ABC转运蛋白在肿瘤多药耐药中的研究进展

ABC转运蛋白是具有ATP酶活性并能够跨膜转运底物的膜蛋白超家族。其中,ABCB1、ABCG2、ABCC1与肿瘤多药耐药(MDR)密切相关,是ABC转运蛋白超家族中的研究重点和热点。本文旨在综述ABCB1、ABCG2、ABCC1转运蛋白在肿瘤多药耐药中的最新机制,并探讨靶向抑制这些转运蛋白的最新策略,以期为MDR机制研究及其逆转剂研发提供较系统的参考。

缢蛏ABC转运蛋白基因家族成员全基因组鉴定及表达模式分析

腺苷三磷酸结合盒转运蛋白(ATP binding cassette transporter,ABC transporter)家族是最古老的膜蛋白家族之一,广泛存在于原核生物和真核生物体内,利用ATP水解释放的能量对氨基酸、脂质、抗生素等物质进行跨膜运输,参与生物体内多种生理活动。目前,对软体动物ABC转运蛋白家族的鉴定,仅在虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)、栉孔扇贝(Chlamys farreri)和长牡蛎(Crassostrea gigas)3种双壳类中有系统研究,对缢蛏(Sinonovacula constricta)ABC转运蛋白家族的鉴定和表达模式分析尚未见报道。利用缢蛏基因组和转录组数据,运用本地及NCBI在线BLAST程序、FGENESH+、SMART、Ex PASy、MEGA X、Mev 4.90和MapInspect等生物信息学分析工具,在全基因组水平系统地鉴定出52个缢蛏ABC转运蛋白,并对转运蛋白基因外显子数目、染色体定位等信息进行分析;通过系统进化分析,将缢蛏ABC转运蛋白家族分为8个亚家族,即ABCA~ABCH;通过比较分析不同物种ABC转运蛋白家族,推测基因串联复制事件对软体动物ABC转运蛋白家族成员数目的增加有影响。ABC转运蛋白基因在缢蛏不同发育时期和组织的表达分析显示,ABCC和ABCG亚家族多个基因在缢蛏稚贝时期表达量达到最高值,ABC转运蛋白基因在鳃、肝胰腺和性腺中表达种类较多。软体动物作为第二大动物类群,目前仅有3个物种的ABC转运蛋白得到了系统分类,缢蛏ABC转运蛋白基因家族的系统鉴定与表达模式分析为研究软体动物ABC转运蛋白基因的进化和缢蛏ABC转运蛋白功能提供了基础资料。

ABC转运蛋白调控牙龈卟啉单胞菌致病力的研究进展

腺苷三磷酸结合盒转运蛋白(ABC转运蛋白)是在所有物种中均存在的庞大且高度保守的转运蛋白基因家族,可调控多种微生物的致病力,在微生物适应宿主环境和在对抗抗生素中发挥重要作用。牙龈卟啉单胞菌(P.gingivalis)是牙周炎的重要致病菌,其致病力受到多种毒力因子调控。本文就ABC转运蛋白的结构和功能及其调控P.gingivalis致病力的研究进展作一综述。

植物ABC转运蛋白功能研究进展

植物ABC转运蛋白家族通过转运各种底物而参与植物一系列生命活动,其拥有众多家族成员,分类众多、结构复杂、功能多样。本文详细梳理了植物ABC转运蛋白的结构、分类及功能后发现,植物类转运蛋白共有8大亚族(ABCA~ABCG和ABCI),其中ABCG属于功能最多的一类亚族,主要参与代谢产物和激素转运、器官形成和物质合成,在重金属/逆境胁迫、以及次级代谢产物分泌等方面发挥着重要作用;ABCB主要参与生长素及重金属转运,刺激细胞生长,加强非生物胁迫的耐受能力;ABCC除参与次生代谢产物的转运外,还具有重金属解毒功能;ABCA类很可能与动植物的脂质代谢关系密切。对于目前功能未知的其他亚族建议开展蛋白互作研究,注重实践应用及多学科联合,更加准确具体解析其功能。全面深入研究植物ABC转运蛋白家族将为其他类转运蛋白的研究提供借鉴方法,同时为植物源/库的高效调控提供基础理论。

