组氨酸磷酸酶在某些疾病发病中作用的研究进展

蛋白的磷酸化修饰参与调控多种生物学过程,组氨酸磷酸酶可以使含有磷酸化的组蛋白去磷酸化。组氨酸磷酸酶功能障碍会导致多种临床疾病的发生,如肿瘤、代谢性疾病等。本文分别从组氨酸磷酸酶的组成,组氨酸磷酸酶与临床疾病的联系进行简要综述,以期为疾病的预防和诊治提供新思路。

蛋白质组氨酸磷酸化修饰的调节及功能作用

组氨酸磷酸化(pHis)在原核和真核生物的生命活动中发挥重要调控作用,并与包括恶性肿瘤在内的多种病理过程相关。pHis修饰中磷酰胺键在高温和低pH下容易断裂,其高度不稳定性导致对pHis修饰的鉴定和研究进展缓慢。近年来,磷酸化蛋白质组学新技术的发展以及pHis特异性抗体的出现,推动了p His修饰蛋白底物的鉴定和功能研究。首次在哺乳动物细胞中鉴定到超过700个pHis修饰蛋白,并陆续发现黏着斑激酶(FAK)和磷酸甘油酸变位酶1(PGAM1)等蛋白质的pHis修饰能促进肿瘤发展。本文主要探讨组氨酸激酶和组氨酸磷酸酶在调控特定蛋白质pHis修饰中的关键机制及其功能,以期为pHis修饰蛋白的生物学功能研究奠定基础。

组氨酸磷酸酶LHPP是一种肿瘤抑制蛋白

【据《Nature》2018年3月报道】题：组氨酸磷酸酶LHPP是一种肿瘤抑制蛋白（作者Sravanth K H等） Sravanth等通过特异性敲除肝脏PTEN、TSCl双基因进而激活roTOR的方法构建L—dKO小鼠肝癌模型。通过对L-dKO小鼠获得的12个肿瘤组织进行蛋白质组学定量分析，发现唯一已知的组氨酸磷酸酶NMEl、NME2表达上调。然而，一种未知的LHPP蛋白在肿瘤中的表达水平却明显下调。文章旨在研究LHPP蛋白在肝癌发生发展中的作用。

非小细胞肺癌组织中lncRNA GAS5、LHPP表达与上皮间质化相关性及临床意义

目的探讨非小细胞肺癌(NSCLC)患者癌组织中长链非编码核糖核酸生长抑制特异性基因5(lncRNA GAS5)、磷酸赖氨酸磷酸组氨酸无机焦磷酸盐磷酸酶(LHPP)表达与上皮间质化(EMT)相关性及临床意义。方法收集2018年6月至2020年1月在河北北方学院附属第一医院行手术切除的NSCLC 90例患者的癌组织及癌旁组织,采用实时荧光定量聚合酶链反应检测lncRNA GAS5、LHPP和EMT相关蛋白[E-钙黏蛋白(E-Cad)、N-钙黏蛋白(N-Cad)和波形蛋白(VIM)]表达。分析NSCLC患者癌组织中lncRNA GAS5、LHPP mRNA与临床病理特征的关系,并通过Pearson相关性分析NSCLC患者癌组织中lncRNA GAS5、LHPP mRNA与EMT相关蛋白表达的相关性。采用Kaplan-Meier法绘制不同lncRNA GAS5、LHPP mRNA表达的NSCLC患者生存曲线,多因素Cox回归分析NSCLC患者预后的影响因素。结果NSCLC患者癌组织中lncRNA GAS5、LHPP mRNA、E-Cad mRNA表达低于癌旁组织,N-Cad mRNA、VIM mRNA表达高于癌旁组织,差异有统计学意义(P<0.05)。Pearson相关性分析显示,NSCLC患者癌组织中lncRNA GAS5与E-Cad mRNA表达呈正相关(r=0.724,P<0.001),与N-Cad mRNA、VIM mRNA表达呈负相关(r=-0.699、-0.689,P<0.001);lncRNA GAS5与LHPP mRNA表达呈正相关(r=0.651,P<0.001)。不同分化程度、肿瘤TNM分期、淋巴结转移的NSCLC患者癌组织中lncRNA GAS5、LHPP mRNA表达比较差异有统计学意义(P<0.05)。Kaplan-Meier生存曲线分析显示,lncRNA GAS5高表达组的3年总生存率[68.18%(30/44)]高于lncRNA GAS5低表达组的3年总生存率[36.96%(17/46)];LHPP mRNA高表达组的3年总生存率[67.39%(31/46)]高于LHPP mRNA低表达组的3年总生存率[36.36%(16/44)],差异有统计学意义(χ^(2)=10.274、10.322,P<0.05)。低分化、肿瘤TNM分期Ⅲ期、有淋巴结转移为NSCLC患者死亡的独立危险因素,lncRNA GAS5≥1.32、LHPP mRNA≥1.12为独立保护因素(P<0.05)。结论NSCLC患者癌组织中lncRNA GAS5、LHPP mRNA低表达,与EMT相关蛋白表达、分化程度、肿瘤TNM分期、淋巴结转移和预后有关,可能成为NSCLC诊治的新靶点。

