(Chlorophyll,Chl)合成是决定植物光合效率的重要性状,是决定作物产量的重要因素。参与植物Chl合成、分解代谢及信号调控的基因数目众多,其中任何一个基因发生突变都有可能引起Chl含量的变化,从而表现为各种叶色异常甚至导致植株死亡。自然或人工创造突变体,对于Chl相关基因的功能分析非常必要。目前,Chl突变体己广泛应用于基础研究和生产实践。文章就该研究领域内的最新研究进展进行了概述。

有关创面愈合中信号调控机制的新认识

正常的创面愈合过程是细胞增殖与细胞凋亡两者间平衡作用的结果,一旦打破平衡就会造成病理性的愈合方式(瘢痕增生和难愈性溃疡)。该文着重讨论目前研究较多的丝裂原激活蛋白激酶与转录中的信号转导子和激活子两条信号通路在创面愈合过程中所充当的角色。

抗纤灵方对单侧输尿管梗阻大鼠肾组织肝细胞生长因子mRNA及细胞外信号调控蛋白激酶1/2和p38磷酸化的影响

目的:研究中药复方抗纤灵方对单侧输尿管梗阻(unilateral ureteral obstruction,UUO)所致肾纤维化大鼠肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor,HGF)基因表达和丝裂原激活的蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)通路的影响,初步探讨其发挥疗效的作用机制。方法:雄性SD大鼠18只随机分为3组,每组6只。用单侧输尿管结扎术建立大鼠肾纤维化模型,抗纤灵灌胃给药2周后检测血肌酐(serum creatinine,Scr)、血尿素氯(blood urea nitrogen,BUN)及梗阻肾羟脯氨酸含量;采用逆转录-多聚酶链反应(reverse transcription polymerase chain reaction,RT-PCR)检测HGF mRNA表达;采用蛋白免疫印迹法检测其受体c-Met蛋白表达及MAPK通路信号分子细胞外信号调控蛋白激酶1/2(extracellular signal-regulated protein kinase 1/2,ERK1/2)和p38磷酸化情况。结果:与假手术组比较.模型组大鼠Scr、BUN及梗阻肾羟脯氧酸含量均显著增高;肾组织HGF mRNA水平显著下调,c-Met蛋白表达显著上调,且ERK1/2和p38明显磷酸化。中药干预后,BUN及羟脯氨酸含量显著降低,肾组织HGF mRNA水平明显上调,ERK1/2和p38磷酸化被显著抑制。结论:抗纤灵方可通过增加肾纤维化保护性因子HGF mRNA的表达及抑制肾组织MAPK通路分子ERK1/2和p38磷酸化以改善肾间质纤维化大鼠肾功能,减少其胶原含量。

高等植物花生长和花色素苷生物合成的信号调控

介绍了赤霉素。

雌激素受体β与磷酸化细胞外信号调控蛋白激酶1、2在卵巢癌中的表达及其临床意义

目的:探讨上皮性卵巢癌组织中雌激素受体β(ERβ)与磷酸化细胞外信号调控蛋白激酶1、2(p-ERK1/2)的表达及其与临床病理参数的关系。方法:选取2010年10月至2011年12月青岛大学医学院附属医院经病理证实的上皮性卵巢癌组织标本70例,卵巢良性肿瘤24例,正常卵巢组织24例。采用RT-PCR和免疫组织化学SP法检测上述组织中ERβ和p-ERK1/2的表达。结果:(1)卵巢癌组织中ERβmRNA相对表达水平(0.3764±0.9826)显著低于卵巢良性肿瘤(0.4900±0.3742)及正常卵巢组织(0.4980±0.0434)(P<0.05)。卵巢癌组织中ERβ表达与组织学分型、细胞学分级及淋巴转移有关(P<0.05);ERβ蛋白阳性表达率及其与临床病理特征关系与ERβmRNA一致;(2)ERK1/2 mRNA相对表达水平(0.6007±0.1554、0.6951±1.3694)显著高于卵巢良性肿瘤(0.3575±0.0479、0.5125±0.0411)及正常卵巢组织(0.3027±0.1024、0.5431±0.0811)(P<0.05);ERK1/2表达与细胞学分级、临床分期及腹水有关(P<0.05);p-ERK1/2蛋白阳性表达率及其与临床病理特征与p-ERK1/2 mRNA一致。ERβ蛋白与p-ERK1/2蛋白表达呈负相关(r=-0.282,P<0.05)。结论:ERβ低表达和p-ERK1/2高表达于卵巢癌组织,可能在卵巢癌的发生、发展中有重要作用。

