核骨架与细胞骨架的连接体复合体在核纤层蛋白病中的研究进展

核骨架与细胞骨架的连接体(LINC)广泛存在于真核生物中,是建立核膜内外联系的重要复合体。LINC复合体具有维持细胞核形态与定位、传导核骨架与细胞骨架之间机械力、调节基因表达等作用。人肌肉细胞中的LINC复合体若发生缺陷,不仅会造成细胞核的固定、迁移等细胞层面的活动失常,还会由于肌肉细胞内部结构松散使机械力无法正常传导,从而导致Emery-Dreifuss肌营养不良综合征、扩张型心肌病和遗传性运动感觉神经病变等疾病。然而,目前对于这些疾病仍缺乏有效的治疗方法,因此亟须深入研究LINC复合体的功能与致病机制。

LINC复合体的结构、与细胞骨架的连接及其对细胞功能调控作用研究进展

核骨架—细胞骨架连接物(LINC)复合体是从酵母到人类高度保守的跨膜蛋白复合体,是定位于核膜上连接胞质骨架与胞核骨架的桥梁,在机械力传导至细胞核过程中发挥重要作用。LINC复合体主要由定位于内核膜的SUN(Sad1、UNC-84)结构域蛋白和外核膜的KASH(Klarsicht、ANC-1、Syne homology)结构域蛋白组成,这两种结构域蛋白间稳定的相互作用是其发挥生物功能的结构基础。LINC复合体借助KASH结构域蛋白与胞质骨架中的肌动蛋白、微管和中间丝连接,借助SUN结构域蛋白可与核孔复合体蛋白、核纤层蛋白、核纤层结合蛋白以及染色质结合。细胞受到机械力刺激时,LINC复合体借由其自身跨核膜结构,在胞质骨架与胞核骨架及染色质之间建立物理连接,确保机械力由胞质传递至细胞核,进而直接或间接地发挥细胞功能调控作用,可以影响细胞核的形态和迁移,调控减数分裂期染色体功能和DNA损伤修复过程,并通过多种方式影响基因表达。

细胞核生物力学研究进展

细胞核是细胞内最大、刚度最高的细胞器,也是遗传信息储存、复制和转录的中心场所,在生命活动调节方面发挥关键作用.研究表明,生物力学因素在细胞核结构和功能的动态变化调控中至关重要.核骨架蛋白和核孔复合体作为细胞核典型的力学响应组分,在维持细胞核形态结构的同时将细胞骨架传递而来的力呈递至染色质,进而影响染色质构象、基因表达等一系列细胞核相关活动,调控细胞功能.细胞核及其组分对应力信号的感知和转导已成为生物力学研究的前沿热点之一.为更深入地认识生理和病理状态下细胞核的力学特性,揭示其在细胞命运决定中的作用和机制,本文总结了细胞核生物力学相关的研究进展,重点介绍了细胞核骨架、核孔复合体和染色质的物理结构、力学响应过程、各组分的相互作用以及用于细胞核生物力学研究的技术进展,最后总结了细胞核与早衰综合症、神经退行性疾病和心血管疾病的关系,并对细胞核生物力学未来发展进行了展望.

LINC复合体与细胞内机械力传导

细胞作为力学感受器,可以感知、传递施加在其表面的机械力并调整自身力学性能,维持自身稳定。机械力从细胞表面或细胞质传递到细胞核依赖于完整的细胞骨架系统,该系统包括细胞质骨架和细胞核骨架两部分,而LINC复合体则是两者实现机械连接的桥梁,因此其在细胞内机械力传导中发挥着重要作用。综述LINC复合体传导机械力的结构基础和机械力传导引起的细胞核形态、转录因子的出入核以及染色质的空间构象的改变,为进一步探讨LINC复合体在细胞机械力传导过程中的作用及其对基因表达的影响奠定基础。

Arp2/3复合体在细胞运动以及肿瘤转移中机制的研究进展

Arp2/3复合体是一个主要的肌动蛋白组装成核剂,能够促进微丝的核化,从而促进细胞内肌动蛋白单体装配形成微丝,这在细胞运动等多种与肌动蛋白细胞骨架相关生理活动中具有重要作用,最近研究发现,Arp亚基基因在肿瘤内异常表达,研究其与肿瘤之间的关系在肿瘤早期诊断和基因治疗方面有重要的理论指导意义。本文综述了近年来有关Arp2/3复合体的分子结构,功能特点以及在肿瘤中作用等相关的研究,为Arp2/3复合体的进一步研究提供一定的参考。