组氨酸磷酸酶蛋白14对肺癌细胞皮下移植瘤生长及信号转导与转录因子3磷酸化水平的影响

目的探讨组氨酸磷酸酶蛋白(PHP)14对肺癌细胞皮下移植瘤生长及信号转导与转录因子(STAT)3磷酸化水平的影响。方法在肺癌细胞A549中转染PHP14小干扰核糖核酸(siRNA)1质粒和PHP14 siRNA2质粒,以实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)和Western印迹法测定转染后细胞中PHP14表达。以噻唑蓝(MTT)法测定转染后24 h、48 h、72 h的细胞OD值。将沉默PHP14后的肺癌细胞种植到裸鼠皮下,7 d、14 d、21 d、28 d测定肿瘤体积,28 d检测肿瘤重量,Western印迹法检测肿瘤组织中STAT3、磷酸化(p)-STAT3、p38丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)、p-p38MAPK蛋白水平。结果 PHP14的siRNA1和siRNA2均能够抑制肺癌细胞中PHP14的表达和转录,并且siRNA1的干扰效率更好(P<0.05)。沉默PHP14后的肺癌细胞在24 h、48 h、72 h的OD值均显著低于正常细胞(P<0.05)。沉默PHP14后的肺癌细胞接种到裸鼠皮下后7 d、14 d、21 d、28 d的移植瘤体积均显著低于正常细胞,肿瘤重量显著低于正常细胞(P<0.05)。沉默PHP14可以显著减少肺癌细胞皮下移植瘤中STAT3磷酸化水平,显著提高p38MAPK磷酸化水平。结论沉默PHP14可以抑制肺癌细胞体外增殖能力,抑制细胞皮下移植瘤的生长,减少移植瘤中STAT3的磷酸化,促进移植瘤中p38MAPK的磷酸化。

LHPP通过调控NOX2/SHP2通路活性抑制结直肠癌的增殖、侵袭和转移

目的探讨组氨酸磷酸酶(LHPP)通过氧化应激通路对结直肠癌增殖、侵袭和迁移的影响,并初步阐明其作用机制。方法使用Liposome3000进行细胞转染操作。将质粒OE-NC、OE-LHPP和寡核苷酸片段si-NC、si-LHPP分别转染进SW480细胞中,通过Western Blot检测LHPP、NOX2、p-SHP2的蛋白表达量;将质粒OE-NC、OE-LHPP组转染进SW480细胞中并同时使用NCA刺激,通过Western Blot检测NOX2、p-SHP2、p-PI3K、p-ERK1/2、MMP-9、Cyclin D1的蛋白表达量;将质粒OE-NC、OE-LHPP转染进SW480和SW620细胞中,并同时使用NAC刺激,通过划痕实验检测细胞的迁移距离,Transwell实验检测通过孔的细胞数量,克隆形成实验检测细胞的增殖能力。结果SW480细胞中OE-LHPP组LHPP和NOX2蛋白表达水平明显高于OE-NC组(P<0.05),但p-SHP2蛋白表达水平明显低于OE-NC组(P<0.01);SW480细胞中si-Si-LHPP组LHPP和NOX2蛋白表达水平明显低于OE-NC组(P<0.01),但p-SHP2蛋白表达水平明显高于si-NC组。与OE-NC组相比,SW480细胞中OE-LHPP的NOX2蛋白表达水平明显升高(P<0.01),但p-SHP2、p-PI3K、p-ERK1/2、MMP-9、Cyclin D1蛋白表达水平明显降低(P<0.01),SW480和SW680细胞迁移距离缩短、穿过孔的细胞数量减少和细胞克隆形成数量减少;加入NAC干预后,消除了SW480和SW680细胞中OE-NC组和OE-LHPP组在NOX2、p-SHP2、p-PI3K、p-ERK1/2、MMP-9、Cyclin D1的差异,也消除了细胞划痕、细胞侵袭和细胞增殖的差异。结论LHPP通过促进氧化应激抑制SHP2、PI3K和ERK通路活性进而抑制结直肠癌细胞的增殖、侵袭和迁移的影响进而缓解结直肠癌的进展。

