胆汁酸核受体FXR调控结直肠癌Wntβ-catenin信号通路的机制研究

胆汁酸核受体FXR调控结直肠癌Wntβ-catenin信号通路的机制研究
胆汁酸核受体FXR调控结直肠癌Wntβ-catenin信号通路的机制研究

胆汁酸核受体FXR调控结直肠癌Wnt/β-catenin信号通路的机

制研究

第一部分胆汁酸核受体FXR调控结直肠癌细胞Wnt/β-catenin信号通路的机制研究目的:探讨胆汁酸核受体FXR对结直肠癌细胞Wnt/β-catenin信号通路的调控作用及其机制。方法:选用人结肠癌细胞株Caco-2、HCT-116、HT-29,采用Western blot检测FXR及β-catenin的表达水平。

siRNA沉默FXR后,采用双荧光素酶报告系统检测β-catenin转录活性的变化,采用Western blot检测β-catenin蛋白水平的表达变化。分别经不同浓度FXR激动剂GW4064(1、3、5umol/L)干预12、24、36和48h,采用噻唑兰试验(MTT)测细胞增殖能力的变化。

GW4064干预后,采用凝胶迁移实验(EMSA)检测NF-κB的转录活性;采用双荧光素酶报告系统检测β-catenin的转录活性变化,采用EMSA检测β

-catenin/TCF4复合物水平,Western blot检测GW4064干预后细胞核内β

-catenin及总蛋白水平的变化,并采用qRT-PCR检测β-catenin mRNA水平的表达变化。在GW4064干预下,予以NF-κB信号通路的激动剂(LPS),重复上述实验检测对其影响。

结果:(1)Caco-2、HT-29 高表达 FXR,HCT-116 表达程度较其低,FXR 同β-catenin的表达在不同细胞系中不一致;(2)在HT-29、Caco-2、HCT-116细胞中沉默FXR可上调 Wnt 通路(HT-29 细胞:1.47 ± 0.14vs 1.04 ± 0.03,Caco-2 细胞:5.18 ± 0.41 vs3.63 ± 0.32,HCT-116 细胞:4.66 ± 0.43 vs3.22 ±0.26,p<0.05),不影响β-catenin蛋白表达;(3)GW4064干预HT-29、Caco-2、HCT-116细胞可显著抑制细胞增殖(HT-29 细胞 3uM 24h:0.48 ± 0.03 vs 0.74

± 0.03,Caco-2 细胞 3uM 24h:0.31 ±0.01 vs 0.59 ± 0.05,HCT-116 细胞5uM 24h:0.18 ± 0.01 vs 0.43 ± 0.04,p<0.05),其抑制作用随浓度的增加和作用时间逐渐增强;(4)在HT-29、Caco-2、HCT-116细胞中,GW4064促进NF-κB的转录活性;(5)在HT-29、Caco-2、HCT-116细胞中,GW4064能通过增加β-catenin/TCF4复合物,上调Wnt通路(HT-29细胞:1.14± 0.02 vs 0.87 ±0.04,Caco-2 细胞:3.30 ± 0.14 vs 2.11 ± 0.10,HCT-116 细胞:2.89 ±0.26 vs 1.28 ± 0.07,p<0.05),但不影响β-cateninmRNA 和蛋白表达。(6)在HT-29、Caco-2、HCT-116细胞中,在LPS作用下,GW4064能通过增加β

-catenin/TCF4 复合物,上调 Wnt 通路(HT-29 细胞:1.15 ± 0.03 vs 0.99 ±0.03,Caco-2 细胞:5.24 ± 0.04 vs 3.91 ± 0.03,HCT-116 细胞:8.05 ±0.22 vs 3.70 ± 0.05,p<0.05),与GW4064直接作用结果一致。

结论:FXR缺失导致Wnt/β-catenin信号通路上调,促进肿瘤发生;FXR激动剂GW4064可显著抑制肿瘤细胞的增殖能力,但对Wnt/β-catenin信号通路具有上调作用。FXR与Wnt途径密切相关,不同FXR激活状态对Wnt通路的调控作用有所不同。

第二部分益生菌在结肠炎相关结直肠癌小鼠模型中对胆汁酸核受体FXR的调节作用目的:在氧化偶氮甲烷(AOM)联合葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的溃疡性结肠炎(UC)癌变动物模型中,探讨益生菌干预后对胆汁酸核受体FXR及其下游通路的调控。方法:C57BL/6小鼠随机分为4组,第1-3组建立AOM/DSS诱导的UC癌变小鼠模型,腹腔注射AOM12.5mg/kg,1周后给予含2.5%DSS的饮用水,连续5天,之后换成普通饮用水,12周后建模完成。

第1组为布拉氏酵母菌组,给予布拉氏酵母菌1.5g/kg/d每日灌胃;第2组为

VSL#3组,给予VSL#3 1.5g/kg/d每日灌胃;第3组为模型对照组,不给予任何干预;第4组为空白对照组。12周后处死小鼠,统计瘤负荷(TL),进行病理学评估,采用qRT-PCR检测小鼠结肠组织Nr1h4、Fgf15mRNA的表达变化,采用免疫组化检测小鼠结肠组织FXR、SHP/NR0B2、FGF15的表达情况,采用ELISA检测小鼠血清FGF15分泌的情况。

结果:(1)各组的瘤负荷显示:布拉氏酵母菌组(n=19,TL=0.20±0.07cm)、VSL#3组(n=20,TL=0.25±0.07cm)较模型对照组(n=19,TL=0.97±0.19cm)均显

著下降,差异有统计学意义(p<0.05)。(2)结肠上皮细胞Nr1h4、Fgf15mRNA

表达量:模型对照组较空白对照组显著降低(n=6,Nr1h4 0.53 ±0.08 vs 1.10 ±0.09;Fgf50.80±0.16 vs 1.42 ±0.14),布拉氏酵母菌组(n=6,Nr1h4 1.29±0.15,Fgf15 1.87±0.26)、VSL#3 组(n=6,Nr1h4 1.31±0.21,Fgf15 2.16±0.34)较模型对照组升高,差异有统计学意义(p<0.05)。

