数据驱动的人体正常和癌症组织中糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白(GPI-AP)相关基因表达谱的综合分析

人体细胞中含有超过146种GPI锚定蛋白(glycosylphosphatidylinositol-anchored protein,GPI-AP),包括受体、配体、粘附分子和酶等。这些蛋白通过GPI锚定在细胞膜表面的脂筏中,发挥多种重要生物学功能。目前,已经对GPI锚定蛋白的生物合成开展了大量研究,其中GPI-AP的生物合成包括至少20步反应,已鉴定出超过40个GPI-AP合成相关基因,但是仍缺乏对于GPI-AP相关基因在正常组织与癌症组织中表达调控的研究。本研究利用来自于TCGA数据库和GTEx portal的基因表达数据,同时结合使用GlycoMaple糖基化通路分析工具,对正常组织与癌症组织中参与GPI-AP合成和编码GPI-AP的基因的表达情况进行了全面分析。研究发现,与正常组织相比,在早期胶质瘤、多形性胶质母细胞瘤、胰腺癌、睾丸生殖细胞癌、原发性皮肤黑色素瘤和转移性皮肤黑色素瘤中,参与GPI-AP合成的基因表达发生了显著变化,其中PIGY在这6种癌症中表达量均有上升。此外,GPI锚定蛋白编码基因CD14在这6种癌症中的表达量上升。GPI锚定蛋白编码基因GAS1、GPC2、GPC4仅在早期胶质瘤和多形性胶质母细胞瘤中表达量上升,说明部分GPI锚定蛋白如GAS1等可以作为早期胶质瘤和多形性胶质母细胞瘤生物标志物。本研究为GPI-AP相关基因在正常组织与癌症组织中的表达情况提供了新的见解,为GPI-AP作为生物标志物的开发打下了坚实基础。

再生障碍性贫血和阵发性睡眠性血红蛋白尿血细胞GPI-AP缺陷分析

目的 探讨外周血细胞糖基磷脂酰肌醇锚蛋白(ＧＰＩ－ＡＰ)缺陷与再生障碍性贫血(ＡＡ)和阵发性睡眠性血红蛋白尿(ＰＮＨ)的关系。方法 用ＲＥＤＱＵＡＮＡＮＴ ＣＤ５５/ＣＤ ５９、ＣＥＬＬＱＵＡＮＴＣＤ５５/ＣＤ５９试剂盒和流式细胞术测１５例正常人、４７例ＡＡ和４２例ＰＮＨ或ＡＡ－ＰＮＨ综合征患者外周血细胞ＧＰＩ－ＡＰ的表达。结果 ４７例ＡＡ中 １６例(３４．０４%)血细胞ＣＤ５５和ＣＤ５９表达不同程度降低,且缺陷细胞百分率明显低于ＡＡ－ＰＮＨ综合征和ＰＮＨ患者(Ｐ＜０．０１)。结论ＡＡ、ＡＡ－ＰＮＨ及ＰＮＨ患者外周血细胞存在不同程度的ＧＰＩ－ＡＰ缺乏,缺陷细胞百分率检测可作为相关疾病诊断与转化的参考。

CD9、GPI-AP在卵母细胞表面的表达及其在精卵融合中的作用

目的:探讨CD9(cluster of differentiation9)、CPI-AP(glycosylphosphatidy-linositol anchored proteins)在卵母细胞膜表面的表达及其在精卵融合过程中的作用。方法:用免疫组化法测定CD9和GPI锚定蛋白在正常和未受精卵细胞膜上的表达,通过加入单克隆抗体观察其对受精率的影响,并计算阳性表达率与受精率的关系。结果:①CD9、GPI-AP主要在正常卵母细胞表面表达,在未受精卵母细胞呈低表达,CD9及GPI-AP在正常卵母细胞膜表面的阳性表达率(70.0%,63.3%)明显高于未受精卵母细胞膜表面的阳性表达率(24.0%,28.0%),差异有统计学意义(P<0.005)。②随着CD9及GPI-AP单克隆抗体的浓度增加,受精率显著下降,提示CD9在精卵融合中起着重要的作用,且呈剂量依赖性。③受精率与卵母细胞表面CD9、GPI-AP阳性表达率具有相关性(P<0.05)。结论:CD9、GPI-AP在精卵融合过程中起重要作用,其检测对精卵融合的发生有预测意义。

