蛋白质量与氨基酸数肯定关系预测量用氨基酸数乘110与实际值肯定差距蛋白质氨基酸排列具复杂空间结构蛋白质量需要考虑其空间结构能聚体影响能糖基化修饰影响
经典信号通路之PI3K/AKT信号通路
The PI3K/AKT and related pathways are important in internalizing the effects of external growth factors and of membrane tyrosine kinases. Activation of membrane kinases including epidermal growth factor receptor (EGFR) by external growth factors initiates receptor dimerization and subsequent events to activate these intraCell ular pathways. AKT is activated downstream of PI3K and has multiple targets. AKT and the cellular energy sensors LKB1 (STK11) and AMP-activated protein kinase (AMPK) exert opposing effects on mammalian target of rapamycin (mTOR), which is activated by AKT. ERK, extracellular signal regulated kinase; FKHR, forkhead; GDP, guanosine diphosphate; IRS, insulin receptor substrate; GSK3, glycogen synthase kinase 3; MAPK, mitogen-activated protein kinase; NF-B, nuclear factor-B; PIP2, phosphatidylinositol-3,4-diphosphate; PIP3, phosphatidylinositol-3,4,5-triphosphate; PKC, protein kinase C; STAT, signal transducer and activator of transcription.
NBS p;
磷脂酰肌醇3-激酶(PI3Ks)信号参与增殖、分化、凋亡和葡萄糖转运等多种细胞功能的调节. 近年来发现, IA型PI3K和其下游分子蛋白激酶B(PKB或Akt)所组成的信号通路 与人类肿瘤的发生发展密切相关. 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, 目前以PI3K-Akt信号通路关键分子为靶点的肿瘤治疗策略正在发展中.
在PI3K家族中, 研究最广泛的是能被细胞表面受体所激活的I型PI3K. 哺乳动物 细胞中Iota;型PI3K又分为IA和IB两个亚型, 他们分别从酪氨酸激酶连接受体和G蛋白连接受体传递信号.IA 型PI3K是由催化亚单位p110和调节亚单位p85所组成的二聚体蛋白, 具有类脂激酶和蛋白激酶的双重活性.PI3K通过两种方式激活, 一种是与具有磷酸化酪氨酸残基的生长因子受体或连接蛋白相互作用, 引起二聚体构象改变而被激活; 另一种是通过Ras和p110直接结合导致PI3K的活化. PI3K激活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(phosphoinositidedependentkinase-1)结合, 促使PDK1磷酸化Akt蛋白的Ser308导致Akt的活化. Akt还能通过PDK2(如整合素连接激酶ILK)对其Thr473的磷酸化而被激活.活化的Akt通过磷酸化作用激活或抑制其下游靶蛋白Bad 、Caspase9、NF-kappa;B、GSK-3、FKHR、 p21Cip1和p27 Kip1等, 进而调节细胞的增殖、分化、凋亡以及迁移等.
PI3K-Akt信号通路 的活性被类脂磷酸酶PTEN(phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten)和SHIP(SH2-containing inositol 5-phosphatase)负调节, 他们分别从PIP3的3´和5´去除磷酸而将其转变成PI(4,5)P2和PI(3,4)P2而降解. 迄今为止, 尚未发现下调Akt活性的特异磷酸酶, 但用磷酸酶抑制剂处理细胞后, 发现Akt的磷酸化和活性均有所增加. 最近发现Akt能被一种C末端调节蛋白(CTMP)所失活, CTMP能结合Akt并通过抑制Akt的磷酸化而阻断下游信号的传递, CTMP的过表达能够逆转v-Akt转化细胞的表型. 热休克蛋白90(HSP90)亦能结合Akt, 阻止Akt被PP2A磷酸酶的去磷酸化而失活, 因此具有保护Akt的作用.
本信号转导涉及的信号分子主要包括
Integrin,FAK,Paxillin,ILK,PIP3,S6,p70S6K,RTK,Gab1,Gab2,IRS-1,PI3K,PTEN,AKT,PDK1,Cytokine Receptor,Jak1,CD19,BCR,Ag,BCAP,Syk,Lyn,GPCR,TSC1,TSC2,Gbeta;gamma;,Galpha;GTP,PP2A,PHLPP,CTMP,PDCD4,4E-BP1,ATG13,mTORC1,TSC1,TSC2,PRAS40,XIAP,FoxO1,Bim,Bcl-2,Bax,MDM2,p53,Bax,Bad,14-3-3,Wee1,Myt1,p27Kip1,p21Waf1/Cip1,CyclinD1,GSK-3,GS,Bcl-2,mTORC2,LaminA,Tpl2,IKKalpha;,eNOS,GABAAR,Huntingtin,Ataxin-1,PFKFB2,PIP5K,AS160等。
circRNAs(Circular RNAs,环状RNA分子)是一类不具有5'末端帽子和3'末端 poly(A) 尾巴、并以共价键形成闭合环形结构的非编码RNA分子,在真核生物中广泛存在。近年来,circRNA 基金情况呈现增长趋势,在2020年基金额达到3000万+(数据摘自:Let Pub),研究热度可见。
circleRNA 的研究为何如此火热?它们在生物体的生长发育过程中、生理生化反应中凭借其独特的结构发挥着怎样的作用?别急,circleRNA 研究应用之上篇——sponge+biomarker,我为您倾情奉上,祝您科研一臂之力!
