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铅暴露对N2a细胞SV2C表达的影响
目的 本文旨在探讨铅暴露对小鼠成神经瘤细胞(N2a)中突触囊泡蛋白C(synaptic vesicle protein C,SV2C)表达的影响,进一步了解铅对神经递质作用有关机制.方法 N2a细胞分为正常组、染铅Ⅰ组(10<'-4>mol/L醋酸铅),染铅Ⅱ(10<'-3>mol/L醋酸铅).分别在24和48 h进行RT-PCR和Western blot,观察不同组N2a细胞SV2C mRNA变化以及检测其蛋向表达水平.结果 染铅Ⅰ、Ⅱ组N2a细胞中SV2C mRNA和蛋白表达水平均显著低于正常组,差异有统计学意义(P<0.05).但两剂量组之间无差异(P>0.05).各组24和48 h比较,SV2C mRNA表达水平无差异(P>0.05),但染铅Ⅱ组SV2C蛋白表达水平48 h均明显低于24 h,有显著性差异(P<0.05).结论 本研究发现铅下调囊泡运输蛋白SV2C基因,减低了其蛋白水平,从而可能影响神经递质的分泌.
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关键词
诺贝尔生理学或医学奖
诺贝尔奖官方网站发布消息,瑞典卡罗琳医学院经评定,将2013年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家詹姆斯-E·罗斯曼和兰迪-W·谢克曼、德国科学家托马斯-C·苏德霍夫,以表彰他们发现细胞内部囊泡运输调控机制。
据悉,当细胞运输系统异常时,将对人体产生不良影响,导致神经系统疾病、糖尿病、免疫失调等疾病。这3位科学家的研究成果是细胞运输系统的膜融合,即发现了细胞如何组织自身运输系统的奥秘。兰迪-W·谢克曼发现了囊泡传输所需的一组基因;詹姆斯-E·罗斯曼阐明了囊泡是如何与目标融合并传递的蛋白质机器;托马斯-C·苏德霍夫则揭示了信号是如何引导囊泡精确释放被运输物的。 -
转铁蛋白受体1对淀粉样蛋白前体/早老素1转基因小鼠神经元的保护作用
目的 探讨转铁蛋白受体1(TfR1)在淀粉样蛋白前体(APP)/早老素1(PS1)转基因小鼠脑内异常表达情况及其对阿尔茨海默病(AD)神经元的保护作用.方法 首先,利用免疫荧光及Western blotting技术检测出生后1月(P1M)至P12 M各发育时间点,APP/PS1转基因小鼠与野生型小鼠大脑TfR1的表达情况;其次,取APP/PS1转基因与野生型新生小鼠原代海马神经元培养,培养12 d后利用TfR1 shRNA质粒干扰TfR1基因的表达,利用Western blotting技术检测干扰后细胞TfR1的表达变化;ELISA技术检测TfR1干扰前后细胞β-淀粉样蛋白(Aβ) 1-42的分泌量;利用微管相关蛋白2(MAP2)标记神经元突起,观察TfR1干扰前、后神经元突起的生长变化;后,利用FM1-43染色观察由TfR1介导的轴质运输中囊泡的运输情况.结果 在APP/PS1转基因小鼠生长发育过程中,随着年龄的增长TfR1的表达呈现先增加后减少的趋势,在P6M之后明显降低,且与对照组相比差异有显著性;TfR1 shRNA干扰后可以使原代神经元细胞内TfR1基因沉默,使其突起明显变细、变长并影响囊泡的运输.与对照组相比,TfR1基因在APP/PS1转基因小鼠原代神经元中表达量减少,荧光减弱.结论 APP、PS1基因突变可导致TfR1的表达下降;APP/PS1转基因小鼠原代神经元经TfR1 shRNA干扰Aβ1-42分泌量增多,影响神经元突起的生长,使轴质运输速率减慢,囊泡的活动减缓,加重AD病情.故TfR1的表达可以对神经元起到保护作用.
