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。

ABC转运蛋白家族与类风湿关节炎多药耐药关系的研究进展

类风湿关节炎(RA)是一种慢性进行性自身免疫性疾病,目前临床治疗的主要用药是改善病情抗风湿药(DMARDs),但有部分患者在治疗时存在DMARDs耐药现象,其中多药耐药是造成DMARDs耐药的重要原因之一。目前的研究认为ABC转运蛋白家族广泛参与介导了多药耐药,文章复习了有关ABC转运蛋白家族与RA多药耐药的研究文献,从ABC转运蛋白家族成员的结构、耐药机制及其与RA多药耐药关系等方面进行了分析和综述,以明确DMARDs耐药的机制,为减轻RA治疗中的耐药现象提供研究思路。

杜仲ABC转运蛋白基因家族成员鉴定与分析

ABC转运蛋白(ATP—binding cassette transpoter)是一类庞大而古老的跨膜运输蛋白家族,在生物体内参与多种物质的转运积累、有害物质解毒、气孔调节、植物防御等生理活动。杜仲(Eucommia ulmoides Oliv)作为重要的中药材,其药用成分主要为次生代谢产物,次生代谢物转运与积累过程需要ABC转运蛋白的参与。利用生物信息学手段对杜仲ABC转运蛋白基因家族进行鉴定,并分析该家族蛋白质性质和结构、跨膜结构、亚细胞定位、系统进化关系。研究表明,EuABC家族生物信息学预测有76个成员,含有1~7个保守基序;编码蛋白多为稳定蛋白,主要分布于细胞质膜上,二级结构以α-螺旋和无规卷曲为主要构成元件;进化树分析表明,杜仲ABC转运蛋白家族可分为8个亚家族(A~G;I),每组成员数量分别为3、19、14、1、1、1、29、8。研究结果可为进一步研究杜仲次生代谢物质转运与积累奠定基础,也为其他植物ABC转运蛋白家族的研究提供了参考依据。

红曲霉ABC转运蛋白基因家族的鉴定与生物信息学分析

ABC细胞膜转运蛋白是一个能够转运多种底物的蛋白家族,在宿主细胞转运物质的输入和泵出中发挥重要作用。红曲霉(Monascus purpureus went)作为唯一被批准生产食用色素的微生物,但该菌种ABC转运蛋白家族的研究较少。为了揭示红曲霉ABC转运蛋白基因家族的基本信息,利用生物信息学方法对该基因家族进行了分析。共鉴定出了33条红曲霉ABC转运蛋白序列(MsABCs),序列分析表明,大多数MsABCs基因(61.5%)含有1~5个内含子。系统发育分析表明,MsABCs基因分属于7类亚家族。33个MsABCs基因随机分布在22条Scaffolds序列上。顺式元件分析推测,所有的MsABCs启动子序列含有多个胁迫响应顺式元件。这些结果为阐明MsABCs家族的进化关系和进一步研究MsABCs基因的功能特性提供了有价值的信息。

植物ABC转运蛋白研究综述

在分析植物ABC转运蛋白分子结构特征及作用机理的基础上,综述植物ABC转运蛋白八大亚簇(A-H)在植物生命活动中的功能等研究进展,并讨论了ABC转运蛋白值得进一步深入研究的科学问题。

节肢动物ABC转运蛋白及其介导的杀虫剂抗性

腺苷三磷酸结合盒转运蛋白(ATP-binding cassette transporter),简称ABC转运蛋白(ABC transporter),是继细胞色素P450单加氧酶、羧酸酯酶、谷胱甘肽S-转移酶之后又一类参与解毒作用的重要蛋白家族,因其在杀虫剂解毒等方面起着非常重要的作用,近年来逐渐受到广泛关注。ABC转运蛋白是一大类跨膜蛋白,其核心结构通常由4个结构域组成,包括2个高度疏水的跨膜结构域(transmembrane domains,TMD)和2个核苷酸结合域(nucleotide binding domains,NBD)。根据序列相似性和保守结构域,可以把ABC转运蛋白家族分为8个亚家族,每个亚家族的成员数及功能不同。这类蛋白在各种生物体内均有分布,其主要功能包括转运物质、信号传导、细胞表面受体及参与细胞内DNA修复,转录及调节基因的表达过程等。此外,近年来的研究表明,ABC转运蛋白的突变或过表达不仅与节肢动物对化学农药的抗药性密切相关,而且在抗Bt毒素方面也起着非常重要的作用,对转Bt作物造成严重威胁。本文综述了节肢动物ABC转运蛋白的结构,ATP水解介导的作用机制,亚家族的分类、结构及生理功能,以及由ABC转运蛋白介导的抗药性研究进展,旨在深入了解ABC转运蛋白的研究现状及其在节肢动物抗药性方面的作用,为阐明节肢动物抗药性机制提供新的理论依据,对改进农业害虫的抗性监测和治理策略也具有一定的指导意义。