蛋白组氨酸磷酸酶研究进展

主要概括磷酸酶的种类,原核细胞磷酸组氨酸生物功能及调控,哺乳动物组氨酸残基磷酸化、去磷酸化,以及组氨酸磷酸酶及其底物的最新研究进展.信号转导在生长发育及细胞功能中起极其重要的作用.无论在原核还是真核细胞,蛋白质磷酸化是细胞内信号转导的关键机制.研究最多的可逆的真核蛋白磷酸化,主要发生在含有羟基的丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸残基上.不同的激酶和磷酸酶受不同机制的调节,而调节过程中出现的差异是人类很多疾病的潜在基础.与大量有关羟基磷酸化氨基酸的报道相比,有关氨基磷酸化氨基酸的报道甚少.据估计,自然界中存在的磷酸组氨酸比磷酸酪氨酸多10￣100倍,但不如磷酸丝氨酸丰富.虽然对脊椎动物蛋白质中存在磷酸组氨酸的认识可以追溯到20世纪60年代初,但由于研究手段的限制,至今对脊椎动物蛋白组氨酸激酶及组氨酸磷酸酶的结构及功能知之甚少.但是,近几年的研究有突破性的发现,克隆和重组表达哺乳动物组氨酸磷酸酶为研究氨基磷酸化氨基酸的生物功能翻开新的一章.

微小RNA-766-5p通过调控组氨酸磷酸酶基因表达影响胃癌细胞增殖和放射敏感性

目的研究微小RNA(miR)-766-5p对人胃腺癌细胞(AGS)细胞增殖和放射敏感性的影响及潜在作用机制。方法以胃上皮细胞GES-1为对照,实时荧光定量逆转录聚合酶链式反应(qRT-PCR)检测胃癌细胞系AGS、MGC803、MKN-28和SGC-7901中组氨酸磷酸酶(LHPP)mRNA和miR-766-5p的表达,AGS细胞转染anti-miR-766-5p,确定抑制miR-766-5p表达对细胞的影响,克隆形成实验检测不同放射剂量处理后细胞存活分数,四甲基偶氮唑盐比色法(MTT)测定AGS细胞存活率,蛋白质印迹法(Westernblotting)检测细胞中LHPP、细胞周期蛋白D1(CyclinD1)和γ-H2AX蛋白表达,双荧光素酶报告系统验证miR-766-5p和LHPP的调控关系。结果与GES-1相比,miR-766-5p在胃癌细胞系AGS、MGC803、MKN-28和SGC-7901表达量升高[(3.30±0.24)、(2.89±0.19)、(2.05±0.21)、(1.99±0.19)比(1.00±0.10),P<0.05],LHPPmRNA[(0.85±0.09)、(1.01±0.11)、(0.75±0.08)、(0.99±0.10)比(4.46±0.25)]、蛋白表达量[(0.45±0.05)、(0.35±0.05)、(0.30±0.04)、(0.46±0.05)比(1.08±0.12)]降低(P<0.05);抑制miR-766-5p表达可抑制胃癌AGS细胞增殖并增强细胞的放射敏感性;miR-766-5p靶向负调控LHPP的表达;敲减LHPP可逆转anti-miR-766-5p对AGS细胞增殖和放射敏感性的作用。结论miR-766-5p通过靶向促进LHPP表达增强胃癌AGS细胞的放射敏感性并抑制癌细胞增殖。miR-766-5p有望成为胃癌临床放射增敏靶点。

