棉花微丝结合蛋白基因GhPFN1的表达及功能研究

Profilin是微丝骨架的超分子结构和功能的关键调节因子之一。以陆地棉(Gossypium hirsu-tum)棉纤维为材料,分离鉴定了profilin基因家族的一个成员——GhPFN1,同源性比较表明GhPFN1与已报道的其他植物的profilin有着较高的同源性,半定量RT-PCR分析结果显示GhPFN1基因主要在棉纤维细胞内表达,在纤维细胞的快速延伸阶段表达量最高,GhPFN1在裂殖酵母细胞中过量表达导致细胞长度和形态发生显著变化,这些结果暗示GhPFN1基因可能在纤维细胞的极性延伸中具有功能。

微丝骨架结合蛋白在未成熟树突状细胞抗原吞噬过程中的差异表达分析

目的探讨未成熟树突状细胞(immature dendritic cells,imDCs)发挥抗原吞噬功能时关键微丝骨架结合蛋白(microfilament cytoskeleton-binding proteins,MCBPs)的差异表达情况。方法从健康人外周血中分离单核细胞(monocytes,MOs),经重组人粒-巨噬细胞集落刺激因子(recombinant human granulocyte-macrophage colony stimulating factor,rhGM-CSF)、重组人白介素-4(recombinant human interleukin-4,rhIL-4)诱导培养6天获得imDCs;将imDCs与低分子量(40 kDa)和高分子量(150 kDa)的右旋糖酐分别孵育1、3和6 h,流式细胞仪检测imDCs吞噬右旋糖酐的比率及免疫表型分子的表达;免疫荧光检测丝状肌动蛋白(filamentous actin,F-actin)及PFN1、WASP、α-actinin在细胞中的定位情况;qPCR和Western blotting分别检测MCBPs在mRNA和蛋白水平的表达差异;最后,基于系统生物学算法中的逐步回归和主成分分析方法筛选成分系数最大的MCBPs。结果在吞噬抗原的过程中,imDCs对低分子量抗原的吞噬速度更快,吞噬时长可维持约3 h,其细胞表型和细胞形态逐渐向mDCs分化,且F-actin发生明显的重塑,PFN1、CDM、WASP、CAPZB、Filamin A、α-actinin等MCBPs的表达下调,WAVE1、Arp2/3复合体、Fascin的表达上调;信号蛋白Rac1的mRNA表达上调,CDC42和RhoA的mRNA表达下调;免疫荧光结果显示,PFN1、WASP、α-actinin在imDCs吞噬抗原过程中发生转位;逐步回归和主成分分析结果显示PFN1的成分系数最大。结论PFN1可能是imDCs吞噬抗原过程中的关键MCBPs,这对于深入理解imDCs细胞骨架结构变化与免疫学功能之间的关系具有重要意义。

植物特有微丝结合蛋白研究进展

微丝骨架存在于所有真核生物,并且参与了诸多重要的细胞生物学过程和生理活动.微丝骨架在不同的细胞类型和生物学过程中呈现出各自特异的结构和动态变化模式,此过程由许多不同生化特性的微丝结合蛋白(ABPs)家族成员直接调控.不同真核生物的肌动蛋白(actin)都具有较高的同源性和相似的调控过程,但是由于动物和植物在某些特定的组织结构、生理特性等方面存在本质上的不同,进而导致动植物的微丝动态调控机制存在一定差异.ABPs和actin存在共进化的关系,由此许多动物和植物的ABPs也相应地产生了差异.例如,许多哺乳动物和酵母中保守的ABPs在植物基因组中不存在;一系列植物特有的ABPs被相继发现;部分哺乳动物中保守的ABPs成员或一些非ABPs在植物中也演化出了新的生化特性和微丝调控活性.本文概述了目前已发现的植物特有ABPs及其生化特性和生理学功能,归纳了植物中探究新ABPs的研究思路和方法,并对未来植物微丝骨架的研究方向和可能的研究热点进行了展望.

