鸟苷酸结合蛋白家族在感染性疾病中调控炎症小体活化的研究进展

鸟苷酸结合蛋白(guanylate-binding proteins,GBP)是一类干扰素诱导蛋白,在应对细菌、病毒、衣原体以及寄生虫等病原体感染时,其发挥的作用存在差异,并且影响感染性疾病的发展和结局。目前,研究者发现在细菌等病原体感染引发的细胞自主免疫中,GBP蛋白通过影响炎症小体的经典和非经典活化途径调控细胞焦亡。本文对GBP家族成员结构、进化特征以及炎症小体的经典和非经典活化途径进行了介绍,综述了GBP蛋白调控炎症小体活化的相关研究进展,归纳总结了GBP蛋白影响不同病原体感染的作用机制,以期为感染性疾病的发病机制和诊疗提供新的基础研究线索。

干扰素刺激基因鸟苷酸结合蛋白2(GBP2)质粒的构建及其抗汉滩病毒感染的作用

目的构建pCMV-GBP2-3tag6真核表达质粒,研究鸟苷酸结合蛋白2(GBP2)在汉滩病毒(HTNV)感染过程中的作用。方法利用一步定向克隆(In-fusion)方法构建pCMV-GBP2-3tag6质粒,并用双酶切和测序方法进行鉴定。将构建成功的pCMV-GBP2-3tag6质粒转染A549细胞,CCK-8法检测细胞增殖能力,流式细胞术检测细胞周期和细胞凋亡。A549细胞转染GBP2质粒24 h后感染HTNV。实时定量PCR检测HTNV S、β干扰素(IFN-β)、黏病毒抗性蛋白1(MX1)、干扰素诱导蛋白四肽重复序列1(IFIT1)、CXC趋化因子配体10(CXCL10)基因mRNA表达水平,Western blot法检测GBP2和HTNV核衣壳蛋白(NP)表达,病灶形成实验检测细胞上清中HTNV滴度。结果成功构建pCMV-GBP2-3tag6真核表达质粒,并在A549细胞中成功表达GBP2蛋白;过表达GBP2对细胞增殖、细胞周期和细胞凋亡无影响,但是可以显著降低细胞中HTNV S基因mRNA水平和NP蛋白含量以及细胞上清中HTNV滴度,调控HTNV感染后IFN通路相关基因的表达。结论GBP2可能通过调控IFN的反应抑制HTNV感染。

鸟苷酸结合蛋白2调控β-葡聚糖诱导的小鼠树突状细胞成熟

目的研究鸟苷酸结合蛋白2(GBP2)对树突状细胞(DC)成熟和功能的影响。方法通过基因芯片和实时定量PCR研究β-葡聚糖诱导的DC基因的变化情况,转染GBP2小干扰RNA(si RNA),敲低GBP2的表达,流式细胞术检测DC表面CD11c、主要组织相容性复合体Ⅱ(MHC-Ⅱ)、CD80水平,ELISA检测细胞上清中白细胞介素6(IL-6)、IL-12p70、TNF-α和IL-10水平。T细胞增殖实验检测全葡聚糖颗粒(WGP)刺激的成熟DC在转染GBP2-si RNA后,对卵清蛋白(OVA)特异性CD4+T细胞的促增殖效应。结果β-葡聚糖诱导后,DC的GBP2 m RNA水平显著降低;敲低DC的GBP2水平后,其表面CD11c、主要组织相容性复合体Ⅱ(MHC-Ⅱ)、CD80水平降低,同时,IL-6、IL-12、TNF-α分泌下降;经WGP刺激的成熟DC在转染GBP2-si RNA后,对OVA特异性CD4+T细胞的促增殖效应降低。结论 GBP2能调控β-葡聚糖诱导的DC成熟,进一步抑制T细胞的增殖。

