蛋氨酸亚砜还原酶A在结肠癌组织中表达及其意义

目的探讨结肠癌细胞中蛋氨酸亚砜还原酶A（methioninesulfoxidereductaseA，MsrA）mRNA表达量及细胞内活性氧（reactiveoxygenspecies，ROS）水平，探讨不同组织学分级的结肠癌细胞MsrAmR—NA表达量。方法通过RT．PCR法检测结肠癌细胞以及不同组织学分级的结肠癌细胞MsrAmRNA表达量；通过2’，7’-二氯荧光素双醋酸盐法（DCFH．DA）检测其细胞内反应氧水平。结果结肠癌细胞内ROS荧光度为350．2±6．3；明显高于正常结肠细胞（134．3±15．6），二者差异有统计学意义（P〈0．05）。结肠癌细胞MsrAmRNA表达量为1．27±0．32，明显低于正常结肠细胞（0．62±0．27），差异有统计学意义（P〈0．05）。组织学I级结肠癌细胞MsrAmRNA表达量为0．93±0．26，明显高于组织学Ⅱ级结肠癌细胞MsrA（0．35±0．29）及组织学Ⅲ级结肠癌细胞MsrAmRNA表达量（0．32±0．20），差异均有统计学意义（P〈0．05）。组织学Ⅱ级结肠癌细胞与组织学Ⅲ级结肠癌细胞MsrAmRNA表达量无显著性差异（P〉0．05）。结论MsrA可能通过调控细胞内反应氧水平参与结肠癌细胞分化。

蛋氨酸亚砜／蛋氨酸亚砜还原酶荧光检测研究进展

蛋白质蛋氨酸亚砜化是一种重要的氧化还原依赖的蛋白质翻译后修饰,不仅是氧化应激的重要标志物之一,也是一种蛋白质功能调控开关可影响活性氧信号转导,与一系列疾病尤其是神经退行性疾病的发生发展密切相关。在许多生物体中,蛋氨酸亚砜还原酶是目前已经发现的唯一能将蛋白质蛋氨酸亚砜还原为蛋氨酸的物质,可以修复氧化损伤蛋白,恢复蛋白质功能,调控细胞氧还平衡,对相关疾病的治疗具有非常重要的意义。本文重点介绍蛋氨酸亚砜和蛋氨酸亚砜还原酶的结构和催化机理,综述蛋氨酸亚砜和蛋氨酸亚砜还原酶荧光探针的部分研究进展,对该领域的研究前景进行展望。

蛋氨酸亚砜还原酶的结构特征及与神经退行性疾病的关系

蛋氨酸易被氧化为蛋氨酸亚砜,使生物体中氧化还原平衡失调,诱发各种疾病.蛋氨酸亚砜还原酶(Msrs)能将蛋氨酸亚砜还原成蛋氨酸,恢复蛋白的结构与功能,对调控多种氧化应激相关疾病具有重要作用.本文结合本课题组的研究结果,介绍了Msrs的分类进化、结构特征、催化机理和基因工程表达;综述了Msrs与衰老、帕金森病和阿尔茨海默病的关系,以探讨有关Msrs研究的发展方向和应用前景.

梅毒螺旋体蛋氨酸亚砜还原酶的原核表达、纯化及其抗氧化功能研究

目的原核表达、纯化梅毒螺旋体(Treponema pallidum)蛋氨酸亚砜还原酶(Methionine sulfoxide reductase,Msr)并测定其抗氧化功能。方法将TpMsr基因连接到表达载体pET28a,构建重组质粒pET28a-TpMsr,热激法将其转化大肠埃希菌BL21(DE3)得到重组菌BL/pET28a-TpMsr,IPTG诱导重组TpMsr蛋白表达。利用镍柱亲和层析纯化目的蛋白,采用比色法测定Tp Msr蛋白的酶活性。采用菌落计数法测定重组大肠埃希菌在H2O2胁迫下的存活率。结果成功构建重组质粒pET28a-TpMsr,转化大肠埃希菌BL21(DE3)后高效表达分子质量单位(Mr)约34.8×103的TpMsr,经Ni 2+柱亲和层析纯化得到高纯度的重组TpMsr蛋白。该蛋白能将蛋氨酸亚枫还原为蛋氨酸,且能赋予大肠埃希菌抵抗氧化应激的能力。结论构建的重组质粒pET28a-TpMsr能表达TpMsr蛋白。该蛋白具有抗氧化功能,为研究梅毒螺旋体的抗氧化机制提供了实验依据。

