PDZ结构域的结构特点及其识别特异性配体的机制
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Dishevelled:WNT信号通路的关键蛋白作者:李宁李建远来源:《中外医学研究》2012年第28期【摘要】 Dishevelled(Dvl/Dsh)是Wnt信号通路上的关键蛋白,能将Wnt信号从受体传递到下游的效应因子上。
经典Wnt信号通路中,Dvl被受体Fizzled召集到细胞膜上,与axin/GSK3/APC复合体结合,从而抑制细胞质内β—catenin的降解。
本文对DVL在Wnt信号通路中的作用及作用的分子机制进行讨论。
【关键词】 Dishevelled; Wnt;β—catenin;细胞极性;发育中图分类号 R329.2 文献标识码 A 文章编号 1674—6805(2012)28—0148—02Wnt信号通路在细胞的增殖、分化和迁移,干细胞维持等多种生物学过程中起巨大的调节作用。
Wnt通路的过度激活常容易诱导肿瘤的发生[1]。
Dishevelled是机体组织细胞中广泛存在的胞浆蛋白。
Dishevelled蛋白约有600~700个氨基酸,目前在人和小鼠中已鉴定3个Dvl基因(Dvl 1,2 and 3)[2]。
研究显示,Dvl蛋白能与多种配体蛋白相互作用,并具有选择最适配体的能力。
这种动态的相互作用取决于特定时期或特定细胞中特异配体的释放或隔离。
Dvl的这个特点为进一步研究胞外细胞信号如何聚集以及胞内信号如何输出的分子机制提供可能[3—4]。
本文就Dvl在经典Wnt信号通路中的作用进行总结。
1 Dvl结构域1.1 The DIX结构域Dvl的聚合作用由DIX结构域调节[5]。
目前,人Dvl的DIX结构域还没有被确定,但是大鼠Axin蛋白的DIX结构域的晶体结构已经确定,该结构域与Dvl的DIX结构域有相似的结构特点。
单一的DIX结构域含有一个由5个β链和1个α螺旋组成的紧凑折叠,多个β链参与了两个不同平面的DIX结构域的头尾相互作用。
研究显示,核心区域(F43S)或是相互作用表面(V67A K68A,Y27D)的突变会大大减少Wnt信号[6]。
GNA13在恶性肿瘤中的研究现状柯晓康;敖启林【摘要】Gα13是G蛋白G12亚家族中的一员,由G蛋白α亚基13 (GNA13)基因编码,该基因位于人类17号染色体上,功能包括调控细胞的形态、收缩、迁移和分化成熟等.GNA13与信号通路密切相关,并介导细胞增殖、分化和肿瘤性转化;其在人类多种恶性肿瘤中,能调控癌细胞增殖、侵袭和转移,具有潜在的致癌作用,且在不同的恶性肿瘤中,GNA13的表达及其意义不尽相同,确切的机制尚需进一步分析.该文着重对GNA13的研究现状展开综述.【期刊名称】《临床与实验病理学杂志》【年(卷),期】2018(034)010【总页数】4页(P1119-1122)【关键词】GNA13;Gα13;信号通路;恶性肿瘤;文献综述【作者】柯晓康;敖启林【作者单位】武汉大学人民医院病理科,武汉430060;华中科技大学同济医学院附属同济医院病理研究所/同济医学院病理学系,武汉430030【正文语种】中文【中图分类】R7301 G蛋白的结构及功能G蛋白属于细胞内蛋白家族的一员,在多种细胞类型中作为增殖、分化和凋亡的介质,由Gα、Gβ和Gγ三种亚基组成,而Gα亚基又由Gq(包括Gα14、Gα11、Gαq)、Gi(包括Gαi1、Gαi2、Gαi3、GαoA、GαoB、Gαt1、Gαt2、Gαz)、Gs(包括Gαs、Gαolf)和G12(包括Gα12和Gα13,分别由GNA12和GNA13基因编码)四个亚家族组成。
G蛋白偶联受体(G protein coupled receptors, GPCRs)被称为7次跨膜受体,能接收细胞外信号(如:神经递质、激素、磷脂和生长因子等)并传导给G蛋白,且GPCRs可通过与特异的激动剂或配体结合,导致G蛋白快速活化(结合GTP)和细胞内第二信使的调节(如cAMP和细胞内Ca2+水平),故在不同信号通路中发挥重要作用[1]。
G蛋白活化周期持续受G蛋白信号调节因子(regulators of G protein signaling, RGS)蛋白调控,且在细胞反应迅速激活(Gα与GTP结合,与Gβγ分离)和失活(Gα与GDP结合,且与Gβγ结合成三聚体)中起重要作用[2]。
