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1、高級(jí)生化復(fù)習(xí)題陳舌老師第一節(jié):酶的結(jié)構(gòu)及酶催化原理名詞解釋1.酶(enzyme):一類由活細(xì)胞產(chǎn)生,對(duì)其特異底物具有高效催化作用的蛋白質(zhì)。是催化劑,與普通催化劑相比,具有高效率,高專一性,高度不穩(wěn)定性,活力可調(diào)節(jié)的特點(diǎn)。2.米氏常數(shù):Km是酶的特征性常數(shù)之一,與酶的結(jié)構(gòu),酶所催化的底物和反應(yīng)環(huán)境有關(guān),與酶的濃度無(wú)關(guān)。Km值等于酶促反應(yīng)為最大速度一半時(shí)的底物濃度。還可表示酶對(duì)底物的親和力。3.酶的活性中心(active center)和必須基團(tuán)(essential group):酶分子中氨基酸殘基的側(cè)鏈由不同的化學(xué)基團(tuán)組成,與酶的活性密切相關(guān)的集團(tuán)稱為酶的必須基團(tuán),包括催化基團(tuán)和結(jié)合基團(tuán)。這些必

2、須基團(tuán)在一級(jí)結(jié)構(gòu)上可能相距很遠(yuǎn),但在空間結(jié)構(gòu)上彼此靠近,組成具有特異空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域,能與底物結(jié)合并將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物,這一部位稱為酶的活性中心或活性部位。4.酶原(Zymogen)與酶原的激活:有些酶在細(xì)胞內(nèi)合成或初分泌,或在其發(fā)揮催化功能前只是酶的無(wú)活性的前體,必須在一定條件下,這些酶水解開一個(gè)或幾個(gè)特定的肽鍵,致使構(gòu)象發(fā)生改變,表現(xiàn)出酶的活性。這種無(wú)活性的酶的前體稱為酶原。酶原向酶轉(zhuǎn)化的過程稱為酶原的激活。5.同工酶(Isoenzyme):指催化相同化學(xué)反應(yīng),但酶蛋白的分子結(jié)構(gòu),理化性質(zhì)乃至免疫學(xué)性質(zhì)不同的一組酶。同工酶是由不同基因編碼的多肽鏈或者同一基因轉(zhuǎn)錄生成的不同mRNA所翻譯的不同多

3、肽鏈組成的蛋白質(zhì)。如:LDH6.核酶(ribozyme)或催化性RNA:某些小RNA分子具有催化特定RNA降解的活性,在RNA合成后的剪接修飾中具有重要作用,這種具有催化作用的小RNA被稱為核酶或催化性RNA。7.酶工程(enzyme engineering):利用化學(xué)和基因工程方法對(duì)酶的結(jié)構(gòu),理化性質(zhì)進(jìn)行改造,或研發(fā)新的酶分子,是其具有更高的催化效率,高度穩(wěn)定性,更容易提取與純化,便于農(nóng)業(yè),工業(yè)和醫(yī)藥衛(wèi)生應(yīng)用的一門技術(shù)。解答題:1.酶和底物形成的ES降低活化能的機(jī)制?活化能是活化分子所需要的能量,從初態(tài)到活化態(tài)的能量。趨近和定向效應(yīng):指底物和酶的活性中心“靠近”和“定向”。酶與底物之間的親和

4、力使底物與酶靠近,局部微環(huán)境濃度升高。酶與底物結(jié)合之后,酶的構(gòu)象會(huì)發(fā)生微小的變化,使底物反應(yīng)集團(tuán)或部位正確定位于酶活性中心??拷姆磻?yīng)集團(tuán)和正確的定位使反應(yīng)速度加快。張力作用:酶與底物形成復(fù)合物后,酶活性中心的催化基團(tuán)使底物的敏感鍵發(fā)生變形扭曲,從而使敏感鍵更容易發(fā)生斷裂,進(jìn)而更容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。共價(jià)催化:是酶與底物形成一個(gè)反應(yīng)活性很高的共價(jià)中間物,這個(gè)中間物很容易轉(zhuǎn)變成過渡態(tài),活化能大大降低,底物可以越過較低的能域而形成產(chǎn)物??蛇M(jìn)行共價(jià)催化的基團(tuán)有:Ser的羥基,Cys的巰基,His的咪唑基。酸堿催化:酶活性中心的某些基團(tuán)可作為質(zhì)子的供體或受體,從而對(duì)底物進(jìn)行酸堿催化??蓞⑴c多種反應(yīng),如多肽

5、的水解,酯類的水解,磷酸基的轉(zhuǎn)移。酶活力的調(diào)節(jié)酶的抑制作用:(1)競(jìng)爭(zhēng)性抑制:抑制劑的結(jié)構(gòu)與底物結(jié)構(gòu)相似,共同競(jìng)爭(zhēng)酶的活性中心。抑制作用大小與抑制劑和底物的濃度以及酶對(duì)它們的親和力有關(guān),Km升高,Vmax不變。(2)非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑:抑制劑與底物的結(jié)構(gòu)不相似或完全不同,只與酶的活性中心以外的必須基團(tuán)結(jié)合。不影響酶在結(jié)合抑制劑后與底物的結(jié)合。該抑制作業(yè)的強(qiáng)弱只與抑制劑的濃度有關(guān)。表觀Km不變,Vmax下降。(3)反競(jìng)爭(zhēng)性抑制:抑制劑只與酶-底物復(fù)合物結(jié)合,生成的三元復(fù)合物不能解離出產(chǎn)物。表現(xiàn)Km和Vmax均下降。(4)混合型抑制:I能與E或者ES結(jié)合,S也能與E或EI結(jié)合,不存在競(jìng)爭(zhēng),且S和E親和

6、力不變。變構(gòu)調(diào)節(jié):體內(nèi)一些代謝物可以與某些酶分子活性中心外的某一部位可逆地結(jié)合,使酶發(fā)生變構(gòu)并改變其催化活性。對(duì)酶催化活性的這種調(diào)節(jié)稱為變構(gòu)調(diào)節(jié)。包括正協(xié)同效應(yīng)和負(fù)協(xié)同效應(yīng)兩種。酶原的激活:參見名解第二節(jié):細(xì)胞極性細(xì)胞極性(cell polarity):細(xì)胞的三維形態(tài)常常不是隨機(jī)或者均勻的,而會(huì)表現(xiàn)出軸向性,即一個(gè)方向明顯不同于其他方向的形態(tài)特征。如果一個(gè)細(xì)胞中的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)或者分子總是沿著某個(gè)或某幾個(gè)軸向呈不對(duì)稱分布,這樣的細(xì)胞就具有極性。膜的流動(dòng)性和不對(duì)稱性極其生理意義流動(dòng)性:膜蛋白和膜脂處于不斷運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。主要由膜脂雙層的動(dòng)態(tài)變化引起,質(zhì)膜的流動(dòng)性由膜脂和蛋白質(zhì)的分子運(yùn)動(dòng)兩個(gè)方面組成。生理