精子表面的GPI锚定蛋白

糖基化磷脂酰肌醇锚定蛋白(GPI-APs)是一类通过其羧基末端的糖基化磷脂酰肌醇结构锚定于真核细胞膜表面而不跨越其磷脂膜双层的蛋白。精子上的GPI-APs是一类重要的精子表面蛋白,已报道的有十几种,功能多样,在精子的发生、成熟、获能、受精以及免疫保护等方面起着重要作用。这类蛋白有些可能是某些男性不育症潜在的诊断和治疗靶点,有些则是有前景的免疫避孕候选靶标。

干细胞抗原-1的生物学功能及其在疾病中的作用

干细胞抗原-1是一种磷脂酰肌醇锚定蛋白,属于Ly6基因家族成员,镶嵌于富含鞘磷脂与胆固醇的细胞膜脂筏结构中,在细胞信号转导中发挥重要作用。Sca1广泛表达于多种组织器官的干/祖细胞以及已分化细胞,可调控干/祖细胞的分化与自我更新,并与淋巴细胞激活、肿瘤的发生发展、肌肉组织重塑以及心脏修复等病理生理过程密切相关。深入研究Sca1的生物学功能,对阐明Ly6家族的功能、分析脂筏结构中的蛋白相互作用情况、探索疾病的发病机制与治疗新靶点具有重要的意义。

一种精子表面GPI锚定蛋白初步鉴定方法的建立

精子表面糖基磷脂酰肌醇（GPI）锚定蛋白（GPI-Aps）在精子不同阶段都发挥着关键作用．本研究介绍了嗜水气单胞菌毒素（aerolysin）作为生物探针来鉴定精子表面的GPI锚定蛋白．实验依次进行了嗜水气单胞茵培养、毒素提取纯化、多克隆抗体制备以及三明治蛋白印迹验证实验．凝胶蛋白分离实验显示，硫酸铵沉淀加Sephadex G-100层析柱纯化得到了分子质量为45kD高纯度细菌毒素；蛋白印迹实验验证了制备的多克隆抗体的特异性；三明治蛋白印迹结果显示，嗜水气单胞菌毒素能识别出12条精子脂筏提取蛋白条带，其分子质量主要分布在15～130kD之间；Alex488标记的免疫荧光实验显示，嗜水气单胞菌毒素识别的GPI锚定蛋白主要分布在精子头部和尾部．研究结果提示，嗜水气单胞菌毒素能够有效地识别精子表面的GPI锚定蛋白．

阵发性睡眠性血红蛋白尿发病机制与诊治模式的研究进展

阵发性睡眠性血红蛋白尿(PNH)是一种获得性造血干细胞克隆缺陷性疾病,其病变细胞X-染色体上PIG-A基因发生突变与PNH细胞克隆的演变及疾病进展密切相关。但是,PIG-A基因突变本身并不能赋予PNH克隆增殖优势,而免疫损伤和凋亡机制可能参与了PNH克隆的选择。伴随着PNH发病机制研究的不断深入,其诊断和治疗模式也取得了重要进展,特别是靶向模式的出现为PNH的治疗提供了新的策略,但是仍有诸多问题亟待解决。为PNH寻找一种理想的治疗模式已成为基础医学和临床医学工作者共同的目标。本文就PNH发病机制、实验室诊断和治疗方案的研究进展进行综述。

抗β_2GPI抗体与抗磷脂抗体综合征的相关性研究

目的：探讨αβ２ＧＰＩ在抗磷脂抗体综合征中诱导抗体产生的机制。方法：随机抽取活动期ＳＬＥ患者６０例，采用ＥＬＩＳＡ法测定血清中αβ２ＧＰＩ。结果：发现与正常对照组相比ＳＬＥ组αβ２ＧＰＩ水平明显升高（Ｐ＜０００１）。以ｘ＋３ｓ为正常值上限，阳性率高达９５％，显示αβ２ＧＰＩ与ＳＬＥ有显著相关性。结论：αβ２ＧＰＩ是抗磷脂肮体综合征的重要标志。

