非晶状体βγ-晶状体蛋白与三叶因子蛋白复合物的细胞核转运及其选择性杀伤肿瘤细胞机制的研究

非晶状体βγ晶状体蛋白与三叶因子蛋白复合物(βγ-CAT)是从大蹼铃蟾(Bombina maxima)皮肤分泌物中分离的分子量为72kDa的天然蛋白复合物。本研究通过激光共聚焦显微镜和Western blot分析βγ-CAT在人脐静脉内皮细胞(HUVEC)中的细胞核转运机制,以及βγ-CAT对多株肿瘤细胞(HCT116,HT29,A375,Hela,THP-1等)的细胞毒效应。结果表明:βγ-CAT的α亚基中含有典型的GTP/ATPase的保守结构模体Walker A和Walker B,体外检测到βγ-CAT具有GTP/ATP水解酶和GTP/ATP结合活性。在细胞核转运过程中,βγ-CAT的α亚基和β亚基参与形成约150kDa含有泛素化修饰信号的大分子复合物,且泛素化修饰信号和βγ-CAT的α亚基和β亚基共定位于细胞内和融合于细胞核区域的转运囊泡小体中。βγ-CAT能够选择性的杀伤肿瘤细胞,诱导肿瘤细胞脱落和发生凋亡。上述结果为进一步深入研究βγ-CAT的细胞核转运和调节细胞功能的分子作用机制提供思路和线索。

电镜分析非晶状体βγ晶状体蛋白与三叶因子蛋白复合物在人红细胞膜上的孔道形成效应

非晶状体βγ晶状体蛋白与三叶因子蛋白复合物(non-lens βγ-crystallin and trefoil factor complex,βγ-CAT)是一个从大蹼铃蟾(Bombina maxima)皮肤分泌物中分离的天然分子量为72kDa的全新的蛋白复合物。本研究测定了βγ-CAT处理红细胞后引起细胞内钾离子外流与溶血效应的时效曲线,结合扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析βγ-CAT处理红细胞引起的早期形态学变化。结果表明:βγ-CAT(3nmol/L)37℃处理红细胞5min,(93.31±5.89)%的细胞内钾离子迅速外流(P<0.01),相应溶解率为(13.12±1.92)%(P<0.05)。电子显微镜观察发现红细胞形态发生明显变化,细胞体积增加,肿胀。少数红细胞表面向外形成棘状异常突起,部分肿胀细胞内的血红蛋白通过棘状突起缺口向细胞外喷射血红蛋白。表明βγ-CAT通过在红细胞膜上形成孔道使细胞内钾离子迅速外流导致红细胞内渗透压改变而溶血。其结果为理解βγ-CAT的溶血机制提供了直接的形态学证据。

非晶状体βγ-晶状体蛋白的研究进展

βγ-晶状体蛋白是主要分布于脊椎动物眼睛晶状体内的水溶性结构蛋白。非晶状体βγ-晶状体蛋白从微生物到高等哺乳动物都有过报道。微生物中发现的非晶状体βγ-晶状体蛋白主要作为环境胁迫应急蛋白,在恶劣环境中发挥对细菌的自我保护作用,如ProteinS。在哺乳动物中,非晶状体βγ-晶状体蛋白被推测能够参与胚胎的皮肤发育与分化调节,具有肿瘤抑制等重要的生理功能,如黑色素瘤缺失蛋白。但是,对于它们的生化特性、生理功能和作用机制知之甚少。本文从蛋白结构、基因起源和生物学功能等方面简要介绍目前非晶状体βγ-晶状体蛋白的相关研究进展。