蛋氨酸亚砜还原酶及其在白内障发生发展中的作用

蛋氨酸(Met)是生物体内很容易被氧化的氨基酸之一,氧化应激条件下,生成S型和R型蛋氨酸亚砜(MetO),晶状体蛋白中MetO的增加与晶状体老化和白内障形成相关。生物体内存在着两种不同的蛋氨酸亚砜还原酶(Msr),即MsrA和B,分别能特异性地作用于自由或结合在蛋白质中的S-MetO和R-MetO,将MetO修复为Met,从而避免了蛋白质结构和功能的改变。在哺乳动物中,MsrA以单基因形式存在,而MsrB有3种异构体,分别为MsrB1,MsrB2和MsrB3,其中MsrB1是一个硒蛋白,又被称为硒蛋白R(SelR)。本文介绍了Msrs的基因表达、分布和亚细胞定位,比较了MsrA和MsrBs蛋白结构和催化机制的异同,讨论了晶状体蛋白Met残基的氧化与白内障形成和发展的关系。现有的这些研究结果表明Msrs作为一类特异性的抗氧化还原酶,通过对MetO的修复,在抑制晶状体的损伤方面发挥重要作用。此外,MsrB1作为一个硒蛋白受机体硒水平的调节,因此,通过补硒保持晶状体适当的硒浓度以维持MsrB1的活性,对白内障的形成和发展可能具有一定的预防作用。

蛋氨酸亚砜还原酶B1在糖尿病小鼠肾脏中的表达变化及其与氧化应激的关系

目的探讨链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病小鼠肾组织中蛋氨酸亚砜还原酶B1(MsrB1)的表达变化及其与氧化应激的关系。方法将10周龄雄性C57BL/6小鼠随机分为4组:正常对照组(NC组)、单侧肾切除组(UX组)、STZ组和单侧肾切除加STZ组(STZ-UX组)。模型制备后第8周末,免疫组化法检测MsrB1在肾组织中的表达和分布;实时定量PCR、Western blotting检测MsrB1 mRNA及蛋白水平的变化;通过丙二醛(MDA)、蛋白羰基(PC)和总巯基(TSH)测试盒检测氧化损伤情况。结果 MsrB1表达于小鼠肾小管上皮细胞的细胞核和细胞质。与NC组相比,STZ组和STZ-UX组MsrB1表达量和TSH含量减少(P<0.05),而MDA、PC含量增加(P<0.05),且STZ-UX组比STZ组变化更明显;UX组没有明显改变(P>0.05)。相关性分析结果显示,STZ组和STZ-UX组MsrB1蛋白表达与MDA和PC呈负相关(P<0.05),与TSH含量呈正相关(P<0.05)。结论在STZ诱导的糖尿病小鼠肾组织中,MsrB1表达明显减少,这种变化可能参与了糖尿病肾病(DN)氧化应激的发生。

蛋氨酸亚砜还原酶荧光探针的设计及应用

蛋氨酸亚砜还原酶(Msr)是一类很好的抗氧化酶和蛋白修复酶,在生物体氧化还原体系中扮演着重要的角色.本文依据其反应特异性及分子探针发光机制,设计合成了可用于检测蛋氨酸亚砜还原酶活性的探针Msr-TFMCM,并详细研究了其与Msrs的相互作用及反应机理.在此基础上,将Msr-TFMCM进一步用于活细胞内Msrs活性的可视化检测.在培养的细胞中预先加入Msrs的底物蛋氨酸亚砜可以显著抑制荧光信号,说明了探针可以实现对Msrs的专一性检测.