(3)结肠上皮细胞免疫组化FXR表达量:模型对照组较空白对照组显著降低,布拉氏酵母菌组、VSL#3组较模型对照组升高;SHP、FGF15表达量,模型对照组较空白对照组显著降低,布拉氏酵母菌组、VSL#3组无明显变化。(4)小鼠血清FGF15 ELISA结果显示:模型对照组较空白对照组显著降低(n=6,0.51 ±0.33 vs 2.87±0.54),布拉氏酵母菌组(n=10,2.03 ±0.46)较模型对照组升高,差异有统计学意义(p<0.05),VSL#3组(n=10,0.58±0.21)无明显变化。

结论:益生菌可以抑制AOM/DSS诱导的UC癌变小鼠的结肠成瘤,其机制可能与益生菌上调FXR-FGF15轴有关。

肿瘤常见信号通路

1 JAK-STAT 信号通路 1) JAK 与STAT 蛋白 JAK-STAT 信号通路是近年来发现的一条由细胞因子刺激的信号转导通路,参与细胞的增殖、分化、凋亡以及免疫调节等许多重要的生物学过程。与其它信号通路相比,这条信号通路的传递过程相对简单,它主要由三个成分组成,即酪氨酸激酶相关受体、酪氨酸激酶JAK和转录因子STAT。 (1) 酪氨酸激酶相关受体( tyrosine kinase associated receptor ) 许多细胞因子和生长因子通过JAK-STAT 信号通路来传导信号,这包括白介素2?7 (IL-2?7 )、GM-CSF (粒细胞/巨噬细胞集落刺激因子)、GH (生长激素)、EGF (表皮生长因子)、PDGF (血小板衍生因子)以及IFN (干扰素)等等。这些细胞 因子和生长因子在细胞膜上有相应的受体。这些受体的共同特点是受体本身不具有激酶活性,但胞内段具有酪氨酸激酶JAK 的结合位点。受体与配体结合后,通过与之相结合的JAK 的活化,来磷酸化各种靶蛋白的酪氨酸残基以实现信号从胞外到胞内的转递。 (2) 酪氨酸激酶JAK ( Janus kinase ) 很多酪氨酸激酶都是细胞膜受体,它们统称为酪氨酸激酶受体( receptor tyrosine kinase, RTK ),而JAK 却是一类非跨膜型的酪氨酸激酶。JAK 是英文Janus kinase 的缩写,Janus 在罗马神话中是掌管开始和终结的两面神。之所以称为两面神激酶,是因为JAK既能磷酸化与其相结合的细胞因子受体,又能磷酸化多个含特定 SH2结构域的信号分子。JAK蛋白家族共包括4个成员:JAK1、JAK2、JAK3以及Tyk2,它们在结构上有7个JAK同源结构域(JAK homology domain, JH ),其中JH1结构域为激酶区、JH2结构域是“假”激酶区、JH6和JH7是受体结合区域。 (3) 转录因子STAT ( signal transducer and activator of transcription ) STAT 被称为“信号转导子和转录激活子”。顾名思义,STAT在信号转导和转录激活上发挥了关键性 的作用。目前已发现STAT家族的六个成员,即STAT1-STAT6。STAT蛋白在结构上可分为以下几个功能区段:N-端保守序列、DNA结合区、SH3结构域、SH2结构域及C-端的转录激活区。其中,序列上最保守和功能上最重要的区段是SH2结构域,它具 有与酪氨酸激酶Src的SH2结构域完全相同的核心序列“ GTFLLRFSS ”。 2) JAK-STAT 信号通路 与其它信号通路相比,JAK-STAT 信号通路的传递过程相对简单。信号传递过程如下:细胞因子与相应的受体结合后引起受体分子的二聚化,这使得与受体偶联的JAK激酶相互接近并通过交互的酪氨酸磷酸化作用而活化。JAK激活后催化受体上的酪氨酸残 基发生磷酸化修饰,继而这些磷酸化的酪氨酸位点与周围的氨基酸序列形成“停泊位

Toll样受体信号通路的研究进展

Toll样受体信号通路的研究进展 摘要Toll样受体(Toll-like receptor,TLR)是近年来发现的一类模式识别受体,通过识别病原相关分子模式(pathogen-associated molecular pattern,PAMP)激活天然免疫。而髓样分化因子(myeloid differentiation factor 88,MyD88)是TLR信号通路中的一个关键接头分子,在传递上游信息和疾病发生发展中具有重要的作用。本文对Toll样受体、髓样分化因子88的分子结构和基本功能,及Toll样受体的信号传导通路进行了综述。 关键词Toll样受体;髓样分化因子88;信号通路;负调控机制 免疫系统识别“非我”和“自我”的过程是依赖于不同的受体来完成的,作为先天性免疫系统的重要组成部分及连接获得性免疫与先天性免疫的“桥梁”, TLRs 是生物的一种模式识别受体(pattern recognition receptor, PRR),它主要通过识别病原相关分子模式PAMPs来启动免疫反应。而MyD88是Toll受体信号通路中的一个关键接头分子,是第一个被鉴定的含TIR结构域的接头蛋白分子,在传递上游信息和疾病发生发展中具有重要的作用。 1TLR的结构与基本功能 Toll样受体一词来自对果蝇的研究,是决定果蝇背腹分化的基因所编码的一种跨膜受体蛋白,同时还参与果蝇的免疫反应,具有介导抗真菌感染信号转导的功能[1]。后来在哺乳动物也发现有与Toll受体同源的受体分子,统称为称为Toll 样受体TLRs。 TLRs是广泛分布在免疫细胞尤其非特异免疫细胞以及某些体细胞表面的一类模式识别受体,它们可以直接识别结合某些病原体或其产物所共有的高度保守的特定分子结构,即病原相关分子模式。迄今为止,已经发现哺乳动物至少有13种toll样受体,其中人的toll样受体鉴定出11种(TLR1-TLR11) [2]。TLRs识别的配基各不相同,其中TLR1-TLR5的结构已被确定,但只有TLR2与TLR4的功能被部分揭示。TLR4主要介导G-菌感染后LPS的信号转导,而TLR2主要介导G+感染后脂蛋白、脂多肽等的信号转导。它们都最终导致该转录因子的转位与相应免疫基因的活化而转录,释放前炎症因子及辅助刺激分子起到调节炎症反应的作用,从而提示TLRs可能在先天性免疫系统中起重要作用[3-4]。 TLRs家族成员具有相似的结构特征。它们均为Ⅰ型跨膜受体,由胞外区、跨膜区和胞内区3个功能区组成。胞外区序列差异大,是与配体结合的特异部位,主要包括十几至二十几个串联的富亮氨酸重复基序(leucine-rich repeats, LRRs),LRR

