不同物种肌动蛋白聚合功能及其差异分析

肌动蛋白聚合在细胞过程中发挥着关键作用,包括细胞分裂、发育、形态发生、运动和极性建立等重要过程。肌动蛋白聚合异常可引发心血管疾病、神经系统疾病和癌症等多种疾病。肌动蛋白聚合在细胞功能和疾病的发生和发展中发挥着至关重要的作用。尽管物种间和种内肌动蛋白的氨基酸序列高度保守,暗示其功能可能相似,然而最新研究发现,它们在聚合功能方面有差异性。研究表明,大部分动物或植物肌动蛋白能够在酵母细胞中被异源使用,但是兔子骨骼肌和玉米花粉肌动蛋白在聚合功能方面几乎无法互相替代。与此相比,酵母肌动蛋白则可以与动物或植物肌动蛋白共聚。本文综述了近年来动物、植物和酵母肌动蛋白的聚合特性以及其在体内外聚合功能上的差异性研究进展,以及靶向干预肌动蛋白聚合的药物,不仅为治疗人类疾病提供了新的途径,同时也为我们深入了解种内外肌动蛋白的分子机制奠定了基础,有助于开发治疗人类疾病的新型药物。进一步的研究探索将有助于揭示肌动蛋白多样性和功能进化的潜在规律,为相关领域的研究提供了重要的指导和启示。

槲皮素一硫酸酯对凝血酶诱导的猪血小板聚集和肌动蛋白聚合的影响

槲皮素一硫酸酯对凝血酶诱导的猪血小板聚集和肌动蛋白聚合的影响＊刘文宋芝娟梁念慈佘戟１莫丽儿１（广东医学院医用生化研究所、１化学教研室，湛江５２４０２３）中国图书分类号Ｒ３３１．１４３；Ｒ９７３．２；Ｒ９７７．２９血小板激动剂如凝血酶、ＡＤＰ等诱导血小...

胞浆Ca^(2+)和某些激酶对NADPH氧化酶激活和肌动蛋白聚合的作用

为澄清中性粒细胞胞浆 Ca2 +和某些 O-·2 产生相关激酶对 NADPH氧化酶激活和肌动蛋白聚合的作用 ,利用分化为中性粒细胞样的 HL- 60细胞研究了胞浆 Ca2 +螯合剂 BAPTA- AM和激酶抑制剂对这些激酶激活、NADPH氧化酶激活和肌动蛋白聚合的影响 .使用 1 0 μmol/L的 Ca2 +螯合剂 BAPTA- AM去除胞浆 Ca2 +后 ,趋化肽 f MLP诱导的 O-·2 产生明显减少 ,但不影响 f MLP诱导的肌动蛋白聚合 ;8μmol/L的 PKC激酶抑制物 GF1 0 92 0 3x几乎完全抑制 O-·2 产生 ;50 μmol/L的p38激酶抑制物 SB2 0 3580、50 μmol/L的 ERK激酶抑制物 PD0 980 59和 0 .1 μmol/L的 PI3激酶抑制物渥曼青霉素 (Wortmannin)使 f MLP诱导的 O-·2 产生大约减少一半 ;其中 Wortmannin还抑制 f MLP诱导的肌动蛋白聚合 ;f MLP刺激细胞后 ,PI3- K、p38和 ERK激酶迅速激活 ,但这些激酶的激活对 Ca2 +是非必需的 .这些结果说明 Ca2 +依赖途径 (PKC)和 Ca2 +非依赖途径 (PI3- K、p38和ERK)对 NADPH氧化酶激活都起着重要作用 ,而 Ca2 +非依赖途径中的 PI3- K激酶还参与中性粒细胞样 HL- 60细胞的肌动蛋白聚合 .

