黏着斑激酶信号转导及生物学效应
细胞的社会联系《细胞生物学》知识点总结

细胞的社会联系《细胞生物学》知识点总结●第一节细胞连接●一.基本概念●(一)定义●细胞连接是指在细胞质膜的特化区域,以膜蛋白、细胞骨架蛋白或胞外基质形成的细胞-细胞间或细胞-基质间的连接结构,包括封闭连接、锚定连接、通讯连接。
细胞连接普遍存在于动植物界各种组织的细胞之间,主要存在于上皮细胞间。
上皮细胞的类型:单层柱状上皮Simple columnar、单层扁平/鳞状上皮Simple squamous、变移上皮/移行上皮Transitional、复层扁平/鳞状上皮Stratified squamous(nonkeratinized)●(二)意义●1.细胞连接对于维持组织的完整性非常重要,有的还具有细胞通讯作用。
●2.细胞连接是细胞社会性的结构基础,是多细胞有机体中相邻细胞之间协同作用的重要组织方式。
●二.封闭连接occluding junction●1.定义●将相邻上皮细胞的质膜紧密地连接在一起,阻止溶液中的小分子炎细胞间隙从细胞一侧渗透到另一侧。
●2.封闭连接的主要类型——紧密连接●(1)结构●①存在于上皮、血管内皮细胞间,由成串排列的特殊跨膜蛋白形成嵴线,封闭细胞间的间隙。
●相邻质膜上各有许多跨膜蛋白质颗粒,每一跨膜蛋白与相邻质膜的跨膜蛋白在对应的位置上互相连接,封闭了此处的细胞间隙,长排的跨膜蛋白与相邻质膜上对应的跨膜蛋白接触,构成一条封闭索,紧密连接正是由数条交错成网的封闭索组成。
●②嵴线中已分离出的两类蛋白●Ⅰ.闭合蛋白(occludin):分子质量为60kDa的4次跨膜蛋白;●Ⅱ.密封蛋白(claudin):4次跨膜的蛋白家族(现已鉴定20种以上)。
闭合蛋白和密封蛋白形成嵴线的相互作用还依赖于其他蛋白质,如细胞膜的外周蛋白ZO,将嵴线锚定在微丝上。
●(2)功能●①形成渗透屏障,阻止可溶性物质从上皮细胞层一侧通过细胞间隙扩散到另一侧,起封闭作用。
●消化道上皮、膀胱上皮、脑毛细血管内皮以及睾丸支持细胞之间都存在紧密连接。
粘附斑激酶(FAK)及其信号通路研究进展

收稿日期:2009-08.21 基金项目:国家自然科学基金(30860191),国家基础科学人才培养基金(J0730648) 作者简介:李树裕(1988.),男,本科.动物学专业;E-mail:lishuyu86@126.corn 通讯作者:王志钢(1962一),男,教授。研究方向:哺乳动物生殖生物学与生物技术;E-mail:Iswzg@imu.edu.cn
关键词: 粘附斑激酶发育 肿瘤 信号通路
Progress in Focal Adhesion Kinase Signaling Pathway
Li Shuyu Wang Zhigan Mongolia University,The Key Laboratory of Mammal Reproductive Biology
B亚基的胞内部分与其结合,进而通过Src、P13K等 通路将胞外基质的信号导入胞内,引发某些基因的 表达、肌动蛋白的聚合、细胞的增殖和迁移等。中段 的激酶结构域(PTK)是FAK激活下游通路的区域, 因此FAK也属于蛋白酪氨酸激酶类(PTKs)。人 FAK含有6个可以被磷酸化的酪氨酸,分别为
Tyr397、Tyr407、Tyr576、Tyr577、Tyr86 1和Tyr925, 其中Tyr397为主要的磷酸化部位。Tyr397磷酸化 后,可以与Src的SH2结构域结合,激活下游通路。 Tyr576和Tyr577是两个加强激酶活性的氨基 酸”’6 o,它们的磷酸化对于FAK的活性至关重要。
尽管各物种间FAK的氨基酸组成具有差别,但 都具有4个主要的结构域。以人为例,FAK基因编 码的这条多肽链可以分为4个主要结构域(图1)。 其中N.端的约370个氨基酸为FERM(4.1一ezfin—ra— dixin.moesin)结构域,它是整合素和生长因子受体 的作用位点。当粘着信号将整合素激活后,整合素
整合素与细胞骨架生物学关系研究进展

整合素与细胞骨架生物学关系研究进展李洋;洪莉【摘要】整合素几乎存在于所有类型的细胞中,表现出不同的分布模式,参与了许多生物学过程,其是一个双向信号转导元件,在细胞生存和基因表达中发挥着重要作用.细胞骨架是位于细胞核及细胞膜内侧面的一种纤维状蛋白基质,参与细胞的分裂及运动、细胞内物质运输等多种生物学过程,对信号转导的各个环节均有重要的调节作用,其功能也受信号转导系统的调节.整合素与细胞骨架互相影响,共同参与了生物体的多种生命活动,深入研究两者的作用机制,对于疾病的预防、治疗等有非常重要的意义.【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2019(025)001【总页数】5页(P44-48)【关键词】整合素;细胞骨架;生物学关系;信号转导;黏附斑【作者】李洋;洪莉【作者单位】武汉大学人民医院妇产科,武汉430060;武汉大学人民医院妇产科,武汉430060【正文语种】中文【中图分类】R336整合素是一类细胞表面受体,能够将细胞外基质(extracellular matrix,ECM)与细胞骨架联系起来,并通过黏附复合物向细胞内转导化学和物理信号。
