PAK5在肿瘤组织中的研究进展

PAK5为PAKs (p21活化的激酶)家族中新近发现的成员,PAKs在细胞骨架重组、细胞增殖、细胞侵袭转移、基因转录及细胞凋亡等一系列的细胞功能中发挥着重要的调控作用.PAKs是一类高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,通过与Rac和Cdc42结合而激活发挥作用.PAKs作为小G蛋白Rho家族的下游靶蛋白,可被生长因子及其他胞外信号活化.近来研究表明,PAK5在神经源性肿瘤、胃肠癌、骨肉瘤及卵巢上皮癌等过表达.本文就PAK5的结构、表达部位和功能及影响肿瘤细胞增殖、侵袭、转移和凋亡,影响肿瘤耐药的作用等方面综述.     

p21活化激酶参与神经系统疾病的研究进展

p21活化激酶(PAKs)是Rho家族的鸟苷三磷酸酶细胞分裂周期蛋白42和Ras相关的C3肉毒素底物1的效应蛋白。PAKs在细胞骨架动力学、生存、分泌和增殖等方面起重要作用,PAKs的活动失调会导致各种疾病的发生,包括神经系统功能紊乱。PAK1和PAK3在多种神经系统疾病(如阿尔茨海默病、亨廷顿舞蹈症和精神发育迟滞等)的病理过程中均发生改变。PAKs抑制剂的使用能够改善相关的神经功能缺损症状,因此PAKs相关研究对神经系统疾病的治疗提供了新思路。     

P21活化激酶家族的研究进展

P21活化的激酶(p21-activated kinase,PAK)家族,为一类进化上保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,可以和Rho家族中的小GTP酶,CDC42和Rac1结合,并被激活.在哺乳动物中根据结构特征可将PAKs分为两个亚家族(PAKI和PAKII),PAKI类包括PAK1,PAK2,PAK3,PAKII类包括PAK4,PAK5,PAK6.本文就PAK亚家族成员的结构,表达部位及功能的相似性和不同点等方面进行简要综述.     

Pak Ⅱ家族在肿瘤发展过程中的作用及其在临床中的应用

P21-激活激酶(PAK)基因是位于p53基因下游的细胞周期依赖性激酶抑制因子,是近年来发现的细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂家族中的重要成员。根据结构和生物特性,Pak家族被分为两类,Ι类包含Pak1-3,Ⅱ类包含Pak4-6。PAKII家族在癌症发生发展过程中起到的重要作用使其成为药物靶点的研究热门。本文将就PakⅡ家族的细胞作用,在癌症中的临床应用进行叙述。     

PAK6与HDAC6的相互结合诱导的细胞自噬在前列腺癌增殖中的作用

【立论依据】 前列腺癌 (prostate cancer,PCa)是男性恶性肿瘤的第一杀手。近期研究表明细胞自噬作为双刃剑在前列腺癌、乳腺癌等肿瘤的生理与病理过程中发挥重要的作用,但目前细胞自噬如何调控前列腺癌的机制尚无报道。p21活化激酶-6(p21-activated kinase 6,PAK6)是丝/苏氨酸蛋白激酶PAK家族的一员,通过磷酸化雄激素受体与肿瘤E3连接酶而泛素化降解雄激素受体,从而负向调节前列腺肿瘤的生长。HDAC6是Ⅱ类组蛋白脱乙酰化酶的一个成员,通过调节底物乙酰化水平促进肿瘤的生长与转化。已有文献报道,PAK6在前列腺癌中呈高表达,而HDAC6具有促进自噬小体形成的作用。我们前期的研究结果发现,PAK6可通过结合HDAC6从而诱导细胞发生自噬,且临床标本的免疫荧光结果显示PAK6与HDAC6共定位于细胞质中,且恶性前列腺癌中的共定位明显高于正常前列腺组织,提示两者在前列腺癌中发挥重要作用。因此本实验旨在探讨PAK6与HDAC6相互结合诱导的细胞自噬在前列腺癌中的发挥的生物学功能及调节机制。 【设计思路】 应用体内外结合实验研究二者在细胞内的相互作用。电镜及蛋白质印迹技术检测PAK6与HDAC6与细胞自噬的关系,及PAK6与HDAC6诱导的细胞自噬在前列腺癌中的生物学功能。免疫组化检测二者在前列腺癌临床标本中表达的相关性。 【实验内容】 (1)体外GST-pull down实验证实PAK6与HDAC6直接结合。(2)共转染HDAC6和PAK6到工具细胞HEK293中,免疫共沉淀检测二者在细胞内结合。(3)成功构建过表达和沉默PAK6细胞系,利用MTT,细胞计数及蛋白质印迹实验揭示PAK6与HDAC6诱导的细胞自噬在前列腺癌中的生物学功能。(4)免疫组化分析前列腺癌组织临床标本中PAK6与HDAC6表达的相关性。 【材料】 前列腺癌及工具细胞系,相应抗体, ECL发光试剂及仪器,共聚焦激光显微镜。 【可行性】 所在实验室为教育部医学细胞生物学重点实验室。前期实验成功证明PAK6和HDAC6的结合及共定位关系,本人已熟练掌握了后续实验涉及的相关技术。 【创新性】 本研究首次发现PAK6和HDAC6在前列腺癌中的共定位表达变化及二者的相互作用,阐明PAK6通过HDAC6促进细胞自噬,为寻找前列腺癌的预警分子提供理论基础。     