肌动蛋白聚合蛋白(fascin)和CD44V6在子宫内膜样腺癌组织中的表达及意义

目的:探讨肌动蛋白聚合蛋白(fascin)和CD44V6在子宫内膜样腺癌中的表达情况及其临床意义。方法:应用免疫组化SP法检测46例子宫内膜样腺癌(A组),19例子宫内膜增生症(B组)以及17例正常子宫内膜(C组)组织中fascin和CD44V6的表达情况。结果:①A组中fascin的表达率(71.74%)明显高于B组(15.79%)及C组(5.88%)(P<0.01)。fascin在A组中的表达率与子宫内膜样腺癌的临床分期、组织学分级及淋巴结转移情况相关(P<0.05),而与肌层浸润深度无关(P>0.05)。②A组中CD44V6的表达率(43.48%)明显高于B组(5.26%)及C组(5.88%)(P<0.01)。CD44V6在A组中的表达率与子宫内膜癌的淋巴结转移情况及肌层浸润深度相关(P<0.05),而与临床分期、组织学分级无关(P>0.05)。③fascin与CD44V6在子宫内膜样腺癌组织中的表达呈正相关(r=0.453,P<0.05)。结论:fascin及CD44V6在子宫内膜样腺癌的发生、发展过程中起重要的作用。

在fMLP刺激的HL-60细胞中PI3-K介导的肌动蛋白聚合

趋化肽fMLP能够诱导中性粒细胞粘附、游走和吞噬 .为了澄清这种趋化反应的发生机理 ,将HL 6 0细胞诱导分化为中性粒细胞样细胞 ,然后利用激酶特异性抑制剂研究了在fMLP刺激下细胞内PI3 K、p38和ERK激酶在肌动蛋白聚合中的作用 .结果 0 1μmol/L的PI3 K抑制物Wortmannin抑制fMLP诱导的肌动蛋白聚合 ;而 5 0 μmol/L的 p38激酶抑制物SB2 0 35 80和 5 0 μmol/L的ERK激酶抑制物PD0 980 5 9对fMLP诱导的肌动蛋白聚合没有影响 ,但 p38和ERK在不同程度上受到PI3 K的调节 .这说明PI3 K介导的肌动蛋白聚合信号传导途径不同于PI3 K介导的 p38和ERK激活途径 .

蛋白激酶C抑制剂Staurosporine对血小板聚集、蛋白磷酸化和肌动蛋白聚合的影响

目的：进一步研究蛋白激酶C抑制剂Staurosporine在血小板聚集、蛋白磷酸化、肌动蛋白聚合中的作用。方法：以32P－Na2HPO4标记血小板；以血小板聚集仪测定血小板聚集；以SDS－PAGE分离蛋白质，进行放射自显影；以TritonX－100抽提法沉淀骨架蛋白。结果：（1）1μmol／LStaurosporine完全抑制0．5U／ml凝血酶或10μmol／LPMA诱导的血小板聚集，大部分抑制20μmol／LA23187诱导的血小板聚集。（2）1μmol／LStaurosporine几乎完全抑制0．5U／ml凝血酶、或10μmol／LPMA、或20μmol／LA23187诱导的血小板40kD和20kD蛋白磷酸化。（3）1μmol／LStaurosporine完全抑制0．5U／ml凝血酶或10μmol／LPMA诱导的血小板肌动蛋白聚合。结论：Staurosporine抑制蛋白激酶C的活性．从而抑制血小板的聚集和肌动蛋白聚合；蛋白激酶C在血小板聚集和肌动蛋白聚合中起着重要调控作用。