肺炎支原体Msr B经MAPK/NF-κB通路抑制脂质相关膜蛋白诱生促炎细胞因子

蛋氨酸亚砜还原酶B(methionine sulfoxide reductase, MsrB)是一种重要的氧化还原蛋白。该文探究了肺炎支原体(Mycoplasma pneumoniae, Mp) MsrB对Mp脂质相关膜蛋白(lipidassociated membrane proteins, LAMPs)刺激的人髓系白血病单核细胞(THP-1细胞)分泌促炎细胞因子肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白细胞介素1β(IL-1β)的调节及相关信号通路,以进一步了解Mp的免疫逃避机制。论文构建了pET28a(+)-msr B重组质粒,诱导表达、鉴定、纯化重组蛋白(rMsrB)并制备了多克隆抗体;Western blot检测MsrB、TLR1、TLR2、TLR6和MyD88蛋白表达水平及NF-κB p65、P38、ERK和JNK的总蛋白和磷酸化蛋白水平;间接免疫荧光分析NF-κB核转位;ELISA测定TNF-α和IL-1β分泌水平。结果显示Msr B可表达于Mp胞质和胞膜。rMsrB预处理可抑制LAMPs刺激的THP-1细胞合成TNF-α和IL-1β。Mp rMsrB可抑制LAMPs刺激的THP-1细胞表达TLR2、MyD88、p-ERK、p-JNK、p-p38和p-p65,并抑制NF-κB的核转位。抑制NF-κB、P38、ERK和JNK表达后,rMsrB可进一步抑制LAMPs刺激的THP-1细胞产生TNF-α和IL-1β。综上, Mp MsrB经MAPK/NF-κB信号通路抑制LAMPs刺激的THP-1细胞分泌TNF-α和IL-1β。

MsrB1基因对H2O2诱导的人晶状体上皮细胞凋亡的保护作用

背景 氧化应激被认为是年龄相关性白内障发生的主要因素之一,研究表明蛋氨酸亚砜还原酶B1（MsrB1）对于保护晶状体细胞抵抗氧化应激具有重要作用,然而,MsrB1基因沉默对H2O2诱导的人晶状体上皮细胞（LECs）的凋亡影响的机制尚不十分清楚.目的 探讨MsrB1基因沉默对H2O2诱导的人LECs凋亡及其细胞周期分布的影响.方法人LECs细胞系SRA01/04在DMEM中进行培养,不同浓度的H2O2（200、400、600、800和1 000μmol/L）加入培养基分别处理细胞12、24和36 h以选择最适浓度和作用时间.细胞分为正常对照组、MsrB1 siRNA转染组（将MsrB1 siRNA Lipofectamine 2000质粒转染入LECs）、H2O2诱导组（200μmol/L作用LECs 24 h）和MsrB1 siRNA转染联合H2O2诱导组（转染MsrB1 siRNA脂质质粒后用H2O2处理细胞）.采用MTT法检测不同浓度H2O2诱导后人LECs 12、24和36 h细胞的存活率,并筛选H2O2处理作用最适的浓度和时间,用于进一步的细胞凋亡诱导实验;Real-time PCR法检测MsrB1 siRNA转染后24 h各组细胞中MsrB1 mRNA的相对表达水平;采用Hoechst33528染色法观察各组细胞的细胞核形态变化;采用碘化丙啶（PI）染色法,用流式细胞仪检测细胞凋亡率和不同细胞周期的细胞比例.结果 正常对照组、H2O2诱导组、MsrB1 siRNA转染组细胞中MsrB1 mRNA的相对表达值为1.063±0.058、1.013±0.049和0.235±0.024,MsrB1 siRNA转染组细胞中MsrB1 mRNA的相对表达值明显低于正常对照组和H2O2诱导组,差异均有统计学意义（t=31.744、35.807,均P＜0.001）.不同浓度H2O2处理后24 h细胞活力最低,以200 μmol/LH2O2处理后24 h为诱导人LECs凋亡的浓度和时间点.Hoechst 33528染色显示,H2O2诱导组可见部分细胞核收缩,MsrB1 siRNA转染组可见少数收缩变小的细胞核,MsrB1 siRNA转染联合H2O2诱导组收缩变小的细胞核多于H2O2诱导组.流式细胞术检测结果显示,正常对照组的凋亡细胞占（1.36±0.35）％,而MsrB1siRNA转染组占（3.26±0.31）％,H2O2诱导组和MsrBl siRNA转染联合H2O2诱导组细胞的凋亡率明显上升,分别为（5.13±0.59）％和（8.73±0.48）％.细胞周期检测结果表明,H2O2诱导组细胞周期阻滞在G2/M期.MsrB1 siRNA转染联合H2O2诱导组人LECs G1期所占比例为（52.78±1.68）％,明显高于H2O2诱导组的（44.99±1.37）％,而G2/M期细胞比例为（34.97±2.31）％,明显低于H2O2诱导组的（42.39±1.41）％,差异均有统计学意义（t=6.224、-6.213,均P＜0.01）.结论 MsrB1基因通过调节细胞周期的细胞分布减少H2O2诱导的人LECs的凋亡.

