力调控FLNa-Ig21/αIIbβ3-CT复合物结构稳定性的分子动力学研究

目的 探究力对FLNa-Ig21/αIIbβ3-CT分子对的力学稳定性及力学调控机制。方法 FLNa-Ig21/αIIbβ3-CT晶体结构取自PDB数据库。通过平衡和拉伸分子动力学模拟,分析复合物生理环境下稳定性以及力诱导的解折叠路径和力学稳定性。结果 平衡过程中,FLNa-Ig21和αIIbβ3-CT之间大部分盐桥和氢键的生存率小于0.5,其结合强度相对较弱;恒速度拉伸过程中,复合物可承受170~380 pN的拉力,其力学强度与力诱导的解离路径有关;在0~60 pN恒力条件下,复合物呈现“滑移键”趋势,且力的增加有利于αIIbβ3近膜端R995-D723盐桥的解离和整合素的活化。结论 力诱导的αIIbβ3-CT近膜端异构可增强复合物的力学强度和解离时间的后移;突破20 pN阈值后,力正向调控整合素的活化。研究结果为深入揭示整合素αIIbβ3活化的分子机制及相关靶向药物开发提供参考。     

力依赖的 β2 整合素-FLNa相互作用与THR758 磷酸化

目的 探究β2整合素/FLNa相互作用的力学调控机制、磷酸化效应与分子结构基础。方法 β2整合素/FLNa-WT和T758P晶体结构取自蛋白质数据库(protein data bank, PDB),进行分子动力学(molecular dynamics, MD)模拟,采用MM/PBSA方法计算复合物结合自由能变化,并分析构象演化与残基相互作用等数据。结果 β2整合素THR⁷⁵⁸磷酸化修饰后,复合物的结合自由能下降,拉力累积降低。单纯的力学信号刺激下,β2整合素/FLNa复合物的解离呈现出双相力依赖特性,而磷酸化后复合物的结合解离过程存在单纯的滑移键机制。结论 磷酸化将通过减弱M762-G2269残基相互作用,下调β2整合素/FLNa复合物的结合亲和力,张力将双相调节复合物的解离。研究结果有助于加深对炎症反应过程的认识,并为相关药物靶点的发现和抗体设计提供有益参考。     

Toll样受体与配体复合物结构的研究进展

Toll样受体(TLR)是一类模式识别受体,通过识别病原微生物的保守结构分子模式,触发先天免疫反应和基本的抗原特异适应性免疫。一些TLR结合配体复合物及胞内外结构域的晶体结构已经通过X射线晶体衍射分析确定。尽管配体结合位点各有不同,但是TLR家族胞外结构域均为马蹄状结构,其配体复合物的"m"外形也极度相似,C末端中心汇聚对胞内Toll/白细胞介素1受体(TIR)结构域紧靠一起非常重要,是启动下游信号的必需步骤。本文主要总结了TLR胞内外功能结构域及配体复合物的结构。     

一种基于分子动力学模拟来识别GPIbα与vWF-A1结合面上重要残基的新方法

目的 发展一种识别受体与配体相互作用中关键氨基酸残基的计算机新方法。方法 GPIb?/vWF-A1的晶体结构取自PDB数据库;利用自由分子动力学模拟,观察GPIb?/vWF-A1复合物结合面上的盐桥和氢键的形成和演化;利用分析计算得到的这些盐桥和氢键的生存率的高低,作为度量相互作用残基对之重要性的判据。结果 在GPIb?/vWF-A1的结合面上,GPIb?的21个残基和vWF-A1的21个残基显著参与了GPIb?和vWF-A1间的相互作用,这些残基中的20个已得到突变实验的证实。结论 该方法能较好地预报和识别受体-配体相互作用中的关键残基,并可为传统的氨基酸残基突变实验和抗凝血栓药物设计提供指导。     

巨大血小板综合征的分子机制与临床研究进展

巨大血小板综合征是一种常染色体隐性遗传性出血性疾病 ,以出血时间延长、血小板减少、血小板巨大为特征 ,其分子基础是编码血小板膜糖蛋白Ib IX V(GPIb IX V)复合物的基因缺陷 ,导致GPIb IX V表达降低或功能异常。患者的出血症状表现为异质性。输注血小板及高剂量因子Ⅶα或重组因子Ⅶα(rFⅦα)是控制出血的有效方法。     

