血脑屏障ATP结合盒超家族转运蛋白与药物转运

血脑屏障ATP结合盒(ATP-bindingcassette,ABC)超家族转运蛋白对维护血脑屏障的完整性、保持脑内环境的稳定和药物转运等方面都起着重要作用。文章主要就ABC超家族转运蛋白,如P-糖蛋白、多药耐药蛋白和乳癌耐药蛋白在血脑屏障药物转运中的作用做了综述。

介导多药耐药的ABC转运蛋白超家族与MTX耐药性的关系研究

细胞耐药性的产生是导致肿瘤化疗失败的重要因素,尤其是多药耐药是目前研究的一个重点。ABC转运蛋白超家族成员介导药物的外排,与多药耐药密切相关。为了解该家族成员与MTX耐药的相关性,进一步探讨MTX的耐药机制,应用SuperArray基因芯片对MTX耐药前后编码ABC转运蛋白超家族成员的mdr1、mrp1、mrp2、mrp3、mrp5、mrp6和abcg27个基因进行检测,并对MRP1和MRP5蛋白表达进行了验证。结果显示,与MTX耐药性相关的ABC转运蛋白超家族成员主要为多药耐药相关蛋白,其中mrp1和mrp5呈现高表达,并且,在MTX抗性细胞中,MRP5在mRNA及蛋白水平的表达均明显增强,提示其在MTX耐药机制中起重要作用,可能为潜在的药物作用靶点。

三磷酸腺苷结合转运蛋白G超家族成员2基因在食管癌中的表达及意义

目的探讨三磷酸腺苷结合转运蛋白G超家族成员2(ATP-binding cassette transporer G2,ABCG2)基因在食管癌组织中的表达及其意义。方法采用RT-PCR方法检测44例原发性食管癌患者的癌组织、癌旁组织(距离癌2cm)及食管切缘正常黏膜(距离癌5cm以上)ABCG2的mRNA表达。结果ABCG2在食管癌原发灶组织中有较高程度的表达,其表达量为0.77±0.11,而正常食管黏膜中的表达量为0.66±0.12;其在食管癌中的表达显著高于正常黏膜(P<0.01)。ABCG2在低分化鳞癌中的表达显著高于中-高分化鳞癌(P<0.05)。食管癌中ABCG2在年龄和性别间表达无显著性差异(P>0.05)。结论ABCG2在食管癌组织中高表达可能在某种程度上参与了食管癌原发性耐药及化疗中多药耐药的形成。其可作为一种新的引起多药耐药的分子,指导临床上食管癌的化疗。

MFS超家族转运蛋白结构与分子机制的研究

主要协助转运蛋白超家族(major facilitator superfamily,MFS)是一个主要的次级膜转运蛋白超家族。MFS超家族蛋白转运底物的多样性使得它们在细胞物质交换和能量代谢过程中起着重要作用。从2003年第一个高分辨率的LacY蛋白三维结构的解析到现在,已经有5个细菌MFS超家族的蛋白结构被解析出来,结合大量的生化研究结果,使得对其转运的分子机制有了更为深入的理解。将对MFS超家族蛋白的三维结构和转运机理进行阐述。