鸟苷酸结合蛋白α亚基变异与腹膜假黏液瘤关系的研究进展

鸟苷酸结合蛋白(guanine nucleotide-binding protein,G蛋白)是细胞信号转导的关键调控因子。G蛋白结构和功能异常是诸多疾病的常见分子病理机制。α亚基是G蛋白结构和功能中心。腹膜假黏液瘤(pseudomyxoma peritonei,PMP)是一种以黏蛋白持续分泌为主要病理特征的恶性肿瘤综合征,Gα蛋白结构、功能变异导致黏液的持续分泌,是腹膜假黏液瘤的重要分子病理机制。本文就Gα蛋白基因表达、Gα蛋白变异的结构及功能特征、Gα蛋白变异与腹膜假黏液瘤相关性的研究进展进行综述,以期探索腹膜假黏液瘤发病的分子病理学机制。

鸟苷酸结合蛋白活性调节研究进展

G蛋白位于信号转导网络的枢纽地位 ,其活性的调节具有十分重要的意义。许多既亲水又亲脂的两性阳离子化合物如黄蜂毒素mastoparan与其相关肽、多种亲脂性化合物、一些受体家族衍生的氨基酸序列都具有激活G蛋白的性质。G蛋白拮抗剂主要包括一些变构鸟苷酸、G蛋白衍生肽类以及以舒拉明为代表的一些非肽类拮抗剂。此外 ,G蛋白信号转导调节因子 (RGS)是一类重要的和普遍存在的G蛋白效应因子 ,通过与GTP结合 ,激活Gα的GTP酶活性 ,分解GTP并抑制GDP的释放及GTP的再结合 ,调节G蛋白偶联受体信号转导的启动、强度和持续时间。鉴于G蛋白在信号转导中的重要作用 ,直接作用于G蛋白的调节剂将成为一类重要的药物 ,它们代表了一种新的治疗策略 ,具有广阔的研究与应用前景。

鸟苷酸结合蛋白与内分泌疾病

鸟苷酸结合蛋白与内分泌疾病巴建明，综述罗国春，潘长玉审校许多激素、神经递质等化学信息是通过膜受体，鸟苷酸结合蛋白（Ｇｕａｎｉｎｅｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅｂｉｎｄｉｎｇｐｒｏｔｅｉｎ，Ｇ蛋白）、效应于（腺苷酸环化酶、磷酯酶Ｃ、乙离子通道等）组成的跨膜信息系...

鸟苷酸结合蛋白5基因在老年肺结核患者外周血单个核细胞中的表达

目的探讨鸟苷酸结合蛋白(GBP)5基因在老年肺结核患者外周血单个核细胞中的表达及临床意义。方法选择浙江金华广福肿瘤医院2015年1月至2016年12月老年初治肺结核患者80例作为肺结核组,健康体检者80例作为对照组。肺结核组给予标准化抗结核方案(2HRZE/4HR)治疗。采用反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)测定外周血单个核细胞中GBP5表达量。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)测定血清肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-6水平。结果肺结核组外周血单个核细胞中GBP5表达量显著高于对照组(P<0.05)。肺结核组血清TNF-α、IL-6水平显著高于对照组(P<0.05)。外周血单个核细胞中GBP5诊断老年肺结核的受试者工作特征(ROC)曲线下面积AUC为0.886(95%CI:0.778～0.964,P=0.000),灵敏性为67.83%,特异性为92.75%。老年肺结核患者外周血单个核细胞中GBP5与血清TNF-α、IL-6水平均呈正相关(P<0.05)。老年肺结核患者治疗后外周血单个核细胞中GBP5表达量明显低于治疗前(P<0.05)。结论老年肺结核患者外周血单个核细胞中GBP5表达量升高,与血清炎性细胞因子关系密切,在其诊断及疗效评估中具有重要价值。

鸟苷酸结合蛋白4在多种肿瘤中的作用及分子机制研究进展

恶性肿瘤是严重影响人类健康的一大顽疾,其发病率和死亡率在全球逐年增长。近年来,靶向基因治疗肿瘤的研究已取得较大突破。其中,鸟苷酸结合蛋白4(GTPBP4)是最新发现的一种肿瘤相关基因,定位于细胞核,可表达为具有GTP水解酶活性的蛋白质,并与细胞生物核糖体合成、细胞增殖等生物学过程息息相关。研究发现GTPBP4过表达的恶性肿瘤患者往往预后较差,沉默GTPBP4基因则可降低肿瘤细胞的侵袭、迁移及增殖等能力。本文主要对GTPBP4在多种肿瘤发生、发展过程中的功能及分子机制作一综述,以期为进一步研究和运用GTPBP4靶向治疗肿瘤提供理论参考。