述评PREX1基因与肿瘤发病机制关系的研究进展陈婷 周宇通信作者简介:周宇,医学博士,教授,主任医师,博士研究生导师,博士后合作导师。
现任广东医科大学、消化系统疾病研究室主任。
任广东省医师协会消化医师分会副主任委员、广东省医师协会消化内镜医师分会常委、广东省医学会消化病学会常委、广东省医学会消化内镜学会委员、湛江市医学会消化内镜分会主任委员、湛江市医学会消化内科分会副主任委员。
从事消化系统疾病临床诊治30余年,擅长消化系统常见病、危重病和疑难病的诊治。
近年来开展诸如内镜下黏膜切除术、内镜下黏膜剥离术、经口内镜肌切开术、内镜黏膜下隧道肿物剥除术、内镜下全层切除术、内镜下放射状切开术、超声内镜介导下胆胰疾病的治疗等一系列内镜治疗技术。
近年来主要从事非编码RNA (微RNA 与长链非编码 RNA )与炎症性肠病和大肠癌关系的研究工作。
主持国家、省级科研课题共8项、厅(市)级课题5项,其中国家自然科学基金面上项目2项;在各类学术期刊上发表学术论文50多篇,其中SCI 收录20余篇。
【摘要】 磷 脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸依赖性Rac 交换因子1(PREX1)是一种编码基因,其在多种肿瘤中异常表达。
PREX1基因编码蛋白作为一种小GTP 结合蛋白Rac1的鸟嘌呤核苷酸交换因子(RacGEF )能够通过激活Rac1,形成PREX1/Rac 通路,与多种经典信号通路发生串扰,参与调节肿瘤过程的多种受体反应,影响肿瘤微环境的上皮-间充质转化过程,在肿瘤的增殖、转移和预后方面发挥作用。
【关键词】 磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸依赖性Rac 交换因子1基因;信号通路;上皮-间充质转化; 肿瘤;发病机制Research progress in the relationship between PREX1 gene and tumor pathogenesis Chen Ting , Zhou Yu. Department of Gastroenterology , Affiliated Hospital of Guangdong Medical University , Zhanjiang 524000, China Corresponding author , Zhou Yu , E -mail:****************【Abstract 】 Phosphatidylinositol -3, 4, 5-triphosphate -dependent Rac exchange factor 1 (PREX1) is a coding gene thatis abnormally expressed in a variety of tumors. As a guanine nucleotide exchange factor (RacGEF ) of small GTP binding protein Rac1, PREX1 gene -encoded protein can form PREX1/Rac pathway through activating Rac1, crosstalk with a variety of classicalsignaling pathways , participate in the regulation of various receptor reactions in the tumor process , affect the epithelial -mesenchymaltransformation process of the tumor microenvironment and play a role in tumor proliferation ,metastasis and prognosis.【Key words 】 Phosphatidylinositol -3, 4, 5-triphosphate -dependent Rac exchange factor 1 gene ; Signaling pathway ;Epithelial -mesenchymal transformation ; Tumor ; Pathogenesis磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸依赖性Rac 交换因子1(PREX1)基因是一种编码基因,其编码的蛋白是一种能够促进肿瘤细胞转移的Rac GTP 酶的鸟嘌呤核苷酸交换因子(RacGEF )。
