蛋白质翻译后修饰对环磷酸鸟苷-腺苷酸合成酶功能的调控

环磷酸鸟苷-腺苷酸合成酶-干扰素基因刺激因子信号通路是细胞感知细胞质中异常存在的双链DNA的主要效应器,对于该信号通路的调节,可以通过调控细胞质内DNA识别受体环磷酸鸟苷-腺苷酸合成酶的功能来完成。近年来研究发现,蛋白质翻译后修饰,包括磷酸化、乙酰化、泛素化、甲基化、类泛素修饰等在固有免疫信号通路的调节中具有重要功能。本文就蛋白质翻译后修饰如何通过不同的机制对环磷酸鸟苷-腺苷酸合成酶的功能及其下游的信号通路产生多种多样的影响进行阐述。

弓形虫组蛋白乙酰转移酶MYST-A对虫体蛋白质翻译后修饰的影响

为了探究弓形虫组蛋白乙酰转移酶MYST-A对弓形虫蛋白质翻译后修饰的影响,在弓形虫ToxoDB数据库获取基因全长序列,构建表达载体,大量纯化His标签重组蛋白质,免疫实验动物,制备多克隆抗体并纯化。利用间接免疫荧光实验对其进行亚细胞定位分析,用不同浓度的抗体作用于弓形虫并提取全虫蛋白,进行Western-blot验证,分析其是否对虫体蛋白质翻译后修饰产生影响。ALP2a蛋白质是组成组蛋白乙酰转移酶复合物的重要组成部分,MYST-A与ALP2a可能形成组蛋白乙酰转移酶复合物共同参与组蛋白的翻译后修饰,拟通过分子互作实验验证两者是否发生相互作用。结果表明:成功构建重组表达载体并纯化重组蛋白质His-MYST-A。His-MYST-A免疫小鼠以及兔子,并获得了特异性多克隆抗体。IFA分析结果表明:在细胞内的虫体中和游离速殖子中,弓形虫MYST-A均在虫体细胞质内广泛分布。MYST-A对弓形虫蛋白质翻译后修饰影响结果表明,随着抗体浓度的增加,泛素化、单甲基/二甲基化、丙二酰化、琥珀酰化的修饰水平均增强(尤其是55 kDa处),说明该蛋白质起负调控作用。分子互作实验验证MYST-A与ALP2a两者发生相互作用。研究进一步揭示了弓形虫组蛋白乙酰转移酶MYST-A对蛋白质翻译后修饰的重要调控作用,为深入研究其生物学功能奠定了基础。蛋白质翻译后修饰的研究对了解弓形虫的致病机制及其与宿主的相互作用、致病机制有重要意义,同时也为新型弓形虫疫苗研制及药物靶标的筛选提供一定的参考价值和理论依据。

蛋白翻译后修饰在PRRSV感染中的作用机制

猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)是一种严重威胁全球养猪业的病原体,其致病机制尚未完全解析。蛋白翻译后修饰对蛋白质功能至关重要,可精细调控蛋白质活性、稳定性和定位,进而影响细胞生长、分化和凋亡等生物学过程。PRRSV在入侵宿主细胞时,会触发一系列复杂生物学过程,其中蛋白翻译后修饰在病毒感染宿主中扮演着至关重要的角色,能够影响宿主对病毒的识别,并参与调节病毒复制、增殖及致病等过程。本文综述了磷酸化、泛素化、糖基化、棕榈酰化、乙酰化、乳酸化等蛋白翻译后修饰在PRRSV感染中的作用机制,以期为PRRSV致病机制研究提供新的思路,为PRRSV防治药物的研发提供理论依据。