植物糖基化磷脂酰肌醇锚定蛋白LORELEI家族研究进展

植物LORELEI(LRE)蛋白家族是植物糖基化磷脂酰肌醇锚定蛋白(GPI-AP)亚家族的一种,在拟南芥中有4个成员,分别为LRE,LRE-like GPI-AP 1(LLG1),LLG2和LLG3。这些成员在植物体内的表达位置和功能不同。LRE主要在雌配子体的助细胞、卵细胞和中央细胞表达,在助细胞中表达量最高,另外在受精卵与胚乳中也有部分表达。LRE主要参与高等植物的双受精作用,介导花粉管接受并调控胚胎的早期发育。LLG1在植物各组织器官中都有表达,在营养器官(根和叶)中表达水平最高,主要调控植物生长发育(如根与根毛生长)、盐逆境应答,以及免疫应答过程。LLG2和LLG3主要在成熟花粉粒和花粉管中表达,调控花粉管生长与爆裂,释放精子完成双受精作用。该文综述了植物LRE家族成员组成、蛋白质特征,及其在植物生长发育与逆境应答过程中的作用。

日本血吸虫糖基化磷脂酰肌醇锚定蛋白的鉴定

目的鉴定日本血吸虫的糖基化磷脂酰肌醇锚定蛋白(GPI-AP)。方法根据曼氏血吸虫的糖基化磷脂酰肌醇(GPI)锚定蛋白Sm200的编码基因(GenBank登录号为XM_002569560.1),运用生物信息学方法寻找日本血吸虫的同源基因,分析后选取基因蛋白质编码区(CDS)的部分基因序列(SjGPIs,长约933 bp)进行PCR扩增,并克隆入原核表达载体pET-28a(+),重组质粒转化大肠埃希菌(E.coli)BL21(DE3)感受态细胞,异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达,用镍柱Ni-NTA亲和层析纯化重组肽段SjGPIs。用纯化的重组肽段SjGPIs免疫新西兰大耳兔,以制备的重组肽段抗血清检测日本血吸虫GPI锚定蛋白。用磷脂酰肌醇特异性磷脂酶C(PI-PLC)鉴定检测到的蛋白在日本血吸虫虫体上的锚定方式。检测日本血吸虫感染小鼠的白细胞,确定其是否吞噬GPI锚定蛋白。结果日本血吸虫的基因组中存在与曼氏血吸虫GPI锚定蛋白Sm200基因的同源基因序列,经比对拼接后获得3 495 bp含完整编码蛋白C末端的基因编码序列。以所选基因序列进行肽段原核表达,获得重组质粒pET-28a(+)-SjGPIs。通过对蛋白C末端序列分析、经蛋白质印迹(Wes-tern blotting)分析和PI-PLC酶切验证,发现日本血吸虫被膜存在以GPI形式锚定的蛋白,相对分子质量约为Mr200 000,命名为SjGPI200。感染日本血吸虫小鼠的白细胞中可检测到完整的SjGPI200蛋白。结论日本血吸虫存在锚定蛋白SjGPI200,并以GPI形式锚定于虫体被膜上。

β2-糖蛋白Ⅰ及其抗体复合物在APS发生发展及临床诊断治疗中的作用

抗磷脂综合征(antiphospholipid syndrome,APS)的临床特征为动静脉血栓形成或习惯性流产。血清学特征为抗磷脂抗体(antiphospholipid antibody,aPL Ab)持续阳性等。目前,对APS治疗的主要方法为针对血小板的抗凝血治疗。然而,治疗过程中抗凝强度和持续时间难以把握,且对中风等重度患者疗效甚微。β2糖蛋白Ⅰ(β2glycoprotein I,β2-GPI)是一种可与阴性磷脂结合的血浆糖蛋白,由5个结构域组成。第5结构域在与氧化低密度脂蛋白(oxidized low-density lipoprotein,oxLDL)等阴性磷脂结合后,改变自身构象并暴露位于第1结构域的抗原位点,随后被自身抗体特异性识别形成三元抗体复合物,激活血栓形成相关信号通路,促进APS的发生发展。因此,深入研究β2-GPI的分子结构及其在APS发生发展中的作用具有重要意义。本文对β2-GPI的结构,β2-GPI抗体复合物的形成过程,及其在APS发生发展和治疗诊断中的作用进行了阐述。最后,以β2-GPI为基础对APS的诊断和治疗方向进行了展望,旨在为β2-GPI作为APS精准治疗靶点药物的研发提供一定的参考。