经典信号通路之PI3K-AKT-mTOR信号通 路

经典信号通路之PI3K-AKT-mTOR信号通路 PI3K是一种胞内磷脂酰肌醇激酶,与v.src和v.ras等癌基因的产物相关,且PI3K本身具有丝氨酸/苏氨酸(Ser/Thr)激酶的活性,也具有磷脂酰肌醇激酶的活性。由调节亚基p85和催化亚基p110构成。 磷脂酰肌醇3-激酶(PI3Ks)蛋白家族参与细胞增殖、分化、凋亡和葡萄糖转运等多种细胞功能的调节。PI3K活性的增加常与多种癌症相关。 PI3K磷 酸化磷脂酰肌醇PI(一种膜磷脂)肌醇环的第3位碳原子。PI在细胞膜组分中所占比例较小,比磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺和磷脂酰丝氨酸含量少。但在脑细胞膜中,含量较为丰富,达磷脂总量的10%。 PI的肌醇环上有5个可被磷酸化的位点,多种激酶可磷酸化PI肌醇环上的4th和5th位点,因而通常在这两位点之一或两位点发生磷酸化修饰,尤其发生在质膜内侧。通常,PI-4,5-二磷酸(PIP2)在磷脂酶C的作用下,产生二酰甘油(DAG)和肌醇-1,4,5-三磷酸。PI3K转移一个磷酸基团至位点3,形成的产物对细胞的功能具有重要的影响。譬如,单磷酸化的PI-3-磷酸,能刺激细胞迁移(cell trafficking),而未磷酸化的则不能。PI-3,4-二磷酸则可促进细胞的增殖(生长)和增强对凋亡的抗性,而其前体分子PI-4-磷酸则不 然。PIP2转换为PI-3,4,5-三磷酸,可调节细胞的黏附、生长和存活。

PI3K的活化 PI3K可分为3类,其结构与功能各异。其中研究最广泛的为I类PI3K, 此类PI3K为异源二聚体,由一个调节亚基和一个催化亚基组成。调节亚基含有SH2和SH3结构域,与含有相应结合位点的靶蛋白相作用。该亚基通常称为p85, 参考于第一个被发现的亚型(isotype),然而目前已知的6种调节亚基,大小50至110kDa不等。催化亚基有4种,即p110α, β,δ,γ,而δ仅限于白细胞,其余则广泛分布于各种细胞中。 PI3K的活化很大程度上参与到靠近其质膜内侧的底物。多种生长因子和信号传导复合 物,包括成纤维细胞生长因子(FGF)、血管内皮生长因子(VEGF)、人生长因子(HGF)、血管位蛋白I(Ang1)和胰岛素都能启始PI3K 的启动 过程。这些因子启动受体酪氨酸激酶(RTK),从而引起自磷酸化。受体上磷酸化的残基为异源二聚化的PI3Kp85亚基提供了一个停泊位点 (docking site)。然而在某些情况下,受体磷酸化则会介导募集一个接头蛋白(adaptor protein)。比如,当胰岛素启动其受体后,则必须募集一个胰岛素受体底物蛋白(IRS),来促进PI3K的结合。相似的,当整连蛋白 integrin(非RTK)被启动后,粘着斑激酶(FAK) 则作为接头蛋白,将PI3K通过其p85停泊。但在以上各情形下,p85亚基的SH2和SH3结构域均在一个磷酸化位点与接头蛋白结合。PI3K募集到活化的受体后,起始多种PI中间体的磷酸化。与癌肿尤其相关的PI3K转化PIP2为PIP3。 PIP3作为锚定物(anchor) 许多蛋白含有一个Pleckstrin Homology(PH)结构域,因而可使其与PI-3,4-P2或PI-3,4,5-P3相结合。这种相互作用可以控制蛋白与膜结合的时间与定位,通过这种方式来调节蛋白的活性。蛋白与脂质间的这种相互作用亦可能引起蛋白构像的变化而改变蛋白的功能。PI3K启动的结果是在质膜上产生第二信使PIP3, PIP3与细胞内含有PH结构域的信号蛋白AKT和PDK1(phosphoinositide dependent kinase-1)结合, 促使PDK1磷酸化AKT蛋白的Ser308导致AKT活化。其它PDK1的底物还包括PKC(蛋白激酶C)、S6K(p70S6)和 SGK(serum/glucocorticoid regulated kinases)。AKT, 亦称为蛋白激酶B(PKB),是PI3K下游主要的效应物。AKT可分为3种亚型(AKT1、AKT2、AKT3或PKBα, PKBβ,PKBγ),3种亚型的功能各异,但也有重迭。该家族主要有三个成员:AKT1,AKT2和AKT3。其中,Akt1通过抑制细胞凋亡过程参与了细胞生存途径,Akt1酶也能诱导蛋白质的合成途径,因此是一个重要的信号蛋白介导组织的生长。因为它可以阻止细胞凋亡,从而促进细胞的存活,AKT1参与了在许多类型的癌症发生。AKT2是胰岛素信号转导通路中的一个重要信号分子,而AKT3则是主要表达在脑部。它的启动机制是:PI3K可以被g蛋白偶联受体或者受

