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结核分枝杆菌中的泛素样蛋白-蛋白酶体系统研究进展
结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,Mtb)是引起结核病这一严重威胁全球人类健康的灾难性传染病的病原体.它具有很强的生存能力,可在巨噬细胞中以一种潜伏的状态长期存在;并且其细胞壁厚,抗菌药物难以透过,加之其生长缓慢,抗结核治疗不当易使其产生耐药菌株.
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电针对帕金森病大鼠中脑黑质26S蛋白酶体及核转录因子κB的影响
目的:探讨26 S蛋白酶体、核转录因子κB(NFκB)在电针对鱼藤酮致帕金森病(Parkinson's disease,PD)模型大鼠保护机制中的作用.方法:将48只健康雄性SD大鼠随机分为正常组、假手术组、模型组、电针组,每组12只.模型组和电针组采用颈背部皮下注射鱼藤酮法造模40 d.造模成功后电针组取“风府”“太冲”行电针治疗(连续波,2 Hz,1 mA,20 min/次,1次/d,连续28 d).观察各组大鼠行为学改变并评分,应用免疫组化法观察大鼠中脑黑质酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)的表达,免疫蛋白印迹法检测黑质TH、26S蛋白酶体、NFκB表达.结果:与正常组及假手术组比较,模型组大鼠出现明显的行为学改变,电针组行为学评分较模型组显著降低(P<0.05);与正常组及假手术组比较,模型组大鼠中脑黑质TH阳性神经元细胞计数、含量明显降低,电针组TH阳性细胞数、含量较模型组明显升高(均P<0.05);26 S蛋白酶体在模型组表达较正常组及假手术组明显下降,电针组与模型组比较明显升高(均P<0.05);NFκB在模型组表达较正常组及假手术组明显增高,电针组与模型组比较明显降低(均P<0.05).结论:电针显著改善鱼藤酮所致PD模型大鼠的行为学表现和评分,显著改善鱼藤酮所致黑质多巴胺能神经元丢失,从而发挥防治PD作用,其可能机制与增强蛋白酶体系统的功能有关,与其降低NFκB表达有关.
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清热化痰活血方药稳定ApoE基因敲除小鼠主动脉易损斑块及与蛋白酶体通路的关系
目的:观察清热化痰活血方对ApoE基因敲除小鼠主动脉粥样硬化易损斑块的稳定作用及对泛素通路的影响.方法:ApoE基因敲除小鼠80只,自8周龄时予以高脂饮食,随机分为空白对照组、蛋白酶体抑制剂组、蛋白酶体抑制剂加清热化痰活血方组及清热化痰活血方组,每组20只.自13周始给药,分别给予0.9%氯化钠溶液10mg·kg-1·d-1,硼替佐米3.0mg·kg-1·d-1,硼替佐米3.0mg·kg-1·d-1加清热化痰活血方180mg·kg-1·d-1及清热化痰活血方180mg·kg-1·d-1,17周后评估主动脉病理形态学改变,免疫荧光法测定主动脉斑块中单核细胞/巨噬细胞-2(MOMA-2)的表达、免疫组化法测定NF-κB的P65亚基的表达及CD40L表达,荧光探针的方法测定超氧化物阴离子自由基的表达.结果:蛋白酶体抑制剂加清热化痰活血方组与蛋白酶体抑制剂组比较主动脉的MOMA-2的荧光表达、CD40L的表达、NF-κB的P65亚基的表达、超氧化物阴离子自由基的表达均无显著变化,但斑块的脂质核含量有显著下降(P<0.01);清热化痰活血方组与其他各组比较,主动脉的MOMA-2的荧光表达、NF-κB的P65亚基及CD40L的表达、超氧化物阴离子自由基及CD40L的表达、斑块的脂质核含量均有显著下降(P<0.01).结论:清热化痰活血方可以显著抑制主动脉动脉粥样硬化的炎性因子的表达,其机制与部分抑制泛素蛋白酶体通路有关,蛋白酶体可能是中药作用的一个靶点.