蛋白的翻译后修饰调控植物囊泡转运的研究进展

蛋白质翻译后修饰是蛋白质合成后经历的一系列化学修饰过程,这些修饰能够显著影响蛋白质的结构、定位、稳定性和功能。在细胞生物学中,蛋白质翻译后修饰在几乎所有的细胞信号通路和调控网络中扮演着至关重要的角色,尤其是在囊泡转运这一细胞内物质运输的关键过程中,蛋白质翻译后修饰对于蛋白质的运输调控和信号传导具有决定性的影响。囊泡转运是指细胞内物质通过囊泡从一处运输到另一处的过程,这一过程涉及多个步骤,包括囊泡的形成、运输、融合等。在这个过程中,蛋白质的正确修饰和定位对于囊泡的形成和运输方向至关重要。本文首先介绍了几种重要的蛋白翻译后修饰的作用及分类,随后,系统地总结了蛋白质翻译后修饰在囊泡转运中的研究进展,为揭示细胞内囊泡转运的分子机制、深入研究膜蛋白生物学功能提供重要参考。未来,应进一步探索蛋白质翻译后修饰在植物囊泡转运中的具体机制,以及这些机制如何影响植物的生长发育和环境适应性。这一研究将为植物遗传改良和抗逆境育种提供新的策略和方法,有助于提高作物的产量和品质,增强植物对环境变化的适应能力。总之,通过深入研究这一领域,不仅有助于我们揭示植物细胞中特定蛋白质修饰的基本原理,还可能为改良作物性状和提高植物抗逆境能力提供新的策略。

食药用菌表观遗传和蛋白质翻译后修饰研究进展

食药用菌具有较高的营养价值和药用价值。随着人们对健康的重视程度日益提高,对食药用菌的需求量也不断增加。表观遗传和蛋白质翻译后修饰不仅调控食药用菌的生长发育,还调控食药用菌的次级代谢产物合成。笔者综述了近年来食药用菌中表观遗传和蛋白质翻译后修饰的研究进展,以期为食药用菌的菌株改良,精准栽培及行业发展提供参考。

环鸟苷酸-腺苷酸合成酶(cGAS)翻译后修饰在固有免疫中的研究进展

环鸟苷酸-腺苷酸合成酶(cGAS)作为一种核酸转移酶,主要通过感受核酸、激活下游通路并调控Ⅰ型干扰素的合成参与固有免疫反应。cGAS蛋白功能的调节与细菌病毒感染、自身免疫系统疾病及肿瘤等多种疾病相关,而翻译后修饰是目前研究最深入和广泛的cGAS蛋白功能调节方式之一。cGAS蛋白翻译后修饰主要有磷酸化、乙酰化、泛素化、小泛素相关修饰(SUMO)化、肽链剪切及谷氨酰化。本文不但系统总结了不同生理和病理条件下cGAS的翻译后修饰如何调控cGAS功能,而且深入挖掘了以cGAS翻译后修饰作为疾病治疗靶点的潜力。

基于Super-SILAC定量技术系统解析槲皮素调控巨噬细胞的组蛋白翻译后修饰图谱

槲皮素(quercetin,Que)是一种具有多种生物活性的黄酮类化合物,在自然界中分布广泛,具有抗炎和抗肿瘤等生物活性。研究发现,槲皮素的抗炎活性与其对组蛋白翻译后修饰的调控密切相关。然而,槲皮素调控组蛋白翻译后修饰发挥抗炎作用的精细机制尚未有详细报道。为了探讨槲皮素调控组蛋白翻译后修饰发挥抗炎活性的作用机制,我们首先评估了槲皮素对M1型巨噬细胞极化的影响,结果发现,槲皮素可以明显下调M1型巨噬细胞的白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)和白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)水平;其次,利用生物质谱的细胞稳定同位素标记(stable isotope labeling by amino acids in cell culture,SILAC)技术衍生的super-SILAC方法,进行了组蛋白翻译后修饰的解析,系统定量分析了槲皮素处理后的巨噬细胞中组蛋白修饰水平的全局性变化;最终,共定量到30个组蛋白修饰位点,其中包括12个发生下调的组蛋白乙酰化修饰位点和4个发生上调的甲基化修饰位点(fold change>1.2,P<0.05);进一步对部分差异变化位点进行了蛋白质免疫印迹(western blot,WB)验证,其差异变化与质谱结果一致性良好。综上,本研究系统解析了槲皮素调控巨噬细胞的组蛋白翻译后修饰图谱,为槲皮素抗炎作用机制的研究提供了可靠的数据参考和新的线索。