1、miRNA 分子海绵(sponge)
circRNA 含有大量的 miRNA 结合位点,具有 miRNA 海绵作用,进而间接调控 miRNA 下游靶基因的表达。
2、生物标志物(biomarker)
circRNA结构稳定、半衰期长,可在组织和发育阶段特异性表达,circRNA不仅存在于组织和细胞中,而且在体液中也有大量存在,可作为生物标志物。
作用机制:miRNA 海绵
背景:化疗耐药是三阴性乳腺癌(TNBC)临床治疗失败和预后不良的主要原因。 circRNA 在TNBC 化疗耐药性方面的研究尚为空白。
研究结论: CircWAC / miR-142 / WWP1形成竞争性内源RNA(ceRNA)网络,CircWAC通过靶向结合miR-142,上调WWP1并激活TNBC细胞中的PI3K / AKT信号传导活性进而诱导三阴性乳腺癌的化疗耐药性。
作用机制:miRNA 海绵
背景:CircRNA 的异常表达会导致人类疾病。circRNA 通过特定的 microRNA 来调节基因表达。本研究探讨 circMAP3K5(环状有丝分裂原激活的蛋白激酶5)是否可以充当竞争性结合内源性 microRNA-22-3p(miR-22-3p)海绵并调节新内膜增生。
研究思路:
研究结论:研究确定 circMAP3K5 为 TET2 介导的血管 SMC 分化的主要调控因子。靶向 circMAP3K5 / miR-22-3p / TET2 途径可能为与内膜增生相关的疾病(包括再动脉粥样硬化)提供潜在的治疗策略。
作用机制:biomarker
背景:目前,血液生物标记物已经被广泛用于癌症诊断,但低敏感性和特异性限制了它们在普通人群癌症筛查中的广泛应用。目前,研究者正致力于通过微创技术(即液体活检)获得新型、高精度的人体体液生物标志物。近年来,快速发展的高通量转录组分析技术已证实许多 circRNA 稳定存在于诸多体液中,包括血浆、血清、外泌体和尿液等。
研究思路:
研究结果:多种肿瘤研究结果证实,circRNA 可作为液体活检的重要分子标志物,作者还使用R中的 shinys 包开发了一个新的、直观的 web 界面,供用户探索和分析 circRNA。
作用机制:biomarker
研究背景:
胃癌是世界上最常见的癌症之一。由于缺乏特异性症状,80%以上的患者确诊时已是晚期,死亡率高,因此早期胃癌诊断势在必行。
研究思路
研究结论:
circPTPN22 可以作为一种有效的胃癌诊断和预后生物标志物,circPTPN22 表达下调,可通过影响EMT途径抑制胃癌细胞的增殖和转移,该研究成果提示,circPEPN22 可能通过 ceRNA 机制影响胃癌的进展。
参考文献:
1、 Wang L , Zhou Y , Jiang L , et al. CircWAC induces chemotherapeutic resistance in triple-negative breast cancer by targeting miR-142, upregulating WWP1 and activating the PI3K/AKT pathway[J]. Molecular Cancer, 2021, 20(1).
2、Zeng Z , Xia L , Fan S , et al. Circular RNA CircMAP3K5 Acts as a MicroRNA-22-3p Sponge to Promote Resolution of Intimal Hyperplasia via TET2-Mediated SMC Differentiation[J]. Circulation, 2021, 143(4).
3、Wang S , Zhang K , Tan S , et al. Circular RNAs in body fluids as cancer biomarkers: the new frontier of liquid biopsies[J]. Molecular Cancer, 2021, 20(1).
4、Ma S , Kong S , Gu X , et al. As a biomarker for gastric cancer, circPTPN22 regulates the progression of gastric cancer through the EMT pathway[J]. Cancer Cell International, 2021, 21(1).
关键词:外泌体pi3k结构