关键词: ApoE基因敲除小鼠 动脉粥样硬化 蛋白酶体 清热化痰活血方 -
电针对帕金森病模型大鼠中脑黑质蛋白酶体的影响
目的:探讨电针对帕金森病(Parkinson's disease,PD)的效应及作用机制.方法:将48只健康雄性SD大鼠随机分为正常组、假手术组、模型组、电针组,每组12只.模型组和电针组采用颈背部皮下注射鱼藤酮法造模[1 mg/kg,溶解于二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)及0.9%NaCl溶液中]40 d,假手术组在相同部位注射等量的不合鱼藤酮的DMSO及0.9%NaCl溶液混合液.造模成功后电针组取“风府”“太冲”行电针治疗,连续波,频率2 Hz,电流强度1 mA,20 min/次,1次/d,连续28 d;其他各组采取相同的抓取、固定,但不做其他干预.观察各组大鼠行为学改变并评分,应用免疫组化法观察大鼠黑质酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)的表达,荧光分光光度法检测20 Sβ1、β2、β5的活性,免疫蛋白印迹法检测20 S总蛋白酶体及其α亚基表达.结果:与正常组及假手术组比较,模型组大鼠出现明显的行为学改变,大鼠中脑黑质TH阳性神经元细胞计数明显降低,干预后电针组行为学评分较模型组降低(P<0.05),TH阳性细胞数较模型组明显升高(P<0.05);模型组大鼠黑质中20 Sβ1、β2、β5的活性较正常组及假手术组明显下降(均P<0.01),电针组较模型组明显升高(P<0.01);模型组20 S总蛋白酶体及其α亚基表达较正常组及假手术组明显下降,电针组较模型组升高(P<0.05).结论:电针可通过改善鱼藤酮所致黑质多巴胺能神经元丢失而发挥防治PD作用,其机制可能与保护黑质部位蛋白酶体活性和表达有关.
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苦参碱对多发性骨髓瘤细胞凋亡及泛素蛋白酶体通路的影响
目的 观察苦参碱对多发性骨髓瘤细胞株凋亡的影响及可能作用机制.方法 以不同浓度的苦参碱(0.25、0.5、1.0、2.0 mg/ml)作用于人多发性骨髓瘤细胞株RPMI 8226和U266,另设蛋白酶体抑制剂MG132为阳性对照.采用MTT法测定苦参碱对两种细胞增殖的抑制率,流式细胞仪检测两种细胞的早期凋亡水平,Western-blot法检测两细胞株泛素(Ub)、20S核心颗粒(pAb)以及NF-κB信号通路相关蛋白(p-NF-κB p65B、IκBα、p-IκBα、IKKα)表达变化. 结果 在同等浓度苦参碱作用下,两细胞株细胞在48h的增殖抑制率较本浓度24h时明显增加(P<0.05或P<0.01).随着苦参碱浓度的递增,各细胞株的凋亡率均逐渐增加(P<0.05或P<0.01).随着苦参碱作用浓度的递增,RPMI 8226细胞Ub水平明显上调,同时pAb呈进行性下降;而U266细胞Ub表达无明显变化,但pAb水平同样表达下降.苦参碱能明显抑制两细胞株胞核内p-NF-κB p65B以及胞浆内p-IκBα蛋白表达水平,上调RPMI 8226胞浆内IκBα表达,且以浓度为2.0 mg/ml时作用明显(P<0.05或P<0.01). 结论 苦参碱能促进多发性骨髓瘤细胞的凋亡,并且有一定的浓度时间依赖性,其中的关键因素可能是苦参碱具有抑制蛋白酶体活性的作用.
