热休克蛋白90对hERG-A561V通道蛋白转运及通道功能影响的研究

目的探讨热休克蛋白90(Hsp90)对人类ether-a-go-go相关基因(hERG)-A561V通道蛋白转运及通道功能影响的研究。方法构建野生型(WT)、突变型(A561V)、杂合型(WT/A561V)细胞模型,采用蛋白质印迹法检测各组细胞hERG及Hsp90蛋白表达差异。转染减表达空载(Itf NC)、Hsp90减表达(Hsp90-)、过表达空载(Ovp NC)或Hsp90过表达(Hsp90+)质粒至各细胞模型(即Itf NC组、Hsp90-组、Ovp NC组、Hsp90+组),另设不加载体的对照(Ctl)组,采用蛋白质印迹法检测各组细胞调控Hsp90前后hERG及Hsp90蛋白表达差异。采用免疫荧光法检测Hsp90调控前后杂合型细胞模型hERG及Hsp90蛋白定位表达情况。采用全细胞膜片钳技术检测调控Hsp90前后杂合型细胞模型hERG通道激活电流及尾电流密度。结果突变型、杂合型细胞模型Hsp90及hERG(135 kDa)蛋白表达水平均较野生型明显升高(均P<0.05)。野生型细胞模型Hsp90+组hERG(135 kDa)、hERG(155 kDa)蛋白表达水平较Ctl组、Ovp NC组均明显升高(均P<0.05),突变型细胞模型Hsp90+组hERG(135 kDa)蛋白表达水平较Ctl组、Ovp NC组均明显升高(均P<0.05),杂合型细胞模型Hsp90+组hERG(155 kDa)蛋白表达水平较Ctl组、Ovp NC组均明显升高(均P<0.05)。融合Hsp90和hERG蛋白后,Ctl组hERG表达于细胞膜、细胞质,Hsp90-组细胞膜上hERG蛋白表达减少,Hsp90+组细胞膜上hERG蛋白表达增多。与Ctl组比较,Hsp90+组Ikr曲线左移14.709,斜率因子k值未见明显变化。杂合型细胞模型Ctl组、Hsp90-组、Hsp90+组激活电流及尾电流密度均在50 mV处达到最高;杂合型细胞模型Hsp90+组在20、30 mV处的激活电流密度均明显高于Ctl组、Hsp90-组(均P<0.05),在30、40 mV处的尾电流密度均明显高于Ctl组、Hsp90-组(均P<0.05)。结论Hsp90在hERG-A561V通道蛋白折叠转运中起作用,而上调Hsp90可促进WT/A561V hERG的折叠转运,进而影响通道功能。

基于分子动力学模拟的扩展青霉棒曲霉素MFS蛋白转运机制研究

扩展青霉可产生具有毒性的次生代谢产物—棒曲霉素。PatC基因编码MFS转运蛋白将棒曲霉素的前体物质转运至胞外,在棒曲霉素防治中具有较高的参考价值。为研究PatC蛋白的转运机制,利用生物信息学方法预测PatC的空间结构,采用分子对接和分子动力学模拟解析棒曲霉素前体分子(E-ascladiol)与PatC的作用位点及可能的作用机制。结果表明,该蛋白含有546个氨基酸,含有14个跨膜螺旋且具有MFS功能结构域;分子对接结果显示,该蛋白与E-ascladiol存在4个结合位点,分别为SER353、TYR336、PRO339、PRO188。针对Wild蛋白复合体系及P188A突变体系进行200 ns的分子动力学模拟,结果显示小分子底物与PatC结合紧密,且位于氨基酸序列Pro188~Ser197aa和Gly231~Val241aa区域内形成复合体后,蛋白的柔性发生强烈变化,由此可推测这两个区域可能存在作用位点。通过对P188A突变体系的各参数数据的分析,可以预测PRO188作为PatC的重要靶点,为后续的分子实验提供基础理论。该研究结果为探索棒曲霉素的转运机制奠定基础,为防治苹果腐烂提供了新策略。