磷酸赖氨酸磷酸组氨酸无机焦磷酸盐磷酸酶在肿瘤中作用的研究进展

磷酸赖氨酸磷酸组氨酸无机焦磷酸盐磷酸酶(LHPP)是调控组氨酸去磷酸化的重要的酶,主要在肝、脑、肾组织中表达,其与组氨酸激酶共同调控组氨酸残基的磷酸化与去磷酸化,该酶的缺失可破坏组氨酸残基的磷酸化与去磷酸化的平衡,导致PI3K/Akt、Wnt/β-catenin等一系列信号通路的异常活化,进而引起细胞周期蛋白、凋亡蛋白的异常,促进肿瘤的发生发展。LHPP对于肿瘤患者的早期筛查、早期诊断和治疗及预后具有重要意义,并有望成为患者个体化治疗的新治疗靶点和预后指标。本综述在以往文献研究的基础上,对LHPP在肝癌、胶质瘤、肾癌等部分肿瘤中的作用的研究进展进行了总结,旨在为LHPP在肿瘤中未来的研究方向和应用提供参考。

组氨酸激酶和组氨酸磷酸酶在肿瘤中的作用

蛋白磷酸化修饰是最常见、最重要的蛋白质翻译后修饰方式。磷酸化修饰在细胞的增殖、分化、发育和代谢等生物学过程中发挥了重要的调控功能,与肿瘤的发生和发展也密切相关。蛋白激酶和磷酸酶对蛋白磷酸化修饰具有普遍的开/关调控作用。真核生物的蛋白磷酸化主要发生在丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸残基,他们在肿瘤发生和发展中的作用已经得到了广泛的研究。但关于组氨酸磷酸化的研究受限于质谱分析和富集技术的发展研究较少。近年来,随着相关技术的快速发展和新的组氨酸磷酸酶的发现,使得研究人员越来越多关注到组氨酸磷酸化在肿瘤中的作用。因此,本文旨在对组氨酸磷酸化调控相关的组氨酸激酶和组氨酸磷酸酶在肿瘤中的作用作一综述。

全反式维甲酸诱导小鼠碱性磷酸酶基因启动子区染色体重构

背景:碱性磷酸酶基因是成骨细胞分化和骨形成的重要标志。在C3H10T1/2细胞中,全反式维甲酸可通过核受体上调小鼠碱性磷酸酶的表达,与MAPK通路无关。目的:从染色体结构调控方面揭示全反式维甲酸上调碱性磷酸酶表达的分子机制。方法:10-6mol/L全反式维甲酸处理C3H10T1/2细胞0,1,6,12h,DNA酶Ⅰ超敏感实验确定全反式维甲酸调控区域的位置,染色质免疫共沉淀实验检验全反式维甲酸处理细胞后一系列转录相关因子与全反式维甲酸调控区域结合的量效关系以及时相分布。结果与结论:DNA聚合酶Ⅰ超敏感实验表明,小鼠碱性磷酸酶启动子转录起始位点上游约520bp附近为潜在的全反式维甲酸调控区域;染色质免疫共沉淀实验表明,全反式维甲酸对小鼠碱性磷酸酶的上调作用是通过一系列转录相关因子的时序性共同作用来实现。表明全反式维甲酸诱导小鼠碱性磷酸酶基因转录的过程中伴随着染色质重构和组蛋白的修饰作用。

