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G蛋白等分子在内毒素信号转导效应中影响其基因的表达

发布时间: 2023-03-15  点击次数: 258次

在内毒素信号转导效应中其他因素也会影响其基因的表达G蛋白和小G蛋白Ran-GTPase的参与其中该LPS/Ran基因的突变能导致内毒素耐受现象。当用百日咳毒素pertusis toxin使巨噬细胞G蛋白Gi的近C端的Cys残基发生核糖基化时修饰后的Gi不对受体介导的信号作出反应而处于持久失活状态,此时用内毒素进行刺激可显著降低细胞因子的合成和分泌。可见G蛋白也参与了机体对内毒素反应的调节。

lps基因位点区域也编码Ran/TC4蛋白质Ran/TC4蛋白质是一种GTP酶Ran/TC4的命名是因为与畸胎瘤tetracarcinoma Ras家族的第四结构域同源该酶对细胞核进行物质转运非常重要即具有核转运nuclear transport功能。

Ran家族为G蛋白超家族中的一个家族在核内外物质转运起着重要性作用G蛋白即鸟苷三磷酸结合蛋白作为一个蛋白质家族其中包含大量结构和功能极为相似的成员在细胞信号转导过程中起着偶联膜受体和效应器的中介作用。它与GTP结合时为活化状态GDP结合时为失活状态。根据其分子大小和结构的不同通常分为两大类①异源性三聚体G蛋白heterotrimeric GTP binding protein),ABC三类亚基组成,相对分子质量约为100000简称为G蛋白②单链的小分子G蛋白通常称为小G蛋白small G-protein),相对分子质量在20000~30000之间。

G蛋白家族的分类哺乳动物)可以分为Ras H-Ras、K-Ras、N-Ras 等RhoRhoA、RhoB、RhoCRhoG等RabRab1Rab2Rab3Rab4等Alf、Ran等。

Ran为 Ras样核蛋白Ras-like nuclear protein),是一种小分子鸟嘌呤核苷三磷酸酶GTPase),核内含量丰富。Ran是胞核和胞质进行大分子物质交换所必需的物质。Ran家族由诸多成员组成包括Ran-GTPGTP-bound RanRan-GDPGDP-bound RanRan-GEF1Ran-GTP-exchange factor 1Ran-BP1 Ran-binding protein-1),Ran-BP2、Ran-GAPRan-GTP-activating protein等。

Ran GTPase是小G蛋白家族的成员可水解GTP为GDP释放出能量参与Ran的生物学作用如核转运nuclear transport、微管星体形成、纺锤体装配等。小G蛋白一般只有一个亚单位为单聚体蛋白GTP酶的活性也需其他因子调节其功能与信号的传递、细胞生长分化、蛋白质合成、合成后加工及物质转运等有密切关系。当细胞处于稳定状态时,Ran蛋白主要存在于细胞核内。小相对分子质量物质自由进出胞核内可以通过核孔复合物nuclear pore complex,NPC自由弥散作用完成物质交换。

相反相对分子质量大于40000的大分子物质转位需通过核孔复合物进行主动运输该过程需要消耗能量并具有分子选择性的特点NPC的相对分子质量大约为124×106跨越核膜100余种不同多肽所组成这些多肽统称之为核孔蛋白nucleoporin。核蛋白输入受体nuclearprotein import receptor),包括输入蛋白αimportin-α和转运蛋白transportin);衔接蛋白包括输入蛋白βimportin $ snurportin、RP1-α。

输入蛋白α核定位序列nuclearlocation sequence,NLS),结合结构域NLS-binding domain通过其中一个核定位序列来识别和结合蛋白质结合的蛋白质随输入蛋白α一起进入核内。带有NLS结构蛋白NLS-bearing protein的转位需要通过Ran的GTP酶与importin-α共同作用才能够实现。核孔复合物停泊在NLS结构上需通过importin β与伸到胞质的其他核孔蛋白或纤维相互作用才能完成。Ran的GTP酶可由胞质内的 RanGAPRan GTPase activating protein分子激活并调节其活性。Ran-GTPase中的 GTP可以被RCC1regulator ofchromosome condensation所置换改变其活性RCC1仅存在于细胞核内。所以RanGTPase主要在核内发挥效应。目前对核蛋白输出和RNA的核输出所知甚少估计可能是通过上述类似途径进行的。

Ran-GDP和Ran-GTP在胞质和胞核之间循环伴随蛋白转输。除此之外还有其他功能如最近发现Ran GTPase在细胞有丝分裂过程起着重要作用因为Ran-结合蛋白Ran binding proteinRan-BP), RanBPMRan binding protein in microtubule organ-ziting center定位在中心体上而中心体是有丝分裂纺锤体的生长点。体外使用非洲爪蟾属的未受精卵细胞系统检验发现Ran 在不同形式的纺锤体形成中发挥作用RCC1抗体RCC1为 Ran GTP中GTP置换因子能阻止微管星体和纺锤体形成若加入大量Ran GTP可恢复上述结构组装。

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