植物质膜水通道蛋白转运及逆境胁迫响应的分子调控机制

质膜水通道蛋白即质膜内在蛋白(plasma membrane intrinsic proteins,PIPs),属于通道蛋白,定位在质膜上,是植物体内水分子、CO_2及其他一些小分子溶质跨细胞膜运输的通道。PIPs对运输基质具有高度选择性,在维持植物细胞的水分平衡过程中发挥重要作用。PIPs的表达、活性与定位不但受转录水平和翻译后水平的调控,而且受外界环境影响。研究表明在非生物胁迫下,PIPs表达模式和定位会发生改变。本文重点阐述了PIPs转运的分子机制、转录水平及翻译后水平的调控机制以及PIPs对非生物胁迫的响应机制,分析了目前关于PIPs的研究动态和值得探究的研究方向,以期帮助相关领域的科研人员对PIPs的研究进展有更深入地了解。

泡桐丛枝植原体Sec分泌蛋白转运系统3个亚基基因的克隆及蛋白特性分析

采用PCR方法扩增Sec分泌蛋白转运系统3个亚基基因,并进行了生物信息学分析。通过SWISS-MODEL同源建模与3D-PSSM折叠子识别法构建蛋白质的三维结构,并通过PROCHECK程序验证构建的三维结构的可靠性。首次从泡桐丛枝(PaWB)植原体基因组中分离出Sec分泌蛋白转运系统3个亚基基因,各基因全长依次为2 508、1 242 bp和411 bp,分别编码835、204个及136个氨基酸的蛋白。SecA、SecY和SecE均为脂溶性稳定蛋白,SecA无明显跨膜区,SecY和SecE分别含有10个和3个明显的疏水跨膜区。二级结构主要为螺旋,其次为折叠和无规则卷曲,没有转角。构建的三维结构符合立体化学原则。泡桐丛枝(PaWB)植原体中存在的Sec分泌蛋白转运系统作为最主要的运输途径,可能直接转运菌体蛋白如毒素等直接到寄主细胞质中或介体昆虫细胞中,引起寄主病症。研究植原体的Sec蛋白转运系统对于了解植原体的致病机理及预防这类病害的发生提供了理论依据。

功劳木的化学成分及其体外对P-糖蛋白转运的影响

目的研究功劳木的化学成分,评价其体外对P-糖蛋白转运的影响。方法功劳木用体积分数为70%乙醇提取,得到的浸膏经硅胶干柱色谱分成8份,其中第3～5份和第8份经反复硅胶柱色谱分离得到3个化合物,利用理化性质和波谱数据鉴定了它们的化学结构,并检测3个化合物对耐药细胞株K562/ADM细胞内罗丹明（rhodamine123,Rh123）蓄积的影响。结果显示3个化合物分别为：1-O-（β-D-glucopyranosyl）-（2S,3S,4R,8E）-2-[（2’R）-2’-hydroxytetra cosenoilamino]-8-octadec-ene-1,3,4-triol（1）、erthro-syringoyl glycerol 4-O-β-D-glucoside（2）、葡萄糖（3）。结论化合物1～3为首次从本属植物中分离得到,化合物1和2明显增加耐药细胞株K562/ADM细胞内罗丹明（rhodamine123,Rh123）蓄积量,表现出抑制P-糖蛋白转运功能的活性。

蛋白转导域蛋白转运研究进展

蛋白转导域（protein transduction domain，PTD）是一种很有前景的蛋白转运工具，体内和体外实验显示其可以有效的将外源性蛋白转运入细胞内，已有多种方法用于改建PTD，证实PTD变体具有同样的蛋白转导特性。现就PTD的蛋白转运研究进展进行综述。

α-突触核蛋白转运与帕金森病关系的研究进展

帕金森病是一种常见缓慢进行性发展的神经系统变性疾病,最终导致患者出现多方面运动功能障碍,严重影响患者自理能力与生活质量。目前研究表明,神经细胞路易小体和神经突触内聚合的α-突触核蛋白(α-Syn)是帕金森病中大脑病变的标志,且已发现路易小体病变同时存在于帕金森病的外周神经系统。干扰路易小体形成已经成为帕金森病治疗的新热点。因路易小体的形成与α-Syn在脑细胞和血脑屏障中的转运有着重要联系,本文就α-Syn在脑细胞和血脑屏障的转运机制与α-Syn寡聚体形成及帕金森病发展的相关关系做一综述。

叶绿体蛋白转运的机制

叶绿体是最重要的质体之一,其主要作用是对机体进行非常重要的光合作用.叶绿体90%以上的蛋白由核基因组编码,由于叶绿体由双层膜所包围,因此这些蛋白在细胞质中合成后需要在外膜易位子(TOC)和内膜易位子(TIC)的帮助下进行跨膜运输,分别穿越叶绿体外膜与内膜进入叶绿体后发挥其正常功能.本文对叶绿体蛋白跨膜运输的过程及其分子机制研究进展进行了简要评述.