海马F-肌动蛋白聚合在老年小鼠围术期神经认知障碍中的作用

目的研究海马F-肌动蛋白聚合在老年小鼠围术期神经认知障碍(PND)中的作用并探讨其可能的作用机制。方法20月龄雄性C57BL/6小鼠72只,随机均分为四组:对照+溶质组(CV组)、对照+jasplakinolide(F-肌动蛋白聚合诱导剂)组(CJ组)、模型+溶质组(PV组)及模型+jasplakinolide组(PJ组),每组18只。采用异氟醚麻醉+腹腔探查术建立PND模型。手术麻醉开始前2 h和行为学训练后即刻左侧脑室注射jasplakinolide(0.5μg/1.5μl)(CJ组和PJ组)或等容量溶质(97.5%生理盐水+2.5%DMSO)(CV组和PV组)。手术麻醉后第2天行场景性条件恐惧实验训练、第3天行场景性条件恐惧实验测试僵直时间百分比。行为学测试结束后90 min取脑组织。采用Western blot检测海马F-actin、G-actin、突触体和神经元膜上GluR1和GluR2含量;采用高尔基染色检测海马CA1区神经元树突棘数目和分型;采用免疫荧光检测海马CA1区c-fos数目。结果条件性恐惧实验训练阶段,四组僵直时间百分比差异无统计学意义。与CV组比较,PV组在手术麻醉后第3天场景性条件恐惧实验测试中的僵直时间百分比明显下降,海马F-actin/G-actin数值、突触体和神经元膜上GluR1和GluR2含量明显降低,CA1区神经元树突棘总数、丝状伪足和蘑菇型数目以及c-fos数目明显减少(P<0.05)。与PV组比较,PJ组僵直时间百分比明显上升,海马F-actin/G-actin数值、突触体和神经元膜上GluR1和GluR2含量明显升高,CA1区神经元树突棘总数、丝状伪足和蘑菇型数目以及c-fos数目明显增多(P<0.05)。结论F-肌动蛋白聚合诱导剂jasplakinolide可改善老年小鼠术后的场景性恐惧记忆损害,其作用机制可能与促进树突棘重塑和AMPA受体转运上膜,增加神经元活动有关。

非小细胞肺癌组织中肌动蛋白聚合蛋白的表达情况及其与患者临床病理特征的关系研究

目的探讨非小细胞肺癌组织中肌动蛋白聚合蛋白的表达情况及其与患者临床病理特征的关系。方法收集濮阳市安阳地区医院经病理检查确诊的60例非小细胞肺癌患者的肿瘤组织标本及癌旁组织标本作为研究对象,对全部标本采用免疫组织化学法进行肌动蛋白聚合蛋白水平检测,对不同组织间肌动蛋白聚合蛋白的阳性率情况及肌动蛋白聚合蛋白阳性表达与患者临床病理特征的关系进行计算分析。结果肿瘤组织标本中的肌动蛋白聚合蛋白的阳性率显著高于癌旁组织标本(P<0.01),肌动蛋白聚合蛋白阳性表达在性别、年龄、吸烟、肿瘤最大直径分类上差异无明显意义(P>0.05),而与TNM分期、肿瘤分化情况及是否存在淋巴结转移的类别上差异具有统计学意义(P<0.05)。结论早期对非小细胞肺癌组织中肌动蛋白聚合蛋白的表达情况进行检测,能够在一定程度上评估患者的肿瘤分化、分期情况及判断淋巴结是否发生转移,并采取合理的治疗措施,提高患者的5年生存率。

电磁脉冲对血管内皮细胞骨架微丝聚合肽肌动蛋白表达的影响

目的研究不同脉冲次数电磁脉冲(electromagnetic pulse,EMP)作用对人脐血管内皮细胞(ECV-304)骨架聚合态肌动蛋白(F-actin)表达的影响。方法EMP采用0、100、200、400次脉冲数各辐照ECV-304细胞,用异硫氰酸荧光素-鬼笔环肽染色F-actin和PI染色胞核的双标染色法,观察受辐照血管内皮细胞内微丝形态学的变化,记录并测定细胞F-actin的平均荧光强度。结果对照组细胞中的大部分荧光样物质呈弥漫状态,胞膜荧光较弱,胞浆内可见少量肌动蛋白纤维丝,方向不规则。与对照组相比,各暴露组细胞均可见其胞浆中微丝F-actin明显粗大、变长,其间的荧光样物质大多为较长的粗大应力丝,沿细胞纵轴排列较多,细胞内数量和荧光强度明显增加(P<0.01),细胞膜结构完整且荧光增强。随着EMP脉冲次数的增加而微丝F-actin表达显著增多,以400次脉冲组最为明显(P<0.01)。结论EMP可引起血管内皮细胞的骨架F-actin表达增高且存在着一定的量效关系。