ECM-整合素-细胞骨架信号轴也参与了多种疾病和组织的病理变化过程。
外界的力学刺激作用于整合素可改变细胞骨架的结构,激活信号的转导过程[1]。
多细胞生物体内环境的稳态高度依赖于ECM复杂的网络与胞内细胞骨架的动态联系,这些联系是在某些细胞黏附受体基础上建立的,这其中就有与整合素结合的ECM和细胞骨架连接蛋白。
激活态的整合素聚集并招募大量的细胞骨架相关信号蛋白,通过不断变化细胞形态、蛋白构成以及亚细胞结构定位形成各种黏附结构[2]。
这种动态的黏附结构的生命周期是通过肌动球蛋白和微管细胞骨架调控的[3-4]。
整合素又是一种跨膜糖蛋白分子,可以连接ECM与细胞骨架成分-肌动蛋白微丝,形成具有信号转导功能的局部黏附装置——局部黏附斑,而整合素信号转导的结构基础便是ECM-整合素-细胞骨架蛋白所构成的黏着斑。
第十六章 程序性细胞死亡(知识点总结)

第十六章程序性细胞死亡(知识点总结)●第一节细胞死亡●一.细胞死亡●(一)细胞死亡参与个体发育过程●多细胞生物的组织中时刻发生细胞死亡,以维持组织的动态平衡(homeostasis)。
在发育过程中,常常伴随特定类型细胞的死亡,且这一过程受到精准调控。
●(二)基本概念●细胞死亡往往受细胞内由遗传机制決定的“死亡程序”控制,伴随特定基因的表达,是"主动”而非“被动”的方式,所以常被称为程序性细胞死亡(programmed cell death, PCD)。
●二.分类●(一)细胞调亡(apoptosis)●1.细胞凋亡的基本概念●细胞死亡过程中形成小的细胞质团块,质膜及溶酶体保持完整,细胞内含物不会释放到膜外,死亡细胞从组织中脱落并被吞噬,不发生炎症反应。
●2.细胞凋亡的主要过程●(1)根据形态学观察,可将细胞凋亡分为以下三个阶段:●①凋亡的起始●Ⅰ.细跑表面的特化结构如微绒毛消失,细胞间接触的消失,但细胞膜依然完整;●Ⅱ.线粒体大体完墪,但核糖体逐渐与内质网脱离,内质网囊腔膨胀,并逐渐与质膜融合;●Ⅲ.核内染色质固缩凝集,形成新月形帽状结构等形态,沿着核膜分布。
●②凋亡小体的形成●核染色质断裂为大小不等的片段,与某些细胞器如线粒体等聚集在一起,被反折的细胞质膜包裹。
细胞表面产生许多泡状或芽状突起,随后逐渐脱离细胞,形成单个的调亡小体。
●③凋亡小体被吞噬●凋亡小体逐渐被邻近细胞或巨噬细胞吞噬,在溶酶体内被消化分解。
●调亡细胞表面具有引发吞噬作用的信号分子,如磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine)。
它一般存在于正常细胞膜脂双层的内叶,细胞发生凋亡时外翻定位到脂双层外叶,向吞噬细胞发出“吃掉我”的信号。
●(2)在分子水平上,细胞凋亡过程分为以下四个阶段:●①接受凋亡信号●②凋亡相关分子的活化●③凋亡的执行●④凋亡细胞的清除●3.细胞凋亡的检测方法●(1)形态学观察●用台盼蓝(死细胞)、DAPI(细胞核)或Giemsa(细胞质)染色,然后在光学显微镜下观察,或直接在电镜下观察。
粘着斑激酶活化对平滑肌细胞粘附和迁移的影响

粘着斑激酶活化对平滑肌细胞粘附和迁移的影响尹航;汪丽蕙;霍勇;彭旭;夏春芳;唐朝枢【期刊名称】《中华医学杂志(英文版)》【年(卷),期】2002(115)004【摘要】目的研究粘着斑激酶磷酸化在细胞外基质成份诱导平滑肌细胞粘附和迁移中的作用.方法通过纤粘连蛋白(fibronectin, FN)诱导培养的平滑肌细胞粘附迁移,以免疫沉淀和Western blot方法检测粘着斑激酶(focal adhesion kinase, FAK)及其磷酸化的表达量.将FAK反义寡核苷酸(antisense oligodeoxynucleotides, ODNs)经脂质体转染细胞,观察对FAK磷酸化、细胞粘附铺展和迁移的影响.结果FN在显著诱导平滑肌细胞粘附和迁移时,FAK也呈明显表达,20?μg/ml FN可使其磷酸化处于较高表达量.脂质体可有效地介导ODNs转染,转染效率为86.7%±4.5%,FAK磷酸化表达量明显减少,5-60?μg/ml不同浓度FN组,细胞铺展率减少17.89%-27.67%,10、 20、 4 0和60?