ZNRF3基因概述ZNRF3基因是一个位于人类染色体22q12.3上的基因,编码一个蛋白质,属于RING指结构域和PDZ结构域蛋白家族。
该基因在细胞周期调控、细胞增殖和分化等生物学过程中发挥重要作用。
近年来的研究表明,ZNRF3基因在多种肿瘤中发生异常表达和突变,并参与了肿瘤的发生、发展和转移。
结构与功能ZNRF3基因编码一个由 696 个氨基酸组成的蛋白质,它包含一个RING指结构域和两个PDZ结构域。
RING指结构域是一种常见的蛋白质结构域,具有E3泛素连接酶活性,可以将泛素连接到靶蛋白上,从而调节其稳定性和活性。
PDZ结构域是一种特殊的蛋白质互作模块,在细胞信号传导、细胞极性和粘附等方面发挥重要作用。
ZNRF3蛋白主要位于细胞质中,并参与了多个信号通路的调节。
它可以通过E3泛素连接酶活性调节多种蛋白质的稳定性和活性,包括肿瘤抑制因子p53、Wnt信号通路关键分子β-catenin等。
此外,ZNRF3蛋白还可以与多种蛋白质相互作用,包括细胞骨架蛋白actin、细胞黏附分子E-cadherin等。
生物学功能ZNRF3基因在多个生物学过程中发挥重要作用。
研究表明,ZNRF3基因参与了细胞周期的调控、细胞增殖和分化等过程。
具体而言,ZNRF3蛋白可以调节多个信号通路的活性,包括Wnt信号通路、PI3K/Akt信号通路、NF-κB信号通路等。
这些信号通路在细胞生长、分化和凋亡等方面发挥重要作用。
近年来的研究表明,ZNRF3基因在肿瘤中也发挥着重要作用。
许多研究表明,在多种肿瘤中,ZNRF3基因的表达水平异常升高或降低,并与肿瘤的发生、发展和转移密切相关。
具体而言,在结直肠癌、乳腺癌、胃癌、肺癌等多种肿瘤中,ZNRF3基因的表达水平普遍下降。
而在肝癌、鼻咽癌、前列腺癌等多种肿瘤中,ZNRF3基因的表达水平升高。
与肿瘤相关的分子机制在肿瘤中,ZNRF3基因与多个分子机制密切相关。
其中最重要的是Wnt信号通路。
紧密连接蛋白ZO-1 PDZ结构域的研究进展申发燕;张声【期刊名称】《湖北民族学院学报(医学版)》【年(卷),期】2012(029)003【总页数】4页(P62-65)【关键词】紧密连接;ZO-1;PDZ结构域;上皮-间质转换;EMT【作者】申发燕;张声【作者单位】厦门大学附属第一医院病理科福建厦门361003;福建医科大学附属第一医院病理科福建福州350005【正文语种】中文【中图分类】R743自然界的生物过程常常需要特定的蛋白质间相互作用来实现,而这些相互作用大多数是通过结构域来实现的。
结构域是蛋白质的基本结构和功能单位,是蛋白质中具有特异结构和独立功能的区域,决定着蛋白质的主要功能,许多蛋白质的相互作用是通过蛋白质结构域识别另一蛋白质的一段短肽序列而结合完成的。
结构域作为一个重要的进化单元,可以在基因组中重复出现,结构域的核苷酸序列比较保守,可以经若干代的进化仍能比较完整地保留下来,这也证明了结构域对于维持蛋白质的功能具有无可替代的重要性。
1 PDZ结构域概述1.1 PDZ结构域历史来源和生物学特性 PDZ结构域是最常见的蛋白质结构域之一,它的名字来源于最早发现含有此结构域的3个蛋白质的首字母,分别为哺乳动物突触后密度蛋白PSD-95(post-synaptic density protein-95)、果蝇肿瘤抑制蛋白DLG-A (discs-large protein:Drosophilatumorsuppressor) 、哺乳动物紧密连接蛋白ZO-1(zonula occludens 1),作为肽结合分子的PDZ结构域,在人类300多种不同的蛋白中大约含有540种PDZ结构域[1]。
PDZ结构域是紧凑型球状小体,在一级结构上,PDZ结构域一般有80-90个氨基酸,与配体C末端四个氨基酸残基相连,由6 个β折叠(βA~βF) 和2 个α螺旋(αA、αB)组成。