《中国肿瘤临床》文章推荐:鸟苷酸结合蛋白α亚基变异与腹膜假黏液瘤关系的研究进展

鸟苷酸结合蛋白(guanine nucleotide-binding protein,G蛋白)是细胞信号转导的关键调控因子。G蛋白结构和功能异常是诸多疾病的常见分子病理机制。α亚基是G蛋白结构和功能中心。腹膜假黏液瘤(pseudomyxoma peritonei,PMP)是一种以黏蛋白持续分泌为主要病理特征的恶性肿瘤综合征,Gα蛋白结构、功能变异导致黏液的持续分泌,是腹膜假黏液瘤的重要分子病理机制。

鸟苷酸结合蛋白5在结直肠癌中抑制细胞增殖、侵袭和迁移的作用及机制

目的探究鸟苷酸结合蛋白5(GBP5)在结直肠癌(CRC)细胞中的生物学功能及潜在分子机制。方法选取空军军医大学第一附属医院2021年2月至2021年3月手术切除的15对CRC和癌旁组织作为研究对象,利用荧光定量聚合酶链反应和免疫组织化学方法检测CRC组织中GBP5表达水平。使用慢病毒转染获得敲低和过表达GBP5的细胞,采用5-乙炔基-2’-脱氧尿苷(EdU)实验、平板克隆形成实验、流式细胞术和Transwell实验验证GBP5在CRC细胞中的作用。采取转录组测序技术结合生物信息学分析GBP5抑制CRC细胞恶性进展的潜在机制。两组间计量资料比较采用t检验,多组间比较采用方差分析。结果GBP5在部分CRC组织中表达水平显著低于配对正常组织(1#:0.09±0.01比1.00±0.40,t=3.992;2#:0.29±0.20比1.00±0.23,t=3.882;3#:0.12±0.02)比(1.00±0.44,t=3.493;15#:0.11±0.04比1.00±0.18,t=8.265,均P<0.05);GBP5高表达组患者的生存率更高(Log rank P<0.05)。LV-shGBP5组EdU阳性和S期细胞比例高于对照组[(49.9±7.5)%比(82.8±9.6)%,t=4.673,P<0.05;(38.9±2.7)%比(49.1±1.8)%,t=5.441,P<0.05];LV-shGBP5组形成的细胞集落数、侵袭和迁移细胞数高于对照组[(437.33±24.58)个比(737.00±124.94)个,t=4.076,P<0.05;(103.00±7.94)个比(172.00±6.92)个,t=11.34,P<0.05;(329.33±103.25)个比(898.33±133.38)个,t=5.843,P<0.05];LV-shGBP5组凋亡率低于对照组[(4.98±0.07)%比(2.11±0.11)%,t=39.23,P<0.05]。LV-GBP5组EdU阳性和S期细胞比例低于对照组[(67.4±9.8)%比(27.6±12.3)%,t=4.377,P<0.05;(54.9±1.7)%比(49.3±2.7)%,t=3.100,P<0.05];LV-GBP5组形成的细胞集落数和侵袭和迁移细胞数低于对照组[(1299.67±173.28)个比(991.00±6.56)个,t=3.083,P<0.05;(113.67±19.86)个比(57.33±16.62)个,t=3.768,P<0.05;(279.66±15.57)个比(132.67±63.31)个,t=3.905,P<0.05];LV-GBP5组凋亡率高于对照组[(3.70±0.15)%比(4.65±0.25)%,t=5.689,P<0.05]。结论GBP5在CRC中表达降低,过表达GBP5可抑制CRC细胞增殖、侵袭和迁移能力,促进细胞凋亡。