7、意義:(1)質(zhì)膜的流動(dòng)性是保證其正常功能的必要條件。如物質(zhì)跨膜運(yùn)輸、細(xì)胞信息傳遞、細(xì)胞識(shí)別、細(xì)胞免疫、細(xì)胞分化以及激素的作用等等都與膜的流動(dòng)性密切相關(guān)。(2)當(dāng)膜的流動(dòng)性低于一定的閾值時(shí),許多酶的活動(dòng)和跨膜運(yùn)輸將停止。不對(duì)稱性:質(zhì)膜的內(nèi)外兩層的組分和功能有明顯的差異,稱為膜的不對(duì)稱性。膜脂、膜蛋白和糖在膜上均呈不對(duì)稱分布,導(dǎo)致膜功能的不對(duì)稱性和方向性,即膜內(nèi)外兩層的流動(dòng)性不同,使物質(zhì)傳遞有一定方向,信號(hào)的接受和傳遞也有一定方向。生理意義:保證了生命活動(dòng)有序進(jìn)行;保證了膜功能的方向性膜脂分布的不對(duì)稱:內(nèi)外兩層膜脂在種類上,含量上和比例上都不相同。膽固醇分布也不對(duì)稱,外層分布較多。膜蛋白分布的不對(duì)

8、稱:膜蛋白分布的不對(duì)稱是絕對(duì)的,沒有一種既分布于膜外側(cè),又分布于膜內(nèi)側(cè)。貫穿膜全長(zhǎng)的鑲嵌蛋白兩個(gè)親水端的長(zhǎng)度和氨基酸的種類與順序也不相同。糖蛋白分布的不對(duì)稱:糖類主要分布于細(xì)胞膜的外表面,與膜脂質(zhì)和膜蛋白形成糖脂和糖蛋白。第三節(jié):糖蛋白的聚糖糖蛋白中聚糖的功能(1)對(duì)糖蛋白空間結(jié)構(gòu)的影響:聚糖對(duì)糖蛋白的折疊關(guān)系密切,改變糖鏈結(jié)構(gòu)可影響折疊(2)保護(hù)蛋白質(zhì):覆蓋于蛋白質(zhì)表面,免受蛋白酶消化,避免抗原被識(shí)別而產(chǎn)生抗體(3)聚糖對(duì)糖蛋白在細(xì)胞內(nèi)分揀、投送和分泌的影響(4)聚糖和糖蛋白的生物活性(5)聚糖與分子識(shí)別及細(xì)胞識(shí)別:受體能識(shí)別配體上的糖鏈結(jié)構(gòu),用于:糖鏈的分離純化;糖鏈結(jié)構(gòu)分析;3.臨床診斷

9、。O-GalNAc和N-聚糖的主要區(qū)別 O-GalNAc N-聚糖連接 GalNAc-1-O (Ser/Thr) GlcNAc-1-N-Asn糖基 都含GalNAc ,不含Man 都含Man, GalNAc極少分支 不一定分支 全部分支分離 稀堿 肼解核心 種類多 一種俗稱 粘蛋白型 血漿蛋白型 施冬云老師名詞解釋:自由基(free radical):又稱游離基,是具有未配對(duì)電子的原子,分子或離子。如:氫自由基,甲基自由基等?;拘再|(zhì)為:反應(yīng)性強(qiáng),具有順磁性,壽命短?;钚匝酰≧OS):即含氧而且有高度化學(xué)活性幾種分子的總稱。除O2.-,.OH,1O2和H2O2以外,還包括脂質(zhì)過氧化的中間產(chǎn)物L(fēng)

10、O.,LOO.和LOOH??寡趸福╝ntioxidant enzyme):為了防止活性氧對(duì)機(jī)體的危害,機(jī)體有防御手段。清除這些活性氧的酶常稱為抗氧化酶,常見的抗氧化酶包括超氧化物歧化酶(SOD),過氧化氫酶,谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)氧化還原穩(wěn)態(tài)(Redox state):氧化性谷胱甘肽/還原性谷胱甘肽(GSSG/2GSH)的氧化還原狀態(tài)是氧化還原環(huán)境的一個(gè)重要指示劑。細(xì)胞中有許多氧化還原對(duì)能夠共同作用以維持氧化還原環(huán)境,GSSH/2GSH是細(xì)胞中含量最豐富的氧化還原對(duì)。解答題:舉例說明氧化還原的調(diào)控方式(5選2)ROS/RNS水平的改變可通過異常的刺激/抑制某些信號(hào)通路或通過直接修

11、飾生物分子,特別是蛋白質(zhì),來調(diào)節(jié)細(xì)胞活性。氧化還原系統(tǒng)可通過調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的表達(dá),翻譯后修飾,穩(wěn)定性來修改蛋白質(zhì)的功能。轉(zhuǎn)錄調(diào)控:一些轉(zhuǎn)錄因子在它們的DNA結(jié)合位點(diǎn)含有氧化還原敏感的半胱氨酸殘基,例如:NF-kB,P53等。大多數(shù)情況下,這些蛋白質(zhì)的巰基氧化會(huì)抑制它們的DNA結(jié)合活性。生理?xiàng)l件下,核谷胱甘肽在維持還原環(huán)境,防止核DNA過度的氧化修飾,確保適當(dāng)基因的激活中起著重要作用。除轉(zhuǎn)錄因子的直接修飾外,ROS/RNS水平的改變可以通過調(diào)整染色質(zhì)重塑來調(diào)節(jié)基因表達(dá)。直接氧化修飾:在翻譯后水平,氧化修飾被發(fā)現(xiàn)是氧化還原調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)功能的主要機(jī)制。直接氧化通常是由HO.和NO.介導(dǎo)。具有不同敏感性的多

12、種氨基酸可以被氧化修飾??杀谎趸揎椀牡鞍踪|(zhì):如TRX,P53,CaM等。氧化還原敏感的相互作用蛋白的調(diào)節(jié):許多蛋白質(zhì)通過接觸其他蛋白質(zhì)而穩(wěn)定。這種蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)相互作用也可調(diào)節(jié)它們的功能,大多是彼此的負(fù)調(diào)節(jié)。相互作用蛋白質(zhì)的氧化修飾會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)復(fù)合物的解離,使蛋白質(zhì)被激活。如ASK1-TRX等。氧化還原敏感的修飾酶的調(diào)節(jié):蛋白質(zhì)的翻譯后修飾,特別是磷酸化,已知是蛋白質(zhì)功能的關(guān)鍵調(diào)節(jié)機(jī)制。蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸化的瞬間氧化會(huì)抑制它們的功能,而磷酸酪氨酸激酶巰基的氧化會(huì)導(dǎo)致它們的激活。蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)換的調(diào)節(jié):蛋白質(zhì)的穩(wěn)定決定著他們功能效果的程度。蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)換的速率也會(huì)受氧化還原介導(dǎo)機(jī)制調(diào)節(jié)。許多蛋白質(zhì)通過蛋白

