卵子发育过程中组蛋白的动态变化

表观遗传修饰是指不改变DNA序列的可逆性修饰,包括DNA甲基化、RNA干涉、基因组印迹和组蛋白密码等多方面,在生物体生长发育过程中对基因表达和调控有重要作用。在卵子发育过程中,卵母细胞经历了一系列的表观遗传动态修饰,这一表观遗传成熟过程对于卵子的减数分裂及发育能力至关重要。其中组蛋白的转录后修饰及不同组蛋白的替换对异染色质的形成及卵母细胞基因组重塑过程起关键作用。现对卵子发育过程中组蛋白甲基化、乙酰化、磷酸化等共价修饰及不同组蛋白替换的研究现状做一总结。     

卵子发育过程中组蛋白的动态变化

表观遗传修饰是指不改变DNA序列的可逆性修饰,包括DNA甲基化、RNA干涉、基因组印迹和组蛋白密码等多方面,在生物体生长发育过程中对基因表达和调控有重要作用.在卵子发育过程中,卵母细胞经历了一系列的表观遗传动态修饰.这一表观遗传成熟过程对于卵子的减数分裂及发育能力至关重要.其中组蛋白的转录后修饰及不同组蛋白的替换对异染色质的形成及卵母细胞基凼组重塑过程起关键作用.现对卵子发育过程中组蛋白甲基化、乙酰化、磷酸化等共价修饰及不同组蛋白替换的研究现状做一总结.     

腺苷二磷酸核糖基化及其生物学效应

真核生物体内蛋白质表达后均需经过一系列的修饰过程才能发挥作用,主要包括腺苷二磷酸(ADP)核糖基化、乙酰化、磷酸化、糖基化等.ADP-核糖基化是蛋白质翻译后的重要修饰方式之一,分为单-ADP-核糖基化,聚-ADP-核糖基化2种,其与染色质的功能与调节、肿瘤的发生、细胞死亡、细胞分化与信号转导、程序性细胞死亡等很多重要的生命活动相关[1-2].笔者将重点介绍哺乳动物细胞中的酶促的单-ADP-核糖基化反应和聚-ADP-核糖基化反应,以及这些反应的主要生物学效应.     

免疫系统中锌的细胞生物学

锌通过与氨基酸中硫和氮原子的共价结合，在维系蛋白质三级结构和发挥其特定的功能中，具有重要生理作用。在免疫系统中，锌为淋巴细胞的周期突化和增殖所必需；锌通过调节ＤＮＡ聚合酶等一系列酶活性参与核酸代谢的调控；在淋巴细胞活化中，锌也参与细胞的一系列磷酸化过程。     

脂肪酸合成酶表观遗传学调控的研究进展

脂肪酸合成酶(fatty acid synthase, FASN)在肿瘤和能量代谢性相关疾病中表达异常上升,且与多种表观遗传学调控机制相关。研究FASN的表观遗传学调控可以深入阐明FASN在疾病发生发展中的作用,为纠正异常表达的FASN提供新思路。本文综述了Fasn基因DNA甲基化、FASN mRNA甲基化和甲基化读码器蛋白、微小RNA与长链非编码RNA、组蛋白H3与H4磷酸化与乙酰化修饰以及FASN蛋白的翻译后修饰等FASN表观遗传学的调控机制,为通过表观遗传学靶点发挥对FASN的抑制作用提供新证据。     

蛋白质组学(proteomics)

蛋白质组 (ｐｒｏｔｅｏｍｉｃｓ)系一个基因组、一种生物或一种细胞组织所表达的全套蛋白质。对蛋白质组织相关问题的研究即为蛋白质组学。由于蛋白质是体现生物功能的分子 ,蛋白质分子由基因所编码 ,故蛋白质组学研究是基因组学 (特别是功能基因组学 )研究的深入和延伸。蛋白质组学研究的内容大致包括以下方面 :①蛋白质组作用、成分鉴定、数据库构建、新型蛋白质的发现、同源蛋白质比较、蛋白质加工和修饰分析 ;②基因产物识别、基因功能鉴定、基因调控机制分析 ;③重要生命活动的分子机制 (如细胞周期、分化与发育、肿瘤发生发展、环境…     

DNA甲基化与microRNA相互作用的研究进展

表观遗传修饰是一种遗传外的调控机制,包括DNA甲基化(DNA methylation)、基因组印迹(genomic imprinting)、染色体修饰(chromosome modification)、组蛋白修饰(histone modification )及microRNA(miRNA)调控状态(microRNA regulation)等方式.DNA甲基化和miRNA作为重要的表观遗传学调控机制,在不同水平调控基因表达,不仅参与机体正常生长发育的调节,而且影响肿瘤发生、发展和转移的过程.     