细胞外信号调节激酶及其不同作用

丝裂原活化蛋白激酶(mitogen activated pro tein kinase, MAPK)是生物体内重要的信号转导系统之一,参与介导生长、发育、分裂、分化、死亡以及细胞间的功能、同步等多种细胞过程,普遍存在于多种生物,包括酵母和哺乳动物细胞。MAPK家族本身又是蛋白激酶级联反应的下游激酶,是多条信号通路的汇总点。迄今为止已发现 MAPK 家族有4个成员:(1)细胞外信号调节激酶(extrallular sig nal regulated protein kinase, ERK),又称为P42/44MAPK; (2) c Jun氨基末端激酶(c Jun N terminalkinase, JNK),又称为应激激活蛋白激酶( stressacti…     

p-21活化激酶-1和缺氧诱导因子-1α在结直肠癌侵袭与转移中的作用

目的 探讨p-21活化激酶-1(PAK1)和缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)在结直肠癌侵袭与转移中的作用.方法 分别采用荧光原位杂交技术和免疫组化方法检测60例结直肠癌患者的正常结直肠黏膜与结直肠癌组织中PAK1和HIF-1α的表达,分析两者在结直肠癌中表达的意义及其相关性.结果 PAK1 mRNA、HIF-1α mRNA在结直肠癌中的表达率分别为70.0%(42/60)和71.7%(43/60),均高于正常对照组(P＜0.05);在Dukes不同分期中表达差异有统计学意义(P＜0.05);在有淋巴结转移的结直肠癌中表达高于无淋巴结转移的结直肠癌(P＜0.05);PAK1 mRNA与结直肠癌细胞分化程度无关(P＞0.05);HIF-1α mRNA与结直肠癌细胞分化程度相关(P＜0.05);PAK1和HIF-1α蛋白在结直肠癌组织中的表达呈正相关(r=0.293,P＜0.05).结论 PAK1和HIF-1α的高表达与结直肠癌的侵袭和转移有关;PAK1和HIF-1α在结直肠癌侵袭和转移过程中可能存在相互促进作用.     

Pim-1基因表达与肿瘤相关性的研究进展

原癌基因Pim-1定位在第6号染色体长臂上(6p21.1～p21.31),其表达产物Pim-1蛋白激酶具有丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶活性。Pim-1可抑制细胞凋亡,与肿瘤的发生密切相关。在某些恶性肿瘤中存在Pim-1高表达,虽然Pim激酶家族在细胞增殖、分化、存活方面发挥重要作用,但要阐明Pim-1表达与肿瘤发生的相关性仍需进一步深入研究。     

MAPK家族ERK5信号通路的研究进展

丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路是生物体内重要的信号转导系统之一,其亚族主要包括细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)、c-Jun氨基末端激酶(JNK)、p38丝裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)和细胞外信号调节激酶5(ERK5)。近年来研究发现,ERK5对细胞的增殖、分化及调节细胞功能有重要作用,并参与一些疾病的发生和发展,故阐明ERK5通路的作用机制,将为一些疾病的诊治提供新的思路与方法。现重点对ERK5的蛋白结构、生物学功能以及与疾病的关系进行综述。     