μg/ml FN组迁移细胞数也分别显著减少23.26%、21.63%、19.31%、17.88%(P <0.05).结论活化的FAK是细胞外基质诱导SMCs粘附和迁移的重要信号分子,由其介导的信号转导促进了这一过程,反义FAK ODNs可有效地对此进行抑制.%Objective To study the effects of focal adhesion kinase (FAK) phosphorylation on smooth muscle cells (SMCs) adhesion and migration stimulated by fibronectin.Methods Adhesion and migration of cultured SMCs were stimulated by different concentrations of fibronectin (FN), FAK and its phosphorylation were detected by immunoprecipitation and Western blot. FAK antisense oligodeoxynucleotides (ODNs) were transfected into SMCs by cationic lipidto investigate its modulatory effects on tyrosine phosphorylation. SMCs adhesion and migration were also measured by morphological enumeration and modified Boyden Chambers, respectively.Results FAK were expressed when SMCs adhesion and migration were successfully simulated by different concentrations of FN. FAK phosphorylation were detected only at 20μg/ml FN or more. FAK antisense ODNs were transfected efficiently by cationic lipid and FAK phosphorylation was inhibited substantially. The SMCs migration rate in the 5-60μg/ml FN groups was reduced by 17.89%-27.67%. Cell migration stimulated by FN at 10, 20, 40 and 60μg/ml were reduced by 23.26%, 21.63%, 19.31% and 17.88%, respectively (P<0.05).Conclusions FAK phosphorylation and FAK-mediated signal transduction play important roles in SMCs adhesion and migration stimulated by ECM. The process can be inhibited effectively by FAK antisense ODNs.【总页数】4页(P494-497)【作者】尹航;汪丽蕙;霍勇;彭旭;夏春芳;唐朝枢【作者单位】北京大学第一医院心脏科,北京,100034;北京大学第一医院心脏科,北京,100034;北京大学第一医院心脏科,北京,100034;北京大学第一医院心脏科,北京,100034;北京大学第一医院心脏科,北京,100034;北京大学第一医院心脏科,北京,100034【正文语种】中文【中图分类】R5因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
名词解释-细胞生物学-分章节