(完整版)发育生物学试题及答案

发育生物学题(余老师) 一.名次解释(20分) 1. 试管婴丿儿:利用体外受精技术产生的婴儿称为试管婴儿,体外受精是一种特殊的技术, 是把卵子和精子都拿到体外来,让它们在体外人工控制的环境中完成受精过程,然后把早期 胚胎移植到女性的子宫中,在子宫中孕育成为孩子。 2. 胚胎干细胞:胚胎干细胞是早期胚胎(原肠胚期之前)或原始性腺中分离出来的一类细 胞,它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。 3. 受精 :是两性生殖细胞融合并创造出具备源自双亲遗传潜能的新个体的过程。 4. 孤雌生殖:有些动物种群卵子发生中减数分裂出现明显变异,以至产生二倍体 的配子,不需要受精就能发育。这种方式称为孤雌生殖。 5. 卵激活:经精子刺激,成熟卵从休眠状态进入活动状态,显示出的最早系列事 件总称为“卵激活”,包括皮层反应、减数分裂恢复、第二极体排出、DNA复制 和第一次卵裂。 6. 生殖质:卵质中有一定形态结构和特殊定位的细胞质,主要由蛋白质和RNA 构成,具有生殖质的细胞将分化成为原生殖细胞。 7. IPS:将几个转录因子导入已分化的小鼠皮肤成纤维细胞,进而获得了类似于 胚胎干细胞的多能性干细胞,称之为“诱导产生的多功能性干细胞”(iPS细胞)8. 母源效应基因;在卵子发生中表达并在在卵子发生及早期胚胎发育中具有特定功能的基因称为母源效应基因。 9. 合子基因:在受精后表达的胚胎型基因称为合子基因。 10. 成体干细胞;成体干细胞是指存在于一种已经分化组织中的未分化细胞,这种细胞能够自我更新并且能够特化形成组成该类型组织的细胞。 11. 精卵识别:异种精子不能与卵子融合,这是因为精子表面的结合素能与卵细胞膜上特 异的受体结合,而达到同种识别的目的。有距离识别和接触识别之分,前者见于体外受精的 水生生物。 12. 顶体:精子头的顶端特化的小泡,叫作顶体(acrosome),它是由高尔基体小泡发育而—| 来。实际上,顶体是一种特化的溶酶体。 13. 精子细胞:是在曲细精管中产生,用于遗传生育的一类细胞。 14. 胚胎诱导:是发育过程中通过细胞间的相互作用来决定细胞命运和使细胞定向分化

常见的信号通路

1 JAK-STAT信号通路 1) JAK与STAT蛋白 JAK-STAT信号通路是近年来发现的一条由细胞因子刺激的信号转导通路,参与细胞的增殖、分化、凋亡以及免疫调节等许多重要的生物学过程。与其它信号通路相比,这条信号通路的传递过程相对简单,它主要由三个成分组成,即酪氨酸激酶相关受体、酪氨酸激酶JAK和转录因子STAT。 (1) 酪氨酸激酶相关受体(tyrosine kinase associated receptor) 许多细胞因子和生长因子通过JAK-STAT信号通路来传导信号,这包括白介素2?7(IL-2?7)、GM-CSF(粒细胞/巨噬细胞集落刺激因子)、GH(生长激素)、EGF(表皮生长因子)、PDGF (血小板衍生因子)以及IFN(干扰素)等等。这些细胞因子和生长因子在细胞膜上有相应的受体。这些受体的共同特点是受体本身不具有激酶活性,但胞内段具有酪氨酸激酶JAK的结合位点。受体与配体结合后,通过与之相结合的JAK的活化,来磷酸化各种靶蛋白的酪氨酸残基以实现信号从胞外到胞内的转递。 (2) 酪氨酸激酶JAK(Janus kinase) 很多酪氨酸激酶都是细胞膜受体,它们统称为酪氨酸激酶受体(receptor tyrosine kinase, RTK),而JAK却是一类非跨膜型的酪氨酸激酶。JAK是英文Janus kinase的缩写,Janus在罗马神话中是掌管开始和终结的两面神。之所以称为两面神激酶,是因为JAK既能磷酸化与其相结合的细胞因子受体,又能磷酸化多个含特定SH2结构域的信号分子。JAK蛋白家族共包括4个成员:JAK1、JAK2、JAK3以及Tyk2,它们在结构上有7个JAK同源结构域(JAK homology domain, JH),其中JH1结构域为激酶区、JH2结构域是“假”激酶区、JH6和JH7是受体结合区域。 (3) 转录因子STAT(signal transducer and activator of transcription)STAT被称为“信号转导子和转录激活子”。顾名思义,STAT在信号转导和转录激活上发挥了关键性的作用。目前已发现STAT家族的六个成员,即STAT1-STAT6。STAT蛋白在结构上可分为以下几个功能区段:N-端保守序列、DNA结合区、SH3

雷帕霉素衍生物的开发进展

【研发前沿】 雷帕霉素衍生物的开发进展 栗东方,陈秀华? (上海医药工业研究院药理室,上海200437) ?综述? 摘要:哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是很有希孥的抗肿瘤药物的新靶点,针对roTOR的小分子抑制剂已成为国内外药物研究的热点,目前已有药物获美国药品食品管理局批准上市。本文综述roTOR信号通路的研究进展,以及国外roTOR抑制剂的开发进展。 关键词:雷帕霉素:哺乳动物;雷帕霉素靶蛋白;抗肿瘤药物;信号通路 中图分类号:R979.1.9文献标志码:A文章编号:1672—9188(2010)01—0031-04 Recentdevelopmentsofrapamycinanalogues LIDong-fang,CHENXiu-hua (DepartmentofPharmacology,ShanghaiInstituteofPharmaceuticalIndustry,Shanghai200437,China)Abstract:Mammaliantargetofrapamycin(mTOR)isapromisingnewtargetforanticancerdrugs.SmallmoleculeinhibitorsofmTORhavebecameahotspotintulnortherapy,andtwoofthemhavebeenapprovedbytheFDA.ThisreviewdescribedtheprogressofmTORsignalingpathway,aswellaspreclinicalandclinicalresearchofmTORinhibitors.Keywords:rapamycin;mammalian;targetofrapamycin;anticancerdrugs;signalingpathway 酪氨酸激酶主要分为受体型和非受体型,其中受体型酪氨酸激酶(RTK)的两条下游信号通路,即Ras.促分裂原活化蛋白酶(MAPK)信号通路和磷脂酰肌醇.3激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(P13K/Ah,mToR)信号通路,是抗肿瘤药物研发的潜在靶点。针对roTOR的小分子抑制剂——酪氨酸激酶抑制剂(TⅪ)的研究进展很快,已有雷帕霉素衍生物获美国食品药品管理局(FDA)批准上市,如temsirolimus于2007年5月获FDA批准用于晚期肾细胞癌(RCC)治疗,依维莫司(everolimus)于2009年3月获FDA批准用于治疗舒尼替尼或索拉菲尼治疗失败的晚期RCC,同时也有多个关于deforolimus的临床研究正在进行。目前开发上市的药物克服了雷帕霉素溶解性和稳定性差的问题,有望成为新型抗肿瘤药物。国内有关研究报道尚不多, 收稿13期:2009-07.15;修回日期:2009-10-30 作者简介:栗东方,在读硕士研究牛,专业方向:肿瘤药理学。 通讯作者:陈秀华,研究员。硕士研究生导师,从事肿瘤药理学研究。 基金项目:“重大新药刨制”科技重大专项资助(项目编号: 2009ZX09301-007) 3l本文就mTOR信号通路及雷帕霉素衍生物的研究开发进展作一综述。 1mTOR信号通路 酪氨酸激酶是与细胞增生分化密切相关的细胞信号转导通路的关键酶,其与肿瘤发生发展关系密切,其异常表达可直接导致肿瘤的发生,并与肿瘤转移、血管生成和对化疗的耐药有关。 RTK是目前抗肿瘤药物潜在靶点研究的重点(已报道58种)Ⅲ。其P13K/Akt/mTOR信号通路中,P13K可激活Akt,并最终激活mTOR。mTOR是细胞生长增生的中心调控者旧4J,直接或间接参与细胞生长增生有关环节的调控。人体多种肿瘤细胞中可见mTOR通路的失调。 mTOR在细胞内以两种不同的复合物形式存在,即Cl和C2。已知的mTOR对肿瘤细胞生长、分化和代谢的作用均由Cl完成。C1促进蛋白质合成并抑制P13刚Akt通路的分子机制尚不明确,但很多肿瘤中C1通路活化,且C1对雷帕霉素及类似物敏感Ho。C1通过两种途径调节下游核糖体和 万方数据