红曲霉ABC转运蛋白基因家族的鉴定与生物信息学分析

ABC细胞膜转运蛋白是一个能够转运多种底物的蛋白家族,在宿主细胞转运物质的输入和泵出中发挥重要作用。红曲霉(Monascus purpureus went)作为唯一被批准生产食用色素的微生物,但该菌种ABC转运蛋白家族的研究较少。为了揭示红曲霉ABC转运蛋白基因家族的基本信息,利用生物信息学方法对该基因家族进行了分析。共鉴定出了33条红曲霉ABC转运蛋白序列(MsABCs),序列分析表明,大多数MsABCs基因(61.5%)含有1~5个内含子。系统发育分析表明,MsABCs基因分属于7类亚家族。33个MsABCs基因随机分布在22条Scaffolds序列上。顺式元件分析推测,所有的MsABCs启动子序列含有多个胁迫响应顺式元件。这些结果为阐明MsABCs家族的进化关系和进一步研究MsABCs基因的功能特性提供了有价值的信息。

植物ABC转运蛋白与次生代谢产物的跨膜转运

ABC(ATP-Binding Cassette)转运蛋白是目前已知最大、功能最广泛的蛋白家族,参与生物体内多种物质的转运,因其在生物体内与肿瘤细胞耐药性等一些重要的生理过程密切相关而引起了人们的广泛关注。研究发现,在已完成全基因组测序的生物中,ABC转运蛋白在拟南芥和水稻中数量最多,推测与植物次生代谢产物的跨膜转运相关。植物产生生物碱、萜类化合物、酚类等大量次生代谢产物,保护植物体免受环境中生物和非生物胁迫的损伤。这些化合物的累积和排泌被高度调节,ABC转运蛋白在其中起着重要的作用。本综述介绍了植物ABC转运蛋白及其在植物次生代谢产物累积和跨膜转运中的研究进展。

ABC转运蛋白的结构与转运机制

腺苷三磷酸结合盒转运蛋白(ATP-binding cassette transporter,ABC转运蛋白)超家族是一组跨膜蛋白,具有ATP结合区域的单向底物转运泵,以主动转运方式完成多种分子的跨膜转运。ABC转运蛋白的一个亚家族与多药抗性(multidrug resistance,MDR)有关,而多药抗性是临床肿瘤化疗中需要解决的主要问题,所以其结构与转运机制一直是研究的热点。最近几年获得了一些高分辨率的ABC转运蛋白的晶体结构,该文将根据ABC转运蛋白的结构的研究进展对其可能的转运机制进行讨论。

ABC转运蛋白研究的新进展

ABC转运蛋白主要包括P-糖蛋白、多药耐药相关蛋白和乳腺癌耐药蛋白,它们属于同一家族,具有保守的功能结构域和多样化的生物学功能。ABC转运蛋白部分成员的过表达与肿瘤细胞的多药耐药性(MDR)密切相关,是导致化疗失败的主要原因。随着对MDR机制认识的深入,针对多药耐药蛋白的特异结构域已设计出多种形式的MDR逆转药物。近年来发现,ABC转运蛋白广泛存在于多种正常的组织和器官,参与药物和内、外源毒素的吸收、分布和排泄,行使解毒和防御保护的作用。因此,通过转植ABC转运蛋白基因有可能降低经济鱼类、虾等水产品中有毒污染物的积累。