从进化上讲,它是一种非常古老、保守的结构域;从分布上讲,它是一种常见的结构域,广泛存在于从细菌、酵母、果蝇到高等动植物的多种蛋白质中;从功能上讲,PDZ 结构域在大的蛋白质复合体组装中对蛋白质之间的相互作用起着特殊的定位和调节作用,细胞通过这些复合体完成细胞信号转导、细胞分裂、细胞连接、基因表达、细胞质膜的组织甚至细胞骨架的组织等重要功能,它通常通过识别另一个蛋白质的C末端4个氨基酸残基,在蛋白质定位和信号转导等方面发挥重要功能[2]。
National Medical Frontiers of China, Aug 2010, V ol.5 No.16中国医疗前沿 2010年8月 第5卷 第16期15综述与进展1 血脑屏障1.1 血脑屏障概述 1913年Goldman 正式提出了血脑屏障(blood rain barrier,BBB)的概念,血脑屏障是一个可扩散屏障,它只允许水和小分子的脂溶性物质凭借浓度梯度自由扩散,对维持中枢神经系统内环境的稳态起着重要的作用。
BBB 由脑的微血管系统细胞成分组成,即内皮细胞、基底膜、星形胶质细胞终足和周细胞(Fig.1)[1]。
随着研究的进展,Brightmann 等提出血管内皮细胞之间的紧密连接是形成血脑屏障的关键因素,紧密连接使大脑形成了一个扩散屏障,使之能阻止大部分血液运载的物质进入大脑,进而维持了中枢神经系统的稳态。
1.2 紧密连接1.2.1 紧密连接概述 作为最顶端的连接复合体(Farquhar and Palade,1963),紧密连接形成了一个连续的环形的带状结构,在细胞间隙间形成一个屏障,分开顶端和基底外侧的浆膜结构域。
电镜下紧密连接将相邻细胞两层质膜紧紧靠在一起,是一种细胞与细胞膜在空间上的连接,这使得细胞之间无空隙,如同焊条,发挥着屏障的作用。
近年来,积累的有关紧密连接的分子结构信息,组成了我们现在从分子水平上对紧密连接的结构和功能的基本认知。
通过冰冻断裂电子显微镜能够集中地显示紧密连接的形态[2]。
1.2.2 紧密连接有关蛋白分子 紧密连接复合体由跨膜蛋白和胞浆斑蛋白组成。
跨膜蛋白包括occludin (~65kDa)、claudins (20-27kDa)、连接粘附分子JAM-A、JAM-B、JAM-C(32-40 kD)Fig.1。
胞浆斑蛋白根据是否含有PDZ 模体分为含PDZ 蛋白和PDZ 缺乏蛋白,ZO 蛋白家族、Par3、Par6、afidin/Af-6属于前者,cingulin、7H6、Rab13、ZONAB、AP-1、PKCζ、PKCλ、G 蛋白等属于后者。
pdz结构域配体序列引言PDZ结构域是一种在生物体内广泛存在的蛋白质结构域,具有许多重要的生理功能。
PDZ结构域配体序列是与PDZ结构域相互作用的蛋白质序列,对于深入理解PDZ结构域的功能和作用机制具有重要意义。
本文将对PDZ结构域和其配体序列进行全面、详细且深入地探讨。
PDZ结构域的概述1.PDZ结构域的定义:PDZ结构域(PSD-95/Dlg/ZO-1结构域)是一种包含约90至100个氨基酸的结构域。
2.PDZ结构域的分类:根据序列和结构的差异,PDZ结构域可以分为Class I型和Class II型。
3.PDZ结构域的结构特点:PDZ结构域通常由6个β折叠片和2个α螺旋组成,形成一个稳定的结构。
PDZ结构域的功能1.PDZ结构域的结合功能:PDZ结构域主要通过与其他蛋白质结合来实现其功能。
2.PDZ结构域在信号转导中的作用:PDZ结构域能够参与信号分子的组装和调控,从而参与细胞信号转导过程。
3.PDZ结构域在膜定位中的作用:PDZ结构域能够与膜上蛋白质相互作用,参与蛋白质的定位和局限化过程。
PDZ结构域配体序列的特点1.PDZ结构域配体序列的定义:PDZ结构域配体序列是指能与PDZ结构域相互作用的蛋白质序列。
2.PDZ结构域配体序列的保守性:PDZ结构域配体序列在不同物种和不同蛋白质中具有一定的保守性。
3.PDZ结构域配体序列的结构特点:PDZ结构域配体序列通常具有β折叠片和C-末端酸的特殊结构。
PDZ结构域配体序列的功能1.PDZ结构域配体序列的识别功能:PDZ结构域能够通过识别特定的氨基酸序列和结构特征来与配体序列相互作用。
2.PDZ结构域配体序列在信号传导中的作用:PDZ结构域配体序列能够参与信号分子的组装和传递,进而参与细胞信号传导过程。
3.PDZ结构域配体序列在细胞骨架的调控中的作用:PDZ结构域配体序列能够参与细胞骨架的调控,影响细胞的形态和运动。
PDZ结构域配体序列的研究方法1.生物信息学方法:通过对已知PDZ结构域配体序列进行序列比对和结构预测,可以预测新的PDZ结构域配体序列。