蛋白质棕榈酰化修饰与心血管疾病

蛋白质棕榈酰化修饰是一种广泛存在于生物体内的蛋白质翻译后脂质修饰。在大多数情况下,棕榈酸主要通过不稳定的硫酯键共价结合到蛋白质底物特定的半胱氨酸残基上,从而发生S-棕榈酰化修饰。由于硫酯键在一定的条件下会水解,引起蛋白质底物发生去棕榈酰化修饰,因此S-棕榈酰化修饰通常是可逆的。S-棕榈酰化修饰也与许多心血管疾病的发生和发展密切相关。本文综述了蛋白质棕榈酰化修饰和去棕榈酰化修饰过程,以及蛋白质棕榈酰化修饰与心律失常、动脉粥样硬化、肺动脉高压、心力衰竭和血栓性疾病等心血管疾病之间的关系,为心血管疾病的治疗提供新的方向。

蛋白质棕榈酰化对离子型谷氨酸受体运输的调节作用

棕榈酰化是一种可逆的翻译后修饰,其对蛋白质的定位和功能具有重要的调节意义.离子型谷氨酸受体有N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体、α-氨基羟甲基恶唑丙酸(AMPA)受体和人海藻酸受体.近期研究发现,它们的棕榈酰化修饰对其膜表面分布和内化均具有重要的意义.其中NMDA受体在其C末端有2个不同的棕榈酰化位点.1个位于C末端近膜区(CysclusterⅠ),它的棕榈酰化可以增高酪氨酸的磷酸化水平,增加受体膜表面分布,影响神经元中NMDA受体的组构性内化;另1个位于C末端中部(CysclusterⅡ),它受到蛋白质酰基转移酶GODZ的调节,使得受体在高尔基体大量积聚,从而影响受体的膜表面分布.与NMDA受体相似,AMPA受体也存在2个棕榈酰化位点.1个位于在第2跨膜域,受蛋白质酰基转移酶GODZ的调节,能导致AMPA受体在高尔基体的积聚.另1个位点在受体C末端近膜区,它的棕榈酰化能降低AMPA受体和4.1N蛋白的相互作用,并调节受体的内化.这两种离子型谷氨酸受体在棕榈酰化机制上虽然存在差异,但均对受体的运输、膜表面分布和内化具有十分重要的作用.

蛋白质棕榈酰化修饰及其研究方法

蛋白质棕榈酰化是蛋白质翻译后脂质共价修饰的一种重要形式,对象主要是胞质蛋白质,对蛋白质功能产生多重影响。近年来由于相关新技术引入,对蛋白质棕榈酰化主要修饰酶及其对靶蛋白功能调节方面的研究已渐成为新热点。本文主要对近几年来蛋白质棕榈酰化修饰及其研究方法作了综述。

鹅掌楸DHHC型锌指蛋白家族基因的克隆及表达分析

棕榈酰化修饰是一种最普遍且唯一可逆的翻译后脂质修饰方式,赋予蛋白质多样化的生理功能。DHHC(Asp-His-His-Cys)蛋白家族是一类与棕榈酰化修饰相关的蛋白,多数DHHC蛋白家族成员具有蛋白质酰基转移酶(protein S-acyltransferase,PAT)活性。该研究以鹅掌楸叶芽为材料,采用RT-PCR和RACE技术,克隆获得了3个鹅掌楸DHHC蛋白家族基因c DNA全长,命名为Lc PAT7、Lc PAT22、Lc PAT23。序列分析结果表明:Lc PAT7、Lc PAT22、Lc PAT23基因全长分别为1 933、2 592、2 217 bp,各包含1 332、1 839、1 662 bp的开放阅读框(Open Reading Frame,ORF),编码433、612、533个氨基酸,预测蛋白分子量分别为40.04、67.3、60.57 k Da,理论等电点为9.15、9.03、7.29。3个基因编码的蛋白均有4个跨膜区,并且都在跨膜域(transmembrane domain,TM)TM2和TM3之间存在一个DHHC蛋白家族典型的DHHC-CRD结构域。同源性分析表明:鹅掌楸Lc PAT7、Lc PAT22、Lc PAT23编码的氨基酸序列与其他植物中预测的PAT具有较高的相似性。利用荧光定量PCR技术检测3个基因在鹅掌楸不同组织中的表达特性,发现3个基因在不同组织中均有表达,但表达量具有明显区别。同一家族基因表达模式的变化表明其功能非冗余。该研究结果将为鹅掌楸生长发育与形态建成,以及逆境响应信号传导等相关基因的调控研究提供了参考。