高、低表达三磷酸腺苷结合转运蛋白G超家族成员2的人鼻咽癌耐药细胞生物学特性差异研究

目的探讨高表达与低表达三磷酸腺苷(ATP)结合转运蛋白G超家族成员2(ABCG2)的人多药耐药鼻咽癌CNE2/DDP细胞(简写作ABCG2High细胞、ABCG2Low细胞)的生物学差异,分析两种细胞的耐药特点。方法分离ABCG2High和ABCG2Low细胞,检测其体外克隆形成率并分析细胞周期。流式细胞术(FCM)检测两种细胞传代前及传至第5代时ABCG2阳性表达率的差异。RT-PCR检测耐药基因ABCG2、Bcl-2、MDR1、MRP、MGMT的mRNA表达差异。MTT法检测两种细胞在1～14d的吸光度,绘制生长曲线;检测两种细胞对氟尿嘧啶、顺铂、长春新碱、卡铂、表阿霉素、柔红霉素、紫杉醇、丝裂霉素等化疗药物耐药性的差异。结果ABCG2High和ABCG2Low细胞在7d内的克隆形成率分别为25.24%±1.18%和16.28%±1.11%。FCM分析显示,ABCG2High的S期细胞占41.5%,ABCG2Low的G1/M0期细胞占63.9%。FCM分离后,ABCG2的表达率在ABCG2High细胞为98%,在ABCG2Low细胞为2%;两种细胞传至第5代,ABCG2在前者的表达率降低为75%,在后者升高至20%。RT-PCR显示,ABCG2mRNA在ABCG2High细胞中的表达明显高于ABCG2Low细胞,其他耐药基因在两种细胞中的表达无差异。生长曲线显示,ABCG2High细胞早期生长速度较ABCG2Low细胞快,后期生长速度逐渐减慢。耐药谱分析表明,ABCG2High细胞对8种抗肿瘤药物的IC50值高于ABCG2Low细胞两倍以上,两者差异有统计学意义(P<0.05)。结论ABCG2High细胞是一种快周期细胞,而ABCG2Low细胞为慢周期细胞,前者更具有多药耐药的特点,可用于ABCG2介导的鼻咽癌细胞非经典多药耐药的研究。

苹果酸舒尼替尼诱导高表达三磷酸腺苷结合转运蛋白G超家族成员2的耐药鼻咽癌细胞高表达NKG2D配体

目的:探讨苹果酸舒尼替尼(sunitinib malate,SU11248)对高表达三磷酸腺苷结合转运蛋白G超家族成员2(ATP-binding cassette superfamily G member2,ABCG2)耐药鼻咽癌细胞CNE2/DDP(ABCG2highCNE2/DDP)表达NKG2D配体的诱导作用。方法:利用免疫磁珠技术分离ABCG2highCNE2/DDP细胞及同种异体反应性自然杀伤细胞(allo-reactive natural kill cell,Allo-NK),流式细胞技术检测分离后细胞的纯度及苹果酸舒尼替尼处理前后ABCG2highCNE2/DDP细胞NKG2D配体表达率,LDH释放测定法检测苹果酸舒尼替尼处理前后ABCG2highCNE2/DDP细胞对Allo-NK细胞的杀伤敏感性。结果:ABCG2highCNE2/DDP细胞分离后ABCG2的表达率为(91.40±2.32)%,Allo-NK细胞分选后CD3-CD16+CD56+细胞的纯度达90%以上。经苹果酸舒尼替尼处理后,ABCG2highCNE2/DDP细胞的NKG2D配体MICA、MICB、ULBP1、ULBP2、ULBP3的表达率由药物处理之前的(2.92±0.33)%、(4.27±0.33)%、(5.80±0.62)%、(11.10±3.15)%、(7.75±1.14)%分别上升到(89.12±4.56)%、(66.10±2.22)%、(67.56±4.19)%、(69.37±8.83)%、(63.28±3.31)%。在效靶比为10∶1、20∶1时,苹果酸舒尼替尼处理前后Allo-NK细胞对ABCG2highCNE2/DDP细胞的杀伤率分别为(15.32±13.86)%、(27.26±6.81)%及(41.12±4.12)%、(57.25±2.37)%,处理后的杀伤率有明显的提高(F=15.58,P=0.000)。结论:苹果酸舒尼替尼通过诱导高表达NKG2D配体(MICA/B、ULBP1-3),使ABCG2highCNE2/DDP细胞对Allo-NK细胞的杀伤敏感性明显增强。

