染色体结构维持蛋白Smc5/6复合体的结构与功能

真核生物基因组DNA主要以染色体的形式存在于细胞核中,染色体结构的稳定及其动态变化对于真核生物遗传信息从亲代到子代中的准确传递和维持细胞的正常功能是必不可少的。染色体结构维持蛋白(Structure Maintenance of Chromosome, Smc)在染色体结构维持及DNA损伤修复方面发挥着关键性的作用。Smc蛋白家族包括3类:黏连蛋白(Cohesin)、凝缩蛋白(Condesin)和Smc5/6复合体(Smc5/6 complex)。Smc5/6复合体在真核生物中分布广泛且高度保守,在DNA损伤同源重组修复、DNA复制、端粒长度维持及胚胎发育中发挥重要作用。本文系统介绍了Smc5/6复合体结构特征和生物学功能领域的相关进展,为深入研究Smc5/6复合体提供理论参考。

选择性5-HT_(1A)受体拮抗剂WAY-100635增加6-羟多巴胺损毁大鼠杏仁基底外侧核的神经活动(英文)

本文采用玻璃微电极细胞外记录法,观察正常大鼠和6-羟多巴胺(6-hydroxydopamine,6-OHDA)损毁黑质致密部大鼠杏仁基底外侧核(basolateral nucleus,BL)神经元电活动的变化,以及体循环给予选择性5-HT1A受体拮抗剂WAY-100635对神经元电活动的影响。结果显示,正常大鼠BL投射神经元和中间神经元的放电频率分别是(0.39±0.04)Hz和(0.83±0.16)Hz,6-OHDA损毁大鼠BL投射神经元和中间神经元的放电频率分别是(0.32±0.04)Hz和(0.53±0.12)Hz,与正常大鼠相比无显著差异。在正常大鼠,所有投射神经元呈现爆发式放电;94%的中间神经元为爆发式放电,6%为不规则放电。在6-OHDA损毁大鼠,85%的投射神经元呈现爆发式放电,15%为不规则放电;86%的中间神经元为爆发式放电,14%为不规则放电,与正常大鼠相比无显著差别。静脉给予0.1mg/kg体重的WAY-100635不改变正常大鼠和6-OHDA损毁大鼠BL投射神经元和中间神经元的放电频率。然而,0.5mg/kg体重的WAY-100635却显著降低正常大鼠BL投射神经元的平均放电频率(P<0.01),明显增加6-OHDA损毁大鼠BL投射神经元的平均放电频率(P<0.004)。高剂量WAY-100635不影响正常大鼠和6-OHDA损毁大鼠BL中间神经元的平均放电频率。结果表明,黑质多巴胺能损毁后内在和外在的传入调节BL神经元的活动,在正常大鼠和6-OHDA损毁大鼠5-HT1A受体调节投射神经元的活动,并且在6-OHDA损毁大鼠WAY-100635诱发投射神经元平均放电频率增加。结果提示,5-HT1A受体在帕金森病情感性症状的产生中起重要作用。

SMC蛋白结构和功能的研究进展

染色体不仅仅由DNA构成,还包含一些使染色体能具有特定形态特征以及在基因表达和基因组稳定性中起作用的蛋白。而使染色体能具有特定形态特征的首要物质就是染色体结构维持蛋白(structural maintenance of chromosomes,SMC)复合体。SMC复合体包含凝聚蛋白(condensin)、黏结蛋白(cohesin)和SMC5-SMC6复合体,是染色体的重要组分。SMC蛋白的表达依赖于ATP的水解以及DNA的拓扑作用。SMC复合体参与了多重染色体行为,其中尤为显著的是染色体集缩和姐妹染色单体的黏着。此外,SMC复合体在DNA修复中也有重要的作用。近年来,随着分子生物学研究技术的发展,对该类复合体的结构、功能及作用机制等方面已有较多研究并取得一些重要进展,本文对SMC蛋白结构和功能的研究进展做一综述。

核前体mRNA的剪接与视网膜色素变性

视网膜色素变性（RP）是一组常见的遗传性视网膜变性疾病，具有高度的遗传异质性。在超过40个不同种类的RP致病基因中包括一部分全身广泛表达的基因，最具代表性的为5个核前体mRNA（pre—mRNA）的剪接相关基因。在RP基因的最新研究中，人们认识到核前体mRNA剪切缺陷在常染色体显性遗传RP（adRP）病因学中占有非常重要地位，同时也使人们对核前体mRNA剪切这一基本的生物学过程有了更清楚的认识。目前，人们在此领域的研究主要集中在两个方面：（1）adRP相关的核前体mRNA剪切基因（adRP-剪接因子）突变如何影响核前体mRNA剪切功能。（2）这些全身表达的基因变异为何特异性地引起视网膜病变。这两个研究主题也恰恰吻合了此类疾病发病机制中的前后两个重要环节。近年来，人们已经在第一个研究主题中取得了显著的进步，第5个adRP-剪接因子SNRNP200基因的克隆及其相关功能研究是此研究方向的重要进步之一。在第二个研究主题中人们也进行了大量的工作，各种生物模型的建立使得人们对疾病的病理过程有了更清晰的描述，然而在关键的发病机制问题上依然面临着许多令人迷惑的问题。总结adRP-剪接因子的最新研究成果，重点阐述核前体mRNA的剪接缺陷引发RP的分子机制研究中亟待解决的问题。

染色体结构维持蛋白及其相关的遗传病

染色体结构维持蛋白(SMC)包括黏结蛋白(Cohesin)复合体、凝缩蛋白(Condensin)复合体以及SMC5/6复合体,这些具有相似结构的环状蛋白复合物在染色单体的黏着、集缩、DNA损伤修复以及基因转录中发挥重要的作用。近年来,围绕SMCs功能的研究不断深入,但目前对于SMC5/6复合体的认识远不及另外两者清晰。本文介绍了SMCs的结构、重要的生理功能以及SMCs蛋白组分基因变异所导致的疾病如德朗热综合征(CdLS)、小头畸形等,以深入了解其在真核细胞中的功能以及与人类遗传病的关系。