三磷酸腺苷结合盒转运蛋白A1的研究进展

三磷酸腺苷结合盒蛋白（A1]P—bindingcassettetrails—porter，ABC）是一类ATP驱动泵。正常生理条件下，ABC蛋白可转运哺乳动物细胞质膜上的磷脂、亲脂性药物、胆固醇和其他小分子，分布广泛，能将天然毒物和代谢废物排出体外。ABC超家族目前已发现有7个家族，分别为A、B、C、D、E、F、G，它们共有48个成员。A家族有12个成员，三磷酸腺苷结合盒转运蛋白A1（ATP—bindingcassettetransporterA1，ABCA1）是其中之一，它以ATP为能源，促进细胞内游离胆固醇和磷脂的流出，在胆固醇逆向转运、胆固醇代谢以及高密度脂蛋白（HDL）代谢过程中起着重要的调节作用。

银杏多糖对小鼠乳腺癌4T1细胞增殖及GLUT家族基因表达的影响

目的探讨银杏多糖对小鼠乳腺癌4T1细胞增殖、凋亡的影响及可能机制。方法用不同浓度的银杏多糖处理对数生长期的小鼠乳腺癌4T1细胞,分别用MTT法和台盼蓝拒染法检测银杏多糖对4T1细胞增殖的抑制和细胞毒性作用;用DAPI核染色检测银杏多糖对4T1细胞凋亡的影响;qRT-PCR检测银杏多糖对4T1细胞葡萄糖转运蛋白家族基因表达的影响。结果银杏叶和银杏外种皮多糖呈剂量时间依赖性抑制4T1细胞增殖,并且随着银杏多糖剂量的增加,细胞活力明显下降、毒性明显增强,细胞凋亡增加。qRTPCR结果显示,银杏多糖可以明显降低葡萄糖转运蛋白1的基因表达。结论银杏多糖可抑制4T1细胞的增殖和诱导细胞凋亡,并通过调节葡萄糖转运蛋白家族基因表达,干预癌细胞的能量代谢,提示银杏多糖对4T1细胞增殖的抑制作用和诱导凋亡作用可能通过干预葡萄糖转运蛋白基因的表达实现的。

乳腺癌组织中ALDH1、CXCR4及ABCG2与其分子亚型的关系

目的探讨乳腺癌组织中乙醛脱氢酶1(ALDH1)、CXCR4及三磷酸腺苷结合转运蛋白G超家族成员2(ABCG2)的表达情况,并分析三者与乳腺癌分子亚型的关系。方法采用免疫组化S-P法检测90例乳腺癌组织中ALDH1、CXCR4、ABCG2以及ER、PR、HER-2的表达情况,根据后三者的表达情况将乳腺癌分为Luminal A型(35例,38.9%)、Luminal B型(16例,17.8%)、HER-2过表达型(22例,24.4%)和Basal-like型(17例,18.9%)4个亚型,并分析三者与分子亚型的关系。结果 90例乳腺癌组织中,ALDH1、CXCR4、ABCG2的阳性表达率分别为32.2%、60.0%、32.2%。不同亚型乳腺癌组织中ALDH1、CXCR4及ABCG2的表达比较差异有统计学意义(χ2=20.157,P<0.001;χ2=12.088,P=0.007;χ2=18.760,P<0.001)。结论不同亚型乳腺癌组织的ALDH1、CXCR4及ABCG2表达具有差异性,三者检测有助于乳腺癌分子亚型的预后评估。

巨大侧耳ABC转运蛋白家族的全基因组分析及其对镉离子胁迫的响应

腺苷三磷酸结合盒转运蛋白(ATP-binding cassette transporter,ABC转运蛋白),广泛存在于所有生物中,是目前研究最多且最大的蛋白家族之一。该蛋白家族部分成员具有跨膜转运重金属离子和应对非生物胁迫的作用。本研究利用Blastp和Hmmer软件在全基因组水平筛选巨大侧耳的ABC转运蛋白家族成员,并对其进行生物信息学分析,然后依据转录组数据筛选差异基因,并对该家族编码基因整体表达趋势进行分析。总计获得38个巨大侧耳ABC转运蛋白基因,可分为G、B、C、F、I、D、A和E共8个亚家族,分别有6、5、10、3、8、3、2和1个成员。其主要分布在各细胞器膜上,不同亚家族成员在结构域的种类和基序数量有区别,相同亚家族成员则具有较大的相似性。在镉离子胁迫的前期D亚族部分成员上调表达,胁迫中期C、D、I等亚族部分成员上调表达,后期B、C亚族部分成员上调表达。本研究表明部分ABC转运蛋白参与了巨大侧耳应对镉离子胁迫的反应,这些结果为进一步研究ABC转运蛋白家族在巨大侧耳在镉离子胁迫下发挥的作用及其分子机制提供了理论基础。