沉默信号调控因子1在1型糖尿病模型小鼠角膜和三叉神经节中的表达及意义

背景糖尿病是引发角膜神经病变的高危因素之一。沉默信号调控因子1（Sirtl）在糖代谢、脂代谢、胰岛素分泌调节中发挥着重要的作用，并与神经系统性疾病密切相关。目前，关于Sirtl与糖尿病性角膜神经病变的关系尚不完全清楚。目的探讨Sirtl在1型糖尿病C57BL／6-Ins2Aklta／J小鼠角膜及三叉神经节中的表达及其意义，探讨Sirtl与糖尿病性角膜神经病变的关系。方法取C57BL／6-Ins2Aklta／J雄性小鼠与同窝出生的野生型C57BL／6小鼠各8只，分别作为1型糖尿病模型组和正常对照组。两组小鼠均在12月龄时过量麻醉处死，处死前检测空腹血糖、测体质量。取小鼠三叉神经节和角膜组织，采用苏木精-伊红染色法检测两组小鼠三叉神经节和角膜组织的组织病理学变化，用免疫组织化学法检测三叉神经节和角膜组织中Sirtl蛋白的表达和定位；用荧光定量PCR法检测Sirtl mRNA在三叉神经节和角膜组织中的表达；采用Westernblot检测两组小鼠三又神经节和角膜组织中Sirtl蛋白的相对表达量，并进行比较。结果C57BIM6-Ins2Akita／J小鼠三叉神经节细胞大小不均，细胞排列较为疏松，神经纤维排列紊乱，角膜上皮细胞层数减少，角膜变薄；野生型C57BL／6小鼠神经节细胞排列紧密，细胞形态均一，神经纤维排列整齐。免疫组织化学法检测结果显示，C57BL／6-Ins2Akita／J小鼠角膜中Sirtl蛋白的表达强度低于野生型C57BL／6小鼠。荧光定量PCR结果显示，SirtlmRNA在C57BL／6-Ins2Akita／J小鼠角膜表达的灰度值显著低于野生型C57BL／6小鼠（0．56±O．03VS．0．98±0．13），差异有统计学意义（t=5．853，P=0．010）；C57BL／6-Ins2Akita／J小鼠三叉神经节中SirtlmRNA表达的灰度值为2．45±0．18，低于野生型C57BL／6小鼠的2．51±0．22，但差异无统计学意义（t=0．587，P=0．599）。Westernblot检测结果显示，C57BL／6-Ins2Akita／J小鼠角膜中Sirtl蛋白的表达显著低于野生型C57BL／6小鼠（0．780±0．017vs．1．300±0．012），差异有统计学意义（t=33．140，P=0．001）；两组小鼠间三叉神经节中Sial蛋白的表达差异无统计学意义（1．100±0．015 vs．1．110±0．017）（t=0．430，P=0．709）。结论12月龄C57BL／6一Ins2Akita／J小鼠角膜的神经和结构发育异常，Sirtl参与糖尿病角膜病变的发病，有可能是潜在的靶点分子。

外胚间充质在牙胚形成中的作用及信号调控

颅神经嵴来源的外胚间充质经过定向分化 ,可形成牙、上下颌骨等组织结构。在牙胚形成过程中 ,一系列信号分子在上下颌突上皮———外胚间充质之间进行信息传递 ,相互协同 ,相互制约。其中骨形成蛋白 (Bmps)及成纤维细胞生长因子 (Fgfs)在牙齿发育中起重要作用。

转录因子GGS1参与赤霉素和糖信号调控

MYB类转录因子GGS1(glucose and GA signaling 1)既受到DELLA蛋白的调控,又与糖受体蛋白HXK1形成核内复合体.前人的这些研究结果暗示,GGS1可能同时参与了赤霉素和糖的信号调控.为了进一步证实GGS1基因在两信号途径中发挥的作用,我们对以下两个方面进行了研究.首先对GGS1基因表达谱进行分析,结果表明,GGS1特异在拟南芥各器官的维管组织的韧皮部细胞中表达;用赤霉素和高浓度蔗糖处理能抑制GGS1基因的表达.GGS1同源基因虽和GGS1具有相似的表达谱,但是其表达却不受GA和糖处理的影响,暗示二者间不存在功能冗余.其次,我们获得GGS1过表达转基因植株并通过Q-PCR分析这一植株中GA和糖代谢途径中一些重要相关基因表达变化.结果表明,在GGS1过表达植株中参与GA合成的基因表达升高,GA分解代谢基因表达降低;与糖信号密切相关的光合作用相关基因表达升高.两方面研究结果证实了GGS1的双元功能,即既可以作为GA信号调控的负调控因子,又在糖的信号传递中发挥作用.