LHPP在消化系统肿瘤中的研究进展

磷酸赖氨酸磷酸组氨酸无机焦磷酸盐磷酸酶(LHPP)是一种组氨酸磷酸酶,在肿瘤的进展和转移中发挥着重要作用。最近研究表明LHPP在肝细胞癌(HCC)、肝内胆管细胞癌(ICC)、结直肠癌(CRC)、胰腺癌及胃癌等消化系统肿瘤中发挥着抑癌作用。LHPP在肿瘤组织和细胞中低表达,而低表达的患者预后较差。因其在肿瘤患者中潜在的治疗价值,LHPP有望成为患者治疗的新靶点。该文对LHPP在消化系统肿瘤中生物学功能及作用机制进行综述,以期为治疗消化系统肿瘤提供理论依据。

含有机配体的活性双过氧钒配合物与组氨酸的相互作用研究

在合成和表征了 4种具有较强生物活性双过氧钒配合物K3 [VO(O2 ) 2 (ox) ]·2H2 O ,Na[VO(O2 ) 2 (bipy) ]·5H2 O ,K[VO(O2 ) 2 (phen) ]·3H2 O和K2 [VO(O2 ) 2 (pic) ]·2H2 O [分别缩写为pV(ox) ,pV(bipy) ,pV(phen)和pV(pic) ,其中ox为草酸根 ,bipy为 2 ,2′ 联吡啶 ,phen为邻菲咯啉 ,pic为 2 羧酸吡啶负离子 ]的基础上 ,利用多种NMR技术和电喷雾质谱 (ESI MS)研究了这 4种含有机配体双过氧钒配合物与组氨酸 (His)在溶液中的相互作用以及反应物浓度、时间、pH等对相互作用体系的影响 .51VNMR跟踪监测的结果表明 :双过氧钒配合物pV(ox)和pV(pic)与His在中性水溶液中存在强配位相互作用 ,而pV(bipy)和pV(phen)与His在中性水溶液中无明显作用 .我们还利用谱学方法确定了pV(ox)和His相互作用后所生成产物是pV(ox)分别与His咪唑基上的 3 N和 1

组氨酸磷酸酶LHPP对胰腺癌预后的影响

目的观察组氨酸磷酸酶LHPP的表达对胰腺癌预后的影响.方法收集99例胰腺癌术后患者癌组织及癌旁组织病理切片,应用组织芯片免疫组织化学技术检测癌组织及癌旁组织中LHPP表达水平,收集患者的临床病理特征,统计LHPP的表达水平与胰腺癌术后患者临床病理特征及预后的关系.应用x2检验比较癌组织与癌旁组织LHPP表达强度是否有差异,分析胰腺癌患者的临床病理因素与LHPP表达高低的相关性.用Kaplan-Meier法和Log-rank法行生存时间分析.使用Graphpad prism 6.0软件绘制生存曲线.结果 LHPP在胰腺癌组织中表达水平低于癌旁组织(x2=19.841,P<0.05),其表达与病理分级(x2=6.386,P<0.05)、美国癌症分期委员会(AJCC)分期(x2=4.608,P<0.05)和短期死亡(x2=6.832,P<0.01)相关.LHPP表达水平与胰腺癌患者预后相关(x2=11.342,P<0.05),表达越高生存期越长.LHPP表达(P<0.05)、病理分级(P<0.01)和N分期(P<0.01)为影响胰腺癌患者预后的独立影响因素.结论 LHPP表达是胰腺癌预后的独立危险因素,高表达者预后较好.

组氨酸磷酸酶在肿瘤中的研究进展

组氨酸磷酸酶可对含有磷酸组氨酸的蛋白质发挥去磷酸化作用,目前发现三种组氨酸磷酸酶,分别为PHPT1、LHPP和PGAM5。在大多数细胞信号转导通路中组氨酸磷酸酶起着至关重要的作用,它们的功能障碍与包括癌症在内的许多疾病都有关联。可作为一种生物标记物,为疾病的诊断与治疗提供新的思路与治疗靶点。