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细胞囊泡运输调节机制*--2013年诺贝尔生理学或医学奖工作介绍
2013年10月7日,瑞典卡罗林斯卡医学院诺贝尔生理学或医学奖评审委员会将本年度诺贝尔生理学或医学奖联合授予美国耶鲁大学细胞生物学系主任James E.Rothman、加利福尼亚大学伯克利分校细胞生物学家Randy W.Schekman和德国生物学学家斯坦福大学教授Thomas C.Südhof,以表彰他们在细胞内主要运输系统方面所作的杰出贡献。这是继Günter Blobel因发现蛋白质具有特定的内在信号如信号肽等,并通过内在信号与靶位相互作用而指导蛋白质在细胞内的转运和定位而获得1999年诺贝尔生理学或医学奖后,细胞内在运输系统方面的相关研究再一次登上诺贝尔奖的舞台。这充分肯定了细胞的物质运输系统是意义重大的科学发现。
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囊泡运输的奥秘--评2013年诺贝尔生理或医学奖
2013年诺贝尔生理或医学奖授予三位在研究细胞组织运输系统方面取得突出成就的科学家,他们分别是来自耶鲁大学的詹姆斯·E·罗斯曼(James E. Rothman)教授、加利福尼亚大学伯克利分校的兰迪·谢克曼(Randy W. Schekman)教授和斯坦福大学的托马斯·聚德霍夫( Thomas C. Südhof)教授。细胞生物学领域关于细胞的转运系统研究由来已久,这次三位科学家获得此项殊荣主要得益于他们的研究基本解释了细胞精准调控囊泡运输的机制。
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肌萎缩侧索硬化与UBQLN2基因关系的研究进展
肌萎缩侧索硬化( amyotrophic lateral sclerosis, ALS)是一种累及脊髓前角细胞、脑干运动神经核及锥体束的神经系统变性疾病,其临床特征为进行性加重的肌肉萎缩、无力和锥体束征,大多数患者在发病2~3年后死于呼吸衰竭[1]。ALS的病因及发病机制尚不明确,约10%的患者表现为家族聚集倾向,提示遗传因素在 ALS 发病中起到了重要作用[1]。迄今,已有10余种基因被证实可导致ALS的发生,其内在机制包括影响RNA代谢、囊泡运输障碍、细胞骨架破坏等[2]。2011年Deng等[3]在X连锁显性遗传的ALS家系中定位了致病基因UBQLN2,并推测其机制可能是通过影响泛素-蛋白酶体的功能,导致细胞内异常包涵体形成,进而导致ALS的发生。现就近年来关于ALS与UBQLN2基因的研究进展综述如下。
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Rab蛋白在黑素小体合成及转运中的作用
Rab蛋白家族是小G蛋白超家族中大的亚家族,广泛存在于动物、植物和微生物等真核生物中,是囊泡运输重要的调节因子,具有调节囊泡的靶向运输、囊泡的拴系、与靶膜泊位与融合、囊泡的芽生等作用.皮肤的颜色与黑素小体的合成和转运密切相关.哺乳动物的Rab蛋白大约有60种,其中的Rab32/38和Rab9a在黑素小体的合成过程中发挥了重要作用;Rab27a、Rab21、Rab17及Rab36在黑素小体的转运过程中具有重要意义;Rab7及Rab11即参与了黑素小体的合成,又参与了黑素小体转入角质形成细胞的过程.因此,这些Rab蛋白基因的突变将会引发相应的遗传性色素性疾病.
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晚期内体的分选转运参与Ⅱ型腺相关病毒在IB3人支气管上皮转化细胞中的转导激活过程
确认Ⅱ型腺相关病毒(adeno-associated virus,AAV2)是否能够在肺上皮细胞中经过囊泡分选过程进入晚期内体,并且进一步检测在内体中分离的腺相关病毒是否具有不同的转导活性,从而探讨内体转运系统在腺相关病毒感染动力学中的作用.方法以RAB7的GFP融合蛋白作为晚期内体的特异性标记,通过对Ⅱ型腺相关病毒进行荧光标记,在人支气管上皮转化细胞IB3中进行共聚焦显微成像的共定位分析.通过密度梯度离心和内体亲和沉淀对进入细胞内体的病毒颗粒进行分离,并对细胞进行二次感染时的活性在有或无RAB7影响因素的条件下进行比较分析.结果相当部分的Ⅱ型腺相关病毒在感染IB3细胞后能够进入晚期内体且进入晚期内体的病毒比未经细胞分选的病毒表现出更好的外源基因表达活性.结论提示Ⅱ型腺相关病毒在肺支气管上皮细胞中晚期内体的转运可能促进其转导的活化过程.