环境化学物调控缺氧诱导因子在其所致毒效应中作用的研究进展

缺氧诱导因子(hypoxia-inducible factors,HIFs)是Semenza 等[1]于1992年在低氧诱导的肝细胞癌Hep3B细胞株的核提取物中发现的一种蛋白质,因发现该蛋白可调控多种低氧反应基因的转录水平,从而参与低氧反应信号转导过程,遂命名为缺氧诱导因子[1].HIFs作为调节氧稳态的核心转录因子,广泛地表达于哺乳动物的各种组织和细胞,促进机体和细胞对低氧的适应,从而在机体的生长发育、病理和生理反应过程中发挥关键作用.现已知的HIFs家族成员有HIF-1、HIF-2和HIF-3,其中广泛分布而发挥调控功能的主要是HIF-1和HIF-2[2].HIFs的激活、蛋白表达和降解及活性等受多种因素和机制的严格调控,其中氧是最关键因素[1].     

多囊卵巢综合征中翻译后修饰的研究进展

多囊卵巢综合征（polycystic ovary syndrome,PCOS）是常见的女性内分泌紊乱性疾病之一,其具体发病机制尚不明确,可能受到表观遗传和环境等多种因素的影响。近年来,PCOS的患病率持续增加,导致患者的生活质量出现不同程度地下降,因此积极探索新的治疗方案十分必要。蛋白质翻译后修饰（post-translational modification,PTM）是调节蛋白质功能的重要方式,研究发现磷酸化修饰与PCOS胰岛素抵抗密切相关,乙酰化修饰的研究多聚焦于PCOS卵母细胞质量方面,而甲基化修饰则与PCOS脂质代谢异常密不可分。探索PTM在PCOS发生、发展中的作用可能有助于为疾病的靶向治疗提供新思路。     

微RNA在2型糖尿病发病中的作用

2型糖尿病发病与遗传及环境因素密切相关.该病的家族聚集性及在某些种族的高发病率提示遗传因素在发病中重要的作用.2型糖尿病具有遗传异质性,其表型受到多基因遗传背景和复杂环境因素的共同控制.全基因组的研究也证实2型糖尿病和多种基因相关,但具体机制不清.已知调控基因表达方式主要有4种：组蛋白修饰、DNA甲基化、染色质重塑、非编码RNA调控[1].微RNA（miRNA）是目前非编码RNA中研究最多的一种.1993年Lee等首先报道在线虫中发现miRNA,并证实miRNA能够调节机体的发育时间.随后对人类的研究发现miRNA占人类全基因组的3％,其中30％编码蛋白质的基因受其调控,是重要的基因调控元件.     

钙-肉豆蔻酰转换的分子机制

钙—肉豆蔻酰转换的分子机制［英］／ＡｍｅｓＪＢ…∥Ｎａｔｕｒｅ·－１９９７，３８９·—１９８～２０２许多真核细胞和病毒的蛋白质在其氨基末端共价结合着肉豆蔻基，在视网膜杆状细胞中，有这样一种蛋白质，称为回收素，是钙感受器；它通过抑制视紫质激酶调控光激活...     

木瓜凝乳蛋白酶的单甲氧基聚乙二醇化学修饰及其对酶活力和抗原性的影响

目的研究木瓜凝乳蛋白酶(Cp)的单甲氧基聚乙二醇(mPEG)化学修饰对酶活力和抗原性的影响,为该酶的修饰改性提供实验依据。方法在底物保护和无底物保护下,分别以单甲氧基聚乙二醇的两种活化产物mPEG1和mPEG2对木瓜凝乳蛋白酶进行共价修饰,以三硝基苯磺酸法测定各修饰酶的平均氨基修饰度;以大分子酪蛋白和小分子BAEE为底物分别测定各修饰酶的酶活性;以ELISA法检测各修饰酶的抗原性。结果①mPEG1和mPEG2修饰均能降低及消除酶的抗原性,其中mPEG2的效果更为明显。②二者的化学修饰均使酶活力有所下降,其中mPEG1修饰酶的酶活力(分别以酪蛋白和BAEE为作用底物,下同)均高于mPEG2修饰酶的酶活力(尤其是当底物为大分子蛋白质时)。③底物保护下的修饰酶酶活力均显著高于无底物保护的酶活力。结论以mPEG1为修饰剂,在底物保护下的Cp修饰能在消除抗原性的同时,获得仍具较高酶活力的修饰酶。     

P53蛋白精氨酸甲基化

P53的大多数生理功能可归因于其作为一种转录因子和DNA损害的反应因子[1].P53靶基因有两种选择性的下游区作用:一是中止细胞周期,允许DNA被修复;二是如果修复不成功的话他们就过度地被刺激从而导致凋亡,也就是程序性的细胞死亡.P53选择不同的结果在肿瘤领域是个重要的问题[2].在正常细胞中,DNA损伤开始于涉及一些酶的信号网络,像靶基因的转录后修饰,如等的多位点修饰[3].普遍认为转录后翻译影响和操纵P53的活性,从而显现P53应答的生理功能.最近研究发现,蛋白质精氨酸甲基转移酶(protein arginine methyhransferase,PRMTs)中的PRMT5可使P53蛋白精氨酸残基发生甲基化,从而重新调控P53蛋白的功能[4].     