临床执业医师分类模拟题19含答案

临床执业医师分类模拟题19 1. 下列属于转氨酶辅酶的是 A.磷酸吡哆醛 B.焦磷酸硫胺素 C.生物素 D.四氢叶酸 E.CoA 答案:A 2. 肌肉中主要的脱氨基方式是下列哪种 A.嘌呤核苷酸循环 B.氨基转换作用 C.加水脱氨基作用 D.D-氨基酸氧化脱氨基作用 E.L-谷氨酸氧化脱氨基作用 答案:A 3. 属于人体必需氨基酸的是 A.甘氨酸 B.谷氨酸 C.苏氨酸 D.丝氨酸 E.脯氨酸 答案:C

4. 有关鸟氨酸循环的描述,正确的是 A.鸟氨酸循环直接从鸟氨酸与氨结合生成瓜氨酸开始 B.每经历一次鸟氨酸循环消耗3分子ATP C.每经历一次鸟氨酸循环消耗1分子氨 D.鸟氨酸循环从氨基甲酰磷酸合成开始 E.鸟氨酸循环主要在肝内进行 答案:E [解答] 鸟氨酸循环分为四步:①氨基甲酰磷酸的合成。②瓜氨酸的合成。③精氨酸的合成。④精氨酸水解生成尿素。肝是尿素合成的主要器官。尿素分子中的两个氮原子,一个来自氨,另一个来自天冬氨酸,每经历一次鸟氨酸循环消耗3分子ATP。 5. 参与联合脱氨基的酶是哪项 A.NADH-泛醌还原酶 B.HMG-CoA还原酶 C.葡萄糖-6-磷酸酶 D.谷氨酸脱氢酶 E.丙酮酸脱氢酶 答案:D A.天冬酰胺 B.谷氨酸 C.谷氨酰胺 D.酪氨酸 E.精氨酸 6. 丙氨酸氨基转移酶和天门冬氨酸氨基转移酶的共同底物是

答案:C 7. 可转变为黑色素的物质是 答案:D 8. 嘌呤碱在体内分解的终产物为 A.氨、CO2和有机酸 B.黄嘌呤 C.别嘌呤醇 D.次黄嘌呤 E.尿酸 答案:E 9. 男,50岁,近2年来出现关节炎症状和尿路结石,进食肉类食物时,病情加重。该患者发生的疾病与下列哪种代谢途径有关 A.脂代谢 B.糖代谢 C.嘌呤核苷酸代谢 D.氨基酸代谢 E.核苷酸代谢 答案:C 10. 合成DNA的原料包括 A.dAMP、dGMP、dCMP、dTMP B.dADP、dGDP、dCDP、dTDP C.dATP、dGTP、dCTP、dTTP D.ADP、GDP、CDP、TDP

信号通路5—Tyrosine Kinase

信号通路5—Tyrosine Kinase APExBIO 一、Tyrosine Kinase 酪氨酸激酶(tyrosine kinase)是细胞中将磷酸基团从ATP转移到蛋白质的酶。 磷酸基与蛋白质上的酪氨酸连接。酪氨酸激酶属于蛋白激酶的较大类别亚组,将磷酸基团连接到其它氨基酸(丝氨酸和苏氨酸)。 酪氨酸残基的磷酸化影响蛋白质的很多性质,如酶活性,亚细胞定位和分子之间的相互作用。酪氨酸激酶在许多信号转导级联中发挥重要作用。 突变可能导致一些酪氨酸激酶具有组成型活性,促进癌症的发生或发展。 酪氨酸激酶可分为三类:①受体酪氨酸激酶,为单次跨膜蛋白,在脊椎动物中已发现50余种;②胞质酪氨酸激酶,如Src家族、Tec家族、ZAP70家族、JAK 家族等;③核内酪氨酸激酶如Abl和Wee。受体酪氨酸激酶在跨膜信号传导中起作用,胞质酪氨酸激酶在信号转导至细胞核过程中起作用,核中的酪氨酸激酶活性与细胞周期控制和转录因子功能有关。 通路图:

