必需氨基酸通过哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路调控乳蛋白合成的研究进展

最近的研究表明,必需氨基酸不仅可以作为合成乳蛋白的底物,还可以作为信号分子调控乳蛋白的合成.不同的必需氨基酸通过哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路调控乳蛋白合成的作用也不相同,既包括正调控作用,也包括负调控作用.研究不同必需氨基酸调控乳蛋白合成的分子机制将为提高乳蛋白合成率提供理论基础.本文综述了mTOR信号通路及必需氨基酸通过mTOR信号通路调控乳蛋白的合成的研究进展,为揭示必需氨基酸作为蛋白质合成底物及细胞信号分子在乳蛋白合成过程中的作用机制提供研究方向.     

调控乳蛋白合成信号通路的研究进展

本文概述了JAK-STAT、mTOR和GCN2-eIF2a信号通路的组成,以及其在乳蛋白合成过程中进行的调控作用和机理,对近些年来关于JAK-STAT、mTOR以及GCN2-eIF2a信号通路的相关研究进展进行了综述,为乳蛋白合成信号通路的研究提供了理论基础。     

奶牛泌乳关键基因与乳品质关系

近年来奶牛泌乳基因组学研究快速发展,在奶牛营养基因组学领域取得很多研究成果.已确定STA T5、mTOR、SREBP等乳蛋白和乳脂肪合成正向调控关键基因及SOCS3、GSK3Beta等负向调控基因,但其作用机制尚待进一步研究,更多的泌乳关键基因尚待挖掘以阐明乳品质的形成机理.     

丁酸梭菌介导mTOR信号通路调控猪肠上皮细胞炎症反应的分子机制

本试验旨在研究丁酸梭菌（CB）介导雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号通路调控产肠毒素大肠杆菌K88（ETEC K88）感染猪肠上皮细胞（IPEC-J2）炎症反应的分子机制。按试验步骤处理细胞,利用1×103 cfu/mL 的ETEC K88感染IPEC-J2以及400 nmol/L的mTOR抑制剂处理IPEC-J2,到达作用时间后,分别收集细胞及培养上清,然后按照猪肿瘤坏死因子（TNF-α）和猪白细胞介素-8（IL-8）检测试剂盒说明书进行细胞因子检测,以及使用荧光定量PCR（qPCR）法进行ZO-1、occludin和mTOR表达量的检测。结果表明：与ETEC组相比,抑制剂+ETEC组、CB+ETEC组和抑制剂+CB+ETEC组ZO-1和occludin的表达量均显著升高,或有升高趋势,ZO-1的表达量分别升高了86.59%、31.48%和133.98%,occludin的表达量分别升高了69.34%、18.63%和87.52%,而mTOR的表达量分别降低了40.81%、11.62%和52.43%。与CB+ETEC组相比,抑制剂+CB+ETEC组在mTOR活性被抑制后ZO-1和occludin的表达量极显著升高了77.97%和58.07%,而mTOR的表达量极显著降低了46.18%,CB与抑制剂协同逆转ETEC造成的紧密连接蛋白表达下降。综上所述,ETEC K88能够激活mTOR信号通路,而CB通过介导mTOR信号通路能够降低ETEC K88感染IPEC-J2引起的炎症反应,并提高紧密连接蛋白的表达量,从而减轻细胞损伤。 [关键词] 猪肠上皮细胞|丁酸梭菌|产肠毒素大肠杆菌K88|mTOR信号通路|肠道健康     

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路与生理功能的调节研究进展

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)是调控蛋白质翻译起始阶段的一种蛋白激酶,与细胞的生长和细胞周期关系十分密切,近年来备受关注。文章就mTOR的结构,mTOR组成的上游信号和下游信号传导通路,mTOR在调节细胞增殖、促进细胞生长、参与免疫抑制和能量代谢及肿瘤发生等方面的作用进行了全面阐述,旨在为全面认识其功能并为相关疾病特别是肿瘤的治疗提供新的思路。     

mTOR抑制剂治疗多发性硬化症的研究进展

多发性硬化(Multiple sclerosis,MS)是一种慢性自身免疫性疾病,累及中枢神经系统,由神经炎症引起脱髓鞘和神经退行性变,导致感觉、运动、认知和情感障碍等,多发性硬化的发生与T细胞异常增生活化、星形胶质细胞和小胶质细胞异常活化以及少突胶质细胞功能障碍相关。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)是一种丝/苏氨酸蛋白激酶,在细胞生长和增殖的调控中发挥重要作用。mTOR与免疫系统的调节和胶质细胞功能密切相关。近期的研究表明,mTOR参与了多发性硬化等神经退行性变的发生和发展,而应用mTOR抑制剂则为此类疾病的治疗提供了新的思路。     