神经酰胺：一个细胞程序性死亡的胞内信号

近来对神经鞘脂类在信号传递和细胞调控方面作用的研究进一步提示了细胞生长抑制和细胞程序性死亡的机制。特定的胞外药物如ＴＮＦα可产生一个鞘磷脂循环：鞘磷脂酶被激活，鞘磷脂从胞膜上解离下来，产生细胞内神经酰胺。神经酰胺作用这些胞外药物作用的一个胞内调节因子，在细胞和分子水平上具有多种靶目标，特别是神经酰胺是一个潜在的特异细胞生长抑制剂和细胞程序性死亡诱导剂。此信号传导途径的进一步研究有助于神经酰胺生理功     

神经酰胺：一个细胞程序性死亡的胞内信号

近来对神经鞘脂类在信号传递和细胞调控方面作用的研究进一步揭示了细胞生长抑制和细胞程序性死亡的机制。特定的胞外药物如ＴＮＦα可产生一个鞘磷脂循环：鞘磷脂酶被激活，鞘磷脂从胞膜上解离下来，产生细胞内神经酰胺。神经酰胺作为这些胞外药物作用的一个胞内调节因子，在细胞和分子水平上具有多种靶目标。特别是神经酰胺是一个潜在的特异细胞生长抑制剂和细胞程序性死亡诱导剂。此信号传导途径的进一步研究有助于神经酰胺生理功能的了解，提示了细胞程序性死亡的一种新的生化调控途径。     

MED12在肿瘤发生发展中的作用

在真核细胞生物中,功能蛋白编码基因的转录调控是由包括RNA聚合酶Ⅱ在内的约45个蛋白组成的大分子复合物。为了实现配体依赖的基因转录,除大分子复合物外,需要其他复合物即中介体复合物的参与。中介体复合物是由25个进化高度保守的蛋白组成的复合物,是高等生物进行转录调控的关键分子之一。其功能为辅助RNA聚合酶Ⅱ的转录,是传递RNA聚合酶Ⅱ和转录因子之间信息的桥梁㈨。中介体复合物中特定的蛋白与特异性转录因子相互作用引起相应信号通路的激活,     

NF-κB信号通路基本元件调节机制的研究进展

核因子-kappaB（NF-κB）信号通路广泛参与调节免疫反应、炎症反应、细胞分化与凋亡、肿瘤形成等多种生物学功能。在非激活细胞中,NF-κB转录因子通常与其抑制物结合形成复合物,并在胞浆与胞核间达到平衡,但这种复合物主要存在于胞浆中。当受到胞外信号刺激后,复合物可以在NF—κB信号通路的多个信号转导途径中发生降解,使得抑制物从复合物中解离,释放出的大量活性NF—κB迅速转移入核,从而调控相应靶基因的表达。目前发现的和NF—κB的调节紊乱有关的疾病谱在不断扩大,这也使得对于NF—κB信号通路功能和调节的研究得到了深入发展,对通路中一些基本元件的调节也有了较为充分的了解。     

BMP及其共受体RGM家族信号通路的研究进展

BMP信号途径在成人或发育过程中均参与众多的信息调控,BMP家族的配体可以与两个Ⅰ型、Ⅱ型受体形成的异构四聚体相互绑定形成信号传递复合物参与细胞水平的信息调控。而BMP配体的特定受体可以激活共同的信号途径并使之在细胞内级联放大,而这种信号的级联放大则在特定的时空当中有着复杂的调控网络,并能够产生特定的生物学效应。而RGM家族作为BMP的共受体则是此调控网络中重要的组成部分之一,将参与众多的生理及病理信息调控。     