以SecA蛋白为“动力泵”的细菌Sec蛋白转运途径

细菌细胞中,三分之一的蛋白质是在合成后被转运到细胞质外才发挥功能的。其中大多数蛋白是通过Sec途径(即分泌途径secretion pathway)进行跨膜运动的。Sec转运酶是一个多组分的蛋白质复合体,膜蛋白三聚体SecYEG及水解ATP的动力蛋白SecA构成了Sec转运酶的核心。整合膜蛋白SecD,SecF和YajC形成了一个复合体亚单位,可与SecYEG相连并稳定SecA蛋白的膜结合形式。SecB是蛋白质转运中的伴侣分子,可以和很多蛋白质前体结合。SecM是由位于secA基因上游的secM基因编码的,可调节SecA蛋白的合成量,维持细胞在不同环境条件下的正常生长。新生肽链的信号肽被高度保守的SRP特异性识别。伴侣分子SecB通过与细胞膜上的SecA二聚体特异性结合将蛋白质前体引导至Sec转运途径,起始转运过程。结合蛋白质前体的SecA与组成转运通道的SecYEG复合体具有较高的亲和性。SecA经历插入和脱离细胞内膜SecYEG通道的循环,为转运提供所需的能量,每一次循环可推动20多个氨基酸的连续跨膜运动。

嗜水气单胞菌bamA、bamB、bamD突变株的构建及其对外膜蛋白转运的影响

革兰氏阴性细菌的BAM(β-barrel assembly machinery)系统一般由BamA-E等5个亚基组成,以β-桶状外膜蛋白的结构对细菌的转运和正确折叠中起重要作用。目前对于BAM系统的研究大多集中在大肠杆菌、脑膜炎双球菌等细菌中,而在其他细菌中的相关功能还有待进一步研究。以嗜水气单胞菌为研究对象,首先利用同源重组技术,分别构建完成bamA、bamB、bamD的缺失突变株。尔后,利用SDS-PAGE检测技术对相应突变株差异外膜蛋白进行比较,并对这些差异蛋白进行质谱分析,共鉴定到7个差异蛋白,其中5个为外膜蛋白,2个为位于内膜上的蛋白酶。此外,还通过Western blotting对部分突变株外膜蛋白的表达进行验证。研究结果发现,嗜水气单胞菌BAM系统的突变不仅改变了其外膜蛋白表达,还影响了微生物的蛋白转运进程;且在系统中不同亚基对不同外膜蛋白的转运和表达效果也有所不同,结果提示了嗜水气单胞菌BAM转运系统的不同亚基存在特定外膜蛋白转运的特性。

葡萄糖对SVAREC细胞P-糖蛋白转运和表达的影响

目的探讨葡萄糖对内皮细胞SVAREC膜转运蛋白P-糖蛋白的底物转运和表达的影响。方法 1.用含10％胎牛血清的DMEM培养液将SVAREC细胞传入24孔板,等细胞贴壁后将细胞分成4组,分别换以下条件刺激,A组:低葡萄糖(5.5mmoL/L);B组:高葡萄糖(25mmol/L);c组:低葡萄糖(5.5mmol/L)+Verapamil(10^(-4)Mol);D组:高葡萄糖(25mmol/L)+Verapamil(10^(-4)/Mol);每组都同时用不同浓度的秋水仙碱(0;12.5;25;50ug/ml)刺激72小时,以MTT法测定细胞的耐受性。2.按上述方法将细胞传入培养皿中,待细胞贴壁后,分别换葡萄糖浓度为5.5mmol/L,25mmol/L和50mmol/L的DMEM培养液继续培养72小时,提取细胞膜蛋白,Westem-blot检测P-糖蛋白的蛋白表达。结果高糖处理的细胞对秋水仙碱(P-糖蛋白的转运底物)细胞毒的耐受性明显低于低糖处理的细胞,在秋水仙碱浓度为25ug/ml时,差异最为显著(P<0.01),Verapamil(P-糖蛋白转运的特异抑制剂)共处理的低糖组细胞对秋水仙碱的耐受性显著降低(秋水仙碱浓度为25ug/L时,P<0.01),而Verapamil处理后的高糖和低糖组细胞对秋水仙碱的耐受性无显著性差异。Westem-blot结果显示5.5mmol/L葡萄糖刺激的细胞P-糖蛋白蛋白表达明显高于25mmoL/L和50mmoL/L葡萄糖刺激的细胞,而25mmol/L和50mmol/L之间没有显著差异。结论高糖能够降低内皮细胞P-糖蛋白对其底物的转运和表达,增加其底物秋水仙碱在细胞中的积累,使细胞的耐受性下降。