组蛋白翻译后修饰在糖尿病肾病中的研究进展

糖尿病肾病(diabetic kidney disease, DKD)是糖尿病(diabetes mellitus, DM)患者最常见的微血管并发症之一,也是终末期肾病(end-stage renal disease, ESRD)的主要原因。DKD的发生、发展是遗传和环境因素共同作用的结果,短暂的血糖升高即可导致机体表观遗传改变,并通过DNA甲基化(DNA methylation, DNA me)、组蛋白翻译后修饰(post-translational modification, PTM)、非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)等方式调控相关基因表达,最终诱发肾脏氧化应激、炎症、纤维化。这种效应称为“代谢记忆”,即使在血糖稳定后仍可继续存在,是导致糖尿病患者后期并发症持续进展的重要原因。本文就组蛋白翻译后修饰在DKD进展中的作用机制进行综述,以期为DKD的诊断和治疗提供新思路。

蛋白质翻译后修饰SUMOylation在肿瘤微环境中的功能作用

目前肿瘤仍然是人类生存中无法克服的一大难题,治疗方案多种多样,但还未找到一种行之有效的方法。随着越来越多的研究发现,人们把治疗肿瘤的目光投向了一种新的领域——肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME),指癌细胞周围各种基质细胞的动态和复杂的环境。TME是宿主免疫系统和肿瘤之间的关键交互区域,TME内的细胞相互影响并与癌细胞相互作用以影响癌细胞的侵袭、肿瘤的生长和转移,是治疗癌症的一个全新的方向。在TME复杂的环境中,蛋白质的翻译后修饰(post-translational modification,PTMs)被证明在TME中发挥着重要的作用。PTMs通过调节蛋白质的结构、空间定位和相互作用调控其功能。在PTMs中有一种可逆的翻译后修饰被称为SUMOylation,是通过小泛素样修饰物(small ubiquitin-like modifier,SUMO)靶向赖氨酸残基修饰的翻译后修饰,是细胞过程中普遍存在的调控机制。SUMOylation广泛参与致癌、DNA损伤反应、癌细胞增殖、转移和凋亡,在TME中发挥举足轻重的作用。本综述旨在总结蛋白质的SUMOylation动态修饰对多种免疫细胞的影响,从而探究其在TME中发挥的作用。

蛋白质翻译后修饰在肝癌免疫治疗中的作用机制

蛋白质翻译后修饰(PTM)是蛋白质活性调节、定位、表达以及与其他细胞分子相互作用的调节机制,能引起蛋白质性质和功能的变化,其传统形式包括磷酸化、糖基化、甲基化、泛素化等。越来越多的研究表明,PTMs不仅调节肝癌的发生和发展,而且在抗癌免疫反应中起着至关重要的作用。本文综述了目前几种传统类型的PTMs在肝癌免疫治疗中的作用机制,为肝癌治疗提供新的见解和未来研究方向。

蛋白质翻译后修饰在细菌致病中的作用

蛋白质翻译后修饰(post-translational modification,PTM)可以改变蛋白质稳定性与活性,是调控蛋白质生物学功能的重要环节之一,在真核生物与原核生物中广泛存在。PTM在细菌的许多生命活动中发挥着重要调控作用,如物质代谢、信号转导和细菌致病过程等。文章综述了细菌中主要的PTM种类及功能、细菌毒力和适应力的PTM调控机制、细菌效应蛋白如何通过PTM调控宿主蛋白,以及PTM检测技术的新进展。PTM的研究对了解细菌的致病机制及其与宿主的相互作用、致病机制有重要意义,也可以开发特异性治疗药物的新靶点。