介导多药耐药的ABC转运蛋白超家族与MTX耐药性的关系研究

细胞耐药性的产生是导致肿瘤化疗失败的重要因素,尤其是多药耐药是目前研究的一个重点。ABC转运蛋白超家族成员介导药物的外排,与多药耐药密切相关。为了解该家族成员与MTX耐药的相关性,进一步探讨MTX的耐药机制,应用SuperArray基因芯片对MTX耐药前后编码ABC转运蛋白超家族成员的mdr1、mrp1、mrp2、mrp3、mrp5、mrp6和abcg27个基因进行检测,并对MRP1和MRP5蛋白表达进行了验证。结果显示,与MTX耐药性相关的ABC转运蛋白超家族成员主要为多药耐药相关蛋白,其中mrp1和mrp5呈现高表达,并且,在MTX抗性细胞中,MRP5在mRNA及蛋白水平的表达均明显增强,提示其在MTX耐药机制中起重要作用,可能为潜在的药物作用靶点。

ABC转运蛋白与临床白念珠菌耐药

目的:研究临床氟康唑耐药白念珠菌中CDR1和CDR2基因的表达情况与耐药性产生的关系,探寻临床白念珠菌耐药的分子机制。方法:微量液基稀释法测定氟康唑对白念珠菌临床分离株的最低抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC);实时定量PCR(RQ-PCR)方法检测主动外排泵基因CDR1和CDR2的表达水平;用罗丹明6G(Rhodamine 6G)外转运实验检测罗丹明6G在CDR1、CDR2高表达的白念珠菌中的外排情况。结果:氟康唑耐药组菌株CDR1和CDR2高表达发生率显著高于敏感组菌株;而在加入葡萄糖提供能量后,CDR1和CDR2蛋白发生高表达的耐药菌株罗丹明6G外排能力显著增加。部分耐药菌株中未见CDR1和CDR2的高表达。结论:白念珠菌临床分离株对氟康唑的耐药性与ABC转运蛋白过度表达相关;ABC转运蛋白的高表达可以使药物外排能力增加,从而导致耐药性产生。同时可能有其他机制参与临床白念珠菌耐药性的生成。

桉树焦枯病菌ABC转运蛋白的鉴定与分析

[目的]利用生物信息学方法探讨ABC转运蛋白在焦枯病菌对桉树侵染过程中的解毒作用,为揭示桉树焦枯病致病机制奠定基础。[方法]本文利用BLAST、HMMER、Pfam数据库、TCDB数据库在全基因组内对桉树焦枯病菌的ABC转运蛋白进行鉴定和分类,并通过Prot Camp和IBS分别进行亚细胞定位和结构域图绘制,依据同源性对其功能进行推测分析。[结果]表明:桉树焦枯病菌共有70个ABC转运蛋白,它们分属于8个亚族。71%的转运蛋白位于细胞膜,10%位于液泡,其余部分位于线粒体、过氧化物酶体、内质网等内膜系统上。桉树焦枯病菌ABC转运蛋白包含全分子、四分之三分子、半分子及四分之一分子。根据同源性推测桉树焦枯病菌ABC转运蛋白与MDR、PDR、HMT、MPE、STE、P-FAT等几种转运蛋白具有较高相似性,同时还与核糖体合成、翻译、过氧化物酶体合成的ABC转运蛋白具有较高相似性。[结论]桉树焦枯病菌ABC转运蛋白除作为外排泵转运外源化学物质、疏水性化学分子等物质。还参与细胞代谢、翻译、核糖体的合成、mRNA的输出、β氧化,并通过为辅酶Q的辅助因子增强呼吸代谢等多项生命活动为焦枯病菌的侵染提供能量。