中科院植物研究所在高等植物光合作用捕光色素蛋白转运的分子机制研究中取得重要进展

高等植物叶绿体是进行光合作用的细胞器。叶绿体有2500—3000个蛋白，95％以上的蛋白是南核基因编码的。核基因编码的叶绿体蛋白首先在细胞质中合成，并通过叶绿体内外被膜和类囊体膜转运通道运输到叶绿体内，从而行使功能。

蛋白酶体抑制剂ALLN对HERG-A561V蛋白转运异常的影响

目的研究蛋白酶体抑制剂ALLN对hERG-A561V突变蛋白转运异常的影响,并观察分子伴侣Calnexin(CNX)/Calreticulin(CRT)在此过程中的作用。方法瞬时转染pcDNA3-WT-hERG、pc DNA3-A561V-hERG、pc DNA3-WT/A561V-hERG、pc DNA3-L539fs/47-hERG、pcDNA3-WT/L539fs/47-hERG致HEK-293T细胞分别构建野生、突变和杂合型细胞模型;蛋白酶体抑制剂ALLN以10 mol/L的浓度孵育各组细胞模型24 h;运用免疫荧光检测ALLN干预前后h ERG蛋白在细胞内的分布情况,免疫共沉淀检测ALLN干预前后hERG蛋白与Calnexin/Calreticulin的结合情况。结果通过免疫荧光实验发现ALLN干预h ERG-A561V突变及杂合细胞模型后,胞浆及细胞膜均可见h ERG表达较干预前增加,而干预野生型h ERG和hERG-L539fs/47细胞24 h后,h ERG蛋白分布无明显变化。通过免疫共沉淀实验,发现相较野生型h ERG,分子伴侣Calnexin/Calreticulin与h ERG-A561V结合明显增多;ALLN干预各组模型24 h后Calnexin/Calreticulin表达增多,且h ERG-A561V突变及杂合组细胞模型h ERG蛋白与Calnexin/Calreticulin结合,相较野生hERG及h ERG-L539fs/47组明显增多。结论ALLN纠正了h ERG-A561V突变蛋白的转运障碍,临床有潜在治疗因基因突变致蛋白转运异常所致长QT综合征的可能性,且内质网分子伴侣Calnexin/Calreticulin可能在其中发挥重要作用。

弓形虫重要药物靶细胞器蛋白转运机制被揭示

近日,中国农业科学院哈尔滨兽医研究所揭示了参与弓形虫重要药物靶细胞器(顶质体)蛋白转运的途径和关键分子,对理解内共生细胞器生物发生的分子机制和弓形虫药物的开发具有重要意义。相关研究成果在线发表在《mBio》上。

ATP结合盒式蛋白转运蛋白在结直肠腺癌中表达及其临床意义

目的探讨多药耐药基因(MDR)1、多药耐药相关蛋白(MRP)1及乳腺癌耐药蛋白(ABCG2)在结直肠腺癌中的表达及其与临床病理特征的关系。方法采用增强型二步法免疫组织化学方法检测MDR1、MRP1及ABCG2三个基因在116例结直肠腺癌组织中的表达,并分析其可能的临床预后价值。结果 MDR1、MRP1及ABCG2在结直肠腺癌的阳性表达率显著高于切端正常组织(P<0.05)。MDR1、MRP1及ABCG2的表达与病理学分级、淋巴结转移及Duke分期密切相关(P<0.05),而与年龄、性别及肿瘤发生部位无关(P>0.05)。在结直肠腺癌中MDR1、MRP1及ABCG2的表达呈显著正相关(P<0.05)。结论结直肠腺癌中存在原发性耐药现象,MDR1、MRP1及ABCG2可能在结直肠癌侵袭转移中存在协同作用。联合检测MDR1、MRP1及ABCG2在结直肠腺癌组织中的表达对化疗药物的选择、化疗方案优化及估计患者预后具有重要指导意义。