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细胞内的运输系统2013年诺贝尔生理学或医学奖简介
2013年诺贝尔生理学或医学奖颁发给美国科学家兰迪·谢克曼(Randy W.Schekman)、詹姆斯·罗斯曼(James E.Rothman)以及德国科学家托马斯·聚德霍夫(Thomas C.Südhof),表彰他们发现了细胞内的主要运输系统--囊泡运输的调节机制.
关键词: 囊泡运输 SNARE 诺贝尔生理学或医学奖 -
Snapin蛋白研究进展
细胞的分泌功能是一个涉及许多蛋白质、脂质分子等物质并有多个细胞器参与的复杂过程,通过囊泡胞吐过程来完成,真核细胞内生物大分子的分泌通过组成型和调节性囊泡运输两种方式进行,其中组成型囊泡运输涉及了一系列细胞器与细胞膜之间的囊泡融合,囊泡与细胞膜的融合涉及到了几个蛋白家族包括:SNAREs,Rab蛋白和Sec1/Munc-18相关蛋白等.SNARE(可溶性N-乙基-马来酰胺敏感因子结合蛋白受体)蛋白是介导囊泡与细胞膜或其他细胞器融合的主要蛋白分子, 参与囊泡内蛋白质与膜转运、调节性和非调节性囊泡胞吐活动的激活和融合过程.囊泡融合是通过几种辅助蛋白与SNAREs相互作用完成的,Snapin就是SNAREs的辅助蛋白之一.
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▌三科学家获诺贝尔医学奖
瑞典卡罗琳医学院经评定,在斯德哥尔摩时间10月7日11时30分宣布,将2013年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家詹姆斯·E·罗斯曼和兰迪·W·谢克曼、德国科学家托马斯· C·苏德霍夫,以表彰他们发现细胞内部囊泡运输调控机制。
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水通道蛋白与羊水量调节的研究
羊水是胎儿生存的主要环境,正常羊水量对维持妊娠至关重要,各种羊水量异常往往导致不良临床结局.水通道蛋白(aquaporin, AQP)是一种新发现的特异性水转运蛋白,AQP家族由AQP0~12组成,现已证实AQP1,3,8,9在胎盘胎膜组织均有表达,羊水量改变时AQP类会发生相应变化,推测其参与了羊水量的调节.AQP参与的羊水量调节的机制目前仍不十分清楚,磷酸化、高渗、pH值、囊泡转运等可能参与了羊水量的调节.现就水通道蛋白的结构、定位及其对羊水调节的可能机制进行综述.
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p150glued缺失对神经元中Rab蛋白表达水平的影响
目的 探讨家族性运动神经元病致病基因DCTN1编码的p150glued蛋白缺失对于原代培养的皮质神经元细胞活性及Rab蛋白表达的影响.方法 以野生型(WT)和p150glued缺失(p150glued KO)新生小鼠为细胞来源,体外培养皮质神经元7d和14d后,分别利用MTT法和Western blot法检测皮质神经元存活率以及Rab蛋白家族成分表达水平.结果 与WT小鼠皮质神经元相比,p150glued KO小鼠皮质神经元在体外培养7d和14d时,细胞活力无明显差异,14d时Rab4、Rab5、Rab9、Rab11、Rab24蛋白表达水平未发生显著变化,而Rab7蛋白表达水平显著降低(P<0.001).结论 p150glued缺失对原代皮质神经元存活以及调控囊泡运输的Rab蛋白家族中Rab4、Rab5、Rab9、Rab11、Rab24的表达水平无明显影响,但特异性减弱晚期内体标志物Rab7蛋白的表达,可阻碍胞内溶酶体降解通路.