谷子ABC转运蛋白基因与抗旱关系的研究

[目的]ABC转运蛋白是一类广泛存在于生物体中最古老的蛋白家族,在植物的生长发育及抗逆胁迫中发挥着重要作用。本文旨在探究ABC转运蛋白基因与谷子抗旱性的关系,挖掘谷子抗旱基因,并为谷子抗旱分子机制的研究提供理论依据。[方法]以谷子抗旱品种勾勾母鸡咀(GG)和干旱敏感品种晋汾16(JF16)为研究材料,在苗期对二者用20%PEG胁迫处理,并取其叶片进行转录组测序,筛选出4个与ABC转运蛋白相关的差异表达基因。用生物信息学方法分析基因的基本信息、启动子顺式元件,并构建ABC抗逆相关基因的系统进化树以及对ABC转运蛋白基因进行表达模式分析。[结果]发现谷子ABC转运蛋白基因等电点范围在6.81~8.97之间,分子量范围在51 195.75~161 579.13Da;启动子中包含有许多响应胁迫的功能元件(ABA、Ethylene、GA、MeJA、Light、MYB、SA、热和低温响应元件等);在进化树分析中发现,Seita.1G039400.1和Seita.7G176000.1亲缘关系最近,其次与AtABCC5亲缘关系较近;经过干旱处理,只有Seita.7G176000.1基因在抗旱品种中表达增加,其余3个基因在抗旱品种中表达均降低。[结论]Seita.7G176000.1基因可能通过调节气孔开闭参与植物抗逆,进而调控谷子响应干旱胁迫,初步推测其为谷子ABC基因家族抗旱候选基因,为进一步研究ABC转运蛋白基因与植物抗逆性关系提供理论依据。

ABC转运蛋白ABCG2在皮肤黑素瘤中的表达

目的探讨ABC转运蛋白ABCG2在皮肤黑素瘤中的表达及意义。方法采用免疫组化SP法检测30例黑素瘤、30例皮内痣及5例A375细胞裸鼠移植瘤ABCG2的表达。结果①ABCG2在黑素瘤和皮内痣中的阳性率分别是56.67%和0,两者比较差异有显著性(P<0.05),在A375细胞移植瘤中的是100.00%;②ABCG2在黑素瘤和皮内痣中的阳性细胞率平均值分别是(30.96±56.96)%和0,两者比较差异有显著性(P<0.05),在A375细胞移植瘤中是(10.35±3.99)%;③ABCG2阳性细胞呈团块状或散在分布,阳性细胞胞核大而透亮或小而深染;④黑素瘤ABCG2阳性细胞率与患者性别、年龄及病程的相关性无显著性(P>0.05)。结论ABCG2在黑素瘤中高表达,在皮内痣不表达,在A375细胞系裸鼠移植瘤中高表达。提示黑素瘤对化疗药物的耐药性可能与ABCG2有关,也说明黑素瘤中可能存在肿瘤干细胞。

siRNA介导的家蚕ABC转运蛋白相关基因的干涉研究

由siRNA(smallinterferingRNA)介导的RNAi作为一种工具已被广泛用于基因功能研究中,并有望应用于生物体疾病的防治方面。通过显微注射,在家蚕中以siRNA介导的方式,对家蚕ABC转运蛋白(ATPbindingcassettetransporter)系列相关基因(Bmwh1,Bmwh2,Bmwh3)进行了siRNA干涉研究,在部分基因中得到了高效特异的干涉现象。结果初步证实正义链3′碱基错配的siRNA也具有显著的干涉效果。实验还显示了siRNA较之于dsRNA介导的RNAi更具有优势,表明siRNA介导的RNAi可作为基因功能分析和未来的基因操作手段在家蚕的研究中应用。

10种ABC转运蛋白在鼻咽癌顺铂耐药细胞系中的表达

为研究鼻咽癌细胞CNE2中顺铂耐药与10种ABC转运蛋白的关系,分别用顺铂、顺铂+5-氟脲嘧啶来诱导CNE2耐药,在脱药培养2个月后通过MTT法测定细胞的生长曲线及其与顺铂的量效关系和耐药指数,同时,通过荧光定量PCR法检测耐药细胞与敏感细胞中10种ABC转运蛋白mRNA表达的差异,并通过免疫细胞化学法验证.MTT法结果提示,成功诱导出两株分别对顺铂、顺铂+5-氟脲嘧啶耐药的细胞株(分别命名为CNE2/DDP、CNE2/DDP+5Fu),耐药指数分别为2.58和5.31,ABCC2在两株耐药细胞株中表达均上调,分别为2.50和4.08倍,免疫细胞化学法结果表明,ABCC2在两株耐药细胞中表达均增强,同时ABCC2还可在CNE2/DDP+5Fu细胞核中表达.上述结果表明ABCC2在CNE2细胞对顺铂的耐药性中可能发挥着重要的作用.