鸟苷酸结合蛋白2b在牛分枝杆菌诱导巨噬细胞极化过程中的作用

旨在探究鸟苷酸结合蛋白2b (guanylate-binding protein 2b, GBP2b)对M.bovis感染的小鼠单核巨噬细胞系RAW264.7细胞M1、M2型极化的调控及其介导的信号通路。通过小干扰RNA下调RAW264.7巨噬细胞内GBP2b表达,分别利用qRT-PCR、Western blot和流式细胞术检测M1、M2型巨噬细胞表面标志物以及依赖MyD88信号通路关键蛋白表达情况;双萤光素酶报告基因检测GBP2b对NF-κB转录调控。结果表明GBP2b在M.bovis感染的巨噬细胞内高表达.下调RAW264.7巨噬细胞的GBP2b后再经M.bovis感染24 h, M1巨噬细胞表面标志物表达下调,而对M2巨噬细胞表面标志物表达无显著影响。下调GBP2b后抑制了NF-κB的转录启动,依赖MyD88信号通路相关蛋白随GBP2b的下调而下调。结果表明,GBP2b主要通过依赖MyD88信号通路促进M.bovis感染的RAW264.7巨噬细胞向M1表型极化和炎性反应,从而有助于巨噬细胞清除胞内M.bovis。

鸟苷酸结合蛋白5在牛分枝杆菌诱导巨噬细胞极化过程中的作用

【背景】牛分枝杆菌(Mycobacterium bovis)是重要的人畜共患病原体,严重危害公共卫生安全。巨噬细胞是牛分枝杆菌感染的主要效应细胞,M1型巨噬细胞极化对于宿主免疫防御M. bovis感染至关重要。【目的】探讨鸟苷酸结合蛋白5(guanylate-binding protein 5, GBP5)对M. bovis感染的小鼠单核巨噬细胞系RAW264.7细胞M1、M2型极化的影响,以及GBP5在M. bovis感染中的作用。【方法】通过前期转录组学数据分析筛选出差异基因GBP5,通过体内、体外验证M. bovis感染后的GBP5的表达水平。小干扰RNA下调细胞内GBP5表达,分别利用RT-q PCR、Western blotting和流式细胞术检测M1、M2型巨噬细胞表面标志物表达变化;平板菌落计数法检测GBP5对M. bovis在巨噬细胞中复制的影响;双荧光素酶报告基因试验检测GBP5对信号转导及转录激活蛋白3(signal transducer and activator of transcription 3, STAT3)转录调控;Western blotting检测活性氧(reactive oxygen species, ROS)抑制后STAT3的磷酸化情况。【结果】GBP5在M. bovis感染的RAW264.7细胞和C57BL/6小鼠组织中表达增加;下调GBP5后细胞内细菌CFU在感染后不同时间点均显著增加,ROS释放减少,M1型巨噬细胞表面标志物表达减少,但是对M2型巨噬细胞无显著影响;下调GBP5后抑制了STAT3的转录启动。ROS的产生抑制了STAT3的磷酸化。【结论】GBP5促进ROS的产生,调控ROS/STAT3通路,促进巨噬细胞向M1型极化,从而抑制细胞内牛分枝杆菌的存活。

人鸟苷酸结合蛋白5基因启动子核心调控区域的鉴定及其转录活性分析

目的构建人鸟苷酸结合蛋白5(guanylate binding protein 5,GBP5)基因启动子不同长度截短片段的荧光素酶报告基因质粒,通过分析启动子不同截短片段的转录活性,确定其核心调控区域。方法PCR扩增GBP5基因启动子序列,将启动子序列截短为5个不同长度的片段,连接至载体pGL3-basic,构建重组质粒pGL3-GBP5-11/21/31/41/51。将各重组质粒转染至293FT细胞,检测荧光素酶活性;利用JASPAR软件预测GBP5启动子区域的转录因子结合位点,依据预测结果选取靶向核心调控区域的阴阳转录因子1(Yin-Yang transcription factor 1,YY1)进行转录调控活性验证;PCR扩增YY1的CDS序列,构建过表达质粒pIRES2-EGFP-YY1;将pIRES2-EGFP-YY1、pGL3-GBP5-21(-1623~+47 bp)质粒与内参质粒pRL-CMV共转染至293FT细胞,检测荧光素酶活性,分析转录因子YY1对GBP5启动子活性的调控作用。结果菌落PCR、双酶切鉴定证明人GBP5基因启动子报告基因质粒构建正确;JASPAR软件预测GBP5启动子区域存在STAT1、YY1、Foxp3等多个转录因子结合位点;双荧光素酶活性检测结果显示,pGL3-GBP5-21(-1623~+47 bp)启动子活性最高,而pGL3-GBP5-41(-520~+47 bp)启动子活性明显降低,提示GBP5启动子核心区域位于5’UTR上游-1623~-520 bp区域;过表达YY1能明显激活GBP5启动子活性,调控GBP5表达。结论人GBP5基因启动子的核心调控区域位于GBP5启动子5’UTR上游-1623~-520 bp区域,该区域存在转录因子YY1结合位点,YY1过表达能显著影响GBP5启动子活性。