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蛋白酶体抑制剂ALLN促进α-synuclein转染SH-SY5Y细胞内包涵体形成
目的研究蛋白酶体功能障碍在帕金森病发病机制中的作用.方法采用蛋白酶体抑制剂ALLN(N-acetyl-Leu-Leu-Norleucinal)处理α-synuclein转染的体外培养SH-SY5Y细胞.HE染色和免疫荧光细胞化学检测转基因表达产物在细胞内的积聚,TUNEL法检测细胞凋亡情况.结果α-synuclein可在细胞内自发蓄积形成包涵体,ALLN可明显促进包涵体形成;该包涵体呈α-synuclein免疫反应阳性而泛素免疫反应阴性;含有包涵体的细胞可同时表现为TUNEL反应阳性.结论蛋白酶体功能障碍可能在帕金森病发病过程中发挥重要作用.
关键词: α-synuclein 泛素 蛋白酶体 凋亡 帕金森病 -
蛋白质组学技术在泛素-蛋白酶体系统研究中的应用
泛素-蛋白酶体系统(ubituitin-proteasome system,UPS)是一条高效的、具有选择性并依赖能量的蛋白降解途径.目前应用蛋白质组学技术的重要研究工具之一质谱(mass spectrometry,MS)技术研究UPS系统还处于起步阶段.本综述主要介绍了应用蛋白质组学技术研究UPS系统的研究现状以及存在的问题.
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α-突触核蛋白和蛋白质降解系统的交互作用
α-突触核蛋白(α-synuclein )与帕金森病的发病机制有着紧密的联系。α-synuclein 可通过泛素-蛋白酶体途径( UPS)和自噬-溶酶体途径( ALP)(主要是大自噬和分子伴侣介导的自噬)进行清除。而这两种主要蛋白质降解途径异常会导致α-synuclein清除受损从而大量沉积。反过来,大量沉积的α-synuclein也会引起其变体的产生,从而产生毒性,这将进一步损伤UPS和ALP功能,出现恶性循环导致神经元的死亡。本文将就以下方面的新发现进行综述:α-synuclein 的降解方式以及α-synuclein对蛋白质降解途径的异常作用。
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亚硝基化修饰依赖的蛋白酶体降解途径可抑制细胞周期依赖性蛋白激酶5的活性
突触间的连接受到多种蛋白质的活性与功能的协调配合,细胞周期依赖性蛋白激酶5(Cyclin-dependent kinase 5,Cdk5)的激活在突触形成过程中发挥重要作用,Cdk5的过度激活可通过减少树突棘数量及下调神经元表面受体 NMDA 的表达导致突触形成障碍。近,来自香港理工大学的研究团队发现 NO 可对 Cdk5特异性激活子 p35进行亚硝基化修饰,进而介导蛋白酶体降解途径下调 p35表达,降低 Cdk5活性。
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E3泛素连接酶 VHL 通过调控 HIF-1α维持 Treg 稳态及功能
调节性 T 细胞(regulatory T cell,Treg)是 CD4+ T 细胞的重要亚群,参与了免疫耐受和对自身抗原的耐受反应。Von Hipp-el-Lindau(VHL)基因的失活或者突变促进多种肿瘤发生。HIF-1α是 VHL 复合物的底物,在常氧状态下,HIF-1α经脯氨酸羟化酶(prolyl hydroxylase domain,PHD)的羟化后被 VHL 识别,进而被泛素化修饰,再经由蛋白酶体降解,所以维持在较低水平。有研究表明,HIF-1α参与维持 Th17和 Treg 平衡。本文作者,对于 VHL 是否参与了 Treg 细胞的调控进行了研究。
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蛋白酶体抑制剂对白血病作用的研究进展
蛋白酶体负责细胞内蛋白的降解,其活性的异常改变是肿瘤发生的标志.研究证实,蛋白酶体抑制剂对许多恶性肿瘤有抗癌活性,第一个获准临床试验和上市的蛋白酶体抑制剂硼替佐米治疗多发性骨髓瘤患者获得了较高的总体有效率和完全缓解率.国外学者也开展了一系列蛋白酶体抑制剂对白血病细胞治疗作用的研究,本文就蛋白酶体抑制剂对浆细胞白血病、慢性淋巴细胞白血病、成人T细胞淋巴瘤/白血病、慢性髓系白血病、急性髓系白血病作用的研究进展作一综述.