13、酶體系統(tǒng)降解。而某些蛋白質(zhì)是其他蛋白酶如半胱氨酸酶的底物。在無(wú)應(yīng)激情況下,泛素和26S蛋白酶體在降解錯(cuò)誤折疊/受損的蛋白質(zhì)中發(fā)揮關(guān)鍵作用;在氧化應(yīng)激下,盡管泛素活化酶(E1)和26S蛋白酶體氧化失活,氧化的蛋白質(zhì)可能不再被泛素化而降解,取而代之,這種氧化產(chǎn)物以不依賴泛素的方式被20S蛋白酶體消除。王麗影老師名詞解釋:胚胎干細(xì)胞(Embryonic stem cell,ES):是指來源于早期胚胎囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)能夠分化成為胚胎本身內(nèi),中,外三個(gè)胚層的細(xì)胞。它具有體外培養(yǎng)無(wú)限增殖、自我更新和多向分化的特性。肽平面(peptide plane):肽鏈主鏈的肽鍵C-N具有雙鍵的性質(zhì),因而不能自由的旋轉(zhuǎn),

14、使連接在肽鍵上的六個(gè)原子共處于一個(gè)平面上,此平面稱為肽單位平面,又稱酰胺平面。通常是反式的。模體(motif):許多蛋白質(zhì)的分子中,常發(fā)現(xiàn)幾個(gè)(多為23個(gè))具有二級(jí)結(jié)構(gòu)的肽段相互靠近,形成具有特定功能的空間構(gòu)象;或者僅是一個(gè)具有特定功能的很短的肽段。鋅指(Zinc finger):鋅指模體存在于類固醇激素受體超家族和一些轉(zhuǎn)錄因子中,屬DNA結(jié)合蛋白。鋅指模體約有30個(gè)氨基酸殘基組成。4個(gè)半胱氨酸殘基或兩個(gè)半胱氨酸殘基和兩個(gè)組氨酸殘基與1個(gè)鋅離子配價(jià)結(jié)合。鋅指模體的a-螺旋部分是與DNA結(jié)合的部位。亮氨酸拉鏈(leucine zipper):常出現(xiàn)在真核生物DNA結(jié)合蛋白的C末端,亮氨酸總是很有

15、規(guī)律地每隔7個(gè)氨基酸就出現(xiàn)一次,兩條帶亮氨酸的a-螺旋形成對(duì)稱二聚體,幫助蛋白質(zhì)二聚化。往往與癌基因表達(dá)調(diào)控功能有關(guān)。結(jié)構(gòu)域(domain):在較大的蛋白質(zhì)分子里,多肽鏈的空間折疊常常形成兩個(gè)或多個(gè)近似球狀的三維實(shí)體,它們之間由舒展的肽鏈連接。蛋白質(zhì)構(gòu)象?。旱鞍踪|(zhì)空間結(jié)構(gòu)改變導(dǎo)致蛋白質(zhì)功能改變而造成的疾病。有些蛋白質(zhì)錯(cuò)誤折疊后相互聚集,常形成抗蛋白水解酶的淀粉樣纖維沉淀,產(chǎn)生毒性而致病,表現(xiàn)為蛋白質(zhì)淀粉樣纖維沉淀的病理改變。如:瘋牛病等。補(bǔ)充:瘋牛病是由朊病毒蛋白引起的一組人和動(dòng)物神經(jīng)的退行性病變,這類疾病具有傳染性、遺傳性或散在發(fā)病的特點(diǎn),在動(dòng)物間的傳播是由PrP組成的傳染性顆粒完成的。Pr

16、P是染色體基因編碼的蛋白質(zhì)。正常動(dòng)物人的PrP為分子量33-35KD的蛋白質(zhì),其水溶性強(qiáng)、對(duì)蛋白酶敏感以及二級(jí)結(jié)構(gòu)為多個(gè)螺旋,稱為PrPC。富含螺旋的PrPC在某種未知蛋白質(zhì)的作用下可轉(zhuǎn)變成全為-折疊PrP致病分子,稱為PrPSc。但PrPC和PrPSc兩者的一級(jí)結(jié)構(gòu)完全相同??梢奝rPC轉(zhuǎn)變成PrPSc涉及蛋白質(zhì)分子-螺旋重新排布成-折疊的過程。外源或新生的PrPSc可以作為模板,通過復(fù)雜的機(jī)制使僅含-螺旋的PrPC重新折疊成為僅含-折疊的PrPSc。PrPSc對(duì)蛋白酶不敏感,水溶性差,而且對(duì)熱穩(wěn)定,可以相互聚集,最終形成淀粉樣纖維沉淀而致病。解答題蛋白質(zhì)之間相互作用的方法(舉例三種)酵母雙

17、雜交系統(tǒng)(yeast two-hybrid system):將酵母作為分析蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用的宿主。是以真核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄激活因子的結(jié)構(gòu)和活性特點(diǎn)為基礎(chǔ)的。優(yōu)點(diǎn):使蛋白質(zhì)表現(xiàn)性和基因型相聯(lián)系;真實(shí)反映體內(nèi)蛋白質(zhì)相互作用的情況;不需要分離靶蛋白;敏感性高。缺點(diǎn):假陽(yáng)性結(jié)果;限于核內(nèi)漿內(nèi)表達(dá)的蛋白質(zhì)的相互作用。GST pull-down:利用重組技術(shù)將探針蛋白與GST融合,融合蛋白通過GST與固相化在載體上的GTH親和結(jié)合。因此,當(dāng)與融合蛋白有相互作用的蛋白通過層析柱時(shí)或與此固相復(fù)合物混合時(shí)就可被吸附而分離。用于體外檢測(cè)蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間的相互作用;用于驗(yàn)證兩個(gè)已知蛋白的相互作用,或者篩選與已知蛋白

18、相互作用的未知蛋白。免疫共沉淀(Co-IP):是以抗體和抗原之間的專一性作用為基礎(chǔ)的用于研究蛋白質(zhì)相互作用的經(jīng)典方法,可用來確定兩種蛋白質(zhì)在完整細(xì)胞內(nèi)生理性相互作用的有效方法。其原理是:當(dāng)細(xì)胞在非變性條件下被裂解時(shí),完整細(xì)胞內(nèi)存在的許多蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)間的相互作用被保留了下來。優(yōu)點(diǎn):相互作用的蛋白質(zhì)都是經(jīng)翻譯后修飾的,處于天然狀態(tài);蛋白的相互作用是在自然狀態(tài)下進(jìn)行的,可以避免人為的影響;可以分離得到天然狀態(tài)的相互作用的蛋白。缺點(diǎn):可能檢測(cè)不到低親和力和瞬間的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用;兩種蛋白質(zhì)的結(jié)合可能不是直接結(jié)合,而可能有第三者在中間起橋梁作用;如用WB檢驗(yàn),必須在實(shí)驗(yàn)前預(yù)測(cè)目的蛋白是什么,以選