细胞外信号调节激酶1/2在心血管系统疾病中的作用

丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号转导通路是细胞内的重要信息传递系统,细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)作为MAPK家族的重要组成部分,是将信号从细胞表面受体转导至细胞核的关键。ERK1/2磷酸化参与了心肌细胞肥厚、凋亡的过程以及血管平滑肌细胞增殖等多种生物学反应。然而,对于ERK1/2在心血管系统疾病发生、发展过程中所起的作用仍有争议,且未阐明在具体的病理生理过程中其上游激活物及下游作用靶点。     

一种新型PAK1抑制剂诱导结直肠癌DLD-1细胞凋亡的机制研究

PAK1蛋白激酶在肿瘤的发生发展中发挥着重要作用,筛选开发新的PAK1抑制剂作为肿瘤治疗靶向药物具有重要意义。传统的PAK1抑制剂筛选方法存在成本高、效率低等缺陷,而计算机虚拟筛选可降低发现活性先导化合物的成本,提高筛选效率。本实验采用计算机辅助药物虚拟筛选结合Z′lyte^TM高通量激酶筛选出1种PAK1靶向候选化合物,体外酶活性检测发现化合物18(K788)具有良好的PAK1抑制活性(抑制率为42.7%)。进一步通过MTT检测发现K788具有显著的PAK1阳性肿瘤杀伤活性,抑制活性优于阳性药IPA-3(inhibitor of p21-activated kinase compound-3)。采用流式细胞分析、Western blot检测发现K788能通过抑制PAK1的表达及其活化以激活caspase凋亡通路,诱导结肠癌细胞DLD-1的凋亡。K788具有临床开发应用的潜力,可作为PAK1靶向先导分子进行深入研究。     

胃癌细胞中p21活化激酶4的表达和定位

目的 构建真核表达载体pEGFP-PAK4,利用它鉴定p21活化激酶4(PAK4)在胃癌细胞中的定位,并检测外源性和内源性PAK4在胃癌细胞中的表达.方法 以pCAN2-MYC-PAK4为模板,采用PCR法进行人PAK4编码序列的扩增,并将其克隆至真核表达载体pEGFP-C1中.将pCAN2-MYC-PAK4质粒瞬时转染到胃癌BGC-823细胞中,用Western blot方法检测MY-PAK4融合蛋白的表达;并用Western blot方法检测不同胃癌细胞系中内源性PAK4的表达;瞬时转染pEGFP-PAK4到胃癌BGC-823细胞中,用激光扫描共聚焦显微镜观察PAK4的定位.结果 (1)hPAK4编码序列被成功克隆至真核表达载体pEGFP-C1中;(2)证实了MYC-PAK4融合蛋白及内源性PAK4在胃癌细胞中的表达;(3)转染pEGFP-PAK4后,在胃癌BGC-823细胞胞质内可见明亮的绿色荧光.结论 成功地构建了pEGFP-PAK4载体,证实了外源性和内源性PAK4的表达,证明在胃癌BGC-823细胞中PAK4主要定位于细胞质,为进一步研究PAK4的生物学特性及其信号转导通路奠定了基础.     

磷酸化细胞外信号调节激酶和P21ras在高血压血管平滑肌细胞中表达增强

目的探讨高血压血管平滑肌细胞增生和ERK激活的机制。方法采用免疫组织化学和Westernblotting技术,对比观察肾血管性高血压和自发性高血压大鼠肾细小动脉平滑肌细胞中磷酸化细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)和P21ras表达。结果实验期间,Wistar肾血管性高血压组动脉血压从(104±18)mmHg升高到实验结束时的(198±33)mmHg,自发性高血压大鼠16周龄时的血压为(163±23)mmHg。肾血管性高血压组肾小球发生了明显的纤维化(P<0.05),自发性高血压大鼠肾小球纤维化等与对照组无显著性差异。肾血管性高血压组入球动脉、小叶间动脉、叶间动脉和弓形动脉血管平滑肌细胞中磷酸化ERK1/2染色阳性率分别为7.09%、14.57%、29.44%和13.63%,均明显高于对照组(P<0.01)。自发性高血压大鼠入球动脉、小叶间动脉、叶间动脉和弓形动脉血管平滑肌细胞中磷酸化ERK1/2染色阳性率分别为16.09%、24.17%、32.44%和18.61%,均明显高于对照组(P<0.01);肾血管性高血压组和16周龄自发性高血压大鼠入球动脉、小叶间动脉和弓形动脉平滑肌细胞中P21ras的阳性率明显高于对照组(P<0.01);Westernbloting检测可见高血压组和16周龄自发性高血压大鼠肾组织磷酸化ERK1/2和P21ras蛋白含量明显高于对照组(P<0.01)。结论在大鼠两肾一夹型高血压和自发性高血压时,P21ras基因表达增加使部分血管平滑肌细胞丝裂原激活蛋白激酶系统激活,导致部分小动脉血管平滑肌细胞增生。     