PF4对造血干/祖细胞系KG1a总粘附性、粘附分子表达及细胞骨架蛋白聚合的作用

目的研究ＰＦ４单用及与ＩＬ－３联合应用对造血干／祖细胞系ＫＧ１ａ总粘附性、粘附分子表达及细胞骨架蛋白聚合的影响。方法采用结晶紫染色、免疫标记流式细胞仪测定、ＭＴＴ、荧光分光光度等方法。结果１．单用１００ｎｇ／ｍｌ ＰＦ４作用于ＫＧ１ａ细胞时，ＫＧ１ａ细胞总粘附性增长８０％，单用２０ｎｇ／ｍｌ ＩＬ－３作用于ＫＧ１ａ细胞时，ＫＧ１ａ细胞总粘附性增长９６％，ＰＦ４与ＩＬ－３联合作用于ＫＧ１ａ细胞时，ＫＧ１ａ细胞总粘附性增长９７％。２．ＰＦ４作用于ＫＧ１ａ后，ＣＤ３１、ＣＤ４４、ＣＤ１１ａ、ＣＤ１１ｂ表达分别增加了２１％、２２％、１７％、１８％，较前均有显著性（Ｐ＜０．０５＝，而ＰＦ４对ＫＧ１ａ细胞的ＣＤ６２Ｐ、ＣＤ６２Ｅ表达无影响；ＰＦ４与ＩＬ－３联合作用于ＫＧ１ａ时，ＣＤ３１、ＣＤ４４、ＣＤ１１ａ、ＣＤ１１ｂ表达并没出现互相促进作用。３．分别用抗ＣＤ３１、ＣＤ４４、ＣＤ１１ａ、ＣＤ１１ｂ等单克隆抗体阻断ＫＧ１ａ粘附分子时，对ＰＦ４引起的ＫＧ１ａ粘附性分别下调了３９％、４３％、３４％、３８％。４．ＰＦ４、ＩＬ－３作用ＫＧ１ａ细胞时，能够引起ＫＧ１ａ细胞肌动蛋白的聚合。结论ＰＦ４可刺激早期的白血病性造血干／祖?

木瓜蛋白酶体外对血小板聚集的抑制作用

目的:以洗涤血小板为模型,观察木瓜蛋白酶在体外对血小板聚集的抑制作用,以探讨其抗血栓作用的可能机制。方法:将不同剂量木瓜蛋白酶与洗涤血小板作用,以血小板聚集分析仪检测ADP、花生四烯酸(AA)、胶原和凝血酶诱导的血小板最大聚集率,以流式细胞仪检测活化血小板膜纤维蛋白原受体(FIB-R)和P-选择素表达水平,以SDS-PAGE分析血小板肌动蛋白聚合体的变化。检测ADP诱导的原发性高血压(PH)及急性心肌梗死(AMI)患者血小板最大聚集率和FIB-R表达水平。结果:木瓜蛋白酶剂量依赖性地抑制血小板聚集,降低血小板最大聚集水平,血小板聚集水平与木瓜蛋白酶剂量呈负相关(P<0.01)。木瓜蛋白酶剂量依赖性地抑制ADP诱导的血小板FIB-R表达,降低FIB-R表达水平(P<0.01)。木瓜蛋白酶降低ADP诱导的血小板膜P-选择素表达水平和抑制肌动蛋白聚合体增加(P<0.01)。木瓜蛋白酶抑制PH及AMI患者血小板聚集和FIB-R表达(P<0.01)。结论:木瓜蛋白酶通过抑制活化血小板膜纤维蛋白原受体的表达,并抑制肌动蛋白聚合以及释放反应从而剂量依赖性地抑制血小板的聚集反应,有抗血栓形成作用。

淋巴结基质刚度通过整合素介导细胞核形变进而促进T细胞活化

目的明确基质刚度在淋巴结中的变化,这种变化是否会通过力敏感受体整合素来影响T细胞的活化程度,以及这种机械力调控T细胞活化的力学生物学机制。方法针对淋巴结肿瘤转移的疾病背景,首先通过CT影像Hu值测量及纳米压痕仪和旋转流变仪离体检测,获得淋巴结刚度的变化范围。然后利用PEG水凝胶模拟淋巴结力学微环境,构建T细胞活化的调控体系,实现对于基质刚度和整合素介导力学黏附的独立可控。进一步通过免疫荧光、免疫蛋白印迹、酶联免疫吸附等实验探索基质刚度调控T细胞活化的规律及力学生物学机制,最后借助于力学模型对T细胞核的受力进行分析。结果通过对于刚度大小与配体黏附的独立调控,发现磷酸化Zap 70和IL-2的表达水平随着刚度的增加而升高,并且受整合素黏附作用的正向调控。进一步研究发现基质刚度增高时,整合素介导肌动蛋白细胞聚合增加,细胞核扁平化程度增大,促进YAP的核易位,最终增强了T细胞活化。并且通过对于皮质层肌动蛋白聚合力等力学载荷进行数值模拟,发现肌动蛋白聚合是T细胞核形变的主要原因。结论基质刚度通过整合素介导肌动蛋白细胞骨架聚合,进而诱导细胞核形变促进T细胞激活相关转录因子YAP的核易位,最终增强了T细胞活化。