19、擇最后檢測(cè)的抗體,若預(yù)測(cè)不正確,實(shí)驗(yàn)就得不到結(jié)果。激光共聚焦:用來觀察蛋白共定位。通過激光掃描共聚焦顯微鏡來獲取某些熒光信息,結(jié)合計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制和信息收集功能,對(duì)熒光信號(hào)的分布,強(qiáng)度和動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行全方位的分析和整合,從而得到想要的信息。可以消除聚焦平面以外的熒光信號(hào)的干擾,成像清晰。整連素(intergral)介導(dǎo)的信號(hào)通路 整連素為和亞基形成的異源二聚體。整連蛋白的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)由黏著斑復(fù)合物形成而開始,介導(dǎo)整連蛋白信號(hào)的許多蛋白質(zhì)也參與一些生長(zhǎng)因子受體介導(dǎo)的信號(hào)通路。整連蛋白可引起蛋白酪氨酸磷酸化,該酶稱為酪氨酸蛋白激酶(TPK),也稱黏著班激酶(FAK)。表皮生長(zhǎng)因子(EGF)與EGF受體(E

20、GFR)結(jié)合,EGFR是一種典型的酪氨酸激酶(PTK);(2)受體形成二聚體,改變構(gòu)象,PTK活性增強(qiáng),胞內(nèi)區(qū)數(shù)個(gè)酪氨酸殘基在激酶作用下發(fā)生自磷酸化;(3)酪氨酸磷酸化的EGFR產(chǎn)生了可被SH2所識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn),含有一個(gè)SH2和兩個(gè)SH3結(jié)構(gòu)域生長(zhǎng)因子結(jié)合蛋白(Grb2)作為銜接分子結(jié)合到酪氨酸磷酸化的受體上;(4)Grb2通過募集SOS而激活Ras(5)活化的Ras引起MAPK級(jí)聯(lián)活化。Ras作用于Raf(屬于MAPKKK),后者作用于MEK(屬于MAPKK),磷酸化的MEK再作用于ERK1(屬于MAPK),至此完成了MAPK的三級(jí)活化過程;(5)轉(zhuǎn)錄因子(即轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子)磷酸化?;罨腅

21、RK轉(zhuǎn)位至細(xì)胞核。一些轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子正是ERK的底物,在其作用下發(fā)生磷酸化,進(jìn)而影響靶基因表達(dá)水平,調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)和分化狀態(tài)。鈣粘蛋白和Wnt通路的相互作用鈣粘蛋白是一類依賴鈣的跨膜細(xì)胞粘附分子,在細(xì)胞間的連接,維持組織形態(tài)以及導(dǎo)致胚胎組織分化等方面起著重要作用。Wnt 信號(hào)缺失時(shí)(斷開狀態(tài)),-catenin 是一種不可或缺的E-鈣黏蛋白的細(xì)胞間黏附接頭蛋白和轉(zhuǎn)錄共調(diào)節(jié)分子,并且在 CK1 和 APC/Axin/GSK-3 復(fù)合體協(xié)調(diào)磷酸化后作為靶標(biāo),通過 -TrCP/Skp 通路導(dǎo)致其泛素化和被蛋白酶體降解。Wnt通路激活后能通過抑制糖原合成酶激酶3(glycogen synthase kin

22、ase -3,GSK3)介導(dǎo)的磷酸化作用以及抑制胞質(zhì)中的-連環(huán)蛋白(-catenin)降解等作用來誘發(fā)EMT轉(zhuǎn)換。胞內(nèi)豐度大量增加的連環(huán)蛋白會(huì)轉(zhuǎn)移進(jìn)入核內(nèi),作為轉(zhuǎn)錄因子亞單位誘導(dǎo)大量基因的表達(dá),這些靶基因的表達(dá)產(chǎn)物中有很多都是能夠誘導(dǎo)EMT轉(zhuǎn)換過程的轉(zhuǎn)錄因子。EMT是指上皮細(xì)胞通過特定程序轉(zhuǎn)化為具有間質(zhì)表型細(xì)胞的生物學(xué)過程。通過EMT,上皮細(xì)胞失去了細(xì)胞極性,失去與基底膜的連接等上皮表型,獲得了較高的遷移與侵襲、抗凋亡和降解細(xì)胞外基質(zhì)的能力等間質(zhì)表型。EMT是上皮細(xì)胞來源的惡性腫瘤細(xì)胞獲得遷移和侵襲能力的重要生物學(xué)過程。魏溪顏老師第一節(jié):蛋白質(zhì)的翻譯后修飾名詞解釋:蛋白質(zhì)翻譯后修飾(PTMs)

23、:蛋白質(zhì)在翻譯后發(fā)生的化學(xué)修飾,即在蛋白質(zhì)的主鏈氨基酸上增加化學(xué)功能基團(tuán),從而改變蛋白質(zhì)的生物化學(xué)和結(jié)構(gòu)特征。主要包括:乙?;榛?,糖基化,泛素化,磷酸化等,是真核生物蛋白質(zhì)的一種主要調(diào)節(jié)機(jī)制。表觀遺傳(epigenetic inheritance):以染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變而非基因序列導(dǎo)致的遺傳現(xiàn)象。包括組蛋白乙?;?、甲基化以及非編碼小RNA的調(diào)控等。組蛋白密碼(histone code):組蛋白各種不同的修飾以及各種修飾之間的組合及其相互作用,可作為一種染色質(zhì)活化類型的標(biāo)簽,稱為組蛋白密碼,在基因表達(dá)調(diào)控和表觀遺傳調(diào)控的研究中具有深遠(yuǎn)的意義。染色質(zhì)重塑(chromatin remodelin

24、g):組蛋白修飾引起局部染色質(zhì)結(jié)構(gòu)改變并進(jìn)而影響轉(zhuǎn)錄活性的過程稱為染色質(zhì)重塑解答:組蛋白的修飾與功能:(1)組蛋白的乙?;揎椫泻徒M蛋白尾巴上堿性氨基酸殘基的正電荷,減弱組蛋白與帶有負(fù)電荷的DNA之間的結(jié)合,選擇性地使某些染色質(zhì)區(qū)域的結(jié)構(gòu)從緊密變得松散,有利于轉(zhuǎn)錄因子與DNA的結(jié)合,從而開放某些基因的轉(zhuǎn)錄,提高其表達(dá)水平。(2)組蛋白的甲基化增加其堿性度和疏水性,增強(qiáng)與DNA的親和力。(3)乙?;揎椇图谆揎椈ハ嘁种?。(4)組蛋白的磷酸化修飾在細(xì)胞有絲分裂和減數(shù)分裂期間染色體濃縮以及基因轉(zhuǎn)錄激活過程中發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用。2. 磷酸化修飾的功能磷酸化反應(yīng)是泛指把磷酸基團(tuán)通過酶促反應(yīng)轉(zhuǎn)移到其