鸟苷酸结合蛋白5在肿瘤中的研究进展

恶性肿瘤是人类死亡主要的原因之一。鸟苷酸结合蛋白5(GBP5)属于干扰素γ诱导的大型鸟苷三磷酸酶超家族,参与多种病理生理过程。越来越多的研究表明GBP5参与肿瘤的恶性进展。文章主要对GBP5的生物学特性及其在肿瘤中的表达、调控和功能进行综述,以期为肿瘤的诊疗提供理论依据。

干扰素诱导蛋白鸟苷酸结合蛋白1研究进展

鸟苷酸结合蛋白1(Guanylate-binding protein 1,GBP1)为一种干扰素诱导蛋白,其属于鸟苷酸结合蛋白家族的一员。GBP1在抗病原微生物与抗肿瘤等多种生物学反应中发挥着重要作用。随着对GBP1的深入研究,发现IFN-α、IFN-β、IFN-γ、IL1α、IL1β、TNF-α和LPS均能够诱导GBP1的表达;因此,GBP1发挥的生物学效应也越来越广泛,并逐步地被挖掘和展现出来。尤其是GBP1发挥的抗病原微生物与抗肿瘤功能受到了极为广泛的关注。本论文综述了GBP1的分子结构、生物学活性、抗病原微生物特性以及已发现的一些其他功能的研究进展,为GBP1的后续研究提供参考和依据。

鸟苷酸结合蛋白在失血性休克大鼠心肺组织中的表达

目的 研究失血性休克大鼠心肺组织鸟苷酸结合蛋白 (G蛋白 )的变化。方法 颈总动脉放血 ,使平均动脉压降至 45mmHg( 1mmHg =0 .133kPa)稳定 1h致大鼠中度失血性休克模型 ,6h后用Westernblot法测定心肺组织Gsa、Gia、Gqa、Goa的含量。结果 休克后心脏膜组织Gsa两条带 ( 84.2± 5 .8) % ;( 84.6± 4.2 ) %较对照组 ( 10 0 % )显著降低。Gia ( 15 9.4± 7.7) %和Gqa( 130 .4± 2 0 .9) %带较对照组 ( 10 0 % )则显著升高 ,Goa( 90 .6± 4.9) %降低 (P <0 .0 5 )。肺膜组织Gsa两条带较正常对照组显著降低。Gia和Gqa较正常对照组织也下降 (P <0 .0 5 )。

非小细胞肺癌组织中肽基精氨酸脱亚胺酶4、鸟苷酸结合蛋白1表达与患者临床病理特征的关系研究

目的探讨非小细胞肺癌组织中肽基精氨酸脱亚胺酶4(PADI4)、鸟苷酸结合蛋白1(GBP1)表达与患者临床病理特征的关系。方法选取2015年1月至2018年1月延安大学附属医院收治的非小细胞肺癌患者119例。取所有患者非小细胞肺癌组织、癌旁组织进行研究,比较PADI4与GBP1在非小细胞肺癌患者不同组织中的表达情况,分析非小细胞肺癌组织中PADI4、GBP1表达与患者临床病理特征的关系及PADI4与GBP1在非小细胞肺癌组织中表达的相关性。结果非小细胞肺癌组织中PADI4、GBP1阳性率高于癌旁组织(P<0.05)。鳞癌患者非小细胞肺癌组织中PADI4阳性率高于腺癌患者,有吸烟史患者非小细胞肺癌组织中PADI4阳性率高于无吸烟史患者,高分化及中分化患者非小细胞肺癌组织中PADI4阳性率分别高于低分化患者,无淋巴结转移患者非小细胞肺癌组织中PADI4阳性率高于有淋巴结转移患者,Ⅱ期及Ⅲ期患者非小细胞肺癌组织中PADI4阳性率分别高于Ⅰ期患者及Ⅳ期患者(P<0.05)。腺癌患者非小细胞肺癌组织中GBP1阳性率高于鳞癌患者,有吸烟史患者非小细胞肺癌组织中GBP1阳性率高于无吸烟史患者,中分化患者非小细胞肺癌组织中GBP1阳性率高于高分化及低分化患者(P<0.05)。非小细胞肺癌组织中PADI4与GBP1的表达有相关性(χ^(2)=5.227,P=0.022)。结论非小细胞肺癌组织中PADI4、GBP1表达与患者病理类型、吸烟史、肿瘤分化程度有关,此外非小细胞肺癌组织中PADI4表达与患者淋巴结转移情况、TNM分期有关,提示PADI4与GBP1在非小细胞肺癌筛查、诊断、预后以及治疗指导方面均有一定意义。