巴西橡胶树胶乳表达ABC转运蛋白HbGCN1的克隆与表达研究

橡胶生物合成是一种典型的植物类异戊二烯次生代谢,它是影响橡胶产量的首要因素。ABC转运蛋白(ATP Binding Cassette transporter,ABC transporter)是一类与植物次生代谢密切相关的蛋白大家族。筛选已构建的茉莉酸诱导橡胶树胶乳消减文库,并克隆了1个GCN(general control non-repressible)亚族ABC转运蛋白基因EST,通过RACE技术获得其全长cDNA序列,命名为HbGCN1。该基因开放阅读框共1 815 bp,编码605个氨基酸残基。表达分析表明:HbGCN1主要在橡胶树树皮及胶乳中表达,且在乙烯、茉莉酸或伤害诱导下上调表达,推测其可能与橡胶生物合成相关。原核表达该基因,为进一步的研究奠定基础。

橡胶树一个胶乳高表达MDR型ABC转运蛋白的克隆与表达研究

ABC转运蛋白(ATP-Binding Cassette)是目前已知最大、功能最广泛的蛋白家族之一,与植物次生代谢物的排泌、积累及跨膜运转密切相关。本研究筛选已构建的乙烯刺激橡胶树胶乳消减文库,克隆了1个ABC转运蛋白基因EST,通过RACE技术获得其全长cDNA序列,该基因开放阅读框(ORF)共3753bp,编码1251个氨基酸残基。研究表明其在橡胶树基因组中存在多个拷贝,主要在胶乳中表达,且在乙烯或茉莉酸刺激(刺激产胶)条件下上调表达。推测其可能与橡胶生物合成过程中的物质转运密切相关。

拟南芥中ABC转运蛋白的研究进展

物质运输系统是植物和环境间相互作用的方法之一,受膜上接合的转运蛋白的控制.植物中数量最多的膜转运蛋白是接合ATP的盒式蛋白,简称ABC蛋白.通过核基困BLAST同源序列查询,在拟南芥中发现了60个开放阅读框架（ORFs）编码ABC转运蛋白,在编码的60个蛋白上发现有89个ABC结构域.

ABC转运蛋白家族与类风湿关节炎多药耐药关系的研究进展

类风湿关节炎(RA)是一种慢性进行性自身免疫性疾病,目前临床治疗的主要用药是改善病情抗风湿药(DMARDs),但有部分患者在治疗时存在DMARDs耐药现象,其中多药耐药是造成DMARDs耐药的重要原因之一。目前的研究认为ABC转运蛋白家族广泛参与介导了多药耐药,文章复习了有关ABC转运蛋白家族与RA多药耐药的研究文献,从ABC转运蛋白家族成员的结构、耐药机制及其与RA多药耐药关系等方面进行了分析和综述,以明确DMARDs耐药的机制,为减轻RA治疗中的耐药现象提供研究思路。

ABC转运蛋白相关microRNA与肿瘤多药耐药的研究进展

恶性肿瘤是世界主要公共卫生问题,也是人类死亡的主要原因[1]。化疗是治疗恶性肿瘤的一种重要策略,但多药耐药（multidrug resistance,MDR）使得临床化疗效果并不理想。其最常见原因是细胞膜上ATP结合盒（ATP-binding cassette,ABC）转运蛋白过表达,其可依赖ATP水解释放的能量将细胞内药物泵至细胞外,降低胞内药物浓度.