25、他化合物的過程。蛋白質(zhì)的磷酸化則是指由蛋白激酶催化的把ATP或GTP位的磷酸基傳移到底物蛋白質(zhì)氨基酸殘基上的過程,磷酸化的作用位點(diǎn)為蛋白上的Ser, Thr, Tyr殘基.其逆轉(zhuǎn)過程是由蛋白磷酸酶催化的,稱為蛋白質(zhì)的脫磷酸化。目前估計(jì)至少有30%的蛋白被磷酸化修飾,許多蛋白有多個(gè)可被磷酸化修飾的位點(diǎn)??赡娴牧姿峄^程幾乎涉及所有的生理及病理過程。蛋白質(zhì)磷酸化的功能:(1)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo):控制信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白活性的方式:通過配體調(diào)節(jié)-受體自身磷酸化,通過G蛋白調(diào)節(jié) GTP-GDP-cAMP-激活PKA,IP3-PKC,通過可逆磷酸化調(diào)節(jié);(2)轉(zhuǎn)錄調(diào)控:Protein kinase A and DNA結(jié)合

26、蛋白,MAPK信號(hào)通路介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控,NF-B信號(hào)通路,膜系統(tǒng)-胞核間的信號(hào)傳導(dǎo) JAKs and STATs;(3)細(xì)胞周期調(diào)控:參與細(xì)胞周期調(diào)控的主要物質(zhì):細(xì)胞周期素,細(xì)胞周期蛋白依賴激酶細(xì)胞分化周期調(diào)控因子,轉(zhuǎn)錄因子E2F, RB蛋白;(4)調(diào)節(jié)神經(jīng)突觸膜間運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)磷酸化的檢測(cè)方法:流式細(xì)胞儀,熒光抗體染色,WB,質(zhì)譜法。第二節(jié):細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)名詞解釋:信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)(signal transduction):多細(xì)胞生物適應(yīng)環(huán)境、調(diào)節(jié)代謝離不開內(nèi)外環(huán)境與細(xì)胞、細(xì)胞與細(xì)胞之間的細(xì)胞通訊,這是生物體存活、生長(zhǎng)、分化,以及多細(xì)胞、多組織系統(tǒng)執(zhí)行正常功能的需要。這種針對(duì)內(nèi)外源信息所發(fā)生的細(xì)胞應(yīng)答過程即

27、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。細(xì)胞間信息物質(zhì)(extracellular signal molecules):是由細(xì)胞分泌的調(diào)節(jié)靶細(xì)胞生命活動(dòng)的化學(xué)物質(zhì)的統(tǒng)稱,又稱作第一信使(primary messenger)。旁分泌信號(hào)(paracrine signal):大多數(shù)細(xì)胞都能分泌一種或數(shù)種局部信號(hào)分子,又稱為旁分泌信號(hào)(paracrine signal)或自分泌信號(hào)(autocrine signal),其特點(diǎn)為不需要經(jīng)過血液轉(zhuǎn)運(yùn),而是在組織液中直接擴(kuò)散作用于周圍的靶細(xì)胞或自身細(xì)胞。第二信使(second messenger):包括無(wú)機(jī)離子、脂類衍生物、糖類衍生物、核苷酸及蛋白質(zhì)分子等。其中Ca2+、DAG、IP3

28、、cAMP、cGMP等小分子物質(zhì)通常是由第一信使作用于靶細(xì)胞后在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生,又稱為第二信使。受體(receptor):是信息分子的接收分子,化學(xué)本質(zhì)是細(xì)胞表面或細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)分子。用于識(shí)別外源信號(hào)分子,即配體(ligand);轉(zhuǎn)換配體信號(hào),使之成為細(xì)胞內(nèi)分子可識(shí)別的信號(hào),并傳遞至其他分子引起細(xì)胞應(yīng)答。配體門控離子通道受體(ligand-gated ion channel receptor)是指細(xì)胞膜上一類特殊的親水性蛋白質(zhì)微孔道,當(dāng)與配體結(jié)合或者受跨膜電位及細(xì)胞表面應(yīng)力等因素的影響,通道開放或關(guān)閉,是神經(jīng)、肌肉等細(xì)胞電活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。G蛋白偶聯(lián)受體:是由單一肽鏈構(gòu)成的七跨膜受體,氨基端位于細(xì)胞

29、外表面,羧基端位于胞膜內(nèi)側(cè),具有7個(gè)20-28個(gè)氨基酸殘基的疏水區(qū),以“蛇”形跨膜7次,在胞外和胞內(nèi)形成多個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu),其胞內(nèi)的第2、3個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)能與G蛋白結(jié)合,又稱為蛇型受體(Serpentine receptor)鳥苷酸結(jié)合蛋白(guanine nucleotide binding protein,G protein)簡(jiǎn)稱G蛋白,亦稱GTP結(jié)合蛋白,是一類信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子,在各種細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)給不同的效應(yīng)蛋白。銜接蛋白(adaptor protein)是信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中不同信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子的接頭,連接上游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子與下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子。支架蛋白(scaffolding proteins)一

30、般是分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì),可同時(shí)結(jié)合很多位于同一信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中的轉(zhuǎn)導(dǎo)分子。 保證相關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子容于一個(gè)隔離而穩(wěn)定的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路內(nèi),避免與其他不需要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路發(fā)生交叉反應(yīng),以維持信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的特異性; 支架蛋白可以增強(qiáng)或抑制結(jié)合的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子的活性; 增加調(diào)控復(fù)雜性和多樣性。解答:小分子細(xì)胞內(nèi)信使的特點(diǎn):在完整細(xì)胞中,該分子的濃度或分布在外源信號(hào)的作用下發(fā)生迅速改變;該分子類似物可模擬外源信號(hào)的作用;阻斷該分子的變化可阻斷細(xì)胞對(duì)外源信號(hào)的反應(yīng);在細(xì)胞內(nèi)有確定的靶分子;可作為別位效應(yīng)劑作用于靶分子;不應(yīng)位于能量代謝途徑的中心蛋白相互作用名解及特點(diǎn)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路形成要求信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子之間可特異性地

31、相互識(shí)別和結(jié)合,即蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用,這是由信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子中存在的一些特殊結(jié)構(gòu)域介導(dǎo)的。這些結(jié)構(gòu)域被稱為蛋白相互作用結(jié)構(gòu)域(protein interaction domain)。 特點(diǎn): 一個(gè)信號(hào)分子可以含有兩種以上的蛋白質(zhì)相互作用結(jié)構(gòu)域,因此可以同時(shí)與兩種以上的其他信號(hào)分子結(jié)合; 同一類蛋白質(zhì)相互作用結(jié)構(gòu)域可存在于多種不同的分子中。這些結(jié)合結(jié)構(gòu)域的一級(jí)結(jié)構(gòu)不同,因此對(duì)所結(jié)合的信號(hào)分子具有選擇性,這是信號(hào)分子相互作用特異性的基礎(chǔ); 這些結(jié)構(gòu)域本身均為非催化結(jié)構(gòu)域。G蛋白耦聯(lián)受體的結(jié)構(gòu)和作用機(jī)理(1)組成:G蛋白偶聯(lián)型受體是由單條多肽7次跨膜形成的,該信號(hào)通路是指配體-受體復(fù)合物與靶蛋白(酶