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大萼香茶菜甲素A通过抑制蛋白酶体诱导多发性骨髓瘤细胞株U266凋亡
本研究探讨大萼香茶菜甲素A(macrocalyxinA,MA)体外对多发性骨髓瘤细胞株蛋白酶体抑制作用及其诱导凋亡的分子机制.以不同浓度(2、4、8 μg/ml)的MA体外作用于U266细胞,用Hochest染色法和Annexin V/PI双染色观察MA诱导U266细胞凋亡作用;用Western blot检测泛素、蛋白酶体19S亚基S6’亚单位和蛋白酶体20S亚基中β1、β1i、β2、β2i、β5、β5i亚单位,以及BAD、BCL-2、FAS、FAS-L、MAPK、PARP、Pro-caspase 3、cleaved-caspase 3蛋白的表达.结果表明,随着MA作用时间的延长和剂量的增加,Hoechst 33258染色的细胞内出现致密颗粒或块状的荧光颗粒,Annexin V+/PI细胞和总凋亡细胞(AnnexinV+/PI和Annexin V +/PI+)增加;MA可使U266细胞内泛素化水平增高,抑制20S蛋白酶体亚单位β1i、β2、β5i、和19S蛋白酶体泛素识别亚基S6’表达.与此同时,BCL-2、MAPK、PARP、pro-caspase 3表达随着药物作用浓度的增高而下调,BAD、FAS、FAS-L、cleaved-caspase 3表达则增加.结论:大萼香茶菜甲素A具有抑制蛋白酶体的作用,线粒体凋亡和死亡受体途径有可能参与MA诱导细胞的凋亡.
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As2O3对NB4细胞蛋白酶体β1亚基的影响
本研究探讨As2O3对于NB4细胞蛋白酶体β1亚基的影响,以阐明As2O3在治疗急性早幼粒细胞白血病中的作用.以0.5 μmol/L As2O3干预NB4细胞,分别提取干预24小时及48小时后的总蛋白:以Western blot检测蛋白酶体β1亚基及PML-RARα融合蛋白表达变化,并进行灰度分析.结果表明:经As2O3干预的NB4细胞中蛋白酶体β1亚基表达在As2O3干预24小时后明显升高,48小时后回落至基线水平.PML-RARα融合蛋白表达在干预24小时后明显降低,48小时后维持在明显低水平.结论:As2O3对于NB4细胞中蛋白酶体β1亚基有诱导上调作用,且与As2O3诱导NB4细胞PML-RARα融合蛋白降解及NB4细胞分化凋亡有一定的关系.
关键词: As2O3 NB4细胞 PML-RARα融合蛋白 蛋白酶体 -
类泛素-蛋白酶体系统对耻垢分枝杆菌生长活力的影响
目的:研究原核类泛素( Pup)-蛋白酶体系统对分枝杆菌生长活力的影响。方法分别敲除耻垢分枝杆菌Pup-蛋白酶体系统中pup和蛋白酶体β亚基基因( prcB)。选取待敲除基因的上下游侧翼序列设计引物,构建自杀性载体,靶基因同源序列和菌株基因组发生同源重组后获得基因敲除的菌株。分别连续测定野生型和基因敲除株在正常及低氧和厌氧应激培养条件下的吸光度值,比较菌株生长活力的变化。结果正确构建敲除pup和prcB基因的突变株,分别命名为△SM-Pup和△SM-prcB。△SM-Pup菌株生长速度快于野生型菌株和△SM-prcB株。 prcB基因的敲除对细菌的生长活力没有产生明显的影响。结论 Pup-蛋白酶体系统对耻垢分枝杆菌的生长产生了一定作用,但具体机制仍需要进一步研究探讨。
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慢性乙型病毒性肝炎外周血淋巴细胞泛素mRNA的检测及临床意义
泛素蛋白酶体是近来备受关注的调节机体蛋白质降解与功能的重要系统,其在细胞分化、抗原提呈、细胞凋亡、热休克反应、蛋白质的翻译转录和免疫介导等生命活动中发挥着重要作用.本研究通过对慢性乙型病毒性肝炎外周血淋巴细胞泛素mRNA的检测,探讨其临床意义.