蛋白质翻译后修饰在肿瘤发病机制中的研究进展

癌症早已是全世界人类的主要死因之一,探索更好的抗癌药物是非常必要的。蛋白质翻译后修饰是蛋白质合成后发生的化学变化,已有研究表明,蛋白质翻译后修饰与肿瘤的发生、发展密切相关。因此本文对常见的蛋白质翻译后修饰在肿瘤发病中的机制研究进行综述,希望能为相关抗癌药物研究提供有效的参考。

蛋白质翻译后修饰在肝纤维化中的作用

肝纤维化(HF)由多种细胞、介质和信号通路调控,最终导致细胞外基质和胶原过度沉积的复杂病理过程。蛋白质翻译后修饰(PTMs)是DNA转录成mRNA并进一步翻译成蛋白质后,底物与功能基团的一种化学修饰。HF的过程经历了广泛的PTMs。该文就蛋白质磷酸化和亚硝基化修饰对HF的作用进行综述。

组蛋白乳酸化修饰在恶性肿瘤中的研究进展

组蛋白赖氨酸乳酸化修饰是2019年新发现的一种酰化修饰,在基因表达、细胞代谢以及疾病治疗等生物过程中发挥着重要作用。近年来,乳酸化修饰生化相关研究取得突破性进展,尤其是在乳酸化修饰的生理功能以及与疾病相关性等领域逐渐受到关注。本文简要介绍乳酸化修饰的鉴定、生物学功能及其在恶性肿瘤中的作用,这将为进一步探索乳酸化修饰的功能和机制提供理论基础。

小分子泛素相关修饰物蛋白修饰对于发动蛋白相关蛋白1维持线粒体动力学平衡的影响

线粒体是细胞内能量代谢的中心,对于维持细胞稳态而言,其形态和功能的调控至关重要。小分子泛素相关修饰物蛋白(small ubiquitin-related modifier protein,SUMO)修饰和发动蛋白相关蛋白1(dynamin-related protein 1,DRP1)在细胞调控中扮演着重要角色,尤其与线粒体动力学密切相关。SUMO修饰是一种重要的蛋白质修饰形式,通过将靶蛋白与SUMO相连来调节这些蛋白质的功能。而DRP1是线粒体分裂蛋白,负责调节线粒体的形态和功能。近年来研究发现,SUMO修饰与DRP1之间存在复杂的相互作用网络,对于线粒体的分裂、融合、自噬等起着重要作用。在DRP1的可变结构域中,有8个赖氨酸残基可以在线粒体锚定蛋白连接酶(mitochondrial-anchored protein ligase,MAPL)的作用下完成SUMO修饰。并且不同亚型的SUMO蛋白对于DRP1功能的调节也不同。SUMO1修饰会使DRP1向线粒体富集,促进线粒体的分裂;SUMO2/3修饰会使DRP1向细胞质转移,减少线粒体的分裂。在实际的细胞程序中,不同亚型SUMO的修饰水平往往是由SUMO特异性蛋白酶(SUMO-specific proteases,SENPs)的类型决定。线粒体作为细胞中重要的能量供应细胞器,其动力学的异常往往会导致诸多疾病的发生,例如:心肌缺血再灌注性损伤、阿尔茨海默病、脑血栓、视网膜病变等。本文综述了SUMO修饰与DRP1之间相互作用对于线粒体动力学调控的研究进展,为进一步揭示细胞调控机制和发展相关疾病的治疗策略提供一定的参考。

TFEB的翻译后修饰对自噬的调节作用

转录因子EB(TFEB)是小眼畸形相关转录因子家族成员,通过调节自噬-溶酶体相关基因的表达在脂质代谢等多种生物过程中发挥重要作用。TFEB的活性与细胞定位可通过蛋白质的翻译后修饰进行调节。本文就TFEB翻译后修饰对自噬的调节作用进行综述,旨在加深对动脉粥样硬化等自噬异常所致疾病发病机制的理解,为相应疾病的防治提供新的思路和干预靶点。