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重大医学事件年度盘点
刚刚过去的2013年,充满活力.和往年一样,医学界可谓是风起云涌,新浪潮、新思想、新理念、新技术纷至沓来,让人应接不暇,充满惊喜.回首2013诺奖颁奖台,细胞传输系统被发现2013年,新的诺贝尔生理学或医学奖揭晓,授予美国科学家詹姆斯·罗思曼、兰迪·谢克曼以及德国科学家托马斯·祖德霍夫,以表彰他们发现细胞的囊泡运输调控机制.诺奖评委会在声明中说,这3位科学家的研究成果解答了细胞如何组织其内部重要的运输系统之一囊泡传输系统的奥秘.这一突破性发现解释了为什么胰岛素释入血液时会有变化、神经细胞之间的信息传达,以及病毒感染细胞的方式等.
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2013年诺贝尔生理学或医学奖"三剑客"他们解密了细胞内的“穿梭巴士”
毫无疑问,本期"健康人物"非他们莫属.北京时间10月7日晚,瑞典卡罗琳医学院将2013年诺贝尔生理学或医学奖授予两位美国科学家与一位德国科学家:詹姆斯·罗斯曼、兰迪·谢克曼和托马斯·聚德霍夫.正是他们,共同揭开了细胞内部囊泡运输调控机制的神秘面纱,展示了一个基本的细胞生理过程的种种细节.这一发现将有助于人们更清晰地认识疾病和生命.
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DMT1在小肠吸收细胞的摄铁机制
铁是生物体丰富的微量金属元素之一,小肠是机体铁吸收和铁稳态调节关键结构,小肠吸收细胞对非血红素铁的吸收摄取主要由二价金属离子转运体(divalent metal transporter1,DMT1)介导的.DMT1对铁的吸收转运主要通过囊泡运输和载体运输实现的.囊泡运输主要包括DMT1形成吸收铁的囊泡、与apo-Tf囊泡融合、分离、分选转运完成的;载体运输则是在肠表面H+电化学梯度的驱动下将铁转入细胞内的.本文着重介绍了近国内外关于DMT1在小肠非血红素铁吸收转运中的作用机制的新研究进展.
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十大卫生人物
诺贝尔生理学或医学奖获奖者北京时间2013年10月7日下午5点30分,2013年诺贝尔生理学或医学奖揭晓,得主为詹姆斯·E.罗斯曼(James E.Rothman)、兰迪·谢克曼(Randy W.Schekman)、托马斯·聚德霍夫(Thomas C.Südhof),获奖理由是“发现细胞内的主要运输系统——囊泡运输的调节机制”.
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胰岛素对葡萄糖转蛋白4转运调节的研究进展
葡萄糖转运蛋白(GLUT)4是葡萄糖转运蛋白家族的一员,主要分布在骨骼肌细胞和脂肪细胞,在胰岛素刺激或肌肉收缩运动时,促进细胞摄取葡萄糖.在GLUT家族中,只有GLUT4参与骨骼肌细胞和脂肪细胞的GLUT循环.在静息状态下,GLUT4迅速转向细胞内,而且向细胞膜的再转运过程很缓慢.由于细胞对GLUT4缓慢的胞吐作用和快速的内吞作用,超过90%的GLUT4在细胞内,只有4%~10%在细胞膜上.
关键词: 葡萄糖转运蛋白(GLUT)4 胰岛素信号 囊泡运输 内体 -
Rab家族与遗传性疾病的研究进展
Rab家族在人类基因组中含有60多个成员,参与囊泡运输的调节.越来越多的证据表明,如果Rab蛋白发生突变或者表达水平发生异常,会导致囊泡运输的障碍,使被运输的物质不能到达目的区域,终可能出现生理失调乃至疾病的发生,如遗传性疾病、老年痴呆症、癌症等.该文就Rab异常导致的遗传性疾病进行综述.
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Rab家族及其在囊泡运输中的作用
Rab蛋白家族是Ras超家族中大的亚家族,为小GTP结合蛋白.目前发现的Rab家族成员已达60多种,各成员之间有相似的结构.除少数特异表达于某一细胞或组织,大多数Rab蛋白广泛存在于组织细胞中,Rab蛋白是囊泡运输重要的调节因子.Rab突变或表达异常引起囊泡运输异常,从而导致一些疾病产生.