MsrB1对ONOO^-诱导的人晶状体上皮细胞周期的影响

目的探讨蛋氨酸亚砜还原酶B1(methionine sulfoxide reductase B1,MsrB1)基因沉默对过氧亚硝酸根(ONOO-)诱导的人晶状体上皮细胞(human lens epithelial cells,HLEC)细胞周期的影响和ERK信号通路在其中的调节作用。方法将培养的HLEC分为两组:正常组和MsrB1基因沉默组,分别用0μmol·L-1、100μmol·L-1、200μmol·L-1和300μmol·L-1 ONOO-处理20 min后,继续培养12 h。用RT-PCR法检测MsrB1基因表达水平变化,流式细胞仪检测细胞周期水平变化,Western blot法检测MsrB1基因沉默和ONOO-对pERK表达水平的影响。结果 300μmol·L-1 ONOO-处理HLEC会导致MsrB1表达水平显著下降(P<0.01),当MsrB1基因沉默细胞经300μmol·L-1ONOO-处理后,MsrB1表达水平进一步显著下调(P<0.05)。经200μmol·L-1或300μmol·L-1 ONOO-处理,HLEC细胞周期分别阻滞在G2/M期和S期,当MsrB1基因沉默细胞经200μmol·L-1或300μmol·L-1 ONOO-处理后,更多的细胞阻滞在G2/M期或S期(P<0.05)。pERK检测结果表明,MsrB1基因沉默前后经ONOO-处理导致的细胞周期阻滞和pERK表达水平显著下降有关(P<0.01)。结论 ONOO-可以下调HLEC MsrB1表达水平,MsrB1基因沉默细胞经ONOO-处理,pERK表达水平显著下降,导致更多细胞阻滞在G2/M期和S期。

探讨白藜三醇抑制快速电刺激乳鼠心肌细胞氧化应激损伤及其机制

目的:探讨白藜三醇(Resveratrol,RSV)对快速刺激乳鼠心肌细胞氧化应激损伤的保护机制。方法:本实验采用胰酶和胶原酶双酶法及差速贴壁法分离新生大鼠心肌细胞和成纤维细胞。心肌细胞随机分为5组:空白对照组、快速电刺激组(RES组)、快速电刺激+烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶抑制剂夹竹桃麻素组(RES+APO组)、快速电刺激+白藜三醇组(RES+RSV组)、快速电刺激+钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶抑制剂组(RES+AIP组)。为了证实白藜三醇是否还通过蛋氨酸亚砜还原酶—氧化型钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶(MsrA-OXCaMK Ⅱ)途径对心肌细胞产生保护作用。除了上述5组,另设了MsrA竞争性阻断剂0.5%二甲基亚砜(DMSO)对照组(DMSO对照组)和RSV+DMSO组,RES+RSV+DMSO组。细胞计数Kit-8(CCK-8)法检测心肌细胞活性以确定白藜三醇的最佳浓度,采用酶联免疫吸附检测法(ELISA)检测细胞培养液中AngⅡ水平以选择最佳心肌细胞电刺激时间。流式细胞仪检测心肌细胞内活性氧水平;蛋白免疫印迹法(Western blot)检测心肌细胞MsrA、NADPH氧化酶4(Nox4)、NADPH氧化酶2(Nox2)、NADPH氧化酶p22phox亚基(P22phox)、OX-CaMK Ⅱ、凋亡相关激酶半胱氨酸蛋白酶3(Caspase-3)、Caspase-3剪切蛋白表达。结果(:1)与空白对照组比,RES组心肌细胞AngⅡ分泌显著增加,同时Nox4、Nox2及P22phox、OX-CaMK Ⅱ、Caspase-3剪切蛋白的表达水平显著增加。(2)与RES组比,RES+APO组、RES+RSV组和RES+AIP组的活性氧水平降低,RES+RSV组降低更明显。(3)与RES组比较,RES+APO组、RES+RSV组的Nox4、Nox2及P22phox、OX-CaMK Ⅱ、Caspase-3剪切蛋白的表达水平降低,RES+AIP组仅Nox2、OX-CaMK Ⅱ及Caspase-3剪切蛋白表达水平降低。(4)加入MsrA抑制剂二甲基亚枫(DMSO)后,白藜三醇抑制快速电刺激导致的Caspase-3剪切蛋白表达作用减弱。结论:白藜三醇对快速电刺激乳鼠心肌细胞具有保护作用,其机制可能是抑制NADPH氧化酶及增加MsrA表达,从而减少乳鼠心肌细胞氧化应激损伤。