索拉非尼对高表达三磷酸腺苷结合转运蛋白G超家族成员2的鼻咽癌细胞杀伤敏感性的影响的研究

目的探讨索拉非尼提高高表达三磷酸腺苷(ATP)结合转运蛋白G超家族成员2(ABCG2)的人耐药鼻咽癌CNE2/DDP细胞(简写作ABCG2High细胞)对同种异体反应性自然杀伤(Allo-NK)细胞的杀伤敏感性及其相关机制。方法利用免疫磁珠技术分离ABCG2High CNE2/DDP和Allo-NK细胞,并设3个实验组:①处理组(经索拉非尼10ng/ml共孵育4h的ABCG2High CNE2/DDP细胞);②未处理组(常规培养的ABCG2High CNE2/DDP细胞);③对照组(常规培养的K562细胞)。流式细胞技术检测处理组和未处理组细胞的ABCG2表达率和5种NKG2D配体(MICA、MICB、ULBP1、ULBP2、ULBP3)的表达率。乳酸脱氢酶(LDH)释放测定法检测Allo-NK细胞对各实验组细胞的杀伤率。结果分离后的CNE2/DDP细胞的ABCG2表达率为91.40%±2.32%,分选出的CD3-CD16+CD56+(Allo-NK)细胞纯度大于90%。未处理组的ABCG2High CNE2/DDP细胞的NKG2D配体MICA、MICB、ULBP1、ULBP2、ULBP3表达率分别为2.92%±0.33%、4.27%±0.33%、5.80%±0.62%、11.10%±3.15%、7.75%±1.14%,而处理组明显升高(分别为10.38%±1.23%、10.68%±1.26%、11.62%±1.22%、43.24%±4.42%、11.91%±0.88%;P<0.05)。在效靶比为10∶1、20∶1时,Allo-NK细胞对未处理组靶细胞的杀伤率为15.32%±1.34%、27.26%±6.81%,而对处理组靶细胞杀伤率为27.75%±4.12%、43.17%±5.92%,两组相比差异有统计学意义(P<0.01)。结论索拉非尼通过诱导肿瘤细胞高表达NKG2D配体,使其对Allo-NK细胞的杀伤敏感性增强。

三磷酸腺苷结合转运蛋白G超家族成员2在肺癌A549和SPC-A-1细胞株中的表达及其意义

目的探讨三磷酸腺苷结合转运蛋白G超家族成员2（ABCG2）在肺癌细胞株A549和SPC—A-1中的表达及其意义。方法应用半定量逆转录-聚合酶链反应（RT—PCR）检测两种肺癌细胞株中该基因的表达，应用流式细胞仪检测该蛋白的表达。结果ABCG2基因与蛋白在肺腺癌细胞株A549和SPC—A-1中均有表达，且A549的表达高于SPC—A-1。结论ABCG2可能参与肺癌耐药，可能也与肺癌的发生、发展有密切相关。

金针菇转运蛋白基因fv-mfs1的序列与表达分析

通过分析金针菇(Flammulina velutipes)子实体原基期、伸长期、成熟期的转录组数据,得到一个差异表达基因fv-msf1。对其结构、序列特征及表达情况进行分析,结果显示该基因全长2709 bp,包含13个外显子,12个内含子,开放阅读框长1770 bp,编码589个氨基酸。结构域分析表明该基因编码的蛋白含主要协助转运蛋白超家族(major facilitator superfamily,MFS)保守结构域。通过实时荧光定量PCR(real-time quantitative fluorescence PCR,q-PCR)对子实体不同发育阶段以及菌盖不同发育时期的表达量进行分析,结果显示该基因在金针菇伸长期的菌盖(尤其是0.3~0.9cm)中高表达,由此推断该基因在金针菇菌盖发育中发挥一定作用。