NUAK1通过影响F-actin聚合促进乳腺癌的侵袭转移

本课题组先前研究证明NUAK1/ARK5参与乳腺癌、胶质瘤侵袭转移,但机制尚不清楚.本文证明,NUAK1通过影响F-actin聚合促进乳腺癌的侵袭转移.应用小RNA干扰技术敲除乳腺癌细胞系MDA-MB-231中的NUAK1,用G418进行稳定筛选,并用Western印迹进行蛋白质表达检测,结果显示,成功敲除MDA-MB-231细胞中的NUAK1;采用Transwell侵袭实验检测NUAK1在乳腺癌细胞侵袭转移中的作用,结果表明,NUAK1被干扰的SiNUAK1/MDA-231细胞的侵袭能力明显减弱;应用免疫荧光法对细胞的F-actin进行荧光染色,半定量F-actin聚合分析结果显示,IGF-1在转染空载的细胞组(Scr/MDA-231)能诱导肌动蛋白短暂的聚合反应,而在敲除NUAK1的细胞组(SiNUAK1/MDA-231)肌动蛋白的聚合显著减少;用细胞因子IGF-1刺激乳腺癌细胞观察cofilin磷酸化,结果显示,在敲除NUAK1的细胞组(SiNUAK1/MDA-231),IGF-1诱导的cofilin的磷酸化明显受抑制.上述结果表明,NUAK1能通过促进F-actin的聚合从而影响乳腺癌细胞的侵袭转移.

TGF-β1通过F-actin聚合促进乳腺癌细胞MCF-7发生上皮-间质转化

上皮-间质转化（epithelial-mesenchymal transition,EMT）是上皮细胞失去极性,获得间质形态的一个过程.肿瘤细胞中,EMT的激活促进了肿瘤的侵袭转移.转化生长因子-β1（transforming growth factor-β1,TGF-1）属于TGF家族,它能够调节细胞增殖、分化、细胞凋亡及细胞外基质的生成等.

低强度次声对体外培养的骨样细胞骨架蛋白F-actin表达的动态影响

目的:探讨4Hz/100dB、12Hz/100dB、20Hz/100dB的次声作用后,小鼠成骨样细胞MC3T3的细胞骨架F-actin表达的改变。方法:将MC3T3接种于细胞玻片上,并分为对照组和4Hz/100dB、12Hz/100dB、20Hz/100dB的次声暴露组。对照组无次声输出,其他各组接受次声作用30min/d。第3d于暴露后2h、4h、8h不同时间,对细胞进行F-actin的免疫荧光染色,应用激光扫描共聚焦显微镜,观察细胞F-actin的表达改变,测定单个细胞F-actin的平均荧光强度。结果:对照组细胞大部分荧光物质呈弥漫状态,胞膜荧光较强,胞浆内少量肌动蛋白纤维丝,方向不规则,长短不一;不同频率次声作用后2h,各次声作用组均可看到胞浆中微丝F-actin明显粗大纤长,荧光物质大多为较长的粗大应力丝,沿细胞纵轴排列较多,其中20Hz/100dB组的荧光强度增强较对照组具有显著意义(P<0.05);在次声作用后4h和8h,次声作用组的细胞F-actin仍处于较高表达状态,其中12Hz/100dB组和20Hz/100dB组的荧光强度增高较对照组具有显著意义(P<0.05)。不同频率次声作用组细胞的F-actin变化趋势较一致,各组在各时间点未见明显差异(P>0.05)。结论:4Hz、12Hz和20Hz的100dB的次声作用30min/d后,可诱导F-actin表达的增强,这种改变在8h后仍未见减弱。

