凝溶膠蛋白的研究現(xiàn)狀及展望【文獻(xiàn)綜述】

1、<p><b>　　畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述</b></p><p><b>　　食品質(zhì)量與安全</b></p><p>　　凝溶膠蛋白的研究現(xiàn)狀及展望</p><p>　　摘要：凝溶膠蛋白是一種重要的肌動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白，主要通過切斷、封端肌動(dòng)蛋白絲，或使肌動(dòng)蛋白聚集成核等方式來控制肌動(dòng)蛋白的結(jié)構(gòu)。本文對(duì)凝溶膠蛋白的結(jié)構(gòu)特

2、點(diǎn)、對(duì)細(xì)胞凋亡的調(diào)控以及與胃癌細(xì)胞的相互作用等幾個(gè)方面進(jìn)行概述。</p><p>　　關(guān)鍵詞：凝溶膠蛋白，肌動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白 ，肌動(dòng)蛋白</p><p>　　1 凝溶膠蛋白的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)</p><p>　　凝溶膠蛋白是一種重要的激動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白。細(xì)胞能在特定的時(shí)間、空間調(diào)節(jié)肌動(dòng)蛋白的聚合-解聚過程。能與肌動(dòng)蛋白結(jié)合兵調(diào)節(jié)其聚合-解聚作用的一類蛋白統(tǒng)稱為肌動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白

3、 [1]。目前，在生物界里已經(jīng)發(fā)現(xiàn)幾十種，凝溶膠蛋白是其中研究較為清楚的一種。且凝溶膠蛋白最早于1979年 [2]在兔的肺巨噬細(xì)胞發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)其以鈣以來的方式調(diào)節(jié)肌動(dòng)蛋白重組的功能，因而將其命名為凝溶膠蛋白[3]。后來人們?cè)谘“寮?xì)胞中[4]和血清中[5]也發(fā)現(xiàn)了此蛋白。凝溶膠蛋白是細(xì)胞骨架蛋白的重要組成成分之一，生物活性和功能多種多樣，在諸如細(xì)胞運(yùn)動(dòng)型、細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)重排過程中的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞凋亡的控制，甚至是腫瘤發(fā)生過程的調(diào)節(jié)等方

4、面都發(fā)揮著重要作用[6]。</p><p>　　凝溶膠蛋白由3個(gè)或者6個(gè)同源的結(jié)構(gòu)相似的片段組成[8]。目前，已獲得的大多數(shù)物種的凝溶膠蛋白有6個(gè)相似的結(jié)構(gòu)域。其中，G1和G4可以結(jié)合肌動(dòng)蛋白單體，G2只能結(jié)合肌動(dòng)蛋白微絲。G1、G4和G6存在Ca2 +的結(jié)合位點(diǎn)，G2存在PIP2的結(jié)合位點(diǎn)[9]。存在血漿凝溶膠蛋白和胞質(zhì)凝溶膠蛋白兩種形式。這兩種形態(tài)的蛋白都是由9號(hào)染色體上的同1個(gè)基因所編碼。通過不同的轉(zhuǎn)錄起始

5、點(diǎn)以及不同的剪接方式，產(chǎn)生2種不同編碼的mRNA，從而最終導(dǎo)致胞漿凝溶膠蛋白和血漿凝溶膠蛋白的差異。凝溶膠蛋白在多種類型細(xì)胞中也均有表達(dá)，在胚胎期肌肉表達(dá)量最多[10]。凝溶膠以及家庭的其他切割蛋白，切斷蛋白能夠結(jié)合兩種單體和聚合物肌動(dòng)蛋白[11]。</p><p>　　2 凝溶膠蛋白和細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)</p><p>　　凝溶膠蛋白常常定位于細(xì)胞富含肌動(dòng)蛋白絲的部位，比如正在遷移中的動(dòng)物細(xì)胞

6、邊緣或處于生長時(shí)期的植物細(xì)胞中。體外實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)肌動(dòng)蛋白絲活動(dòng)時(shí)，體外實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)肌動(dòng)蛋白絲活動(dòng)時(shí)，凝溶膠蛋白通過切斷肌動(dòng)蛋白絲，增加肌動(dòng)蛋白單體在肌絲末端的解聚合發(fā)揮作用[11]。而該解聚過程正是細(xì)胞發(fā)生遷移的分子機(jī)制。研究表明，培養(yǎng)的小鼠成纖維細(xì)胞，可因凝溶膠蛋白的過表達(dá)而使其遷移效率增加125%。因?yàn)榧?xì)胞運(yùn)動(dòng)速度取決于肌動(dòng)蛋白的更新率，凝溶膠蛋白是通過肌動(dòng)蛋白的更新來加速細(xì)胞運(yùn)動(dòng)的，因此是肌動(dòng)蛋白轉(zhuǎn)換的重要調(diào)節(jié)因素[12]。凝溶膠蛋白

7、基因敲除的小鼠，破骨細(xì)胞運(yùn)動(dòng)性會(huì)顯著降低，從而阻礙了破骨細(xì)胞形成細(xì)胞黏附結(jié)構(gòu)，這也表明凝溶膠蛋白與細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)性是相關(guān)的[13]。一種鈣調(diào)節(jié)蛋白鈣調(diào)蛋白通過與凝溶膠蛋白相結(jié)合形成高親和力的復(fù)合體而抑制凝溶膠蛋白的成核活性[14]。最新研究表明，凝溶膠蛋白的活化與細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)性高度相關(guān)，缺失凝溶膠蛋白的培養(yǎng)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)性下降，過表達(dá)凝溶膠蛋白的細(xì)胞運(yùn)動(dòng)性增加[10]。凝溶膠蛋白基因剔除的小鼠具有正常的胚胎發(fā)育和壽命，但在止血(血小板功能下降)、炎