二、相关蛋白或基因 1. Bcl-Abl Bcl-Abl是组成型激活的嵌合酪氨酸激酶。Bcr-Abl酪氨酸激酶失活导致慢性粒细胞白血病(CML)。Bcr-Abl酪氨酸激酶抑制剂用于大多数CML患者的一线治疗。 2. GSK-3 Glycogen synthase kinase 3,糖原合成酶激酶3。GSK-3是一种丝氨酸/苏氨酸激酶,主要作用是使糖原合成酶发生磷酸化而失活。GSK-3基因家族包括GSK-3α和 GSK-3β。胰岛素引起的Akt激活,上皮生长因子、血小板衍化生长因子等引起的Ras/Raf/ERK/p90Rsk1激活以及p90Rsk、P70S6K均能引起GSK-3α和 GSK-3β磷酸化使其失去活性,参与调节多种疾病的生理过程,包括II型糖尿病,阿尔茨海默病,炎症,癌症和双相情感障碍。 3. Syk Spleen tyrosine kinase,脾脏酪氨酸激酶。Syk是非受体细胞质酪氨酸激酶家族,在各种细胞表面受体(包括CD74,Fc受体和整合素)信号传导中起作用。SYK与Zap-70是Syk酪氨酸激酶家族的成员。Syk在上皮性恶性肿瘤中的作用是有争议的,有人认为Syk功能异常促进鼻咽癌和头颈癌的转化,而其他人则提出Syk在乳腺癌和胃癌中具有肿瘤抑制作用。 4. DDR Discoidin domain receptors,盘状结构域受体。盘状结构域受体是一类受体型酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinases,RTKs),可分为DDR1和DDR2,其结合胶原并在几种信号通路中被激活,包括Shp-2,Src和MAPK。它们与纤维化,动脉粥样硬化和癌症等疾病有关。 5. ALK Anaplastic lymphoma kinase,间变性淋巴瘤激酶。也称为ALK酪氨酸激酶受体或CD246。ALK是胰岛素受体蛋白酪氨酸超家族的成员,在胚胎发育中起作用,并参与细胞增殖。 6. FLT3 FMS-like tyrosine kinase 3,FMS样酪氨酸激酶3。FLT3是属于III型受体酪氨酸激酶的细胞因子受体,在细胞存活、增殖和分化中起作用。 7. Axl

第十一章 细胞的信号转导习题集及参考答案

第十一章细胞的信号转导 一、名词解释 1、细胞通讯 2、受体 3、第一信使 4、第二信使 5、G 蛋白 6、蛋白激酶A 二、填空题 1、细胞膜表面受体主要有三类即、、和。 2、在细胞的信号转导中,第二信使主要有、、、和。 3、硝酸甘油之所以能治疗心绞痛是因为它在体内能转化为,引起血管,从而减轻的负荷和的需氧量。 三、选择题 1、能与胞外信号特异识别和结合,介导胞内信使生成,引起细胞产生效应的是( )。 A、载体蛋白 B、通道蛋白 C、受体 D、配体 2、下列不属于第二信使的是()。 A、cAMP B、cGMP C、DG D、CO 3、下列关于信号分子的描述中,不正确的一项是()。 A、本身不参与催化反应 B、本身不具有酶的活性 C、能够传递信息 D、可作为酶作用的底物 4、生长因子是细胞内的()。 A、结构物质 B、能源物质 C、信息分子 D、酶 5、肾上腺素可诱导一些酶将储藏在肝细胞和肌细胞中的糖原水解,第一个被激活的酶是()。 A、蛋白激酶A B、糖原合成酶 C、糖原磷酸化酶 D、腺苷酸环化酶 6、()不是细胞表面受体。 A、离子通道 B、酶连受体 C、G蛋白偶联受体 D、核受体 7、动物细胞中cAMP的主要生物学功能是活化()。 A、蛋白激酶C B、蛋白激酶A C、蛋白激酶K D、Ca2+激酶 8、在G蛋白中,α亚基的活性状态是()。 A、与GTP结合,与βγ分离 B、与GTP结合,与βγ聚合 C、与GDP结合,与βγ分离 D、与GDP结合,与βγ聚合

9、下面关于受体酪氨酸激酶的说法哪一个是错误的 A、是一种生长因子类受体 B、受体蛋白只有一次跨膜 C、与配体结合后两个受体相互靠近,相互激活 D、具有SH2结构域 10、在与配体结合后直接行使酶功能的受体是 A、生长因子受体 B、配体闸门离子通道 C、G蛋白偶联受体 D、细胞核受体 11、硝酸甘油治疗心脏病的原理在于 A、激活腺苷酸环化酶,生成cAMP B、激活细胞膜上的GC,生成cGMP C、分解生成NO,生成cGMP D、激活PLC,生成DAG 12、霍乱杆菌引起急性腹泻是由于 A、G蛋白持续激活 B、G蛋白不能被激活 C、受体封闭 D、蛋白激酶PKC功能异常 13下面由cAMP激活的酶是 A、PTK B、PKA C、PKC D、PKG 14下列物质是第二信使的是 A、G蛋白 B、NO C、GTP D、PKC 15下面关于钙调蛋白(CaM)的说法错误的是 A、是Ca2+信号系统中起重要作用 B、必须与Ca2+结合才能发挥作用 C、能使蛋白磷酸化 D、CaM激酶是它的靶酶之一16间接激活或抑制细胞膜表面结合的酶或离子通道的受体是 A、生长因子受体 B、配体闸门离子通道 C、G蛋白偶联受体 D、细胞核受体 17重症肌无力是由于 A、G蛋白功能下降

cAMP信号通路

cAMP信号通路 信号分子:1.激素 2.局部介质3.神经递质 受体:G蛋白偶联受体 胞内应答过程:激素→G蛋白耦联受体→G蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→依赖cAMP的蛋白激酶A→基因调控蛋白→基因转录 举例:1.多发性骨髓瘤:通过调变细胞内环腺苷酸浓度可以诱导多种肿瘤细胞增殖阻滞和凋亡,成为肿瘤治疗新途径。 2.肝损伤:对乙酰氨基酚致药物性肝脏损伤可能与cAMP-PKA 信号通路有关。 3.研究人员已经确定了这其中的机制,现在,一种能抑制Epac的新的候选药物——称为ESI Epac特异性抑制剂,也已经被证明能够保护正常小鼠免受致命性立克次氏体感染。目前,研究人员正在设计第二代ESI——更有效,即使在最高剂量也无毒。也有来自预备试验的迹象表明,ESI能够保护动物抗击一些致命的病毒感染。 磷脂酰肌醇信号通路 信号分子:1.激素 2.局部介质3.神经递质 受体:酶耦联型受体 胞内应答过程:Ca2+活化各种Ca2+结合蛋白引起细胞反应,钙调素(calmodulin,CaM)由单一肽链构成,具有四个钙离子结合部位。结合钙离子发生构象改变,可激活钙调素依赖性激酶(CaM-Kinase)。细胞对Ca2+的反应取决于细胞内钙结合蛋白和钙调素依赖性激酶的种类。 IP3信号的终止是通过去磷酸化形成IP2,或被磷酸化形成IP4。Ca2+由质膜上的Ca2+泵和Na+-Ca2+交换器将抽出细胞,或由内质网膜上的钙泵抽进内质网 DG通过两种途径终止其信使作用:一是被DG-激酶磷酸化成为磷脂酸,进入磷脂酰肌醇循环;二是被DG酯酶水解成单酯酰甘油。由于DG代谢周期很短,不可能长期维持PKC活性,而细胞增殖或分化行为的变化又要求PKC长期活性所产生的效应。现发现另一种DG生成途径,即由磷脂酶催化质膜上的磷脂酰胆碱断裂产生的DG,用来维持PKC的长期效应。 举例:1.肿瘤治疗:该通路调节肿瘤细胞的增殖和存活,其活性异常不仅能导致细胞恶性转化,而且与肿瘤细胞的迁移、黏附、肿瘤血管生成以及细胞外基质的降解等相关。 2.肝癌:PIK3R1在肝癌组织中表达上调,PIK3R1可能通过激活PI3K/AKT信号通路促进HepG2细胞的增殖. 生物技术15-1 曹文祥