基于转录组的油茶DHHC型锌指蛋白基因家族的鉴定及分析

DHHC型锌指蛋白参与细胞内蛋白质的棕榈酰化修饰,对植物的生长发育、器官形成、生殖发育及胁迫响应等生命活动具有重要的调控作用。基于油茶叶片转录组数据,筛选出23个DHHC型锌指蛋白基因,应用生物信息学方法对其蛋白理化性质、结构域、系统进化等进行了分析。结果表明,23个DHHC型锌指蛋白的序列大小为195~725 aa,均包含一个保守的DHHC-CRD结构域,大部分DHHC型锌指蛋白具有4个跨膜区,主要定位于细胞核和细胞膜中。系统进化分析将其分为4类,与拟南芥和水稻均有不同程度的同源关系,DHHC型锌指蛋白在不同物种间具有遗传保守性。23个DHHC型锌指蛋白基因在结实量大和结实量小的单株的不同发育时期叶片中均有不同程度的表达。CoDHHC9、CoDHHC13、CoDHHC22在油茶抽梢生长期的叶片中表达上调;CoDHHC6、CoDHHC12、CoDHHC18、CoDHHC23在花芽分化时期和果实成熟时期的叶片中表达量较高,且在结实量较小而开花较多的单株中表达上调更为明显,这些基因可能参与油茶花芽分化及花朵发育过程;CoDHHC5、CoDHHC11、CoDHHC15在不同时期的叶片中表达量均较低。研究结果为进一步对油茶DHHC型锌指蛋白家族基因的克隆和功能分析提供依据,有助于进一步研究该基因家族在油茶生殖发育中的调控功能。

蛋白质的棕榈酰化修饰

棕榈酰化修饰是蛋白质翻译后脂质修饰的重要形式,是调控蛋白质的转运、稳定、定位和功能的重要机制,同时,棕榈酰化修饰还参与多种细胞生物学进程,与许多疾病的发生发展密切相关。本文主要就蛋白质棕榈酰化及其修饰酶与蛋白质功能、相关疾病的关系做一综述。

DHHCs家族成员在小鼠CD4^+CD25^-T细胞和CD4^+CD25^+调节性T细胞活化中的表达及意义

目的观察DHHCs家族成员在小鼠CD4+CD25-T细胞和CD4+CD25+调节性T细胞活化前后的表达情况并探讨其意义。方法磁珠法从小鼠脾脏分选CD4+CD25-T细胞和CD4+CD25+调节性T细胞,流式细胞术检测纯度后,体外用anti-CD3e/CD28抗体分别刺激其活化。TRIzol法提取细胞总RNA,RT-PCR逆转录成cD-NA,分别用24个DHHCs家族成员特异性引物进行PCR反应,对产物进行琼脂糖凝胶电泳分析。结果活化前CD4+CD25-T细胞高表达DHHC5、DHHC14和DHHC18,活化后其上调表达DHHC2、DHHC4、DHHC6、DHHC8、DHHC9、DHHC12、DHHC15和DHHC16;活化前CD4+CD25+调节性T细胞仅表达DHHC9,活化后其上调表达DH-HC18,而下调DHHC9的表达。结论 DHHCs家族成员在CD4+CD25-T细胞和CD4+CD25+调节性T细胞中表达存在差异,活化后表达谱发生显著变化,提示DHHCs家族成员的表达与CD4+T细胞的活化有关,可能参与CD4+T细胞不同亚群活化的调控。