整合素与配体结合的特征决定细胞游走速度

整合素与配体结合的特征决定细胞游走速度高等动物细胞在组织中的游走主要由细胞表面的粘附受体如整合素（ｉｎｔｅｇｒｉｎｓ）介导。整合素的作用包括：将细胞与胞外基质配体连结,传递作用力和细胞运动的必须信号。细胞在特定基质中是否能游走及游走速度取决于整合素与...     

整联蛋白与口蹄疫病毒感染

整联蛋白是一类重要的细胞表面分子,除介导细胞与胞外基质及细胞间的粘附外,还对细胞的识别、生长和分化具有重要作用。FMDV对细胞的侵染依赖于宿主细胞受体,整联蛋白作为口蹄疫病毒侵入细胞的关键决定簇,在致病机制、组织和器官嗜性中具有重要作用。本文就整联蛋白的结构、功能及在FMDV感染中的作用等方面进行了综述,以期阐明FMDV侵染细胞的机制。     

整合素在细胞响应机械应力中的作用

机械应力在细胞生长、分化和基因表达等生理学过程和某些病理学过程中起了重要的作用.细胞粘附分子——整合素是机械信号转导中重要的跨膜分子.细胞通过整合素与胞外基质蛋白、细胞骨架蛋白以及聚焦粘附激酶等的反应,将感应的力信号转化为化学信号,从而调节细胞的生理机能,其中整合素与胞外基质蛋白之间的动态和特异性反应在细胞的机械信号转导过程中起了功能性作用.     

T细胞受体(TCR)信号传递的调控及其功能

T细胞受体介导的T细胞活化在胸腺T细胞发育、T细胞亚群分化以及效应T细胞功能发挥过程中均起着至关重要的作用。TCR能特异性识别抗原提呈细胞表面MHC提呈的抗原肽(peptide),并将胞外识别转化成可向细胞内部传递的信号,通过诱导TCR邻近酪氨酸激酶活化,促进信号传递复合物组装,活化下游MAPK、PKC以及钙离子等信号途径,最终活化相应的转录因子,调控效应蛋白分子的表达,完成T细胞的活化。TCR信号传递过程受到不同类型调控分子的调控,这些具有调控功能的分子形成了一个复杂的调控网络来精细调控TCR信号的起始、强度及终止。     

Rap信号在神经系统中的功能研究进展

小分子G蛋白Rap属于Ras家族,其结构类似于Ras,结合GTP后处于活性状态(RapGTP),结合GDP后则处于非活性状态(RapGDP)。在细胞内,Rap通过RapGTP与RapGDP之间的动态转换起到分子开关的作用,调控细胞增殖、分化、存活、粘附、迁移等生理过程。胞外信号通过特异性鸟嘌呤核苷酸交换因子(guanine nucleotide exchange factors,GEFs)调控Rap与GTP的结合,激活Rap;胞内特异性GTP酶激活蛋白(GTPase activating proteins,GAPs)促进GTP的水解,使Rap失活。活化的Rap信号通过其下游不同的信号分子调控不同的生物学功能。在神经系统中,Rap信号具有多样的生物学功能,Rap信号能促进神经元极性的建立和轴突生长,还能调节神经突生长。Rap信号能够调控神经突触结构和功能的可塑性变化。此外,也有研究报道Rap信号和神经元的迁移具有相关性。本文主要针对Rap信号在神经系统中的功能研究进展进行综述。     

纤毛、纤毛发生与Wnt/PCP信号通路

纤毛是以微管为核心组分、突出于细胞表面且高度保守的细胞器,具有运动、摄食、感知并传递外界信号等功能。纤毛发生是纤毛在细胞膜表面定位并装配的过程。多年来,对纤毛发生过程及其调控机制的探索始终是亚细胞结构与功能研究的热点之一。Wnt/PCP信号通路是参与胚胎及器官发育的主要信号转导途径之一。近年来大量研究显示,Wnt/PCP信号通路和纤毛发生密切相关。纤毛结构与功能的异常可造成Wnt/PCP信号通路异常,导致纤毛相关疾病的发生;同时,Wnt/PCP信号通路又决定着纤毛的形态和极性。因此,深入研究纤毛与Wnt/PCP信号通路的关系将有助于从细胞与分子生物学水平揭示纤毛发生的调控机制。     

