凝溶膠蛋白的研究現(xiàn)狀及展望【文獻綜述】

1、<p><b>　　畢業(yè)論文文獻綜述</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蛋白結(jié)合蛋白，主要通過切斷、封端肌動蛋白絲，或使肌動蛋白聚集成核等方式來控制肌動蛋白的結(jié)構(gòu)。本文對凝溶膠蛋白的結(jié)構(gòu)特

2、點、對細胞凋亡的調(diào)控以及與胃癌細胞的相互作用等幾個方面進行概述。</p><p>　　關(guān)鍵詞：凝溶膠蛋白，肌動蛋白結(jié)合蛋白 ，肌動蛋白</p><p>　　1 凝溶膠蛋白的結(jié)構(gòu)特點</p><p>　　凝溶膠蛋白是一種重要的激動蛋白結(jié)合蛋白。細胞能在特定的時間、空間調(diào)節(jié)肌動蛋白的聚合-解聚過程。能與肌動蛋白結(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]在兔的肺巨噬細胞發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)其以鈣以來的方式調(diào)節(jié)肌動蛋白重組的功能，因而將其命名為凝溶膠蛋白[3]。后來人們在血小板細胞中[4]和血清中[5]也發(fā)現(xiàn)了此蛋白。凝溶膠蛋白是細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，在諸如細胞運動型、細胞骨架結(jié)構(gòu)動力學重排過程中的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細胞凋亡的控制，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個或者6個同源的結(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個相似的結(jié)構(gòu)域。其中，G1和G4可以結(jié)合肌動蛋白單體，G2只能結(jié)合肌動蛋白微絲。G1、G4和G6存在Ca2 +的結(jié)合位點，G2存在PIP2的結(jié)合位點[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號染色體上的同1個基因所編碼。通過不同的轉(zhuǎn)錄起始

5、點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胞中也均有表達，在胚胎期肌肉表達量最多[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蛋白[11]。</p><p>　　2 凝溶膠蛋白和細胞的運動</p><p>　　凝溶膠蛋白常常定位于細胞富含肌動蛋白絲的部位，比如正在遷移中的動物細胞

6、邊緣或處于生長時期的植物細胞中。體外實驗中，當肌動蛋白絲活動時，體外實驗中，當肌動蛋白絲活動時，凝溶膠蛋白通過切斷肌動蛋白絲，增加肌動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胞發(fā)生遷移的分子機制。研究表明，培養(yǎng)的小鼠成纖維細胞，可因凝溶膠蛋白的過表達而使其遷移效率增加125%。因為細胞運動速度取決于肌動蛋白的更新率，凝溶膠蛋白是通過肌動蛋白的更新來加速細胞運動的，因此是肌動蛋白轉(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，破骨細胞運動性會顯著降低，從而阻礙了破骨細胞形成細胞黏附結(jié)構(gòu)，這也表明凝溶膠蛋白與細胞的運動性是相關(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胞的運動性高度相關(guān)，缺失凝溶膠蛋白的培養(yǎng)細胞運動性下降，過表達凝溶膠蛋白的細胞運動性增加[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)(中性粒細胞遷移遲緩)以及創(chuàng)傷愈合(成纖維細</p><p>　　3 凝溶膠蛋白與癌癥</p><p>　　癌細胞的重要特征包括無序生長和高遷移能力是轉(zhuǎn)移性，而這兩個過程都涉及到細胞肌動蛋白骨架的解聚與重排。已報道凝溶膠蛋白在人類多種惡性腫瘤中表達明顯降低，其表達水平與腫瘤大小、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個膀胱癌細胞系和77.8%的膀胱癌組織中表達缺失和明

9、顯降低[12]。人們對凝溶膠蛋白在腫瘤中表達明顯降低的現(xiàn)象進一步進行了深入研究，發(fā)現(xiàn)將外源凝溶膠蛋白cDNA全長轉(zhuǎn)入癌細胞系過表達后，可抑制腫瘤細胞的生長，降低腫瘤細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)入膀胱癌細胞系后可以使細胞停滯于G2 /M期，原位膀胱癌動物模型經(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 凝溶膠蛋白與細胞凋亡</p><p>　　細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胞凋亡期間大量出現(xiàn)的細胞核受動器蛋白酶。在活體外的實驗環(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是細胞凋亡過程中關(guān)鍵的執(zhí)行分子之一，可以剪切細胞凋亡過程中的多種關(guān)鍵蛋白，其目標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)元細胞中，缺氧引起的細胞凋亡作用的增強，支持了凝溶膠蛋白能抑制細胞凋亡的假設(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)象和與肌動蛋白結(jié)合的能力[20]。凝溶膠蛋白在細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)線粒體的機能紊亂和半胱天冬酶的活化，從而之勢神經(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蛋白，對很多生理活動的重要影響不言而喻。隨著分子遺傳學和體外分析技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，凝溶膠蛋白各個結(jié)構(gòu)域的結(jié)構(gòu)分析得到廣泛研究，但是整個的凝溶膠蛋白分子對體內(nèi)肌動蛋白作用的結(jié)構(gòu)和調(diào)控并沒有完全的明確下來。其對肌肉的功能性作用和作用的機制等都需要進行進一步的研究。成肌纖維細胞是主要的傷口愈合和各種組織纖

13、維中起細胞，在傷口的正常愈合中，成肌纖維細胞很短時間的純在，可以促進收縮，加快結(jié)締組織的生長，但是在纖維化病變的組織中，成肌纖維細胞卻不能按時的從病變的地方退出來，導(dǎo)致細胞外的基質(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]。肌動蛋白作為一個重要的肌肉細胞收縮的蛋白，也是構(gòu)成細胞骨架的主要成分，其表達量的多少能直接反應(yīng)成肌纖維細胞的分化、增值及凋亡情況，而凝溶膠蛋白又在肌動蛋白纖絲聚合及解聚的動態(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成肌纖維細胞的功能性作用具有重要的理論意義，可通過分子生物學技術(shù)阻斷其分化、增殖的信號通路及基因轉(zhuǎn)錄，通過藥物或重組蛋白促進成肌纖維細胞的凋亡，抑制其分化和增殖，促其恢復(fù)轉(zhuǎn)化前細胞表型，</p><p><b>　　1材料和方法</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p>

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