蛋白质翻译后修饰在禁食低代谢调节中的研究进展

低代谢调节在载人深空探测和地外极端环境生存中具有广泛的应用潜能。介绍了不同类型蛋白质翻译后修饰的特点及其在禁食低代谢过程中肝脏能量代谢调节中的作用及其机制,展望了蛋白质翻译后修饰在空间低代谢调节中的应用前景。能量代谢调节关键酶及调控转录因子的翻译后修饰对禁食低代谢状态下机体能量调节起至关重要作用;寻找合适的修饰调节靶点,并通过调节其修饰水平的变化对提高低代谢诱导效率具有重要指导价值。

蛋白质棕榈酰化修饰调控蛋白质功能的研究进展

蛋白质是生命的物质基础,也是基因功能的执行者。蛋白质需要经过基因转录、转录后加工、翻译、翻译后加工及转运等多个复杂过程后才具有生理功能。蛋白质翻译后加工修饰形式包括磷酸化、糖基化、甲基化、羟基化、泛素化及脂质化等[1],其中脂质化修饰是一种重要的翻译后加工修饰形式。

蛋白质糖基化修饰在结直肠癌中的研究进展

结直肠癌作为中国最常见的恶性肿瘤之一,涉及多种复杂的病理生理过程。随着糖组学的深入研究,揭露了蛋白质糖基化修饰与结直肠癌的发生、进展、转移及多药耐药的密切关系,糖基化的改变作为重要的生物标志物,为早期诊断及干预治疗提供了新的靶点。本文综述了蛋白质糖基化修饰在结直肠癌中最新研究进展,希望可以通过靶向相关糖基化修饰位点,改善患者预后及耐药性。

ralb34k2-1刺激小鼠RAW264.7巨噬细胞对蛋白质PTM代谢物修饰及DENV-2易感性的影响

目的探讨白纹伊蚊唾液蛋白34k2-1(ralb34k2-1)刺激的小鼠单核巨噬细胞白血病细胞(RAW264.7细胞)胞内蛋白翻译后代谢修饰(PTMs)的变化及对2型登革病毒(DENV-2)易感性的影响。方法利用抗乙酰化、乳酰化、琥珀酰化、巴豆酰化和丙二酰化的泛特异性抗体,通过免疫印迹法(Western blot)检测ralb34k2-1蛋白刺激后不同时相的RAW264.7细胞蛋白质翻译后代谢物修饰的情况,酶联免疫吸附双抗体夹心法(ELISA)检测细胞内外的乳酸含量;用2 mg/L ralb34k2-1预处理RAW264.7细胞24 h后、继续培养2 d、再用DENV-2感染细胞,通过实时荧光定量多聚核苷酸链式反应(RT-qPCR)检测感染18 h和36 h后的病毒核酸变化,分析ralb34k2-1预处理后对病毒易感性的影响;检测感染前后胞内白细胞介素1β-(IL-1β)、白细胞介素10-(IL-10)、肿瘤坏死因子β-(TGF-β)、诱导性一氧化氮合酶(iNOS)和精氨酸酶1(Arg-1)mRNA的相对表达情况,分析ralb34k2-1预处理对细胞免疫状态及细胞极化的影响。结果胞内不同的代谢物对蛋白质的修饰程度主要表现为乳酰化修饰>乙酰化修饰>琥珀酰化修饰;在时相上,除琥珀酰修饰外,随时间的延长其余代谢物对蛋白质的修饰有增多的趋势,其中以6 h乳酰化修饰最多;ralb34k2-1刺激对细胞的乳酸产生无明显影响;经ralb34k2-1预处理后胞内DENV-E相对表达量较对照组高5倍以上,IL-10 mRNA的相对表达在感染前后均保持高水平(6~8倍);在感染前iNOS/Arg比值为3.46±1.59,但受ralb34k2蛋白预处理的细胞在感染后表现iNOS表达下调的趋势。结论蚊唾液ralb34k2蛋白可能通过调控PTM代谢物修饰的方式,改变细胞的免疫状态从而增强登革病毒的易感性。