名词解释—细胞生物学101.细胞102.细胞生物学103.细胞学说104.医学细胞生物学105.分子细胞生物学201.基因转移技术202.原位杂交技术203.分辨率204.原代培养205.传代培养206.细胞工程301.细胞膜302.生物膜303.脂质体304.跨膜蛋白305.外周蛋白306.脂锚定蛋白307.光脱色荧光恢复技术308.主动运输309.载体蛋白310.通道蛋白311.简单扩散312.协助扩散313.协同运输314.固有性胞吐途径315.受体介导的胞吞作用401.内膜系统402.信号肽403.微粒体404.分子伴侣405.残余体406.自噬性溶酶体407.吞噬性溶酶体408.膜流501.线粒体502.氧化磷酸化503.ATP合酶504.细胞呼吸505.线粒体嵴506.线粒体病601.细胞骨架602.踏车现象603.动态不稳定性604.微管组织中心605.马达蛋白质606.微管607.微丝608.中间丝609.应力纤维610.收缩环611.MAPs701.核小体702.核骨架703.常染色质704.异染色质705.动粒706.核仁组织区707.核纤层708.随体709.兼性异染色质710.核型801.整合素802.紧密连接803.缝隙连接804.钙黏着蛋白805.细胞黏附分子806.黏着斑807.细胞连接808.桥粒901.整合素902.细胞外基质903.基膜1001.信号转导1002.第二信使1003.G蛋白1004.级联反应1005.酪氨酸蛋白激酶受体1006.受体1007.第一信使1008.G蛋白偶联受体1009.细胞通讯1010.信号分子1011.SH2功能域1012.信号汇聚/收敛1013.信号发散1014.交互作用1015.信号转导途径1101.细胞增殖1102.细胞周期1103.有丝分裂器1104.细胞周期蛋白1105.MPF1106.细胞周期蛋白依赖性激酶1107.细胞周期同步化1201.细胞分化1202.去分化1203.转分化1204.全能细胞1205.细胞决定1206.胚胎诱导1207.基因的差异表达1208.奢侈基因1209.管家基因1301.干细胞1302.胚胎干细胞1303.成体干细胞1304.诱导性多能干细胞1401.Hayflick界限1402.程序性细胞死亡1403.细胞坏死1404.Bcl-2蛋白1405.肿瘤坏死因子1406.凋亡小体1407.P53基因1408.天冬氨酸特异性半胱甘酸蛋白酶1409.细胞自噬1410.细胞裂亡名词解释答案——细胞生物学101.细胞:是生物体结构和功能的基本单位,是生命活动的基本单位102.细胞生物学:利用现代技术与方法从细胞整体、超微结构、分子等不同层次研究细胞基本生命活动规律的科学。
211166440_血管支架植入对血管平滑肌细胞的影响
基金项目:国家自然科学基金(82170342);国家自然科学基金青年基金(82200381)通信作者:沈雳,E mail:shen.li1@zs hospital.sh.cn血管支架植入对血管平滑肌细胞的影响周昌颐 王瑞 沈雳(复旦大学附属中山医院心内科上海市心血管病研究所,上海200032)【摘要】支架植入是冠心病的一种重要治疗方式,植入过程伴随着血管壁的损伤和机械性能的改变,进而导致血管平滑肌细胞进行一系列复杂的表型变化,包括从中膜向内膜的迁移和增殖,以及从收缩表型转变为合成表型等,从而导致新生内膜的增殖和支架内再狭窄的发生。
恢复血管生理稳态、保持血管平滑肌细胞表型稳定是经皮冠状动脉介入治疗的最终理想,故探究血管支架植入后血管平滑肌细胞发生的生物反应,将有助于新一代心血管器械研发,帮助临床决策的制定。
现对血管支架植入对血管平滑肌细胞的生物学影响进行综述。
【关键词】血管平滑肌细胞;药物洗脱支架;生物可吸收支架;表型转换【DOI】10 16806/j.cnki.issn.1004 3934 2023 04 003ImpactofVascularStentImplantationonVascularSmoothMuscleCellsZHOUChangyi,WANGRui,SHENLi(DepartmentofCardiology,ZhongshanHospital,FudanUniversity,CardiovascularDiseaseResearchInstituteofShanghai,Shanghai200032,China)【Abstract】Asanessentialtreatmentofcoronaryarterydisease,stentimplantationalwaysaccompaniesdamagingtothevascularwallandmechanicalpropertiesaltering,whichinturnleadtocomplexchangesofphenotypicswitchinginvascularsmoothmusclecells,includingitsproliferationandthemigrationfrommediatotheintimal,aswellastheswitchingfromthecontractilephenotypetosyntheticphenotype,causingtheoccurrenceofneointimalhyperplasiaandin