激活素A信号调控与肝脏疾病

激活素A是一种多功能细胞因子，具有广泛生物学作用，其在肝脏的作用主要表现为抑制细胞增殖、诱导细胞凋亡、促进细胞外基质分泌、抑制肿瘤细胞增殖及转移。在慢性肝炎、肝纤维化、肝癌及肝功能衰竭等疾病发生发展过程中均有激活素A表达异常，提示激活素A信号异常可能参与了肝脏疾病发生发展过程。

神经干细胞定向分化的信号调控

研究证实成年哺乳动物的神经组织中可以分离出神经干细胞。干细胞能不断分裂增殖 ,并可进一步分化成神经元和胶质细胞。对神经干细胞的最新研究提示了神经系统疾病未来的治疗方向 ,即通过神经干细胞移植替代死亡的神经细胞而达到功能修复。目前在神经干细胞移植中要解决的关键问题是如何诱导干细胞向一定方向分化 ,从而实现“移植”真正所需要的细胞的目的。

紧密连接的分子结构、生物学功能及其信号调控

上皮紧密连接是由occludin、claudins、ZOs等构成的相邻细胞间连接复合体,且紧密连接与胃肠道营养物质吸收、微生物黏附关系以及维持上皮细胞通透性和屏障作用等最为密切。主要对紧密连接的分子结构、生物学功能及其信号调控方面的内容进行了综述。

伴胞细胞中表达的组蛋白脱甲基化酶感受发育信号调控开花时间

开花是高等植物发育过程中一个非常重要的转化过程，它能够保证植物的正常发育和后代的延续，并且有重要的农业价值和观赏价值[1]．开花时间的调控是一个非常复杂的过程，受到自身发育信号和外部环境因素的共同影响[2-3]．FLC是拟南芥开花调节过程中的中心抑制因子，其在拟南芥顶端分生组织和叶片维管束的伴胞细胞中均有表达，并且这两个部位的FLC对开花时间都有重要的调节作用[4]．目前已知的多数影响开花的通路都通过调节顶端FLC的表达来调控植物开花时间，关于伴胞细胞中的FLC如何被调控的研究还非常少[1, 3]． 在动植物中都存在一类具有JmjC结构域的蛋白质，是一类保守的组蛋白脱甲基化酶[5]．我们实验室最近的工作表明，JMJ18是一个受植物自身发育调节的H3K4脱甲基化酶，JMJ18主要在伴胞细胞中表达，通过特异调节伴胞细胞中的FLC调控植物开花时间[6]． Yang等[6]实验证实在体外全长的JMJ18可以特异性地以H3K4m3的多肽为底物，脱掉其上一个甲基生成H3K4m2．在拟南芥中，JMJ18主要在伴胞细胞中表达，并且表达水平受到植物自身发育进程的调控[4]．JMJ18功能缺失突变体呈现弱的晚花表型，而JMJ18的超表达植株呈现明显的早花表型，说明JMJ18参与了拟南芥开花时间的调控[4].尽管多个具有JmjC结构域的组蛋白脱甲基化酶，如 JMJ14、ELF6/JMJ11、REF6/JMJ12等都参与了拟南芥开花时间的调节，但是机制都不太清楚[5, 7]，并且目前没有发现可以直接调控FLC的JmjC蛋白．Yang等的实验证实JMJ18可以结合到FLC的染色质上，通过降低FLC的染色质H3K4m3和H3K4m2修饰抑制FLC表达．FLC表达水平的降低导致FT表达的释放，促进FT在伴胞细胞中积累．积累的FT从伴胞细胞进入筛管组织，进而运输到顶端分生组织，与顶端分生组织特异性表达的bZIP转录因子FD直接相互作用，通过调节下游基因SOC1和AP1调控植物开花进程（图1）． 最近的研究发现，植物开花时间除了受到春化作用、自主途径、光周期途径、GA途径等调控以外，还可以通过自身年龄衡量因子miR156和其靶基因SQUAMOSA PROMOTER BINDING-LIKE （SPLs）调节开花进程[8]．Yang等实验证实：JMJ18主要在韧皮部的伴胞细胞表达．并且同miR156类似，在植物营养生长时期，JMJ18随着发育进程的深入表达水平逐渐升高．SUC2启动子驱动JMJ18在维管伴胞细胞中表达时也出现早花表型并且依赖于FT．这些研究结果表明，同miR156类似，JMJ18受植物自身发育调节，也可能作为自身年龄衡量因子调控植物开花时间，不同点是JMJ18是通过组蛋白修饰直接调节FLC表达调控开花时间的自身年龄衡量因子．即可能有两条感受自身年龄的途径：miR156-SPLs和JMJ18-FLC/MAFs途径，让人感兴趣的是两个因子都是表观遗传调控因子，而且在每个途径中均是前者负调控后者，而且后者均为一个转录因子基因家族，这两个途径最后都调控FT表达．这两个途径之间的关系也是一个有待于研究的科学问题，这可能会对于我们理解自身年龄衡量因子在植物开花进程中的作用有一定的启示．