A3/A1复合物对接及结构域之间相互作用的分子动力学研究

目的探究血管性血友病因子(von Willbrand factor,v WF) A1、A3结构域间的相互作用及A3的2 M型突变W1745C对A3/A1热稳定性和机械稳定性的影响。方法 A1、A3的晶体结构取自PDB数据库,首先通过柔性对接获得WT-A3/A1(野生型)复合物结构;再利用计算机突变技术构建W1745C-A3/A1复合物体系;最后采用拉伸分子动力学模拟,观察接触面氢键和盐桥的形成与演化,对比分析WT-A3/A1与W1745C-A3/A1在复合物构象、解离力和解离时间的差异。结果 WT-A3/A1接触面之间存在5对生存率大于0. 2的氢键和1对生存率大于0. 5的盐桥; W1745C-A3突变提高了结合面氢键的生存率并增加1对稳定盐桥,从而能够抵抗更大的拉伸力,延缓A1/A3的解离。结论 v WF分子内部A1与A3的相互作用阻碍A1与血小板的结合,而W1745C-A3突变则强化这种分子内部的相互作用,降低A1对血小板的亲和力。研究结果为深入揭示临床中突变导致的血管性血友病的分子机制及相应药物研制提供参考。     

利用分子动力学模拟探究力学信号对CD44/FERM复合物结构的影响

在肿瘤细胞的黏附、迁移和增殖中,分化抗原44(CD44)与埃兹蛋白/根蛋白/膜突蛋白(ERM)的FERM结构域结合并招募脾酪氨酸激酶(Syk)至关重要。本文首先观察分析静态及平衡过程中CD44/FERM复合物的构象和接触面残基的相互作用,发现该复合物结构稳定,同时ERM蛋白上非传统的免疫受体酪氨酸活化基序(ITAM-like)以及磷酸化位点Y191和Y205都被包埋在了结构里面,不利于ERM蛋白的磷酸化以及对Syk的招募,影响后续的信号传导。接着采用拉伸分子动力学模拟的方法,模拟力学环境中CD44/FERM复合物的相互作用,比较分析复合物构象的变化以及溶剂可及表面积,发现力学信号可以调控ITAM-like序列以及磷酸化位点Y205的暴露。本研究首次在原子层面揭示力如何经由CD44胞内域调控下游信号的激活,为深入理解肿瘤细胞的黏附迁移路径和抗肿瘤药物的设计提供参考。     

力调控Talin与Rap1b相互作用的分子动力学模拟EI北大核心

踝蛋白(Talin)的F0结构域与Ras相关蛋白1b(Rap1b)的结合对血栓形成至关重要。然而Talin作为一种力敏感蛋白,力能否调控Talin-F0/Rap1b的相互作用以及如何调控,尚不明晰。为探究力对TalinF0/Rap1b结合亲和力的影响以及相应动力学机制,采用拉伸分子模拟的手段,以Talin-F0/Rap1b复合物结构为对象,观察并比较分析不同作用力下复合物功能-构象信息的变化情况。结果表明,复合物受力解离过程至少存在两种路径且两者机械强度有显著差异,决定机械强度差异的关键事件是F0结构域的β4片层是否从原先的β1-β4片层平行结构被拉出。随着力的增大,复合物的相互作用将先增强后减弱,表现出“逆锁-滑移键”的特性。ASP54-ARG41、GLN18-THR65这两对残基的相互作用受到力学信号的调控,20 pN的机械力能显著增强这些残基的作用指数,从而导致复合物结合亲和力大幅提升。本研究预报了胞内环境中力对Talin-F0/Rap1b相互作用的调控机制,为相关疾病的治疗和药物的开发提供了新的思路。     

G蛋白偶联受体激活Rho GTPases的研究

G蛋白偶联受体是细胞表面一类重要的受体蛋白.它将各种胞外刺激传导入胞内,促使位于G蛋白下游的Rho GTPases活化,活化的Rho GTPases作用于效应因子后调控MAPK及转录因子的活性,从而调控细胞的增殖、分化或调亡.但这一复杂的词控机制还未被完全了解,本文拟从GPCRs的多样性和G蛋白α、β和γ亚基在信号通路中不同程度的激活,来探讨G蛋白偶联受体活化RhoGTPases的可能机制.     