雷帕霉素靶蛋白（mTOR）结构功能及其对骨骼肌蛋白质合成影响的研究进展

雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin,mTOR）是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,能感受细胞中的氨基酸、生长因子、能量及环境压力等信号,通过下游效应蛋白调控翻译起始因子,调控蛋白质的合成。作者对近年来mTOR研究的新进展及其在骨骼肌蛋白质合成中的作用进行了综述。     

小G蛋白对mTOR信号通路的调控

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是一种重要的信号调控分子,通过磷酸化作用调控细胞内mRNA的翻译,参与膜蛋白转运、蛋白质降解、蛋白激酶c信号转导和核糖体合成等。不同家族的小G蛋白,如Rheb、Rag、RalA、Rac1和Rab5,在调控mTOR信号通路中发挥着重要作用。Rheb结合并直接激活mTOR,Rag和Rac1介导mTOR的定位,RalA通过磷脂酸的产生间接激活mTOR,Rab5调控mTORC1的活化和定位。本文将围绕近年来发现的多种小G蛋白家族成员参与调控mTOR信号通路的研究进展进行综述。     

营养素和激素通过哺乳动物雷帕霉素靶标信号通路调控乳蛋白合成

营养物质和内分泌虽能影响奶牛乳蛋白的合成,但至今这种调控作用的分子机制仍未完全阐明。本研究的目的是测定营养物质和激素是否是通过哺乳动物雷帕霉素靶标(mTOR)信号通路调控乳蛋白合成。试验从泌乳奶牛乳腺组织中分离乳腺腺泡,用含有氨基酸(AA)、葡萄糖和乙酸(GA)或催乳激素(HIP)以其混合物的培养基处理腺泡,然后测定乳蛋白合成速率和mTOR信号通路中各元件的磷酸化状态。结果发现,培养基添加AA后可使乳蛋白合成率提高50%,而单独添加GA或HIP不影响乳蛋白合成。HIP可以增强AA调控乳蛋白合成,但GA没有增强AA的这种作用。HIP可诱导蛋白激酶B发生磷酸化,而且当AA或GA存在时,HIP能增强这种磷酸化作用。AA和HIP对乳蛋白合成的促进作用与mTOR的底物磷酸化有关,即与p70核糖体蛋白S6激酶-1和真核起始因子4E(eIF4E)结合蛋白-1(4E-BP1)的磷酸化有关。结果表明,营养物质和激素可能通过mTOR信号通路调控乳蛋白合成。     

绵羊卵泡发育过程中关键信号通路研究进展

卵泡从原始卵泡发育为成熟卵泡，直至排卵、黄体发育等过程都受到精密的调控，产生大量的优势卵泡是绵羊产多羔及实现快速扩繁的关键因素。研究发现，相关信号通路和转录因子通过影响绵羊卵泡中卵母细胞、颗粒细胞的生长，进而调控卵泡的发育成熟，对这些信号通路进行深入了解，有助于探索卵泡发育的调控机制，早日实现绵羊高效繁育。Notch是卵泡发育过程中发挥重要作用的高度保守信号通路，PI3K/AKT/mTOR信号通路各成员都是广泛存在于细胞内的信号转导分子，在卵泡发育早期发挥了主要作用，还有间隙连接（gap junction，GJ）和跨带突触（transzonal projections，TZPs）等物理连接方式，在细胞间的交流通讯起到重要作用。作者详细介绍了Notch信号通路、PI3K/AKT/mTOR信号通路、间隙连接及跨带突触的结构功能在绵羊卵泡发育中的调控作用，为进一步探明绵羊卵泡发育的调控机制提供参考。     