32、或離子通道)的作用主要通過G蛋白偶聯(lián),在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生第二信使,從而將細(xì)胞外的信號(hào)跨膜傳遞到胞內(nèi)影響細(xì)胞的行為。根據(jù)第二信使的不同,又分為cAMP信號(hào)通路和磷脂酰肌醇信號(hào)通路。(2)特點(diǎn):磷脂酰肌醇信號(hào)通路最大的特點(diǎn)是胞外信號(hào)被受體接受后,同時(shí)產(chǎn)生兩個(gè)胞內(nèi)信使,分別啟動(dòng)兩個(gè)信號(hào)途徑即IP3-Ca2+信號(hào)途徑和DAG-PKC途徑,實(shí)現(xiàn)細(xì)胞對(duì)外界信號(hào)的應(yīng)答。因此,這一信號(hào)系統(tǒng)又稱為雙信號(hào)通路。(3)主要功能:cAMP信號(hào)通路所涉及的反應(yīng)鏈可表示為激素G蛋白偶聯(lián)型受體G蛋白腺苷酸環(huán)化酶cAMP依賴cAMP的蛋白激酶A基因調(diào)控蛋白磷酸化基因轉(zhuǎn)錄。它的主要效應(yīng)是激活靶酶和開啟基因表達(dá)。4. G蛋白在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

33、中的作用答:在配體與受體結(jié)合后進(jìn)而把細(xì)胞外信號(hào)轉(zhuǎn)入細(xì)胞內(nèi)信號(hào)時(shí),G蛋白發(fā)揮了重要的作用。已發(fā)現(xiàn)G蛋白家族中的若干成員,它們的共同特征是:由、等3個(gè)不同的亞單位構(gòu)成的異聚體;具有結(jié)合GTP或GDP的能力,并具有GTP酶的活性,能將與之結(jié)合的GTP分解成GDP;其本身的構(gòu)象改變可進(jìn)一步激活效應(yīng)蛋白,使后者活化,實(shí)現(xiàn)了把細(xì)胞外的信號(hào)傳遞到細(xì)胞內(nèi)的過程。吳興中老師第一節(jié):微RNA snmRNA:非編碼小RNA,主要包括snRNA, snoRNA, scRNA, 核酶, siRNA等。這些小RNA在hnRNA和rRNA的轉(zhuǎn)錄后加工、轉(zhuǎn)運(yùn)以及基因表達(dá)過程的調(diào)控等方面具有重要的生理作用。snRNA:核小RN

34、A,只存在于細(xì)胞核中,共分為5類,由于含U豐富,故編號(hào)為U1,2,4,5,6。5末端有一個(gè)三甲基鳥苷酸(TMG)”帽“結(jié)構(gòu)。通常snRNA不是游離存在,而是與蛋白質(zhì)結(jié)合成復(fù)合物,成為小核核糖核蛋白顆粒(snRNP)。snRNA不參與蛋白質(zhì)合成活動(dòng),其在RNA加工方面具有重要作用。snoRNA:核仁小RNA,存在于核仁和Cajal body中,主要參與rRNA的加工和修飾。如rRNA中核糖C-2的甲基化siRNA:是生物宿主對(duì)于外源侵入基因表達(dá)的雙鏈RNA進(jìn)行切割所產(chǎn)生的具有特定長(zhǎng)度(21-23bp)和特定序列的小片段RNA。以單鏈形式與外源基因表達(dá)的mRNA相結(jié)合,并誘導(dǎo)相應(yīng)mRNA降解。mi

35、RNA:是一類由內(nèi)源基因編碼的長(zhǎng)度約為22 個(gè)核苷酸的非編碼單鏈RNA分子,參與轉(zhuǎn)錄后基因表達(dá)調(diào)控。miRNAs通過和靶基因mRNA堿基配對(duì)引導(dǎo)沉默復(fù)合體(RISC)降解靶標(biāo)基因mRNA,或阻礙其翻譯,即在轉(zhuǎn)錄水平后和翻譯水平起基因沉默作用IsomiR:同一個(gè)miRNA前體可能由于Drosha或Dicer的剪切位點(diǎn)改變,外切酶介導(dǎo)的miRNA末端縮短,miRNA編輯或miRNA 3末端無(wú)需模板的核苷酸添加等4種原因,而形成多種長(zhǎng)度或序列不同的miRNAs異構(gòu)體isomiR.因?yàn)檫@些isomiR與已注解的miRNA可以調(diào)節(jié)同一個(gè)靶標(biāo),也可以靶向不同的靶標(biāo),所以它們不僅擴(kuò)大了miRNA調(diào)節(jié)的范圍,

36、而且還有可能代表了每種miRNA基于isomiR的一種微型調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)。ceRNA :內(nèi)源競(jìng)爭(zhēng)RNA。已知microRNA可以通過結(jié)合mRNA導(dǎo)致基因沉默,而ceRNA可以通過競(jìng)爭(zhēng)性地結(jié)合microRNA來調(diào)節(jié)基因表達(dá)。ceRNA可以通過應(yīng)答元件(microRNA response elements,MREs)與microRNA結(jié)合從而影響microRNA導(dǎo)致的基因沉默。antagomiR:miRNA拮抗劑,用來沉默內(nèi)源性的miRNA。是一小段人工合成的RNA,與靶標(biāo)miRNA序列互補(bǔ)。miRNA mimics:miRNA mimics是模擬生物體內(nèi)源的miRNAs,運(yùn)用化學(xué)合成的方法合成,能增強(qiáng)

37、內(nèi)源性miRNA的功能。Sponge:miRNA海綿是一條mRNA,其3非翻譯區(qū)(UTR)包含若干個(gè)miRNA靶定位點(diǎn)。這些靶定位點(diǎn)在RISC切割位點(diǎn)有一些錯(cuò)配。這樣,抑制劑mRNA就不會(huì)被降解,而與RISC穩(wěn)定結(jié)合,讓它遠(yuǎn)離天然的mRNA靶點(diǎn)。經(jīng)研究證實(shí),這些miRNA海綿是高效的miRNA抑制劑。decoy:指那些在胞膜外區(qū)與有功能的受體胞膜外區(qū)結(jié)構(gòu)相似,具有結(jié)合配體的能力,但胞漿區(qū)缺乏轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)能力的受體。種子序列:miRNA(microRNA)的5端2-8個(gè)核苷酸,能與miRNA靶基因的3端非編碼區(qū)域(UTR)進(jìn)行完全或不完全配對(duì)結(jié)合, 降解靶基因的mRNA或抑制靶基因翻譯.靶分子:就合