stentrestenosis.Theultimategoalofpercutaneouscoronaryinterventionistorestorevascularhemostasisandmaintainthestablecontractilephenotype.Therefore,exploringthebiologicalresponseofvascularsmoothmusclecellsaftervascularstentingwillpromotethedevelopmentofanewergenerationofcardiovasculardevicesandhelpmakeclinicaldecisions.Thisarticleaimsatreviewingthebiologicaleffectsofvascularstentimplantationonvascularsmoothmusclecells.【Keywords】Vascularsmoothmusclecells;Drug elutingstent;Bioresorbablestents;Phenotypeswitch 药物洗脱支架(drug elutingstent,DES)在经皮冠状动脉介入治疗中的应用,显著降低了血运重建后不良事件的发生率,但支架内再狭窄和支架内新生动脉粥样硬化等晚期并发症仍旧影响支架植入患者的远期预后[1]。
细胞生物学复习之名词解释
名词解释:1.ATP synthase ATP合酶:ATP合酶是生物体能量转换的核心酶,包括两个基本成分秋装的F1头部,嵌于内膜Fo基部F1线粒体ATP合酶的F1是水溶性蛋白复合物由5种类型9个亚基组成α3β3γε(?)其中β亚基的结合位点具有?代ATP合成?水解的活性。
F1的正常功能是催化ATP合成,当缺乏质子梯度时就会出现水解ATP功能,Fo嵌入内膜中的Fo是一种疏水性蛋白质复合体,有abc三种亚基按ab2c??比例组成一个跨膜质子通道,ATP合酶主要功能通过氧化磷酸化??磷酸化作用在跨膜质子驱动力的驱动下合成ATP2.barr body 巴氏小体:在上皮细胞核内,这个一固缩的X染色体称性染色质或巴氏小体。
在多形核白细胞的核内,此X染色体形成特殊的“鼓槌”结构。
因此,检查羊水中胚胎细胞的巴氏小体可以预报胎儿的性别。
3.Cell adhesion molecule,CAM 细胞黏着分子:包括钙黏素、整合素、选择素、免疫球蛋白超家族,是跨膜糖蛋白,胞外区是N端部分,带有?链。
负责配体的识别,中间为跨膜区,多为一次跨膜,以二聚体的形式行使其功能,胞质内是C端,与细胞质膜内的骨架系统直接相连,或可以传递信号。
通过3种方式介导细胞识别与黏着,同秦型结合。
异亲型结合,衔接分子依赖性结合4.constitutive heterochiomatin 结构异染色质活组成型异染色质:指的是各种类型的细胞中,除复制期意外,在整个细胞周期均处于聚缩状态,DNA组装比在整个细胞周期中基本没有较大变化的异染色质5.Culmodulin ,CaM 钙黏素:钙黏素是一种同亲型结合,Ca2+依赖的细胞黏着糖蛋白,大多数的钙黏素是单次跨膜糖蛋白,形成同源二聚体,其胞外部分的肽链折叠形成重复结构域,Ca2+就结合在这些重复结构域之间。
钙黏素主要是介导类似细胞之间的相互黏着,主要是将在细胞表面都有钙黏素的细胞黏着起来6.cytokine细胞因子:是由免疫细胞合成和分泌的多肽类分子,在细胞间传递信息,调节细胞的生理过程,提高机体的免疫力,在异常情况下也有可能引起发烧,炎症等病理过程,这样一大类因子统称为细胞因子,包括白细胞介素(IL)干扰素(IFN)集落刺激因子(CSF)肿瘤坏死因子(TNF)红细胞生成素(EPO)7.Cytoplasmic matric 细胞质基质:在真核细胞的细胞质中,除去可分辨的细胞器以外的胶状物质,称为细胞质基质,它是一个高度有序的体系,其中细胞骨架纤维贯穿在pr胶体溶液中,还有一些小分子溶解于水中构成真溶液部分。
激酶信号转导及其在生物学过程中的作用
激酶信号转导及其在生物学过程中的作用激酶信号转导是一种广泛存在于生命体系中的分子信号传递机制,其通过磷酸化和去磷酸化调节细胞内蛋白的活性,从而控制细胞生长、分化、凋亡等生物学过程。
激酶信号转导的基本流程是,外部信号通过细胞膜上的受体(如酪氨酸激酶、丝氨酸/苏氨酸激酶等)与G蛋白偶联受体相互作用,引发内部的一系列分子级联反应,最终导致细胞内某些蛋白发生磷酸化或去磷酸化现象,进而影响细胞的活动。