西瓜蔗糖转运蛋白SUT家族的鉴定及其在果实发育和逆境响应中的表达分析

蔗糖转运蛋白(SUTs)作为蔗糖主动转运的主要载体,在分配同化物从源到库组织的转运中起着关键作用。尽管SUTs的特性及其生物学功能已在高等植物中得到了深入研究,但该基因家族尚未在西瓜中进行鉴定。本研究在西瓜基因组中共鉴定了4个ClSUT基因,并对其基因和蛋白结构、保守基序、亚细胞定位、染色体分布、进化关系、启动子元件等进行了全面分析。基因结构分析表明,亚族Ⅰ的ClSUT3和ClSUT4基因均只含有一个内含子。所有ClSUT均被预测定位在质膜中,它们均含有一个保守的MFS-2结构域,并且含有与之对应的5个保守基序。系统发育分析发现拟南芥、水稻和西瓜中的SUT分为5个亚族,西瓜ClSUT与拟南芥SUT的亲缘关系更近,被聚类在亚族Ⅰ、亚族Ⅱ和亚族Ⅴ。还在西瓜ClSUT基因的启动子中鉴定到一些与激素和逆境响应相关的作用元件。此外,转录组数据表明,西瓜ClSUT基因的表达对渗透和盐胁迫呈现多样性,很可能参与西瓜对这些逆境的响应。

青钱柳多糖调节胰岛和肝脏葡萄糖转运蛋白4转位干预2型糖尿病大鼠的作用机制

目的 观察青钱柳多糖调节胰岛和肝脏葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)转位改善2型糖尿病(T2DM)大鼠外周胰岛抵抗的作用。方法 建立T2DM大鼠模型(给予高脂饲料后注射链脲佐菌素35 mg·kg^(-1)),将造模成功的大鼠随机分为模型对照组,青钱柳多糖提取物小、大剂量组(5,10 g·kg^(-1))和盐酸二甲双胍组(0.25 g·kg^(-1)),每组9只,给药8周。测定空腹血糖、血脂变化;苏木精-伊红染色法观察胰岛和肝脏病理形态的改变;免疫组化法观察胰岛磷酸化磷酯酰肌醇3激酶(p-PI3K)、磷酸化丝氨酸苏氨酸蛋白激酶1(p-Akt1)、GLUT4蛋白的表达;免疫荧光观察肝脏和胰岛GLUT4转位。结果 与模型对照组比较,青钱柳多糖提取物小、大剂量组和盐酸二甲双胍组大鼠胰岛和肝脏结构较完整,血糖下降(P<0.05),高密度脂蛋白升高(P<0.05),胰岛p-PI3K、p-Akt1、GLUT4蛋白表达升高(P<0.05),肝脏和胰岛GLUT4转位增强(P<0.05)。结论 青钱柳多糖可调节T2DM大鼠糖脂紊乱,其机制可能是增强胰岛p-PI3K、p-Akt1、GLUT4蛋白的表达,促进肝脏和胰岛GLUT4转位,从而调节外周胰岛抵抗。

20例钠-葡萄糖共转运蛋白2抑制剂致福涅尔坏疽病例及文献分析

目的探讨钠-葡萄糖共转运蛋白2抑制剂(SGLT-2i)致福涅尔坏疽(FG)的发生特点,为临床安全用药提供参考。方法采用计算机检索PubMed、Embase、中国知网、万方、维普数据库自建库起至2023年6月有关SGLT-2i致FG的病例报道,并对相关数据进行统计和分析。结果共纳入20篇文献,涉及20例患者。其中,男14例(70.00%),女6例(30.00%);年龄(56.0±11.5)岁;12例(60.00%)描述为肥胖,其中5例为极重度肥胖(体质量指数不低于40 kg/m^(2))。FG发生中位时间为425 d,FG发生时糖化血红蛋白(HbA_(1C))平均值为9.2%。SGLT-2i致FG相关性为很可能的有8例,可能的有12例。20例患者经停药、及时清创引流及给予抗菌药物治疗后转归均良好。结论临床使用SGLT-2i时需注意识别其致FG的危险因素,一旦生殖器或会阴区域出现可疑的肿胀、疼痛等不适,需立即就医,并给予积极治疗。