徐素宏研究员团队成果揭示氧化还原敏感的细胞分裂周期蛋白42聚集促进线虫表皮伤口愈合的机制

2021年11月23日,《细胞报告》(Cell Reports)在线发表了浙江大学医学院徐素宏研究员最新研究成果“Redox-sensitive CDC-42 clustering promotes wound closure in C. elegans”(DOI:10.1016/j.celrep.2021.110040)。研究人员首先构建转基因线虫,发现损伤后细胞分裂周期蛋白42(CDC-42)能够在伤口周围发生点状聚集;随后发现损伤诱导的CDC-42聚集可招募硫化氢荧光探针WSP-1以促进肌动蛋白聚合的伤口愈合。

原花青素对尿路致病性大肠杆菌黏附、侵袭膀胱上皮细胞的影响及其机制

目的探讨原花青素对尿路致病性大肠杆菌(UPEC)黏附、侵袭膀胱上皮细胞的影响,并探讨其作用机制。方法体外培养人膀胱上皮细胞T24,随机分为空白对照组、阴性对照组和原花青素组,阴性对照组和原花青素组分别加入等量DMSO和亚抑菌浓度的原花青素溶液。采用平板菌落计数法检测各组UPEC J96对膀胱上皮细胞T24的相对黏附率和相对侵袭率;采用RT-PCR法检测各组细胞表面整合素受体α3和β1 mRNA表达;采用流式细胞术检测各组纤维状肌动蛋白(F-Actin)相对荧光强度。结果与空白对照组和阴性对照组比较,原花青素组UPEC J96的相对黏附率和相对侵袭率均明显降低(P均<0. 01),T24细胞表面整合素受体α3、β1 mRNA相对表达量均明显下降(P均<0. 01)。与空白对照组和阴性对照组比较,原花青素组无论是UPEC J96未感染细胞还是UPEC J96感染细胞,F-Actin相对荧光强度均明显降低(P均<0. 01)。空白对照组与阴性对照组上述指标比较P均> 0. 05。结论原花青素可抑制UPEC黏附、侵袭膀胱上皮细胞,其机制可能通过抑制膀胱上皮细胞表面整合素受体及F-Actin表达实现。

E-cadherin和Fascin在子宫内膜样腺癌联合表达的临床病理意义

目的探讨上皮性钙黏蛋白(E-cadherin)和肌动蛋白聚合蛋白(Fascin)在子宫内膜样腺癌及前驱病变组织中的表达及临床意义。方法采用免疫组化法检测50例子宫内膜样腺癌、20例非典型子宫内膜增生、20例不伴非典型性子宫内膜增生和20例正常增殖期子宫内膜组织E-cadherin和Fascin蛋白表达,并与子宫内膜样腺癌的临床病理特征相联系。结果 E-cadherin在子宫内膜样腺癌和非典型内膜增生组织中的异常表达明显高于其它内膜病变(P<0.05);Fascin蛋白高表达仅见于子宫内膜样腺癌,表达程度明显高于正常内膜和前驱病变(P<0.05)。E-cadherin异常表达和Fascin高表达均与肌层浸润深度及FIGO分期相关,但与淋巴结转移无关(P>0.05)。结论 E-cadherin和Fascin协同参与子宫内膜腺上皮癌变过程,两者联合检测有助于鉴别子宫内膜样腺癌及其前驱病变。

自然杀伤细胞活化信号的转导和效应

新近研究发现,NK细胞活化受体与靶细胞表面相应配体交联结合后,可通过以SLP-76和WASP为核心的信号传递复合体及PI3K途径发挥作用。SLP-76活化后,通过募集结合PLC-γ、Itk和Vav,形成SLP-76信号转导复合体;WASP活化后,通过募集结合Grb2、Vav、WIP、Arp2/3和Cdc42-GTP等,形成WASP信号转导复合体。上述2种信号转导复合体经Nck相连后,与浆膜上的LAT作用,进而活化其中的PLC-γ和Arp2/3复合体,最终导致转录因子NFAT活化、细胞因子(GM-CSF、IFN-γ等)分泌和肌动蛋白聚合。PI3K介导Rac/PAK/MEK/ERK途径,导致NK细胞脱颗粒,释放穿孔素和颗粒酶,诱导靶细胞凋亡。