TBC1结构域家族成员4与心肌胰岛素抵抗的研究进展

体外循环是心血管外科开胸心内直视手术必需的重要辅助手段,而体外循环术后常见的严重并发症是心肌缺血再灌注损伤(MIRI)。MIRI的发生机制复杂,心肌胰岛素抵抗(IR)是其重要发病机制之一,其中心肌细胞葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)的表达和转位异常是心肌IR发生的主要原因。TBC1结构域家族成员4是TBC家族蛋白的重要成员,可通过Rab蛋白调控GLUT4的囊泡转运,是磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B信号通路和AMP活化的蛋白激酶信号通路重要的下游靶点,与IR的发生密切相关。

大白菜ABCB/PGP基因家族的鉴定与分析

ABCB/PGP蛋白为ABC转运蛋白的一个亚家族,能够参与植物中生长素的极性运输,在植物生长发育过程中具有重要作用。为深入认识大白菜ABCB/PGP基因家族,利用生物信息学方法对大白菜中ABCB/PGP基因家族成员进行了全基因组水平鉴定,并对其基因组信息、蛋白质生理生化特征、基因结构和系统进化等方面进行研究。结果表明,大白菜基因组中共鉴定到31个ABCB/PGP基因,这些基因在大白菜的10条染色体上分布不均,其中第3、4、6、7和9号染色体上分布有较多的家族成员。外显子-内含子基因结构分析表明,大部分ABCB/PGP基因都具有4~13个外显子。亚细胞定位预测分析发现,ABCB/PGP蛋白多数定位在细胞质膜上。进一步的系统进化分析表明,大白菜ABCB/PGP基因被聚类成6个分支,分别为CladeⅠ、CladeⅡ、CladeⅢ、CladeⅣ、CladeⅤ和CladeⅥ。上述研究结果为大白菜ABCB/PGP基因功能的研究奠定了一定的基础。

金盏花苷E通过自噬途径下调GPX4和SLC7A11抑制肝癌细胞的增殖和迁移

目的探讨金盏花苷E抑制肝癌细胞增殖和迁移的分子机制。方法金盏花苷E处理肝癌细胞,CCK-8检测细胞活力;Western blotting检测GPX4、SLC7A11、LC3、P62的表达以及Akt/mTOR的磷酸化。自噬抑制剂LY294002和激活剂Rapamycin与金盏花苷E联合处理肝癌细胞,EdU和Transwell实验分别检测肝癌细胞的增殖和迁移能力。TCGA数据库分析GPX4和SLC7A11在肝癌及正常肝组织中的表达水平,以及与肝癌患者存活之间的关系。Western blotting和qPCR分别检测GPX4和SLC7A11在肝癌细胞和正常肝细胞中的表达水平。结果金盏花苷E能够显著抑制肝癌细胞的存活(P<0.05);GPX4和SLC7A11在肝癌组织和肝癌细胞中均显著高表达;GPX4和SLC7A11的表达与肝癌患者存活呈显著负相关(P<0.001);金盏花苷E显著抑制GPX4和SLC7A11蛋白的表达,激活Akt-mTOR通路,增强LC3Ⅱ的表达(P<0.01);自噬激活剂Rapamycin显著增强金盏花苷E对GPX4和SLC7A11的抑制作用,而自噬抑制剂LY294002则明显逆转了金盏花苷E对GPX4和SLC7A11的抑制作用(P<0.05);抑制自噬途径能够逆转金盏花苷E对肝癌细胞增殖和迁移的抑制作用,增强自噬途径则发生相反的变化(P<0.01)。结论金盏花苷E经自噬途径下调GPX4和SLC7A11抑制肝癌细胞的增殖和迁移。