丁酸钠对高蛋白饲料诱导雏鹅痛风及肠道尿酸转运体蛋白表达的影响

该试验旨在研究丁酸钠对高蛋白饮食雏鹅尿酸代谢、肠道尿酸转运体蛋白表达及痛风发生的影响。选取1日龄扬州鹅300只,随机分成5组,每组6个重复,每个重复10只,分别为正常饲粮对照组(NDC组,粗蛋白质16.5%)、高蛋白组(HPC组,粗蛋白质24%)、低剂量丁酸钠组(LSB组,按0.025%添加于高蛋白饲粮)、中剂量丁酸钠组(MSB组,按0.05%添加于高蛋白饲粮)和高剂量丁酸钠组(HSB组,按0.1%添加于高蛋白饲粮)。试验期18 d。结果表明:(1)HSB组雏鹅采食量从10日龄起,MSB组从14日龄起,分别显著高于HPC组(P<0.05);HSB组雏鹅体重从14日龄起高于HPC组,MSB组体重在18日龄时高于HPC组(P<0.05)。(2)14日龄时,HPC组、LSB组、MSB组及HSB组血清尿酸(UA)水平均超过阈值,表现为高尿酸血症,HPC组UA水平最高,HSB组最低;试验期间,HPC组痛风发病率(38%)高于HSB组(18.3%)。(3)与HPC组比较,HSB组回肠中三磷酸腺苷结合转运蛋白G超家族成员2(ABCG2)基因mRNA表达升高,蛋白表达降低(P<0.05),MSB组及HSB组回肠中溶质载体家族2成员9(SLC2A9)基因mRNA及蛋白表达均降低(P<0.05)。由此可见,丁酸钠可以改善高蛋白饲粮饮食雏鹅的血清尿酸代谢,减少痛风发生,提高生产性能,其作用机制可能与调节回肠尿酸转运体蛋白ABCG2和SLC2A9表达有关。

应用酵母双杂交系统筛选MRP2胞内区相互作用蛋白

目的应用酵母双杂交技术研究与多药耐药蛋白MRP2发生相互作用的蛋白。方法应用酵母双杂交系统,以人MRP2胞内区C末端220个氨基酸为诱饵,筛选成人肝cDNA文库,寻找能与之相互作用的蛋白。利用生物信息学分析,一对一酵母回复性杂交等提供的信息,筛除假阳性。结果经过酵母双杂交共获得162个克隆,经过验证分析,最终确定3个无重复阳性克隆。结论获得的3个基因编码的蛋白可能揭示MRP2新的作用机制。

三磷酸腺苷结合转运蛋白G超家族成员2基因在胃癌组织中的表达及意义

目的探讨三磷酸腺苷结合转运蛋白G超家族成员2（ABCG2）在胃癌组织中的表达及意义。方法采用免疫组织化学（免疫组化）方法（IHC染色）检测ABCG2在45例手术切除胃癌组织和30例正常胃黏膜中的表达情况：应用RT—PCR和实时定量PCR检测30例胃癌患者的癌组织及胃切缘正常胃黏膜ABCG2的mRNA表达。结果ABCG2在胃癌原发灶组织中有较高程度的表达．其阳性率为62．2％；而30例正常胃黏膜中的阳性表达率为6．7％；两者比较P〈0.05。ABCG2在低分化腺癌中的表达高于中-高分化腺癌（P〈0.05）；胃癌组织中ABCG2mRNA水平的表达明显高于胃正常黏膜（P〈0.05）．与免疫组化结果一致。结论ABCG2在胃癌组织中过度表达．其可能在某种程度上参与了胃癌的发生和发展，可以作为胃癌肿瘤干细胞研究的重要分子。