乳蛋白合成信号通路的研究进展

作者综述了乳蛋白合成信号通路JAK-STAT和mTOR的组成、在合成乳蛋白中的作用和机理,以及激素等对乳蛋白合成信号通路的刺激调控,对近年来JAK-STAT和mTOR通路的相关研究进展进行了综述,为乳蛋白合成信号通路的整体性把握和深入研究奠定了基础。     

mTOR通路对猪肠上皮细胞精氨酸代谢及转运的影响

本试验旨在研究哺乳动物雷帕霉素靶标(mTOR)通路对猪肠上皮细胞精氨酸(Arg)代谢及转运通路的影响。在含100或350μmol/L Arg的培养基中添加(10 nmol/L)或不添加(0 nmol/L)雷帕霉素(Rapamycin,Rap),培养猪肠上皮细胞(IPEC?J2细胞)2天后,对Arg代谢通路、Arg?一氧化氮(NO)、增殖转运通路蛋白表达进行检测。结果表明:1)抑制mTOR通路能够显著抑制精氨酸酶Ⅰ和精氨酸酶Ⅱ的蛋白表达量(P<0.05),显著抑制了精氨酸酶代谢途径;2)抑制mTOR通路能显著抑制p?eNOS的蛋白表达量(P<0.05),而增加Arg浓度,与对照组相比显著提高p?eNOS和eNOS的蛋白表达量(P<0.05);3)抑制mTOR通路24小时后诱导性iNOS的表达量上升;4)24小时下抑制mTOR通路激活了磷酸化的cFos表达量,抑制了PKCα、Erk、Ric?tor和CAT2的表达(P<0.05)。综上所述,mTOR被抑制后,猪肠上皮细胞中精氨酸的代谢和转运均被抑制,因而mTOR信号通路在调控猪肠上皮细胞Arg利用过程中发挥重要调控作用。     

营养素和催乳激素通过哺乳动物雷帕霉素靶点调控乳蛋白的合成（摘要）

研究结果表明,营养和内分泌系统影响奶牛乳腺内乳蛋白的翻译过程,但其分子机制还不是很清楚。因此,本试验旨在研究营养素和激素通过哺乳动物雷帕霉素（mTOR）信号路径对乳蛋白合成的影响。氨基酸混合物（AA）、能量底物（葡萄糖和醋酸盐）和激素混合物（皮质醇、胰岛素和催乳素）分别或混合添加到培养乳腺腺泡（泌乳奶牛乳腺中分离）的培养媒介中,同时测定乳蛋白合成和mTOR信号路径元件的磷酸化状态。     

氨基酸介导mTOR上游信号通路作用机制的研究进展

氨基酸作为蛋白质营养功能的执行者,其调控细胞功能的作用已经超过其在新陈代谢中的基本作用;而细胞生理功能的调控是通过调整氨基酸转运体基因表达和信号转导途径实现的。虽然氨基酸调控基因表达的研究已经成熟,但人们对真核细胞如何感应氨基酸的营养信号尚未了解透彻。对雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路及氨基酸介导通路上游作用机制的最新研究进展进行综述,为调控蛋白质合成达到最大化提供依据。     

亮氨酸对κ-酪蛋白合成的影响及相关信号通路的研究

本研究旨在探讨其他氨基酸缺乏条件下补充亮氨酸对奶牛乳腺上皮细胞κ-酪蛋白基因表达和蛋白合成以及细胞增殖的影响,并从mRNA水平探究mTOR信号通路介导的蛋白质合成的重要性。处理组1在对照组(稀释100倍的培养基)的基础上补充亮氨酸,处理组2在处理组1的基础上添加mTOR信号通路上游抑制剂,分别采用RT-qPCR技术和ELISA法测定基因的相对表达量和蛋白合成量,CCK-8法测定细胞增殖。结果表明:亮氨酸显著促进了κ-酪蛋白基因表达和蛋白合成(P<0.05),而添加抑制剂极显著降低了这种作用(P<0.01);各处理对蛋白质合成信号通路相关基因mTOR、S6K1、4EBP1、eIF4E、eEF2相对表达量均有一定影响;抑制剂能显著抑制细胞增殖(P<0.05)。结果提示,补充亮氨酸能显著促进κ-酪蛋白的合成,这可能与mTOR信号通路介导蛋白质合成有关,此外,mTOR信号通路也可调控奶牛乳腺上皮细胞的增殖。     