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汉族人群低分子量多肽-2基因多态与类风湿关节炎相关性
已经证明,在人和动物主要组织相容性复合体(MHC)Ⅱ类区域内存在着一系列与抗原加工和传递有关的基因,其中低分子量多肽或巨大多功能蛋白酶体(LMP)基因,由LMP-2和-7两个座位组成,在遗传学上有一定的多态性.本实验通过对LMP-2等位基因的检测,探讨LMP-2基因多态与类风湿关节炎(RA)的相关性.
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泛素蛋白酶体在骨骼肌高分解代谢中的意义
蛋白质在细胞内的降解是极其复杂又高度有序的过程,真核细胞中的蛋白质降解绝大多数是由泛素系统完成的.泛素蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome system,UPS)具有高效、高选择性依赖ATP的细胞内蛋白质降解途径.蛋白质首先是被泛素分子识别,在泛素分子的介导下,由泛素活化酶E1、泛素载体蛋白E2以及泛素连接酶E3特异性作用,随后再与26S蛋闩酶体相偶联,被26S蛋白酶体内部哑单位多次切割降解为多个肽段,且多聚泛素链被还原成单体参与下一轮蛋白质降解.
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硼替佐米治疗浆细胞白血病及多发性骨髓瘤
硼替佐米(Bortezomib,商品名万珂)作为一个以蛋白酶体为靶标的癌症用药,已获准用于治疗多发Z性骨髓瘤患者.它通过抑制26S蛋白酶体20S催化中心的活性,选择性地抑制体内某些具有重要调控作用的蛋白质的降解,使细胞分裂停止在G2~M期,导致细胞发生凋亡.
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肿瘤恶病质的肌肉消耗
恶病质(cachexia)是各种恶性肿瘤患者的主要并发症.晚期肿瘤患者约80%存在厌食和体重下降等,约20%肿瘤患者直接死于南恶病质引起的心肺功能衰竭[1],是影响患者生存质量和预后的主要冈素.近年来研究结果提示肌肉消耗(muscle wasting)是引起和加剧恶病质的中心环节;其机制与泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin proteasome system,UPS)启动,肌萎缩关键基凶激活,引起蛋白质降解有关;涉及胰岛素受体后信号途径受损、炎症因子/核凶子-κB(nuclear factorκB,NF-κB)途径、抑制素/activin信号通路等.本文对该领域的研究进展进行综述.
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蛋白酶体与冠状动脉粥样硬化性心脏病的研究进展
蛋白酶体(proteasome)由多亚基组成,分布在细胞核和细胞质内,主要由核心颗粒和调节颗粒两部分构成.核心颗粒是蛋白酶体的核心,具有糜蛋白酶样、胰蛋白酶样及胱天蛋白酶样活性,是哺乳动物细胞中主要的中性蛋白水解酶体系.通过泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome system,UPS),蛋白酶体能精确并有选择性地降解细胞内目的靶蛋白.蛋白酶体的功能不仅限于蛋白质的降解,也参与重要的生物学过程,如炎症、增殖和凋亡,这些机制与动脉粥样硬化的整个病理生理进程均有密切联系.本文将着眼于冠状动脉系统的蛋白酶体,了解其功能的变化在冠状动脉粥样硬化、心肌缺血再灌注损伤以及经皮冠状动脉介入治疗(PCI)术后血管再狭窄的作用.