在激酶信号转导的调控机制中,有许多信号分子起到重要的作用,如丝氨酸/苏氨酸激酶(MAPK)、蛋白激酶C(PKC)、钙/肌苷酸激酶、酪氨酸激酶等。
这些信号分子主要通过磷酸化和去磷酸化作用调控细胞内的蛋白质活性,从而影响细胞形态、细胞周期、细胞凋亡等生物学过程。
MAPK是激酶信号转导中最为重要的信号分子之一,其被广泛地应用于调节细胞生长、细胞凋亡等生物过程。
MAPK可通过不同的途径被激活,如经过酪氨酸激酶、EGFR、CCK/A等受体激活,或者通过活性调节蛋白的激活等渠道。
经过激活后,MAPK能够通过磷酸化细胞内蛋白,从而影响细胞的活动。
除了MAPK,PKC也是激酶信号转导中另一个重要的信号分子。
PKC是一种钙依赖性的蛋白,它主要通过与细胞膜上的丝氨酸/苏氨酸激酶产生的代谢产物作用而激活。
PKC可以调节细胞内的钙离子流,从而控制细胞内蛋白的活性,影响细胞的形态和功能。
值得一提的是,激酶信号转导还有一些负调控分子,如PTEN、SHIP等。
这些分子通过不同方式阻止细胞内信号转导的过程,从而起到负调控作用。
在细胞的正常生长发育中,负调控分子的存在对于维护正常的细胞状态具有重要意义。
总体来说,激酶信号转导在细胞生化过程中担任着十分重要的角色,其角色复杂、作用广泛。
对于激酶信号转导机制的研究,对于理解细胞内分子机制和细胞生命过程具有重要的意义,也为疾病细胞的治疗提供了新的思路。
细胞生物学复习名词解释(2)
细胞生物学复习名词解释(2)细胞生物学复习名词解释13. Focal Adhesion Kinase,FAK局部黏着斑激酶:是一种非受体性蛋白激酶,是整合蛋白介导的信号转导中的重要成员,有酪氨酸蛋白激酶活性,并可自身磷酸化,FAK是一种支架蛋白,是多种信息分子结合的关键分子14. G protein coupled receptor GPCR G蛋白偶联受体:G蛋白偶联受体是由一条多肽链经7次跨膜形成的,受体N端在细胞外侧,C末端在胞质侧,信号分子与受体的细胞外部分结合,并引起受体细胞内部分激活相邻的G蛋白,从而介导完成一系列的信号通路15. glycosaminoglycan GAG 糖胺聚糖:又叫氨基聚糖,是一种脂多糖,存在于膜上,是细胞间质的重要组成部分,它由重复的二糖单位构成的长?多糖,其二糖单位之一是氨基己糖(氨基葡萄糖或氨基半乳糖),故称糖胺多糖;另一个是糖醛酸。
它由连接四糖(木糖、半乳糖、半乳糖、葡萄糖醛酸)和核心蛋白连接。
糖部分位于胞外,蛋白多为一次跨膜,以二聚体或在一起行使功能16. high mobility group-box motif (HMG-box),HMG框结构模式:具有高迁移率和DNA结合以后可使DNA弯曲从而是胶原的DNA靠近,也叫构建分子,存在于SRY(染色体上的性别决定区)17. histone 组蛋白:构成真核生物染色体的基本结构蛋白,富含带正电荷的Arg和Lys等碱性氨基酸,可以和酸性的DNA紧密结合,没有序列特异性。
分为H1、H2A、H2B、H3和H4五种组蛋白,其中后4种核小体蛋白通过C端疏水氨基酸(如Val、Ile)结合成复合体,N端带正电荷的氨基酸(Arg,Lys)想四面伸出与DNA分子结合,形成核小体。
在构成核小体时H1起链接作用,它赋予染色质以极性。
18. integrin 整合素:普遍存在于脊椎动物细胞表面,属于异亲型结合,Ca2+或Mg2+依赖性的细胞粘着分子,介导细胞与细胞或细胞与胞外基质间的黏着。
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黏着斑激酶信号转导及生物学效应杨长春1x(综述,马增春2(审校摘要:黏着斑激酶(FAK 是一种非受体型酪氨酸蛋白激酶,起介导细胞外信号由整合素向细胞内转导的作用,FAK 的磷酸化激活以及由此所产生的一系列下游蛋白质的磷酸化,是细胞外基质与细胞相互作用并产生一系列生物学效应的关键环节,参与细胞增殖、迁移与凋亡的调节过程。
研究显示,黏着斑激酶表达及活化与肿瘤、心血管疾病密切相关,已成为生物学领域研究的热点及治疗的新靶点。