阻塞性睡眠呼吸暂停综合征合并高血压患者全基因组甲基化及葡萄糖转运蛋白4基因的DNA甲基化与并发糖尿病的关系

目的收集睡眠呼吸暂停综合征(OSAS)合并高血压和原发性高血压(EH)患者进行全基因组甲基化测序寻找差异甲基化位点。在高血压人群,进一步探讨OSAS合并糖尿病与葡萄糖转运蛋白4基因[溶质载体家族2A4(SLC2A4)基因]DNA甲基化的关系。方法全基因组甲基化阶段:从2010年1月至3月,连续招募年龄30~60岁、肾功能和肝功能正常的高血压患者,完善多导睡眠监测,中重度OSAS合并高血压患者作为试验组(12例),年龄、体重指数匹配的非OSAS EH患者作为对照组(12例),通过Microarray高通量基因表达检测外周血甲基化情况。单基因验证阶段:全基因组甲基化检测和京都基因和基因组数据库(KEGG)富集通路发现2型糖尿病通路有四个差异基因,选取其中的SLC2A4基因,进一步扩大样本量在高血压人群收集OSAS合并糖尿病(40例)、OSAS非糖尿病(66例)、非OSAS非糖尿病(39例)三组患者,验证单基因甲基化差异位点。结果全基因组研究中,OSAS合并高血压相比较EH共鉴定出516个差异甲基化位点(低甲基化361个,高甲基化155个),所有选择的差异甲基化位点均存在显著性差异(P<0.05和∣Beta值差异∣>0.14)。通过基因本体(GO)、KEGG富集进行功能学基因富集分析。与非OSAS非糖尿病组相比,OSAS非糖尿病组中SLC2A4基因存在高甲基化位点:CpG2-11、CpG2-13、CpG2_15、CpG1_18、CpG2_21.22、CpG2_23.24和CpG22_27;OSAS合并糖尿病组高低甲基化位点并存,低甲基化位点为CpG1_2、CpG1_5、CpG2_6、CPG17、CPG110.11、CPG117、CPG118.19、CPG214、CPG218、CPG225、CPG227,高甲基化位点为CpG2-13、CpG2_15和CpG2_20。结论OSAS合并高血压较EH,存在差异甲基化位点,为后续甲基化研究提供差异甲基化基因数据库。选取2型糖尿病通路中的SLC2A4基因进行单基因验证,证实该基因甲基化差异参与OSAS糖尿病共病。

剑尾鱼P-糖蛋白基因全长cDNA克隆、分析及组织分布

P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)为ABC转运体超家族的主要成员,分布于细胞膜,依赖ATP供能,可将细胞内的亲脂性毒物或药物逆浓度泵出胞外,在机体解毒上具重要功能。研究采用RT-PCR和RACE法对剑尾鱼P-gp基因进行克隆并获得了全长cDNA序列4301 bp,该基因编码1286个氨基酸残基,估算编码蛋白的分子质量为141.64 kD。生物信息学分析表明,剑尾鱼P-gp不含信号肽序列,具ATP转运家族蛋白的典型结构域,包括2个疏水性的跨膜区(Transmembrane domains,TMD)和2个位于细胞浆内的核苷酸结合区(Nucleotide-binding domains,NBD),为全转运子,每个跨膜区都有6个跨膜α螺旋,而每个NBD包含1个ABC转运体家族标记序列;跨膜性质预测结果显示该蛋白属膜蛋白,具P-gp的典型特征。序列同源性分析发现,不同进化地位动物P-gp存在高度同源性,显示P-gp在系统进化上高度保守。P-gp在剑尾鱼肝脏、肾脏、脑等不同组织均有表达,其中以肝脏的相对表达量最高,是P-gp检测的代表组织。QRT-PCR实验表明,苯并(a)芘胁迫可明显诱导P-gp mRNA的表达。剑尾鱼P-gp的表达水平或可作为一个生物标记物指标,应用于环境持久性有机污染物的监测研究中。

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。

肿瘤微环境影响乳腺癌耐药蛋白转录调控的研究进展

乳腺癌耐药蛋白（breast cancer resistance protein，BCRP）是ABC转运蛋白超家族G亚家族重要成员之一。

三磷酸腺苷结合转运家族蛋白4在胆管癌中的表达及作用

目的观察i磷酸腺苷结合转运家族蛋白4（ABCC4）在胆管癌细胞增殖和转移中的作用。方法收集2010年6月到2012年6月病理检查确诊胆管癌39例，实时定量聚合酶链反应（Real-timePCR）检测人胆管癌与正常胆管黏膜标本中ABCC4的含量；在人胆管癌细胞株中沉默ABCC4基因；噻唑蓝（MTT）法绘制生长fIff线；克隆培养后进行统计。结果人胆管癌细胞中ABCC4异常高表达，Western blot实验验证在胆管癌细胞中沉默ABCC4基因表达成功，ABCC4基因沉默的HuCCTl细胞增殖速率较对照组明显减缓（P〈0．05），克隆实验显示下调ABCC4蛋白表达能够明显降低胆管癌细胞的恶性表征。结论ABCC4在胆管癌细胞中具有癌基因的功能。