整合素亲和力调控的机制

整合素是一类重要的细胞表面粘附分子,是由α和β两个亚基组成的异源二聚体跨膜蛋白。整合素作为细胞内外的桥梁,一方面负责介导细胞与细胞、细胞与细胞外基质以及细胞与病原体的相互作用,另一方面可以双向传递跨膜信号,对于免疫反应、免疫细胞的组织定位、凝血、组织愈伤、癌细胞转移以及组织和器官的发育等都至关重要。整合素与配体的结合及其相关的信号转导是受到精确调控的,这个过程伴随着整合素的一系列构象变化。整合素的另外一个特性是其与配体的结合受到二价金属阳离子的调控。本文重点介绍了整合素功能与构象的关系以及金属离子调控整合素功能的分子机制。     

HCN通道:生物学特性及疼痛相关作用

脊椎动物的超极化激活环核苷酸门控通道(hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channels,HCN通道)具有反向电压依赖性,其开放依赖细胞表面的超极化。HCN在机体各组织的分布和数量及开放状态存在差异。HCN通道的开放受到cAMP及其它物质或信号传导通路直接或者间接的调控。HCN及其介导的Ih/If电流可以影响细胞膜静息电位,控制神经元兴奋性、突触电位和突触传递并在调节心律等方面起到重要作用,并且参与了疼痛等生理或病理过程的调控。部分药物可以通过对HCN通道的作用治疗疼痛等相关疾病。本文将从HCN通道的结构、分布、调控、在疼痛及其它相关疾病中起到的作用等方面对近年来HCN通道研究的新发现进行回顾和综述。     

p62蛋白功能及相关信号通路研究

p62是一种多功能蛋白,其蛋白分子包含多个结构域,通过与不同蛋白质结合形成细胞中重要的信号中心,从而调控多种信号通路,影响细胞的生长、衰老,甚至死亡等生理过程。p62蛋白通过对mTORC1信号通路的影响在氨基酸信号通路中发挥着关键的调控作用。p62蛋白是自噬体与底物之间的适配蛋白,在细胞自噬过程中起到分子调节器的作用。p62蛋白具有质核穿梭功能,在DNA损伤修复和氧化应激反应中具有重要作用,其异常积累会引起细胞的恶性转变,导致肿瘤的发生。现综述p62在调节多种信号通路,如自噬、氨基酸感知、凋亡及肿瘤发生等过程中的作用。     

基于信号网络的功能细胞设计

细胞信号网络是细胞应对环境变化、调控细胞功能以及决定细胞命运的中央处理器。运用合成生物学方法,人工设计细胞信号网络对于"细胞机器"的构建具有重要作用。信号网络通过编码定量的动力学信号,能够在多个维度对细胞工程中的多个子功能单元进行调控。本文介绍了天然信号网络的动力学功能的研究进展,阐述了基于信号网络的功能蛋白质设计的合成生物学相关的方法和思路,并展望了信号网络在下一代合成生物学中的战略意义。     

基因转录后调控在DNA损伤反应中的重要功能

DNA损伤发生时,细胞会激活一系列复杂的信号网络来调控细胞周期检查,完成DNA损伤修复或当损伤超过修复能力时诱导凋亡,这一信号网络被称为DNA损伤反应(DNA damage response,DDR)。以往DDR信号网络的研究主要集中于基因转录调控和蛋白共价修饰对功能分子的稳定性和活性调控。近年来,mRNA稳定性调控和mRNA翻译调控等基因转录后调控机制在DDR中的重要作用引起研究者越来越多的关注。研究证明:多种microRNAs和RNA结合蛋白(RNA-binding proteins,RBPs)在转录后水平调控诸多重要功能蛋白的表达,在DDR信号网络中起着不可或缺的作用。文章针对DDR反应中转录后调控的研究进展以及参与其中的microRNAs和RBPs进行阐述和讨论。     

阿拉伯半乳糖蛋白在被子植物有性生殖中的作用

阿拉伯半乳糖蛋白(arabinogalactan-proteins,AGPs)是一类主要分布在细胞表面和胞外基质中的糖蛋白.它们在植物的雄性器官(花粉、花粉管、精细胞)、雌性器官(柱头、花柱、子房)和胚胎(合子胚和体细胞胚)等组织和细胞中均有大量的表达.大量研究表明AGPs在被子植物有性生殖过程中起着非常重要的作用,既可能参与花粉管粘附、营养、传导或提供信号的作用,也可能参与受精过程中配子识别和受精后胚胎的发育与分化等过程.该文就其分子结构、特性以及在植物有性生殖过程中各种器官和组织内的表达和功能研究进展做了较为全面的概述.     