关键词:黏着斑激酶;信号转导;生物学效应Fo cal Adh es i on K i na s e Signa lT ran s d ucti on and Its B i o l og i cal E ffects Y A NG Chang 2c hun 1,MA Z e ng 2chun 2.(1.The F irs t De part men t of Na lou,t he Ge nera lH os pit a l of Ch i neseP eople c s Armed P oli ce F orces ,Bei 2jing 100039,Ch i na;2.Beiji ng In s tit u t e of Rad iation M ed i ci ne ,Beijing 100850,Ch i naAb stract :I n creasi ng st ud ies have de m on strated that f ocal adhes i on k i nase(F AK,a non 2recep t or t yro 2si n e k i n ase ,i nvol ves i n the i ntracell u l ar si gnal transducti on m ed i ated by i ntegri n.Phosphoryl ati on of F AK it 2self and follo w i ng protei n s is the key li nk in t h e interactions bet w een extracell u l ar m atri x and cell s wh ich i n turn s h o w a series of b i ological effects ,i ncl ud i ng cell p roliferati on,m i grati on and apop t osis .M any researchesh ave reported t hat the exp res s i on and acti vati on ofFAK has correlat ed with t um or and cardiovascu l ar d isease ,FAK has been t h e hot spot i n b i ol ogy fiel d and i t w ill be a ne w target i n therapy .K ey word s :Focal adh es i on k i nase ;Si gnal transdu cti on;Bi ological effects黏着斑激酶(f ocal adhesion kinase ,FA K ,是一种非受体型酪氨酸蛋白激酶,在细胞内信号转导中具有重要作用,是细胞内多条信号转导通路的交汇点,与细胞迁移、增殖、凋亡等生物学过程的调节密切相关。
近年,黏着斑激酶信号转导机制的研究越来越受到重视,已经成为生物学领域研究的热点问题之一。
现就黏着斑激酶信号转导及生物学效应研究进展进行综述。
1 FAK 的结构FAK 由Scha ller 等[1]在转染的V 2Src 鸡胚成纤维细胞中首次被发现,它是一种进化上高度保守的蛋白质,在体内分布广泛。
对鸟、鼠、人、非洲蟾蜍的FAK 氨基酸序列进行比较,发现其同源性高达90%,编码鼠和人的FAK 基因分别位于15号和8号染色体上。
FAK 相对分子质量为125@103,由1028个氨基酸组成,结构上可分为3个功能域:N 2端功能域、激活区和C 2端功能域,每个区域包含大约400个氨基酸。
中间部分自390~650位为高度保守的催化区域,两翼分别为氨基端和羧基端。
FAK 的羧基端存在多个可与细胞骨架蛋白和信号转导蛋白结合的位点,其功能可能是将多种蛋白聚集在一起。
在FAK 羧基末端的150个氨基酸中包含一个黏着斑定位序列(f ocal adhensi o n targeting sequence ,FAT ,对于FAK 与黏着斑相连是充分而且又必要的序列。
N 2端区域可连接到B 整合素胞浆区。
C 2端区域含有2个富含Pr o 的区域,是FAK 发挥信号转导功能的关键部位。
FAK 在功能上不同于其他非受体酪氨酸蛋白激酶(protein tyrosine k i n ase ,PTK ,不含S H 2和S H 3功能域。
已知FA K 有6个可以被磷酸化的位点,Tyr 397是主要的自身磷酸化位点,与Src 家族直接作用,Tyr576、Tyr 577是Src 家族激酶磷酸化的主要部位。
被磷酸化的Tyr 925可以与接头蛋白G rb2结合,Tyr397、Tyr407和Tyr861可能是与其他S H 2蛋白结合的部位,位于C 2端的2个富含Pr o 的区域,PR1和PR2是含有S H 3结构域的蛋白质,如Cas 是相对分子质量为130@103的Cr k 相关底物焦点黏附蛋白的结合部位[2]。
FA K 基因通过不同的剪接产生的不具催化功能活性的羧基端功能域称为FAK 依赖的非激酶(FAK 2re l a ted non k i n ase ,FRN K ,相对分子质量为41/43@103,在结构上具有与黏着斑结合的FAT ,可以与FAK竞争结合在黏着斑的结合位点,阻止FAK 活化[3]。