微丝结合蛋白调控气孔运动的研究进展

气孔调控是陆生植物平衡光合碳同化与蒸腾失水两个过程的重要手段。促进气孔开闭的生物与非生物信号在保卫细胞内的转导与微丝骨架的功能有关,而微丝的动态聚合涉及到一系列微丝结合蛋白的功能协同。本文综述了近年来微丝结合蛋白调控气孔运动的研究成果,对相关蛋白的分子结构、生化功能以及信号转导机制进行了总结,并对该领域的研究热点进行了展望。

树突状细胞分化过程中部分微丝结合蛋白表达差异

通过研究树突状细胞(dendritic cells,DCs)分化过程中部分微丝结合蛋白的表达差异,以期进一步深入理解DCs的生物学行为并为DCs疫苗的临床应用提供理论依据。从人外周血中分离出单核细胞(monocytes,MOs),经细胞因子诱导获得未成熟树突状细胞(immature dendritic cells,imDCs)和成熟树突状细胞(mature dendritic cells,m DCs)。利用蛋白免疫印迹法检测MOs、imDCs和m DCs中部分微丝结合蛋白的表达水平,然后联合逐步回归分析和主成分分析在这些微丝结合蛋白中筛选出起关键作用的蛋白。DCs分化过程中,Arp2/3复合体、caldesmon、gelsolin、WASP、WAVE 1、fascin、filamin A、α-actinin和Cap Z的表达水平均发生了不同程度的上调,formin的表达水平发生下调,profilin和VASP的表达水平没有明显变化。联合逐步回归分析和主成分分析发现,在这些微丝结合蛋白中,Cap Z可能在DCs分化过程中起关键作用。DCs分化过程中部分微丝结合蛋白的表达发生了明显变化,可能与其形态和免疫学功能的变化密切相关,这对深入理解DCs的生物学行为来说具有重要意义。

腺病毒介导的shRNA下调PTEN表达对活化肝星状细胞微丝结合蛋白vinculin、filamin A及cortactin的影响

目的探讨腺病毒介导的shRNA下调第10号染色体缺失的磷酸酶张力蛋白同源物基因(PTEN)表达对活化肝星状细胞(HSC)的纽蛋白(vinculin)、细丝蛋白A(filamin A)及皮层肌动蛋白(cortactin)的影响。方法体外培养活化大鼠肝星状细胞系HSC-T6,将携带靶向PTEN的RNA干扰序列[短发夹RNA(short hairpin RNA,shRNA)]的重组腺病毒Ad-shRNA/PTEN及对照空病毒Ad-GFP转染HSC;采用实时荧光定量PCR及Western blot技术检测各组HSC的PTEN mRNA及蛋白表达;借助激光扫描共聚焦显微镜,采用免疫荧光法检测各组HSC的vinculin、filamin A及cortactin表达变化,并利用Image-pro plus 6.0软件进行图像分析处理,计算所测蛋白荧光表达的积分光密度值(IOD)。实验分为3组:对照组(在腺病毒转染步骤以DMEM代替腺病毒液)、Ad-GFP组(转染仅表达绿色荧光蛋白的空病毒Ad-GFP)、Ad-shRNA/PTEN组(转染携带靶向PTEN的shRNA并表达绿色荧光蛋白的重组腺病毒Ad-shRNA/PTEN)。3组间均数比较采用单因素方差分析,组间比较采用LSD检验。结果靶向PTEN的shRNA成功转染并显著下调HSC的PTEN mRNA及蛋白表达(P<0.05);HSC的vinculin主要表达于细胞质,Ad-shRNA/PTEN组HSC的vinculin荧光IOD(19758.83±1520.60)较对照组(7737.16±279.93)及Ad-GFP组(7725.50±373.03)显著升高(P<0.05),而对照组与Ad-GFP组之间HSC的vinculin荧光IOD差异无统计学意义(P>0.05)。3组HSC的filamin A荧光IOD差异无统计学意义(P>0.05),但3组HSC的filamin A亚细胞分布发生了变化,Ad-shRNA/PTEN组HSC的filamin A主要分布于细胞质,而对照组和Ad-GFP组HSC的filamin A主要位于细胞核,Ad-shRNA/PTEN组HSC的filamin A核质比(0.60±0.15)明显低于对照组(1.20±0.15)及Ad-GFP组(1.08±0.23),P<0.05;而对照组与Ad-GFP组之间HSC的filamin A核质比差异无统计学意义(P>0.05)。3组HSC的cortactin主要分布于细胞质,Ad-shRNA/PTEN组HSC的cortactin荧光IOD(54688.50±2095.53)较对照组(22959.94±1710.42)及Ad-GFP组(22547.11±1588.72)显著升高(P<0.05),而对照组与Ad-GFP组之间HSC的cortactin荧光IOD差异无统计学意义(P>0.05)。结论PTEN表达下调使体外活化肝星状细胞的微丝结合蛋白vinculin及cortactin的表达上调,并使另一微丝结合蛋白filamin A的亚细胞分布发生改变即出现胞核向细胞质转位。