高糖对足细胞表达结缔组织生长因子及其受体蛋白的调节

目的:研究长期高糖对体外培养的足细胞表达结缔组织生长因子(CTGF)及其受体--低密度脂蛋白受体相关蛋白(LRP)的影响以及可能涉及的信号途径.方法:以体外培养的小鼠肾小球足细胞为研究对象,应用Western印迹分析技术,检测高糖刺激不同时间对足细胞表达CTGF蛋白的影响.观察高糖对丝裂素激活蛋白激酶(MAPKS)信号途径活化的影响以及MAPKS信号途径在高糖调节足细胞表达CTGF中的作用,同时检测高糖对足细胞CTGF的受体LRP蛋白的影响.结果:体外培养足细胞表达基础水平的CTGF蛋白,高糖刺激2天后足细胞表达CTGF水平开始升高,第4天达高峰,第6天下降,第8天降至对照组水平.正常糖和甘露醇组CTGF蛋白没有明显变化.高糖可以激活足细胞外信号调节激酶(ERK1/2),于刺激30 min时ERK1/2即开始活化,6 h达高峰,持续至24h,48 h接近基础水平.正常糖和甘露醇在各个时间点均不活化ERK1/2.应用ERK1/2活化特异抑制剂PD98059可以消减高糖刺激CTGF表达增加的效应.在各个时间点,长期高糖环境对足细胞CTGF的受体LRP蛋白没有明显作用.结论:短期(2～4 d)高糖通过活化ERK1/2信号通路刺激足细胞CTGF的表达,高糖继续培养(6～8 d)对足细胞内的CTGF蛋白表达水平没有影响.长期高糖环境对足细胞上CTGF的受体LRP蛋白的表达无影响.     

PAK4在乳腺癌及良性乳腺病变中的表达及意义

目的 探讨p21活化激酶4(p21-activated kinase-4,PAK4)在乳腺癌发病、发展及转移过程中的作用.方法 采用免疫组化SP法检测35例正常乳腺组织、22例乳腺囊性增生病、28例乳房纤维腺瘤、37例乳腺癌(其中非浸润性癌7例,早期浸润癌9例,浸润癌21例)及13例乳腺癌转移瘤组织中的PAK4含量,比较各类组织中PAK4的表达特点与分布特征.结果 PAK4表达主要位于胞浆,胞核偶有少量表达,而乳腺腺体细胞外基质中基本不表达;正常乳腺组织、良性病变(乳腺囊性增生病和乳腺腺瘤)、乳腺癌和乳腺癌转移瘤组织中的PAK4表达总体阳性率依次升高;乳腺非浸润性癌、早期浸润癌、浸润癌组织中PAK4的表达阳性率亦呈依次升高趋势.结论 PAK4与乳腺癌的演进和转移密切相关,PAK4及其基因有可能成为乳腺癌诊断和治疗的新靶点.     