GPER在脑组织中作用及机制的研究进展

近年来,G蛋白偶联雌激素受体(G protein-coupled estrogen receptor, GPER)受到了广泛关注,作为一种雌激素膜受体,GPER在不同组织中都有重要作用。在脑组织中,GPER通过调控多条信号通路,起到了保护神经、增强学习记忆能力、调控情绪等作用。因此,该文主要就GPER在脑组织中调控的信号通路及其作用进行综述,进一步理解GPER对脑组织结构和功能的影响。     

基因组三维结构研究进展

由于三维基因组结构在基因调控和细胞功能中起到了关键性作用,因此了解染色质是如何在细胞核内组织,以及这种三维结构如何影响基因调控、决定细胞命运和推动物种演变是当前生命科学研究的主要命题之一.本综述首先描述了与基因组三维结构密切相关的主要染色质构象捕获技术,然后介绍了常用的基因组三维结构重构算法和相关可视化工具,最后结合应用阐述三维基因组研究目前存在的问题和未来的发展方向.     

PAK5在凋亡级联反应中的调节作用

PAK5为PAKs家族中新近发现的成员. PAKs是一类通过与Rac和Cdc42结合而激活的高度保守的蛋白酶.PAKs在细胞骨架、神经生长、激素信号传导、基因转录等生理活动中起着重要的调控作用. PAK5在大脑组织中高度表达,在细胞中定位于线粒体. PAK5 与神经生长、增强微管的稳定性以及阻止细胞凋亡等活动密切相关.本文就PAK5的结构、表达部位和功能以及其在调控凋亡级联反应中的作用等方面做了简要综述.     

结缔组织生长因子对血管生成和细胞功能的调节

结缔组织生长因子(CTGF)是CCN家族的主要成员,是研究较多的CCN蛋白之一。CTGF能促进细胞的增殖、存活、迁移和黏附,调节血管生成分子(bFGF,VEGF)以及一些影响胞外基质完整性和稳定性的分子(胶原、MMPs和TIMPs)的活性。CTGF可以在多个控制位点采取直接或间接的机制调控细胞功能和血管生成。结合新的发现和新的视点,阐述CTGF对细胞功能和血管生成的调控作用以及与肿瘤生长的关系。     

整合蛋白内化及再循环机制

整合蛋白是一类异源二聚体跨膜受体,通过介导细胞与细胞、细胞与细胞外基质以及细胞与病原体间的相互作用,影响细胞增殖、迁移、分化和凋亡,因此在癌症等疾病发生过程中具有重要的作用。整合蛋白的构象和活性决定了其与配体的结合能力,这种结合能力对整合蛋白功能的调控起到至关重要的作用。研究发现,某些整合蛋白能持续地从细胞表面内化形成内体,随后再循环到细胞表面,这个过程主要通过快速(短环路)和缓慢(长环路)两种循环途径完成。以上表明,整合蛋白的内化和再循环途径受到时间和空间上的调控。该综述阐述了整合蛋白内化的分子机制和再循环路径。     

转化生长因子-β对基质金属蛋白酶及其组织抑制因子调控的研究进展

基质金属蛋白酶 (MMPs) 及其组织抑制因子 (TIMPs) 参与调控胞外基质 (ECM) 的降解与重建,二者的协同作用以及表达的动态平衡保证组织的生理/病理形态结构建成,并完成生长、分化、维持、降解的往复周期. 转化生长因子-β(TGF-β)通过对MMPs和TIMPs家族成员因细胞类型而异的基因表达调控作用,表现出调节ECM重建的生物学效应. TGF-β可通过激活Smad通路、促分裂原活化蛋白激酶 (MAPK) 通路,以及刺激激活蛋白-1(AP-1)复合体的形成,完成对MMPs和TIMPs基因表达的调控功能.     

维持胚胎干细胞自我更新分子机制的研究进展

胚胎干细胞通过特殊内源性分子的表达,以及微环境中多种细胞因子和胞外基质的刺激,构成信号网络,共同调控自我更新.近年来,通过对Oct3/4、Nanog等胚胎干细胞特殊分子标记,以及LIF-STAT3,Wnt-β-连环素,BMP-Id等信号通路的研究,探讨了胚胎干细胞自我更新信号网络的分子机制.维持自我更新的关键在于胚胎干细胞生长微环境中的各种细胞因子和胞外基质的含量,以及细胞内源性特异分子表达量之间的平衡.     

PI3K/Akt信号通路相关的生物学调控机制研究进展

PI3K/Akt信号通路是由酶联受体介导的信号转导通路,该通路不仅参与多种生长因子、细胞因子和细胞外基质等的信号转导,同时还参与细胞增殖、分化、凋亡和葡萄糖转运等多种细胞功能的调节,特别是在细胞凋亡、细胞存活以及调控细胞糖代谢等方面具有重要作用。本研究综述了PI3K-Akt信号通路的结构组成、通路活化、通信过程、调控机制及其生物学功能等方面的研究进展,为进一步研究PI3K/Akt信号通路的生物学调控作用机制提供启示。