2 FAK 活性的调节FA K 的激活主要依赖于整合素聚集成簇,整合素B 胞浆区是F AK 活化所必需的。
整合素与基质蛋白的聚集调节FAK 活性,配体诱导的整合素聚集可导致FAK 酪氨酸激酶的活化。
整合素聚集或胞浆区构象的改变可能与增强F AK 的N 2末端结构域和B 整合素尾的结合有关,这种FAK 构象的变化使FAK 活化位点Tyr 2397暴露出来,整合素依赖的FAK 寡聚化使Tyr 2397位点自身磷酸化,继而通过磷酸化Src 2家族激酶,导致Tyr576、Tyr577及整个酶区的FAK 活化。
整合素刺激的FAK 活化依赖于acti n 骨架蛋白的完整性,细胞actin 骨架蛋白的收缩可进一步增强整合素受体的聚集和FAK 酪氨酸磷酸化,从而将信号传递至其他信号分子,如骨架蛋白Paxilli n 、Tensi n 和Ta li n 可使FAK 激活。
同时,突变分析结果显示,膜远端的氨基酸对于#1779#医学综述2010年6月第16卷第12期M ed icalR ecapitulate ,Jun 2010,Vo.l 16,N o .12诱导体内酪氨酸磷酸化具有重要作用,这表明仅仅是整合素与FAK结合不足以产生FAK活化。
许多生长因子、神经肽等参与调节FAK活化,尽管其机制尚不清楚,但是内皮素、溶血磷脂酸、铃蟾肽等诱导FAK酪氨酸磷酸化是通过G蛋白受体或其他机制增强FAK酪氨酸磷酸化水平而实现的。
一些因素直接影响FAK激酶活性,而另一些可能通过活化其他酪氨酸间接提高FAK酪氨酸磷酸化水平。
G蛋白受体刺激因子提高FAK酪氨酸磷酸化活性依赖于小G TP结合蛋白p21Rho。
Rho与FAK之间连接通路以及Rho是否是通过肌动蛋白导致F AK酪氨酸磷酸化目前尚不清楚,但在非整合素刺激的FAK 酪氨酸磷酸化事件中,应用细胞松弛素D处理对FAK酪氨酸磷酸化亦有抑制作用[4]。
Pyk2是FA K家族的新成员,是一种富含脯氨的酪氨酸激酶,其激活机制不同于FAK,其主要是通过提高细胞内Ca2+内流信号而介导的,因此又称为CAD TK2钙依赖酪氨酸激酶。
Ca2+介导的信号也可以刺激FAK酪氨酸磷酸化,但水平较Pyk2低。
Ca2+信号系统激活Pyk2的机制还不完全清楚,可能与调节Pyk2N2末端与钙结合蛋白的反应有关[5]。
FAK活性的调节主要发生在翻译后阶段,其转录水平的调节机制目前尚不清楚。
F AK的失活主要是通过蛋白酶水解作用完成。
此外,R ic hardson等[6]认为,FRNK可以作为FA K的一种内源性抑制因子,通过与FAK竞争FAT位点而参与体内FAK激活功能的负向调节。
3FAK相关信号转导途径3.1整合素介导的信号转导整合素受体与细胞外基质(extracell u lar m atrixc,EC M蛋白结合后产生的细胞内信号通过增加FAK酪氨酸磷酸化调节细胞的生长、生存、迁移与增殖等功能。
F AK可与不同的信号蛋白结合,已经证明的有Src2家族PT K、p130 cas、Shc、G rb2、肌醇三磷酸(i n ositol tri p hosphate,PI3激酶、Paxillin 等,这种结合导致c2Jun氨基端激酶(C2Jun N2ter m i n al k i n ase,J NK/促分裂原活化蛋白激酶(m itogen2acti v ated pr ote i n k i n ase,MAPK途径的活化。
然而,FAK并不是诱导活化MAPK的惟一途径,在某些情况下,还有其他信号通路使整合素诱导活化MAPK。
进一步研究显示,FAK对MAP K活化的诱导是整合素信号转导通路的晚期事件,不依赖FA K的信号转导仅导致短暂的M APK活化,而FAK 依赖的MAP K将产生长时程的MAPK活化反应[8]。
3.2酪氨酸激酶受体信号转导酪氨酸激酶受体是一种跨膜受体,其膜内侧具有PT K,配体和受体结合后,生成同源或异源二聚体,使PT K活化。
研究表明,FAK在酪氨酸激酶受体信号转导途径中也发挥一定作用。
有资料显示,随PDGF浓度的升高,FAK 酪氨酸磷酸化水平也升高,这种变化可能与PI3激酶的活化有关[10]。
研究表明,FAK还参与生长因子受体介导的MAP K信号传递途径。
FAK-/-细胞显示了PDGF和血清诱导的MAPK活化的缺失。
突变的FAK在N I H3T3细胞可以阻止血清诱导的M APK活化。
FA K也参与尿激酶型纤溶酶原激活物受体刺激的MAP K活化[11]。
Vadali等[12]认为,FAK在整合素和生长因子刺激M APK信号中有协同作用,整合素和生长因子受体同时受刺激时,可通过不同的途径活化MAPK,而F AK则是这两条途径的交汇点。