8、癥反應(yīng)(中性粒細(xì)胞遷移遲緩)以及創(chuàng)傷愈合(成纖維細(xì)</p><p>　　3 凝溶膠蛋白與癌癥</p><p>　　癌細(xì)胞的重要特征包括無序生長和高遷移能力是轉(zhuǎn)移性，而這兩個(gè)過程都涉及到細(xì)胞肌動(dòng)蛋白骨架的解聚與重排。已報(bào)道凝溶膠蛋白在人類多種惡性腫瘤中表達(dá)明顯降低，其表達(dá)水平與腫瘤大小、侵襲性生長等密切相關(guān)，如在人膀胱癌中，凝溶膠蛋白在6個(gè)膀胱癌細(xì)胞系和77.8%的膀胱癌組織中表達(dá)缺失和明

9、顯降低[12]。人們對(duì)凝溶膠蛋白在腫瘤中表達(dá)明顯降低的現(xiàn)象進(jìn)一步進(jìn)行了深入研究，發(fā)現(xiàn)將外源凝溶膠蛋白cDNA全長轉(zhuǎn)入癌細(xì)胞系過表達(dá)后，可抑制腫瘤細(xì)胞的生長，降低腫瘤細(xì)胞的集落形成能力和裸鼠致瘤性[13，14]。重組腺病毒編碼的野生型凝溶膠蛋白轉(zhuǎn)入膀胱癌細(xì)胞系后可以使細(xì)胞停滯于G2 /M期，原位膀胱癌動(dòng)物模型經(jīng)Ad-GSN治療后，腫瘤體積縮小到10%，顯示出了凝溶膠蛋白具有明顯的腫瘤抑制作用[15，16]。</p><

10、p>　　4 凝溶膠蛋白與細(xì)胞凋亡</p><p>　　細(xì)胞凋亡過程是半胱天冬酶所激活的，半胱天冬酶是一種在細(xì)胞凋亡期間大量出現(xiàn)的細(xì)胞核受動(dòng)器蛋白酶。在活體外的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，凝溶膠蛋白是良好的CPP3培養(yǎng)基[17，18]。已知在哺乳動(dòng)物中共有14種此類蛋白家族的成員，其中半胱天冬氨酸-3是細(xì)胞凋亡過程中關(guān)鍵的執(zhí)行分子之一，可以剪切細(xì)胞凋亡過程中的多種關(guān)鍵蛋白，其目標(biāo)之一就是凝溶膠蛋白[19]。而且在凝溶膠蛋白

11、基因敲除的小鼠神經(jīng)元細(xì)胞中，缺氧引起的細(xì)胞凋亡作用的增強(qiáng)，支持了凝溶膠蛋白能抑制細(xì)胞凋亡的假設(shè)。磷酸磷脂酰肌醇與凝溶膠蛋白的緊密結(jié)合，能夠消除由凝溶膠蛋白介導(dǎo)的抑制細(xì)胞凋亡的作用，這說明了凝溶膠蛋白抑制凋亡的作用可能主要取決于它構(gòu)象和與肌動(dòng)蛋白結(jié)合的能力[20]。凝溶膠蛋白在細(xì)胞凋亡的多種病理過程中發(fā)揮了一定的作用。比如，在老年癡呆癥中，β-淀粉樣肽可以誘導(dǎo)線粒體的機(jī)能紊亂和半胱天冬酶的活化，從而之勢(shì)神經(jīng)元凋亡[21]。</p&g

12、t;<p>　　5 凝溶膠蛋白的研究現(xiàn)狀以及其展望</p><p>　　凝溶膠蛋白可以直接作用在肌動(dòng)蛋白，對(duì)很多生理活動(dòng)的重要影響不言而喻。隨著分子遺傳學(xué)和體外分析技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，凝溶膠蛋白各個(gè)結(jié)構(gòu)域的結(jié)構(gòu)分析得到廣泛研究，但是整個(gè)的凝溶膠蛋白分子對(duì)體內(nèi)肌動(dòng)蛋白作用的結(jié)構(gòu)和調(diào)控并沒有完全的明確下來。其對(duì)肌肉的功能性作用和作用的機(jī)制等都需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究。成肌纖維細(xì)胞是主要的傷口愈合和各種組織纖

13、維中起細(xì)胞，在傷口的正常愈合中，成肌纖維細(xì)胞很短時(shí)間的純?cè)?，可以促進(jìn)收縮，加快結(jié)締組織的生長，但是在纖維化病變的組織中，成肌纖維細(xì)胞卻不能按時(shí)的從病變的地方退出來，導(dǎo)致細(xì)胞外的基質(zhì)持續(xù)過量分泌，造成組織結(jié)構(gòu)的重塑，最終功能衰竭，這種特征是組織的纖維化[22，23]。肌動(dòng)蛋白作為一個(gè)重要的肌肉細(xì)胞收縮的蛋白，也是構(gòu)成細(xì)胞骨架的主要成分，其表達(dá)量的多少能直接反應(yīng)成肌纖維細(xì)胞的分化、增值及凋亡情況，而凝溶膠蛋白又在肌動(dòng)蛋白纖絲聚合及解聚的動(dòng)態(tài)

14、變化中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用，因此研究凝溶膠蛋白對(duì)成肌纖維細(xì)胞的功能性作用具有重要的理論意義，可通過分子生物學(xué)技術(shù)阻斷其分化、增殖的信號(hào)通路及基因轉(zhuǎn)錄，通過藥物或重組蛋白促進(jìn)成肌纖維細(xì)胞的凋亡，抑制其分化和增殖，促其恢復(fù)轉(zhuǎn)化前細(xì)胞表型，</p><p><b>　　1材料和方法</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p>

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