肝配蛋白B1通过与RhoGDI1相互作用促进肿瘤细胞迁移和侵袭

正Eph受体及其相应的肝配蛋白(ephrin)配体与细胞之间黏附和运动的调控有关,因此在各种生物过程(包括组织形态发生和内稳态)及几种疾病的发病机制中起着关键作用。Eph/ephrin信号通路的异常调节与多种人类癌症的进展密切相关。Cho等的研究表明,一种Rho家族GTP酶调控因子,即Rho鸟嘌呤核苷酸解离抑制因子1(Rho guanine nucleotide dissociation inhibitor 1,Rho GDI1),可以与ephrinB1相互作用,并且与同源EphB2受体的胞外结构域结合可增强这一相互作用。缺失诱变     

整合素及其信号传导通路

整合素是位于细胞表面的重要黏附分子,通过其双向信号传导通路,介导细胞与细胞外基质及细胞与细胞间的黏附。整合素由胞外域、跨膜域和胞内域3部分组成。胞内域与细胞内信号分子结合,启动胞内-胞外信号传导激活整合素,提高与相应配体亲合力。而胞外域与相应配体结合后,通过胞外-胞内信号传导,调节细胞生存、增殖、黏附、分化功能。近年研究显示,整合素结构功能及信号传导通路异常与多种疾病有关。     

P2Y13受体在神经系统的研究进展

从靶细胞分泌的信号分子(如神经营养素)可激活轴突末梢相应受体(如Trks)形成配体-受体混合物在细胞内吞作用下进入内体,这种胞内吞细胞器可从轴突逆行转运至胞体,具有信号转运功能的这种细胞器称为信号内体[1]。信号内体的假设是建立在轴突终端观察到NGF结合并激活TrkA受体形成信号蛋白复合物的现象[2]。伴随受体介导的内吞作用,NGF激活的TrkA信号复合物被分类至内体亚群形成信号内体。信号内体参与调节与分类细胞信号,并在轴浆逆     

RGS12蛋白通过负向调节MAPK信号通路抑制脑胶质瘤转归的研究进展

脑胶质瘤是高度浸润性生长的恶性肿瘤,其发生、发展受MAPK信号通路调控。MAPK信号通路作为调控细胞增殖、分化以及肿瘤细胞侵袭等活动的经典信号通路,能被G蛋白偶联受体GPCR激活;RGS12蛋白的GoLoco序列能阻止G蛋白的α亚基与βγ二聚体结合,RGS结构域能加速GTP水解,负调控G蛋白信号向下游MAPK通路传递。因此,该文就MAPK信号通路在脑胶质瘤和其他肿瘤中表达情况的研究进展进行综述,旨在为脑胶质瘤新的药物治疗靶点提供新的理论依据。     

参与轴浆转运的信号内体及其功能的研究进展

<正>从靶细胞分泌的信号分子(如神经营养素)可激活轴突末梢相应受体(如Trks)形成配体-受体混合物在细胞内吞作用下进入内体,这种胞内吞细胞器可从轴突逆行转运至胞体,具有信号转运功能的这种细胞器称为信号内体[1]。信号内体的假设是建立在轴突终端观察到NGF结合并激活TrkA受体形成信号蛋白复合物的现象[2]。伴随受体介导的内吞作用,NGF激活的TrkA信号复合物被分类至内体亚群形成信号内体。信号内体参与调节与分类细胞信号,并在轴浆逆     

整合素连接激酶的研究进展

整合素(integrin)是由α和β亚单位构成的跨膜糖蛋白,是细胞表面的主要黏附分子,在细胞外基质和细胞骨架之间提供了生理上的连接,介导了细胞外基质与细胞、甚至细胞与细胞之间的相互作用,参与了一系列细胞功能的调节,如胚胎发育、肿瘤的发生发展和转移、细胞凋亡、细胞对机械力的应激等[1].整合素连接激酶(integrin-linked kinase,ILK)处于整合素的下游,是一种多功能细胞内信号蛋白,通过与多种胞外因子相互作用,参与多种信号传导通路,包括整合素、生长因子及Wnt信号传导通路等,进而发挥一系列生理病理功能.