微丝骨架在植物细胞信号转导中的作用

文章从小G蛋白、离子浓度和肌醇磷脂信号系统等方面阐述植物细胞微丝骨架与细胞信号转导的关系.

血必净注射液对脓毒症大鼠肝组织凝溶胶蛋白及炎症因子的影响

目的观察中药血必净注射液对脓毒症大鼠肝组织凝溶胶蛋白(GSN)及炎症因子的影响。方法雄性Wistar大鼠78只,随机分为正常对照组(n=6)、假手术组(n=24)、盲肠结扎穿孔术(CLP)组(n=24)、血必净组(n=24)。后两组采用CLP制备脓毒症大鼠模型。假手术组麻醉后开腹翻动盲肠后关腹。血必净组于术后2、12、24、36、48、60h静脉注射血必净注射液,每次剂量均为4ml/kg;假手术组及CLP组静脉注射同体积生理盐水。采用ELISA方法检测术后6、12、24、72h肝组织GSN、高迁移率族蛋白B1(HMGB1)的含量,并应用鲎试验检测肝组织中内毒素(LPS)的含量。结果与正常对照组及假手术组比较,CLP组大鼠肝组织GSN含量明显降低(P<0.05),而LPS及HMGB1水平明显升高(P<0.05)。与CLP组比较,给予血必净注射液治疗后,肝组织GSN含量显著升高(P<0.05),而LPS及HMGB1水平均明显降低(P<0.05)。相关分析显示,各时间点CLP组肝组织GSN含量与LPS水平呈显著负相关(P<0.05),与HMBG1水平无明显相关性(P>0.05)。结论血必净注射液可能通过拮抗内毒素的作用而促进肝组织GSN生成,进而减轻脓毒症的病理过程。

Eps15同源结构域包含蛋白2通过调控Cyclin D1-CDK4-pRb信号轴影响食管鳞癌细胞的增殖

微丝结合蛋白是微丝细胞骨架的重要组成成分,它们通过促进微丝的聚合和解聚来影响微丝的动力学。大量研究已经表明,微丝和微丝结合蛋白参与细胞癌变的所有阶段。我们通过对食管癌蛋白质组数据挖掘结果显示,微丝结合蛋白Eps15同源结构域包含蛋白2(EHD2)在食管癌组织中低表达,且EHD2低表达的食管癌患者预后不良。以往的研究已经证明,EHD2参与调控糖代谢、自噬和肿瘤迁移。然而,EHD2在食管癌进展中的作用和机制仍不清楚。本研究旨在探究EHD2在食管鳞癌细胞中的影响及其作用机制。免疫荧光和细胞组分分离结果显示,EHD2不仅定位于细胞膜和细胞质,还存在于细胞核中。使用克隆形成实验、EdU细胞增殖实验和细胞流式术检测EHD2对食管鳞癌细胞增殖能力的影响。结果显示,过表达EHD2和EHD2-3×NLS(核定位信号)抑制食管鳞癌细胞增殖和细胞周期G_(1)/S转换;同时,双荧光素报告基因结果显示,过表达EHD2和EHD2-3×NLS抑制Wnt信号通路活性。而siRNA敲降则获得相反的结果。免疫共沉淀和Duolink-PLA实验证明,EHD2与Wnt信号通路关键分子β-连环蛋白(β-catenin)和T细胞因子3(T-cell factor 3,TCF3)相互作用。蛋白质印迹和荧光定量PCR结果证实,过表达EHD2和EHD2-3×NLS抑制TCF3下游与增殖和细胞周期相关的靶基因的转录,以及细胞周期蛋白D1(cyclin D1)、细胞周期蛋白激酶4(CDK4)和pRb的蛋白质表达。以上结果表明,核EHD2与β-catenin和TCF3复合体相互作用,通过Cyclin D1-CDK4-pRb信号轴来调控食管鳞癌细胞的增殖和细胞周期进程。