营养素和催乳激素通过哺乳动物雷帕霉素靶点调控乳蛋白的合成

研究结果表明,营养和内分泌系统影响奶牛乳腺内乳蛋白的翻译过程,但其分子机制还不是很清楚。因此,本试验旨在研究营养素和激素通过哺乳动物雷帕霉素(mTOR)信号路径对乳蛋白合成的影响。氨基酸混合物(AA)、能量底物(葡萄糖和醋酸盐)和激素混合物(皮质醇、胰岛素和催乳素)分别或混合添加到培养乳腺腺泡(泌乳奶牛乳腺中分离)的培养媒介中,同时测定乳蛋白合成和mTOR信号路径元件的磷酸化状态。结果表明,AA单独添加时比能量底物或激素混合物单独添加时,乳蛋白的合成提高50%。乳蛋白的合成不受葡萄糖或催乳素的影响。AA能刺激乳蛋白的合成,催乳素同时添加能够进一步增强乳蛋白的合成,但葡萄糖同时添加不能增强这种作用。催乳素能够诱导蛋白激酶B的磷酸化状态,并且AA或葡萄糖同时作为底物时能够增强这种磷酸化状态。AA和催乳素在刺激乳蛋白的合成和进一步提高乳蛋白合成的同时,也提高了mTOR底物(p70核糖体蛋白S6激酶±1、真核起始因子4E(eIF4E)结合蛋白-1(4E-BP1)和4E-BP1的分化异变体)的磷酸化状态。结果暗示营养素和激素可能通过mTOR信号路径调控乳蛋白的合成。     

骨骼肌卫星细胞增殖与成肌分化过程中关键信号通路的作用

骨骼肌卫星细胞被认为是成体骨骼肌细胞成肌分化的唯一干细胞来源,一般处于静息状态。在受刺激后,骨骼肌卫星细胞可通过关键信号通路活化、增殖并分化成为肌细胞,从而参与骨骼肌的形成及损伤修复。信号通路普遍的介入了骨骼肌卫星细胞增殖与分化的过程。其中如Wnt和mTOR信号通路通过级联放大调节卫星细胞活动;Notch以及P38 MAPK信号通路被认为与卫星细胞静息状态关系密切;JAK/STAT信号通路能在不同阶段引起卫星细胞不同特异性反应。这些信号通路相互联系、共同作用,进而影响骨骼肌卫星细胞的生长发育及修复能力。本文拟从Wnt、Notch、P38 MAPK、mTOR、JAK/STAT等关键信号通路对骨骼肌卫星细胞增殖与分化作用的相关研究进展进行综述,为进一步研究骨骼肌形成及肌肉发育相关疾病分子机制奠定基础。     

通过自噬调控细胞衰老的研究进展

自噬是真核细胞清除细胞内聚物及受损细胞器,进而维持细胞内稳态的一种自我保护机制。近年来的研究表明,自噬在细胞衰老的发生发展过程中扮演着重要角色。论文概述了细胞衰老的相关研究,如端粒变化、DNA甲基化改变、自噬等,细胞自噬的发展及形成过程,并进一步描述了自噬对细胞衰老的影响,细胞衰老与自噬共同调控通路中关键蛋白mTOR、SIRT1、p53的作用机制,以及通过雷帕霉素、白藜芦醇、亚精胺药物调控细胞自噬水平等方面的研究,以期为延缓细胞衰老相关研究提供参考。     

营养素和激素对乳蛋白合成过程中哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路调节作用的研究进展

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是一种非典型丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,是mTOR信号通路的重要分子。mTOR可整合氨基酸、能量和激素等多种细胞外信号,参与基因转录、蛋白质翻译等生物过程。本文总结了mTOR信号通路特点及信号途径,重点介绍了营养素(氨基酸、能量底物)和激素(主要是胰岛素)在乳蛋白合成过程中对mTOR信号通路的调节作用。     

催乳复合物、胰岛素样生长因子-Ⅰ对奶牛乳腺上皮细胞中AKT-1和mTOR表达的作用

信号转导分子AKT-1、mTOR对于乳腺上皮细胞中乳蛋白的转录和翻译至关重要,胰岛素、地塞米松和催乳素组成的催乳复合物(DIP)是包括AKT-1/mTOR在内的多种泌乳信号途径激活的必要条件。采用qRT-RCR和Western blotting分别检测不同培养时间点奶牛乳腺上皮细胞AKT-1、mTOR的mRNA和蛋白质水平表达情况,结果显示,在DIP培养条件下,AKT-1和mTOR表达量均上升。添加胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)后进一步促进了AKT-1 mRNA和蛋白质的表达;同时,mTOR mRNA和蛋白质水平的表达也增加,且均有显著差异(P<0.05),结果表明DIP存在时,IGF-Ⅰ上调AKT-1和mTOR的表达,增强了AKT/mTOR途径。