粘着斑激酶和丝裂原活化蛋白激酶对纤粘连蛋白诱导平滑肌细胞迁移和增殖的影响

目的　研究粘着斑激酶和丝裂原活化蛋白激酶在细胞外基质成分诱导血管平滑肌细胞迁移和增殖中的作用。方法　通过纤粘连蛋白 (FN)诱导培养的平滑肌细胞迁移和增殖 ,以免疫沉淀和Western印迹法检测粘着斑激酶 (FAK)和丝裂原活化蛋白激酶 (p4 2 / 4 4MAPK)及其磷酸化的表达量。将FAK反义寡核苷酸 (ODN)经脂质体转染细胞 ,观察其对FAK和p4 2 / 4 4MAPK磷酸化、细胞迁移以及增殖的影响。结果　不同浓度FN(5、10、2 0、4 0、6 0 μg/ml)在有效诱导平滑肌细胞迁移和增殖时FAK和p4 2 / 4 4MAPK也呈明显表达 ,2 0 μg/mlFN可使其磷酸化处于较高的表达量。脂质体可有效地介导ODN转染 ,转染效率为 86 7%± 4 5 %。转染后FAK以及p4 2 / 4 4MAPK磷酸化表达量明显减少 ,10、2 0、4 0和 6 0 μg/mlFN组迁移细胞数也分别显著减少 (2 3 2 6 %、2 1 6 3%、19 31%、17 88% ,P <0 0 5 ) ,5～ 6 0 μg/ml不同浓度的FN组 ,细胞增殖减少 2 7 6 7%～ 4 6 6 7% (P <0 0 5 )。 结论　活化的FAK和p4 2 / 4 4MAPK是细胞外基质诱导平滑肌细胞迁移和增殖的重要信号分子 ,二者之间存在着密切的联系 ,由其介导的信号转导促进了这一过程 ,反义FAKODN可有效地对此进行抑制     

HPV感染与CIN及宫颈组织PAK1、Spred1表达关系的病理研究

目的 分析高危型人乳头瘤病毒(HPV)感染与宫颈上皮内瘤变(CIN)相关性,并探讨宫颈组织P21活化激酶(PAK1)、Spred1的病理特征及表达关系.方法 观察正常宫颈组织、CIN组织PAK1、Spred1的表达水平及病理特征,对高危型HPV感染与CIN相关性进行分析.结果 正常宫颈组织、CINⅠ期、CINⅡ期、Ⅲ期PAK1蛋白阳性表达率逐渐升高,Spred1蛋白阳性表达率逐渐降低.CIN组织的PAK1表达水平与其病理分级、淋巴转移有关,Spred1的表达水平与病理分级有关,差异有统计学意义(P<0.05).高危型HPV感染与PAK1、Spred1表达水平均有相关性,且PAK1与Spred1表达呈负相关(P<0.05).结论 CIN组织PAK1与Spred1表达呈负相关,高危型HPV感染和PAK1表达是CIN发生、发展的重要因素.     

整合素、黏着斑激酶与动脉粥样硬化研究进展

动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)和冠心病是当前严重危害人类生命和健康的主要疾病之一.大量研究表明血管平滑肌细胞(VSMC)的激活、生殖和迁移是AS发生发展的重要因素,也是血管结构改变的主要原因.黏着斑激酶(focal adhesion kinase, FAK)和有"生命之胶"(glue of lift)之称的整合素(integrin, INT)是介导细胞增生、分化、黏附、迁移等生物学行为的重要激酶和细胞表面黏附因子[1-3].研究表明INT和FAK与AS的发生发展密切相关.本文着重介绍整合素家族和黏着斑激酶的结构、功能、作用机制及其与动脉粥样硬化的关系的研究进展.     

人p21活化激酶6基因截短区域的GST标签原核表达质粒的构建及其重组蛋白的表达

目的：构建人p21活化激酶6(PAK6)的各个截短区域原核表达质粒,并诱导和鉴定其融合蛋白的表达,为探讨PAK6基因的生物学功能提供依据。方法：以真核表达质粒pcDNA3.1-GFP-PAK6 为模板,PCR扩增出 PAK6基因的各个截短片段。所获得的各截短片段经EcoRⅠ/XhoⅠ双酶切后克隆至GST标签的原核表达载体pGEX-5X-1中。将构建的PAK6各截短质粒转化入E.coli BL21中,采用IPTG诱导PAK6基因截短融合蛋白表达, 采用Western blotting 法鉴定PAK6基因截短融合蛋白的表达。结果：EcoRⅠ/XhoⅠ双酶切后得到与预期大小相符的载体片段（5 000 bp）和PAK6 1-55(165 bp)、PAK6 56-210(465 bp)、PAK6 211-410（600 bp）及PAK6 385-681（891 bp） 4个片段。Western blotting检测, PAK6各截短区域质粒GST-PAK6截短融合蛋白相对分子质量分别为32 000、43 000、48 000和60 000。结论：成功构建PAK6基因各个截短区域GST标签原核表达质粒并表达其重组蛋白。