Ras鸟苷酸结合蛋白超家族新成员RhoE/Rnd3

RhoE/Rnd3是Ras鸟苷酸结合蛋白超家族的新成员,调节细胞骨架的重组,影响细胞的生长和迁移。核糖基转移酶C3Stau可以修饰并改变RhoE/Rnd3蛋白的活性,下游效应蛋白Soc ius、ROCK I以及p190 RhoGAP则参与信号的传导。RhoE/Rnd3与疾病,尤其是肿瘤的发生发展有关。

抗抑郁处理对慢性应激大鼠海马鸟苷酸结合蛋白表达的影响

目的 研究抗抑郁处理对慢性应激抑郁模型大鼠海马鸟苷酸结合蛋白 (G蛋白 )表达的影响。方法 将雄性Sprague Dawley大鼠 32只随机分为 5组 ,其中应激模型组 7只 ,阿米替林治疗组(阿米替林组 ) 7只 ,电针百会印堂穴组 (电针治疗组 ) 6只 ,电针对照点组 (电针对照组 ) 6只 ,正常对照组 (不施加应激处理 ) 6只。然后用Westernblotting方法检测各组大鼠海马 3种G蛋白亚型的含量。结果 慢性应激抑郁模型大鼠海马的Gαi、Gαq蛋白表达无明显变化 ;Gαo蛋白含量 (吸光度 )为 1 19±0 15 ,高于正常大鼠的 0 91± 0 14,P <0 0 5 ;阿米替林可使其降低至正常水平 ,而电针各组未见有明显降低作用。结论 阿米替林可能通过调节Gαo表达来发挥抗抑郁作用 ,电针百会印堂穴的抗抑郁机制可能与阿米替林不同 ,与 3种G蛋白亚型的表达无关。

鸟苷酸结合蛋白5和二磷酸腺苷核糖化因子鸟苷酸激酶1基因在肺结核患者和潜伏结核感染人群中的表达研究

目的探讨鸟苷酸结合蛋白5（GBP5）和二磷酸腺苷核糖化因子鸟苷酸激酶1（ASAP1）基因在肺结核患者及潜伏结核感染人群中的表达情况。 方法选取2016年8月至2017年5月确诊肺结核患者40例（肺结核组）、潜伏结核感染患者40例（潜伏结核感染组）及健康对照者40例（健康对照组），取入选者外周抗凝血4 ml，应用实时荧光定量逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR）技术检测这三组人群GBP5、ASAP1基因表达情况。 结果肺结核组、潜伏结核感染组和健康对照组GBP5基因相对表达量分别为1.58 ± 0.80、1.09 ± 0.68和1.04 ± 0.61，差异有统计学意义（F=7.23，P=0.001）；肺结核组GBP5基因相对表达量高于潜伏结核感染组（t=2.93，P=0.004）和健康对照组（t=3.40，P=0.010），差异有统计学意义；潜伏结核感染组GBP5基因相对表达量与健康对照组比较差异无统计学意义（t=0.39，P=0.700）。三组ASAP1基因表达量比较差异无统计学意义（F=0.26，P=0.770）。 结论GBP5基因表达在肺结核患者、潜伏结核感染患者和健康对照者中存在差异，GBP5基因检测可能筛选出潜伏结核感染人群，可作为筛选潜伏结核感染人群的标志物。