三磷酸腺苷结合转运蛋白G超家族成员2和β-微管蛋白Ⅲ基因在乳腺癌组织中的表达及其临床意义

目的检测三磷酸腺苷（ATP）结合转运蛋白G超家族成员2（ABCG2）和β-微管蛋白Ⅲ（TUBB3）基因在乳腺癌组织中的表达，探讨ABCG2和TUBB3基因与乳腺癌病理特征的关系。方法196例浸润性乳腺癌组织标本及同标本正常乳腺组织，采用逆转录．聚合酶链反应（RT-PCR）检测ABCG2和TUBB3基因的表达，分析基因表达与临床病理学特征的关系。结果196例浸润性乳腺癌组织中ABCG2基因的表达率为58．7％，电泳条带灰度值为0．685±0．126，癌旁正常乳腺组织中的表达率为30．1％，基因电泳条带灰度值为0．271±0．143，差异有统计学意义（P〈0．05）。TUBB3基因的表达率为67．9％，电泳条带灰度值为0，793±0．115，癌旁正常乳腺组织中的表达率为23．0％，基因电泳条带灰度值为0．463β-β-0．127，差异有统计学意义（P〈0．05）。ABCG2基因在肿瘤组织的表达与雌激素受体（ER）、孕激素受体（PR）有关（P〈0．05），与人类表皮生长因子受体-2（Her-2）、临床分期、脉管癌栓、腋淋巴结转移、肿瘤大小、细胞核增殖抗原（Ki-67）等无明显相关（P〉0．05）。TUBB3基因在肿瘤组织的表达与腋淋巴结转移、脉管癌栓、肿瘤大小、组织学分级、临床分期、Ki-67、Her-2有关（P〈0．05），与ER、PR等无相关（P〉0．05）。结论ABCG2、TUBB3基因的异常表达可能在乳腺癌耐药、发生、发展中发挥作用。

药用猪苓菌核9种主要协助转运蛋白超家族基因的克隆与表达分析

目的克隆分离药用真菌猪苓菌核的主要协助转运蛋白超家族基因并进行生物信息学分析。方法采用RT-PCR技术从中国野生猪苓菌核(Polyporus umbellatus)中克隆得到9个主要协助转运蛋白超家族(major facilitator superfamily,MFS)基因,利用生物信息学方法分析这9个基因的特点,并利用qPCR验证这9个基因在不同猪苓菌核部分的表达情况。结果该9个基因cDNA包含的完整开放阅读框在1 321~1 860 bp之间,编码的氨基酸的数量在441~620之间,相对分子质量在(48.45~64.79)×10~3之间,理论等电点在6.59~9.56之间。氨基酸序列分析表明,这9个基因编码的主要协助转运蛋白的跨膜区在11~14之间。氨基酸序列多重比对及系统发育树结果显示,Comp34750、Comp34832、Comp29252、Comp42895、Comp32579和Comp27555与MFS general substrate transporter同源性比较高,Comp28872和Comp26306与MFS单糖转运蛋白(MFS monosaccharide transporter)同源性比较高,Comp33117与MFS糖转运蛋白(MFS sugar transporter)同源性比较高。实时荧光定量RT-PCR分析表明,这9个基因在不同的菌核部分都有表达,除基因Comp34382和Comp32579在共生部位显著下调外,其他7个基因都是表达显著上调。结论提示这些基因可能以不同方式参与了猪苓的防御反应及吸收外界营养元素的过程。

细胞色素P450 3A4~* 1G与腺苷三磷酸结合转运蛋白G超家族成员2基因多态性对羟氯喹血药浓度的影响

目的探讨系统性红斑狼疮(SLE)患者体内细胞色素P450(CYP)450 3A4与腺苷三磷酸结合转运蛋白G超家族成员2(ABCG2)基因多态性对羟氯喹(HCQ)血药浓度的影响。方法收集46例系统性红斑狼疮患者羟氯喹全血药物浓度测定数据,通过Sanger法测定患者的CYP3A4~*1G(rs2242480)与ABCG2(rs2231142)基因型,分析每个基因的多态性对羟氯喹血药浓度的影响。结果患者CYP3A4~*1G各基因型组中,野生纯合子(~*1/~*1)组、突变杂合子(~*1/~*1G)组、突变纯合子(~*1G/~*1G)组的羟氯喹血药浓度分别为(807.2±455.9),(705.4±331.9)和(229.5±89.8)ng·mL^(-1),依次降低。GG组和GA组较AA组的羟氯喹血药浓度差异均有统计学意义(均P<0.05)。ABCG2基因的野生纯合子(GG)组、突变杂合子(GT)组和突变纯合子(TT)组的羟氯喹血药浓度分别为(732.2±424.4),(764.5±371.9)和(271.0±148.5)ng·mL^(-1),各基因型组之间的羟氯喹血药浓度差异均无统计学意义(均P>0.05)。结论 CYP3A4~*1G等位基因突变可使羟氯喹血药浓度降低,而ABCG2等位基因突变对羟氯喹的血药浓度无明显影响。