聚ADP核糖聚合酶1与DNA甲基化的关系及其可能的机制

聚腺苷酸二磷酸核糖基聚合酶[poly (ADP-ribose) polymerase,PARP]是一类存在于多数真核细胞中的蛋白质翻译后修饰酶,主要存在于细胞核内,少量存在于细胞浆内[1],具有蛋白修饰和核苷酸聚合作用.尽管目前PARP家族至少有18名成员,但研究表明,PARP-1活力占所有PARP蛋白活力的90％以上.PARP-1在绝大多数组织中为组成型表达,但受到DNA链断裂等损伤激活后,其活力会立即上升500倍以上[2-3].PARP-1是该家族中最重要的一员,具有保持染色体结构完整、参与DNA复制和转录的功能[4-6],在维持基因组稳定和细胞死亡及调控基因组的甲基化模式的过程中发挥着重要作用[7-9].     

急性脑梗死患者糖基化终末产物水平

脑血管疾病严重危害人类健康,探讨其发病危险因素并进行预防干预极为重要.糖基化终末产物(advanced glycosylationend products,AGEs)是体内蛋白质与葡萄糖或其他还原单糖反应生成的稳定的共价化合物,它可通过损伤血管内皮、促进白细胞黏附、增加血小板聚集和刺激血管平滑肌增殖等机制促进动脉粥样硬化.大量证据表明,体内糖基化终末产物的不断累积与心血管疾病的发生发展关系密切[1].笔者检测脑梗死患者的血清AGEs含量,探讨其对脑血管疾病发病的影响.     

表观遗传学及其应用研究进展

近年来,表观遗传学方面的研究受到人们的广泛关注,表观遗传学是指不涉及DNA序列改变的基因或者蛋白表达的变化,并可以在发育和细胞增殖过程中稳定传递的遗传学分支学科,主要包括DNA甲基化,组蛋白共价修饰,染色质重塑,基因沉默和RNA编辑等调控机制。随着研究的深入,人们发现表观遗传学与多种疾病的发生发展有关,本文就表观遗传学的主要内容及其在相关疾病中的应用做一综述。     

环状RNA在女性生殖系统中的研究进展

环状RNA(circRNA)是经反向剪接而成的一类共价闭合的环状非编码RNA,广泛存在于各种真核生物内,可通过结合RNA结合蛋白或海绵效应吸附微小RNA(miRNA)等机制发挥细胞信号传导、基因调控、蛋白质翻译等生物功能,参与各种生理和病理过程。研究发现,circRNA异常可能与女性生殖道肿瘤和女性内分泌相关疾病的发生、发展相关。其在女性生殖系统疾病中的潜在机制研究也逐渐深入。CircRNA保守、稳定、组织特异的生物学特性,使其有很大潜力作为女性生殖系统疾病诊断的生物标志物及治疗靶点。     

矽肺比较蛋白质组学研究中生物样本的选择原则

蛋白质组学是在人类基因组计划研究发展的基础上形成的新兴学科,是一门集中研究蛋白质的学科.比较蛋白质组学是指通过对比一个生物系统2个不同状态的蛋白质表达水平,如比较不同的组织细胞,不同的生长发育阶段,不同生理病理状态下蛋白质的组成(包括种类、含量及修饰加工等)及其差异,明确蛋白质的功能,为进一步研究提供线索[1].     

结核分枝杆菌蛋白酶体研究进展

蛋白酶体是一种巨型蛋白质复合物,普遍存在于真核生物和古菌中,也存在于某些原核生物中[1].细胞内除溶酶体之外,蛋白酶体是主要的蛋白降解途径[2],其具有多种催化功能,可以选择性地降解细胞内不需要或受损的蛋白质,对于细胞代谢、基因表达调控、氧化应激等多种生物途径起着非常重要的作用[3].目前对蛋白酶体的认识主要来自于真核生物,其中结核分枝杆菌被认为是唯一具有蛋白酶体的病原性细菌[4].     

长链非编码RNA与妇科恶性肿瘤

长链非编码RNA(long non-conding RNAs,IncRNAs)是一米长度＞200nt的大分子非编码RNA[1].近10余年来,越来越多的证据显示曾被认为是基因转录噪音的长链非编码RNA在许多生物学过程中发挥重要功能,其本质是基因表达的重要调控元件,通过表观遗传调控、转录调控以及转录后调控等不同层面调控基因的表达水平,从而发挥生物学功能,包括X染色体沉默、基因组印记以及染色质修饰、转录激活、转录干扰、核内运输等[1～3].lncRNAs与生物学功能息息相关,越来越多的研究发现lncRNAs与疾病,尤其与肿瘤细胞周期和细胞凋亡的调控、侵袭转移、肿瘤耐药等有着密切的关系[4].