雷帕霉素免疫抑制和抗肿瘤双重效应的研究进展

雷帕霉素免疫抑制和抗肿瘤双重效应的研究进展雷帕霉素(RAPA)是一种大环内酯类抗生素,最初RAPA在临床上主要 作为一种强力的免疫抑制剂而广泛使用,其对多种自身免疫性疾病有显著疗效,而且在器官移植术后显示出良好的抗排斥反应活性,副作用较小,近年来又发现其具有抗肿瘤作用,是一种具有免疫抑制和抗肿瘤双重作用的药物。本文就雷帕霉素(RAPA)双重药理作用的研究进展作一简要综述。 标签:雷帕霉素;免疫抑制剂;抗肿瘤 传统的免疫抑制剂如硫唑嘌呤(AZA)、环孢素(CsA)等在临床上得到广泛应用,但其过敏反应、肝肾毒性、骨髓抑制等副反应屡见不鲜,尤其会带来一个严重的并发症,那就是增加肿瘤风险,Guba等[1]动物实验发现,环孢素A可诱发小鼠原发和转移性肿瘤发生,新型免疫抑制剂雷帕霉素免疫效应是环孢素10倍以上,而且还具备抗肿瘤效应,免疫抑制剂量(1.5mg/kg)的雷帕霉素(Rapamycin,RAPA)可以使小鼠肝脏原发与转移性肿瘤的体积缩小70%,使鼻咽部肿瘤的体积缩小87%,可显著延长带瘤小鼠的生存周期。它的双重功效不仅可以使其单独针对性应用于临床,还可以应用于需免疫抑制和抗肿瘤联合治疗的交叉领域。 1 雷帕霉素 RAPA是Vezina和She gal从加拿大Rapa Nui岛的土壤中分离的一种具有抗真菌作用的三烯大环内酯类化合物,分子式为C51H79NO13,化学结构与同类免疫抑制剂他克莫司(FK506)相似,为白色或微黄色固体结晶,熔点为183~185℃,亲脂性,易溶于甲醇、丙酮、氯仿、乙醇等有机溶剂,几乎不溶于乙醚和水。最初被研究作为低毒性的抗真菌药物,从1977年发现其具有免疫抑制作用,1989年把RAPA首次作为治疗器官移植排斥反应药物,近年又发现其具有抗肿瘤的作用,其独特的双效性使其具有广阔的临床开发应用前景。 2 雷帕霉素的作用机制 2.1 雷帕霉素的免疫抑制机制 (1)雷帕霉素通过不同的细胞因子受体阻断信号传导,将免疫细胞(T细胞和B细胞)滞留于G1/S期,阻止免疫细胞进入S期及抑制DNA的合成,从而抑制免疫细胞的生长、增殖[2]。(2)雷帕霉素抑制IL-2以及其他的免疫分子的合成,从而抑制机体免疫功能的发挥[3-4]。(3)抑制IgG和供者特异性抗体(细胞毒抗体)产生。 2.2 雷帕霉素的抗肿瘤机制 (1)雷帕霉素通过雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路抑制细胞从G1到S

integrin review 整合素受体信号通路综述

Rheumatol Int DOI 10.1007/s00296-014-3137-5 Role of integrins and their ligands in osteoarthritic cartilage Jian Tian · Fang?Jie Zhang · Guang?Hua Lei Received: 25 May 2014 / Accepted: 17 September 2014 ? Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2014 [1]. Radiographic evidence of OA occurs in the majority of people by 65 years of age, and among them about 80 % in people who aged over 75 years [2]. However, the pathogen-esis of this disease is not fully elucidated. Cartilage damage is one of the major pathological changes in OA. Articular cartilage is an avascular, a neu-ral, alymphatic, and viscoelastic connective tissue that functions autonomously to bear loads and provide almost friction-free movement of diarthrodial joints [3]. Chondro-cytes, the only cell population of adult articular cartilage, are strongly involved in maintaining the dynamic equi-librium between synthesis and degradation of the extra-cellular matrix (ECM) [4]. Collagens represent the major structural components of the articular cartilage. Cartilage is made up of two main ECM macromolecules: type II collagen and aggrecan, a large aggregating proteoglycan [5, 6]. Cartilage destruction is thought to be mediated by two main enzyme families: the matrix metalloproteinases (MMPs) are responsible for the cartilage collagen break-down, whereas enzymes from disintegrin and metallopro-teinase domain with thrombospondin motifs (ADAMTS) family mediate cartilage aggrecan loss [7]. Activation of biochemical pathways involves the production of proin-flammatory cytokines, inflammation, degradation of the ECM by MMPs and ADAMTS, and cessation of ECM syn-thesis via dedifferentiation and apoptosis of chondrocytes [8, 9]. Therefore, the ECM is a vital cellular environment, and interactions between the cell and ECM are important in regulating many biological processes, which include cell growth, differentiation, and survival [10, 11]. Cell–matrix interactions control cell function and behav-ior by signal transduction through a variety of cell sur-face receptors. The integrins are the major family of ECM receptors, which can transmit information from the matrix to the cell. Integrin binding of ECM ligands results in the Abstract Osteoarthritis (OA) is a degenerative disease, which is characterized by articular cartilage destruction, and mainly affects the older people. The extracellular matrix (ECM) provides a vital cellular environment, and interactions between the cell and ECM are important in reg-ulating many biological processes, including cell growth, differentiation, and survival. However, the pathogenesis of this disease is not fully elucidated, and it cannot be cured totally. Integrins are one of the major receptors in chondro-cytes. A number of studies confirmed that the chondrocytes express several integrins including α5β1, αV β3, αV β5, α6β1, α1β1, α2β1, α10β1, and α3β1, and some integrins ligands might act as the OA progression biomarkers. This review focuses on the functional role of integrins and their extracellular ligands in OA progression, especially OA car-tilage. Clear understanding of the role of integrins and their ligands in OA cartilage may have impact on future develop-ment of successful therapeutic approaches to OA.Keywords Chondrocyte · Integrin · Fibronectin · Tenascin C · Osteopontin · Osteoarthritis · Cartilage Introduction Osteoarthritis (OA) is a degenerative disease and is char-acterized by articular cartilage destruction along with changes occurring in other joint components including bone, menisci, synovium, ligaments, capsule, and muscles Rheumatology INTERNATIONAL J. Tian · F.-J. Zhang · G.-H. Lei (*) Department of Orthopaedics, Xiangya Hospital, Central South University, No. 87 Xiangya Road, Changsha 410008, Hunan, China e-mail: gh.lei9640@https://www.360docs.net/doc/b415107702.html,; lgh9640@https://www.360docs.net/doc/b415107702.html,