FHIT和PTEN在前列腺腺癌中的表达及其意义

目的:探讨脆性组氨酸三联体(FHIT)、磷酸酶和张力蛋白同源基因(PTEN)在前列腺腺癌中的表达及其意义。方法:应用免疫组化PV-6000法对85例前列腺腺癌及30例良性前列腺增生(BPH)标本进行FHIT、PTEN检测。结果:FHIT、PTEN在前列腺腺癌组织中阳性表达率分别为34.1%、42.4%;在前列腺结节性增生组织中阳性表达率分别为96.7%、90.0%。前列腺腺癌组织中FHIT、PTEN阳性表达明显低于BPH,差异具有统计学意义(P<0.01)。FHIT、PTEN在前列腺腺癌Gleason分级为高分化组内阳性表达率分别为44.4%、55.6%;中分化组内阳性表达率分别为38.9%、44.4%;低分化组内阳性表达率分别为25.0%、37.5%。FHIT、PTEN阳性表达率在前列腺腺癌高分化、中分化、低分化组别之间有差异,差异亦有统计学意义(P<0.05)。前列腺腺癌组织中FHIT的表达与PTEN的表达无明显相关性(P>0.05)。结论:FHIT和PTEN在前列腺腺癌发生、发展、浸润的过程可能发挥了一定作用。

HA-PIPP^(H557A)对小鼠受精卵卵裂的影响

目的研究脯氨酸丰富的肌醇多磷酸5-磷酸酶(PIPP)在组氨酸557位点突变为丙氨酸时PIPPH557A对小鼠受精卵卵裂的调节作用。方法将HA-PIPPH557A重组质粒转染到小鼠受精卵中,用免疫荧光染色法检测HA-PIPPH557A对小鼠受精卵卵裂的影响。然后使用相差显微镜观察并计数HA-PIPPH557A对受精卵卵裂率的影响。结果 HA-PIPPH557A在小鼠受精卵的有丝分裂过程中对卵裂的调节与PIPP的作用相反。并且他们之间的比较具有显著意义(P<0.001)。结论 PIPPH557A在小鼠受精卵中通过调节PIPP的活性作用干扰受精卵卵裂。

PTEN基因和FHIT基因在膀胱尿路上皮癌中的表达和意义

目的探讨磷酸酶和张力蛋白同源(phosphatase and tensin homolog,PTEN)基因及脆性组氨酸三联体(fragile histindine triad,FHIT)基因在膀胱尿路上皮癌组织中的表达水平及临床意义。方法采用免疫组织化学S-P法检测14例正常膀胱黏膜及37例膀胱尿路上皮癌组织中的PTEN及FHIT基因的表达水平。结果在14例正常膀胱组织中PTEN与FHIT基因均表达阳性或强阳性。在37例膀胱尿路上皮癌组织中PTEN基因阳性表达率为56.8%(21/37),其中阳性9例,强阳性12例,FHIT基因阳性表达率为48.6%(18/37),其中阳性8例,强阳性10例。随着肿瘤分期、分级的增加PTEN和FHIT基因表达均显著减少;PTEN基因的表达与FHIT基因的表达呈正相关(P<0.01)。结论PTEN与FHIT基因可能成为估计膀胱尿路上皮癌恶性程度及肿瘤侵袭性的一项有用的指标,联合检测PTEN和FHIT基因在膀胱尿路上皮癌中的表达,有助于对膀胱肿瘤的细胞分化程度及诊断做出正确评价。

蛋白质组氨酸磷酸化研究进展

蛋白质磷酸化是一种可逆的翻译后修饰,这种翻译后修饰可以改变蛋白质的构象,进而使蛋白质活化或者失活。组氨酸磷酸化在细胞信号传导过程中发挥着重要作用,且组氨酸磷酸化与人类某些疾病密切相关,然而,由于组氨酸磷酸化含有P-N键,具备不稳定性,有关于组氨酸磷酸化的报道远远少于其它磷酸化的报道。本综述系统的总结了组氨酸磷酸化在生物学过程中的作用,以及近些年取得的重要研究进展,以期对深入研究组氨酸磷酸化提供理论参考。

全新的肿瘤抑制蛋白可阻止癌细胞在肝脏组织中扩散

这种全新的肿瘤抑制蛋白“LHPP”是一种组氨酸磷酸酶（Histidine phosphatase），由巴塞尔大学生物研究中心的Michael N Hall教授带领团队发现。他们希望，以LHPP蛋白为标志物可以改善肝癌的诊疗，特别是肝细胞癌（HCC）。