流体剪切应力对骨细胞分子活动的影响

机械应力在骨的生长、重建过程中起着十分重要的作用。应力刺激作用于骨组织后对应力感受细胞(骨细胞、成骨细胞)产生牵张应力及流体剪切应力(FSS)刺激,进而影响细胞内相关基因的表达,在此过程中流体剪切应力占主导作用。目前FSS引起骨细胞分子活动的具体机制还不明确,细胞膜上的应力敏感离子通道、整合素-细胞骨架复合体以及缝隙连接/CX43半通道结构可能在力学信号转导过程中起重要作用,它们可能通过促分裂原活化蛋白激酶(Mitogen- activated protein kinase,MAPK)通路、蛋白激酶A/蛋白激酶C(PKA/PKC)通路、核因子κB(NFκB)通路、RhoA/Rho-激酶(RohA-dependent kinase,ROCK)通路以及Ca^(2+)通路起作用,最终影响细胞生长因子、转录因子以及成骨相关基质蛋白的表达。FSS影响骨细胞分子活动的应力传导以及信号转导的确切机制仍需要进一步阐明。

E钙粘蛋白-环连蛋白复合体与肿瘤

E钙粘蛋白 环连蛋白复合体不仅介导细胞间粘附 ,还直接或间接参与细胞核及细胞骨架的信号传导。其中一种或几种分子 ,如E 钙粘蛋白、β 环连蛋白等的异常 ,可能是导致肿瘤发生、发展和转移的原因之一。现综述近年来E钙粘蛋白 环连蛋白复合体在肿瘤中研究进展。

LINC复合体在哺乳动物中的功能

核骨架与细胞骨架的连接体(LINC)是真核生物中贯穿细胞核膜的蛋白复合体,目前已在多种模式生物中被发现。LINC复合体是建立细胞核骨架与细胞骨架联系的桥梁,目前被发现在细胞迁移、机械力传导、维持稳态等多种细胞活动中起重要作用。本文就LINC复合体在哺乳动物中的各项功能予以综述,以期为人类中的相关研究提供理论依据和线索。

细胞骨架系统调控分泌囊泡与质膜互作的研究进展

胞吐作用是真核生物最基本的细胞活动之一,广泛参与了有机体内的多种生理过程.Exocyst复合体介导的分泌囊泡在质膜的定向栓系以及SNARE(soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor attachment protein receptor)蛋白介导的分泌囊泡与质膜的融合过程是胞吐作用的关键步骤,有众多调控因子参与其中.已有的研究表明,细胞骨架的时空动态分布与分泌囊泡在质膜的栓系和融合具有紧密的互作调控关系:一方面,细胞骨架为分泌囊泡在质膜的栓系和融合提供了重要的动力来源;另一方面,栓系和融合相关的调节因子也可以影响细胞骨架的动态结构.深入探究真核细胞中细胞骨架在分泌囊泡与质膜栓系和融合过程中的作用和调控机理,对于理解包括胞吐作用在内的各种细胞生理活动具有重要的科学意义.本文对分泌囊泡在质膜栓系和融合的动态过程进行了系统性的综述,并着重关注了细胞骨架在这两个过程中的调控作用.

肌动蛋白相关蛋白2/3复合体的研究进展

细胞骨架在维持细胞形态、承受外力及保持细胞内部结构的有序性方面起重要作用,同时参与许多重要的生命活动,其主要由微管、微丝及中间丝组成。微丝作为细胞骨架的主要成分之一,在细胞的多种功能中扮演着重要角色。肌动蛋白单体一个接一个连成一串肌动蛋白链,两串这样的肌动蛋白链互相缠绕扭曲成一股微丝,微丝能被组装和去组装。微丝的组装先需要“核化”,即几个单体首先聚合,其他单体再与之结合成更大的多聚体。

白内障发病机制的分子学研究进展

通过白内障在分子学方面的研究进展 ,包括生物大分子、氧自由基、细胞骨架、膜复合体、离子与酶等在白内障发病机制中的转变与联系 。

STED超分辨光学显微镜

主要技术与性能指标,横向分辨率:50 nm(488 nm波长激发,592 nm损耗,可定制应用波长),快速及高精度双重扫描成像模式,主要应用,生物医学研究领域,代表性应用成果,对癫痫患者颞叶脑组织、海马脑组织,细胞骨架,核孔复合体等成像。

结节性硬化症的遗传和病理发生机制

1880年,法国医生D.M.Bourneville报道了一例从3岁起经常出现癫闇发作,并且在颜面、鼻、额部、面颊出现斑疹的女孩,这位女孩在15岁时死亡.