植物微丝骨架动态变化的调节

由球形肌动蛋白聚合而成的微丝骨架,又称肌动蛋白纤维,它在细胞运动、细胞形态建成以及物质运输等诸多生命活动中发挥重要作用。细胞内微丝的解聚和聚合动态特性是微丝骨架行使功能的重要基础,并受到如微丝结合蛋白、金属离子、小G蛋白等各种因素的严格控制。植物细胞微丝骨架的研究虽然晚于动物细胞,但也取得了飞速发展。本文对植物细胞内微丝骨架动态变化的作用机制及一些主要调节因子的最新研究进展做一介绍。

微丝骨架调控植物特有生理活动的研究进展

微丝骨架参与了真核生物诸多重要的生理活动。真核生物的肌动蛋白均演化自同一祖先基因,在生化特性和调控机制上存在一定的相似性。动物和植物各自特异的生理活动和器官组成,动物和植物细胞中微丝骨架的存在形式、微丝结合蛋白种类及微丝动态调控机制等方面存在一定的差异。该文基于植物特有的生命活动和生理过程,重点归纳和概述了植物微丝骨架在部分植物特异生理活动中的作用机理的研究进展。

微丝骨架调控植物免疫机制的研究进展

植物病害是威胁农业生产的重要因素之一,会造成严重的粮食安全问题以及经济损失.植物对病原微生物的抵抗依赖于自身的先天免疫系统(plant innate immunity),主要包括分子模式触发免疫(pattern-triggered immunity,PTI)和效应因子触发免疫(effector-triggered immunity,ETI)两个层次.研究表明,微丝骨架在植物免疫中扮演重要角色,其通过自身动态重排来应对病原微生物的侵染,破坏宿主微丝会显著降低植物的抗病能力.本文重点介绍了植菌互作过程中的微丝骨架动态、参与调控植物免疫的微丝结合蛋白、调控微丝骨架的上游免疫信号以及微丝骨架动态在植物免疫中的生物学功能等的相关研究,并对微丝调控植物免疫的未来研究方向提出了展望.

川百合花粉管类血影蛋白的分离鉴定及功能分析

花粉管伸长是高等植物完成有性生殖的一个重要过程.研究表明,细胞骨架对花粉管的伸长有重要的调控作用,但是目前还不清楚细胞膜骨架是否也参与花粉管伸长的过程.血影蛋白是膜骨架的一个重要组分,通过双向电泳和免疫印迹等方法证明,川百合花粉管总蛋白在硝酸纤维素杂交膜上存在2个血影蛋白印迹点,分子量分别为150和105kD,等电点分别为4.54和4.39.通过提取花粉管质膜总蛋白进行SDS-PAGE和免疫印迹,发现150kD类血影蛋白位于花粉管的质膜上;通过活性电泳发现105kD类血影蛋白以210kD形式存在于花粉管胞质中,且很可能是以二聚体形式存在.通过显微注射的方法将抗人红细胞血影蛋白的抗体注入正在生长的花粉管中,花粉管的伸长明显受到抑制,表明类血影蛋白调控川百合花粉管的伸长过程.

Gelsolin肾淀粉样变性一例

钙结合微丝蛋白(gelsolin)淀粉样变性是一种罕见的家族遗传性淀粉样变。我们报道1例gelsolin肾淀粉样变性,53岁男性,蛋白尿十余年,临床表现中等量蛋白尿,肾功能正常。肾组织光镜提示刚果红染色阳性,同时免疫病理阴性,gelsolin阳性,基因测序结果为gelsolin基因NM_000177.4:c.640G>A杂合突变,提示芬兰型gelsolin淀粉样变性。该患者最终诊断为gelsolin肾淀粉样变性,系国内首次报道。