38、成設(shè)計(jì)而言,凡是所需合成的有機(jī)分子均可成為“靶分子”,或者是最終產(chǎn)物,或者是有機(jī)合成中的某一個(gè)中間體。LncRNA:長(zhǎng)鏈非編碼RNA,長(zhǎng)度在200nt-100kb之間的一類非編碼RNA分子,位于細(xì)胞核內(nèi)或胞漿內(nèi),在真核細(xì)胞內(nèi)被普遍轉(zhuǎn)錄,但不具有或很少具有蛋白編碼功能,參與細(xì)胞內(nèi)多種過程調(diào)控,種類、數(shù)量、功能都不明確。成熟體檢測(cè)目前檢測(cè)miRNA的方法主要有Northern印跡分析,微點(diǎn)陣(microarray)分析和實(shí)時(shí)定量PCR(quantitative Real-Time PCR)。(1)Northern印跡分析(Northern Analysis)Northern印跡是基于雜交檢測(cè)RNA

39、的常用方法,它是最早用于miRNA分析的幾種方法之一。這種方法簡(jiǎn)單易行,大部分實(shí)驗(yàn)室都可以進(jìn)行操作,不需要額外的資金投入與設(shè)備更新。(2)微點(diǎn)陣(Microarray)分析微點(diǎn)陣分析也是基于雜交的原理來檢測(cè)miRNA,它通過測(cè)定特定過程中miRNA的表達(dá)水平,來分析了解miRNA的表達(dá)調(diào)控機(jī)制以及由miRNA調(diào)控的基因的表達(dá)。微點(diǎn)陣采用高密度的熒光標(biāo)記探針與RNA樣本雜交,通過熒光掃描獲得表達(dá)圖譜,借助相應(yīng)軟件進(jìn)行miRNA的表達(dá)分析。由于在設(shè)計(jì)探針時(shí)可以包含所有可用miRNA序列,因此微點(diǎn)陣可以作到高通量的miRNA分析。(3)定量實(shí)時(shí)PCR(Quantitative Real-time P

40、CR)定量實(shí)時(shí)PCR技術(shù)通過擴(kuò)增技術(shù),是指在PCR反應(yīng)體系中加入熒光基團(tuán),利用熒光信號(hào)積累實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)整個(gè)PCR進(jìn)程,最后通過標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)未知模板進(jìn)行定量分析的方法。起始目標(biāo)核酸的拷貝數(shù)越高,就越快觀察到熒光強(qiáng)度的顯著增加。定量實(shí)時(shí)PCR中TaqMan (Roche Molecular Systems Inc., Basel, Switzerland)特異性分析依賴于兩個(gè)PCR引物和一個(gè)序列特異的TaqMan探針的聯(lián)合作用。這些熒光標(biāo)記的探針利用Taq DNA聚合酶的5核酸酶的活性,極大的提高了實(shí)時(shí)PCR的檢測(cè),從而使得對(duì)PCR后期加工中探針的降解分析的評(píng)估成為可能。第二節(jié):細(xì)胞因子(1)細(xì)胞因子的

41、一般特點(diǎn)、概念、范疇。一般特點(diǎn):(1)細(xì)胞因子是細(xì)胞間相互作用的一種方式;(2)細(xì)胞因子是發(fā)育的重要基質(zhì),包括器官的生長(zhǎng)分化、神經(jīng)發(fā)育、造血細(xì)胞發(fā)育以及胚胎發(fā)育;(3)細(xì)胞因子是免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)因子,可參與到固有免疫和特異性免疫應(yīng)答過程,也可以由免疫相關(guān)細(xì)胞分泌來活化及募集更多免疫細(xì)胞以加強(qiáng)組織對(duì)病原體的免疫反應(yīng);(4)細(xì)胞因子都是水溶性小分子,多為糖蛋白,分子量在8-30kDa。范疇:(1)在器官形成過程中主要涉及增殖、分化及胚胎發(fā)育;(2)群體反應(yīng)中主要涉及免疫調(diào)控、炎癥反應(yīng)調(diào)節(jié)、化學(xué)趨化過程。概念:由免疫細(xì)胞(如單核、巨噬細(xì)胞、T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞等)和某些非免疫細(xì)胞(內(nèi)皮細(xì)胞、表皮細(xì)胞

42、、纖維母細(xì)胞等)經(jīng)刺激而合成、分泌的一類具有廣泛生物學(xué)活性的水溶性小分子蛋白質(zhì)。主要參與器官的增殖、分化和胚胎發(fā)育以及免疫調(diào)控、炎癥反應(yīng)調(diào)節(jié)、化學(xué)趨化過程。細(xì)胞因子的主要分類,結(jié)構(gòu)分類、功能分類,Th1,2細(xì)胞因子。主要分類:(1)炎癥相關(guān)細(xì)胞因子。促炎性細(xì)胞因子,過敏反應(yīng)相關(guān)細(xì)胞因子,嗜酸性粒細(xì)胞趨化及活化相關(guān)細(xì)胞因子,Th2細(xì)胞因子,T細(xì)胞趨化及活化相關(guān)細(xì)胞因子,中性粒細(xì)胞趨化及活化相關(guān)細(xì)胞因子,抗炎性細(xì)胞因子;(2)生長(zhǎng)細(xì)胞因子。結(jié)構(gòu)分類:(1)白細(xì)胞介素;(2)趨化因子;(3)腫瘤壞死因子;(4)干擾素;(5)其他,包括單核細(xì)胞因子、淋巴因子、造血及生長(zhǎng)因子、自分泌運(yùn)動(dòng)因子。功能分類:

43、(1)白細(xì)胞介素;(2)集落刺激因子;(3)干擾素;(4)腫瘤壞死因子;(5)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-家族;(6)生長(zhǎng)因子;(7)趨化因子。Th1細(xì)胞因子:TH-1亞群產(chǎn)生,可增強(qiáng)細(xì)胞免疫(尤其是增強(qiáng)CD8細(xì)胞毒作用),主要參與抗腫瘤、抗病毒、抗細(xì)菌、佐劑效應(yīng)。包括大部分白細(xì)胞介素。Th2細(xì)胞因子:TH-2亞群產(chǎn)生,可增強(qiáng)體液免疫,延遲或終止自身免疫疾病的發(fā)生,如1型糖尿病、多發(fā)性硬化。常見IL-4, 5, 6, 10, 13。炎癥細(xì)胞因子,趨化細(xì)胞因子炎癥細(xì)胞因子:常見的有殺傷腫瘤細(xì)胞的TNF及TNF,有殺傷作用的IL1、IL1、IL6,可激活白細(xì)胞及黏附分子表達(dá)的MIF等。酒精性肝纖維化等慢性炎癥發(fā)