乳腺癌耐药蛋白在消化道肿瘤中的作用研究

乳腺癌耐药蛋白属于三磷酸腺苷结合转运蛋白G超家族成员2(ATP-binding cassette superfamily G member 2, ABCG2),其作为药物排出泵,可以降低细胞内药物的浓度,保护细胞免受有毒物质的侵害.它保护正常细胞,但同时使肿瘤细胞对各种抗肿瘤药物产生耐药性,影响化疗效果.本文综述ABCG2的生理功能、表达影响因素以及与消化道肿瘤的关系与作用,为消化道肿瘤的临床基础研究提供参考.

ATP结合转运蛋白G超家族成员2在急性白血病中的表达及意义

目的:通过检测ATP结合转运蛋白G超家族成员2(ABCG2)在急性白血病中的表达,探讨其在急性白血病的发病机制中可能的作用。方法:采集我院急性白血病患者72例和非恶性血液病患者的骨髓液10例,用逆转录聚合酶连反应法测定ABCG2基因在急性白血病中的表达情况。结果:ABCG2在急性白血病中的表达明显升高,明显高于对照组,2者之间的表达差异有统计学意义(P<0.05)。复发组高于初治组,2者之间的表达差异有统计学意义(P<0.05),初治组各组别之间表达差异无统计学意义(P>0.05)。结论:ABCG2可能参与了急性白血病的耐药机制。

溶质转运蛋白超家族的功能及结构研究进展

溶质转运蛋白(solute carriers,SLC)超家族是人类细胞膜(含胞内膜)上最重要的膜转运蛋白家族之一,它参与了细胞间的物质运输、能量传递、营养代谢、信号传导等重要生理活动。SLC转运蛋白超家族包含52个亚家族,共有400多名成员。研究表明,人类基因突变所致SLC蛋白表达异常或功能缺陷与糖尿病、高血压、抑郁症等多种重大疾病密切相关,使得该家族蛋白的功能研究近年来备受关注。SLC转运家族蛋白三维结构的解析有助于阐述其底物选择性结合与转运的精确分子机制,为研究该家族功能相关疾病的分子机理以及针对理性药物研发奠定了精细的三维结构基础。本文对近年来溶质转运蛋白超家族的结构及功能研究进展进行了总结,试图对该家族的共性规律进行阐述。

家蚕膜蛋白基因BmMFS的组织表达特征和重组蛋白的表达

膜蛋白在生物体内承担细胞内外环境物质和能量的交换及信息传递,也是药物设计的靶标。在家蚕蛋白质数据库中筛选到一个含有6个跨膜区的膜蛋白,包含一个主要协助转运蛋白超家族(MFS)的保守结构域,将该蛋白质的编码基因命名为BmMFS。荧光定量PCR检测家蚕5龄幼虫不同组织中的BmMFS转录水平存在明显差异,在中肠中的转录水平最高,在气管中的转录水平最低。以家蚕蛹cDNA为模板扩增BmMFS片段,构建重组质粒pET-32a-Ph20-BmMFS,在Ph20和BmMFS序列之间引入凝血酶(thrombin)酶切位点;转化E.coli Rosetta,以1 mmol/L IPTG诱导融合基因表达,菌液调节pH初步纯化后进一步通过镍柱亲和层析纯化目的蛋白质,经Western blotting和质谱鉴定获得的融合蛋白为Ph20-BmMFS;进一步利用家蚕杆状病毒表达系统构建重组病毒(vPh20-BmMFS)并感染BmN细胞,Western blotting检测显示融合BmMFS蛋白成功表达。将家蚕膜蛋白基因与家蚕杆状病毒多角体蛋白基因片段Ph20融合表达,提高了膜蛋白在原核和真核表达系统中的表达量,利用该多角体蛋白能在较低pH条件下溶解的特性简化了融合蛋白纯化过程。