Toll样受体信号通路图

Toll样受体信号通路图 TLR家族成员(TLR3除外)诱导的炎症反应都经过一条经典的信号通路(图1),该通路起始于TLRs的一段胞内保守序列—Toll/IL-1受体同源区(Toll/IL-1receptorhomologousregion,TIR).TIR可激活胞内的信号介质—白介素1受体相关蛋白激酶(IL-1Rassociatedkinase,IRAK)IRAK-1和IRAK-4、肿瘤坏死因子受体相关因子6(TNFR-associatedfactor6,TRAF-6)、促分裂原活化蛋白激酶(mitogenactivatedproteinkinase,MAPK)和IκB激酶(IκBkinase,IκK),进而激活核因子κB(nuclearfactorκB,NF-κB),诱导炎症因子的表达。 Toll-liker Receptor Signaling 本信号转导涉及的信号分子主要包括: CD14,MD-2,TRAM,TRIF,TIRAP,MyD88,TLR1,TLR2,TLR3,TLR4,TLR5,TLR6,TLR7,TLR8,TLR9,IRAK-1,IRAK-2,IRAK-4,IRAK-M,TRAF6,TRIAD3A,ST2L,SOCS1,RIG-I,FADD,TOLLIP,RIP1,A20,UEV1A,Ubc13,ECSIT,MEKK-1,TAK1,

TBK1,MKK3/6,p38,TAB1/2,MKK4/7,JNK,IKKα,IKKβ,IKKγ,IKKε,NEMO,IκBα,NF-κB,p65/RelA,Casp-8,IRF-3,IRF-7,MA VS等

雷帕霉素 简介

雷帕霉素 NO STRUCTURE 产品编号:ALG-A03574 中文名称:雷帕霉素 英文名称:Rapamycin 别名:雷帕霉素;西罗莫司;雷帕霉素,99%;瑞帕霉素;西罗莫司(雷帕霉素);西罗莫司口服液;雷帕霉素/西罗莫司;雷帕酶素 AY 22989;23,27-EPOXY-3H-PYRIDO(2,1-C)(1,4)OXAAZACYCLOHENTRIACONTINE;NSC-226 080;RAPA;RAPAMUNE;RAPAMYCIN;RAPAMYCIN, STREPTOMYCES HYGROSCOPICUS;RPM CAS:53123-88-9 MDL:MFCD00867594 分子式:C51H79NO13 分子量:914.17 产品说明

用途:免疫抑制剂。 免疫抑制剂:雷帕霉素(RAPA)是一种新型大环内酯类免疫抑制剂,为白色固体结晶,熔点为183-185℃,亲脂性,溶解于甲醇、乙醇、丙酮、氯仿等有机溶剂,极微溶于水,几乎不溶于乙醚。早在20世纪70年代就被研发出来,起初被作为低毒性的抗真菌药物,1977年发现具有免疫抑制作用,1989年开始把RAPA作为治疗器官移植的排斥反应的新药进行试用,从动物实验及临床应用的效果看,是一种疗效好,低毒,无肾毒性的新型免疫抑制剂。现在经常作为维持移植器官免疫能力的药物(特别是肾移植),以减缓器官移植手术后的免疫排斥反应,然而科学家近期发现它另外一种用途:可用于治疗阿尔茨海默症(老年性痴呆)。令他们颇感兴趣的是,雷帕霉素的主要成分也存在于复活岛隔离土壤中的细菌产物,最新实验表明该物质施用在实验老鼠患体上可起到恢复识记缺陷能力。 雷帕霉素属大环内酯类抗生素,与普乐可复(FK506)的结构相似,但却有非常不同的免疫抑制机制。FK506抑制T淋巴细胞由G0期至G1期的增殖,而RAPA则通过不同的细胞因子受体阻断信号传导,阻断T淋巴细胞及其他细胞由G1期至S期的进程,和FK506相比,RAPA可阻断T淋巴细胞和B淋巴细胞的钙依赖性和非钙依赖性的信号传导通路。 芝加哥大学医学研究人员利用市售雷帕霉素口服片加上葡萄柚汁治疗黑色素瘤(一种欧美人常见的恶性肿瘤疾病),可大大提高其他化疗药物的抗癌效果,从而延长患者的存活时间。研究表明,雷帕霉素在进入消化道后很容易被酶分解,而葡萄柚汁里含大量的呋喃香豆素类成分,后者能抑制消化道酶对雷帕霉素的破坏作用,故能提高雷帕霉素的生物利用度。据说最早荷兰医生已发现:葡萄柚汁具有提高山地明的口服吸收效果的作用,现欧美国家医生将其应用到雷帕霉素制剂上。 贮存:贮存温度-20℃

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