陷窝蛋白1与磷酸化细胞外信号调控蛋白激酶在尖锐湿疣皮损中的表达及意义

目的:探讨陷窝蛋白(caveolin)-1和磷酸化细胞外信号调控蛋白激酶(p-ERK)在尖锐湿疣(CA)组织中的表达及在CA发病中的作用和意义。方法:采用免疫组化En Vision法检测40例CA患者组织(CA组)和12例正常人包皮组织(正常对照组)中caveolin-1和p-ERK的表达和分布,比较二者在2组标本中棘层和基底层的表达差异及相关性。结果:1CA组与正常对照组相比,在棘层中caveolin-1的表达显著下降(P<0.05),p-ERK的表达显著上升(P<0.05),在基底层中caveolin-1和p-ERK的表达均无差异(P>0.05);2Caveolin-1和p-ERK在CA组棘层中表达呈显著负相关(P<0.05)。结论:CA皮损组织棘层中caveolin-1表达下降,p-ERK表达上升,二者的表达成负相关,caveolin-1表达下调可能引起ERK1/2信号通路活化加强,参与CA的发病。

胞外信号调控激酶1/2在机械力促进核心结合因子α1表达的相关研究

核心结合因子α1(Cbfα1)是骨形成的关键基因,是决定间充质细胞向成骨细胞系分化的特异性转录因子。通过调节Cbfα1的表达可以调控骨细胞的发生和分化,维持正常的骨骼发育。机械力可激活一些信号通路进而促进Cbfα1的表达,进一步调控骨的发育和形成,胞外信号调控激酶(ERK)1/2信号通路是其中一条关键通路。

BMP信号调控研究进展

骨形态发生蛋白 (BMPs)作用于靶细胞膜上具有丝 /苏氨酸蛋白激酶活性的 Ⅱ 型受体 ,活化的 Ⅱ 型受体磷酸化Ⅰ 型受体 ,并进一步将信号传递到Smad途径。磷酸化的受体调节型Smad(R Smad)从膜受体上脱离 ,结合共同型Smad(C Smad)后 ,进入细胞核。Smad异聚体复合物在其他DNA结合蛋白的参与下作用于特异的靶基因 ,起转录调节作用。在BMPs信号传递途径中 ,存在细胞外拮抗剂、膜受体、细胞浆微环境和转录水平四个层次的调节控制。

基因、信号调控异常与再生障碍性贫血的发病及治疗

再生障碍性贫血(AA)是一组由多种原因,通过不同机制引起的异质性疾病,最终均存在骨髓造血干/祖细胞缺乏。造成造血细胞减少的机制比较复杂。

支架蛋白Gab2信号调控与乳腺癌

Gab2是支架蛋白Gabs家族中的重要成员.该家族蛋白通过介导膜受体与信号转运蛋白间的偶联及各信号分子间的整合参与信号传导.作为支架蛋白,Gab2可被酪氨酸激酶磷酸化激活,接受胞外多种因子刺激,招募富含SH2结构域的信号转运分子,活化下游SHP2/Ras/ERK和PI3K/AKT等一系列信号传导途径,在细胞增殖、分化、凋亡及迁移等生理过程中发挥重要作用.近年研究发现,GAB2在人类早期肿瘤及乳腺癌细胞系中高表达,并与其它原癌基因(ErbB2/Neu)共同协作参与调控乳腺癌发生及转移.本文就Gab2蛋白的结构、信号调控机制及在乳腺癌中的最新研究进展进行综述.

机理Ⅰ植物铁营养的吸收转运及信号调控机制研究进展

铁是植物正常生长发育必需的微量元素之一。在通气良好的碱性或石灰性土壤中,常常因铁有效性低而难以满足植物生长发育所需,缺铁已成为继缺氮和缺磷之后农业生产所面临的又一重要的营养障碍因子。与机理Ⅱ植物相比,机理Ⅰ植物更易缺铁,因此全面了解机理Ⅰ植物的铁吸收及利用机制是分子育种改良此类植物铁营养的重要基础。基于国内外的相关研究进展,从机理Ⅰ植物的根际铁活化、根系铁吸收、木质部和韧皮部中的铁运输以及胞外和胞内铁的再利用等几方面进行综述;在此基础上,从bHLH和MYB转录因子调控网络、蛋白的泛素化修饰以及小分子化学信号调控途径等几方面,重点阐述机理Ⅰ植物铁营养吸收、转运及稳态平衡过程的调控机制;同时,对研究中存在的部分问题及未来研究方向进行简要的讨论分析。