44、生發(fā)展有其參與。趨化細(xì)胞因子:是一類對(duì)白細(xì)胞有活化作用和化學(xué)趨化作用的細(xì)胞因子,在結(jié)構(gòu)上有相關(guān)性的多肽物質(zhì),一般有70 -100 個(gè)氨基酸組成。包括趨化細(xì)胞因子(CXC)、趨化細(xì)胞因子(CC)、趨化細(xì)胞因子(C-淋巴趨化細(xì)胞因子)、趨化細(xì)胞因子(CXXXC-神經(jīng)趨化細(xì)胞因子)。家族同源性分類,TNF,IFN家族TNF家族:可經(jīng)TNF受體(FADD,TRADD等)引起不可逆的細(xì)胞凋亡;可引起腫瘤細(xì)胞溶解或死亡;可經(jīng)受體介導(dǎo)作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞增加血管通透性,以方便淋巴細(xì)胞向感染部位移動(dòng)。TNF:促進(jìn)系統(tǒng)炎癥的急性反應(yīng)期發(fā)生。位于胞膜的三聚體,經(jīng)金屬蛋白酶TNF轉(zhuǎn)化酶(ADAM)水解失活。TNF:又

45、稱為淋巴毒素。參與CD8介導(dǎo)的細(xì)胞殺傷作用,在病毒感染細(xì)胞胞膜上形成孔道。IFN家族:包括干擾素(白細(xì)胞干擾素)、干擾素(成纖維細(xì)胞干擾素)、干擾素(淋巴細(xì)胞干擾素)。其主要作用包括抗病毒、抗腫瘤及促進(jìn)MHC表達(dá)。在人類根據(jù)結(jié)合受體分型分為1型(包括INF、)、2型(INF)、3型(INF)。1型:INF有13個(gè)亞型,編碼基因位于9號(hào)染色體,現(xiàn)可用于臨床。INF、可來源于淋巴細(xì)胞(T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞)、巨噬細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、成骨細(xì)胞等??赏ㄟ^刺激NK細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的產(chǎn)生而發(fā)揮抗病毒及抗腫瘤作用。INF可通過結(jié)合阿片類受體增加前列腺素E2的釋放,因而INF是致熱源之一;另外I

46、NF也可通過與u-阿片類受體結(jié)合作用而達(dá)到鎮(zhèn)痛作用。2型:僅有INF,為反向平行同源二聚體,結(jié)合IFNGR發(fā)揮作用。3型:分布范圍小,包括INF1、2、3,也稱為IL29、IL28A、IL28B。其受體包括IL10R2、INFLR1。趨化細(xì)胞因子,ELR+和ELR-趨化細(xì)胞因子(CXC):主要功能是活化中性粒細(xì)胞。使中性粒細(xì)胞形態(tài)改變,使肌動(dòng)蛋白快速多形化;促使脫顆粒反應(yīng);使兩種整合蛋白CD11b/CD18, CD11c/CD18上調(diào);促使中性粒細(xì)胞粘附于FN表面,(臍)靜脈內(nèi)皮細(xì)胞表面。趨化細(xì)胞因子(CC):主要作用于單核細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、嗜堿、嗜酸細(xì)胞的活化過程??蓞⑴cNK細(xì)胞、單核細(xì)胞和樹

47、突細(xì)胞的遷徙。其作用特點(diǎn)是很多作用是重疊的、類同的,但具體的作用不一樣。趨化細(xì)胞因子(C-淋巴趨化細(xì)胞因子):其來源包括從T細(xì)胞分離,CD8+ T受下例因素刺激分泌,組織胺通過作用H2受體。其作用特點(diǎn)包括可吸引CD4+的淋巴細(xì)胞,不趨化單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞但能趨化T細(xì)胞向胸腺遷徙。其在高柱狀內(nèi)皮細(xì)胞小靜脈呈同心圓形式表達(dá),可能是介導(dǎo)淋巴細(xì)胞穿血管內(nèi)皮細(xì)胞作用。趨化細(xì)胞因子(CXXXC-神經(jīng)趨化細(xì)胞因子):僅包括CX3CL1,分泌和結(jié)合都在其合成的細(xì)胞胞膜上。其作用特點(diǎn)包括可吸引T淋巴細(xì)胞,趨化中性粒細(xì)胞;表達(dá)于血管內(nèi)皮細(xì)胞可起黏附作用介導(dǎo)淋巴細(xì)胞與活化的血管內(nèi)皮細(xì)胞的結(jié)合。ELR+:包括IL-

48、8, CXCL1,2,3,5,CXCL6(GCP-2), CXCL7,8。有很強(qiáng)的促血管生成作用;能介導(dǎo)中性粒細(xì)胞的遷徙。主要結(jié)合CXCR2發(fā)揮作用。ELR-:CXCL4(PF-4),CXCL10(IP-10),CXCL12(SDF1),CXCL13。有很強(qiáng)的的抑制血管生成作用;是淋巴細(xì)胞的趨化因子。轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子是一組生長(zhǎng)與分化調(diào)控因子家族的成員,廣泛存在于昆蟲與人類。是一個(gè)大家族,包括: TGF-、Activins, inhibins, BMP2-7骨形成蛋白,生長(zhǎng)因子,巨噬細(xì)胞生長(zhǎng)抑制因子1 。主要包括4個(gè)亞家族生物皮膚生長(zhǎng)因子,激活素/抑制素亞家族,TGF-亞家族,其他。TGF-1:分子

49、量為25kd,最先在血小板中發(fā)現(xiàn),參與傷口愈合過程、組織修復(fù)、維持上皮細(xì)胞完整性、固有免疫及特異性免疫。目前已知的TGF-減少可增加結(jié)直腸癌的風(fēng)險(xiǎn),而病理性纖維化則與TGF-調(diào)節(jié)的成纖維細(xì)胞活化作用有關(guān)。第三節(jié):細(xì)胞因子(2)細(xì)胞因子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)總特點(diǎn):分子的修飾比較常見,如糖基化(CSF;EPO等);對(duì)細(xì)胞因子的穩(wěn)定性、半衰期有一定的作用;往往是單條多肽鏈;有時(shí)前體水解形成兩條肽,少數(shù)形成二聚體(如PDGF)(2)一級(jí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn):分子量較小,一般70-200個(gè)氨基酸;家族成員一級(jí)結(jié)構(gòu)有同源性;一般含有半胱氨酸,形成二硫鍵較多;親水性氨基酸較多(3)空間結(jié)構(gòu)特點(diǎn):空間構(gòu)像比較僵硬;調(diào)節(jié)、變化較少;可分為非螺旋性細(xì)胞因子(TGF-、趨化因子、BMP-2)和螺旋性細(xì)胞因子(IL-6、HGF、GM-CSF、LIF等)(4)基因結(jié)構(gòu)特點(diǎn):常由單拷貝基因編碼;3-4個(gè)內(nèi)含子和4-5個(gè)外顯子組成,除IFN-、IFN-;通常編碼80-200個(gè)氨基酸;一般編碼一個(gè)N端信號(hào)肽2. 細(xì)胞因子的作用

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