动物氨基酸转运载体的研究进展

氨基酸转运载体（AAT）是一类介导氨基酸从细胞外转运到细胞内的重要蛋白，也是一类能介导氨基酸相关的信号通路的重要营养物质感受分子，在机体的生长代谢、营养健康等方面具有重要作用。动物机体中存在多种类型的AAT，它们能感知机体内相关氨基酸水平的变化，介导细胞氨基酸感知信号通路——哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合体1（mTORC1）和一般性调控阻遏蛋白激酶2（GCN2）的激活，从而引起通路下游发挥作用。在不同组织细胞中，发挥主导作用的AAT存在差异，表明AAT具有组织特异性，同时，AAT也受多种因素的影响，比如动物机体本身、营养物质水平、激素水平等。作者主要从AAT的类型及转运机制、介导营养信号启动及对mTORC1通路和GCN通路的影响、在不同组织中的作用及AAT表达的调控4个方面进行综述，从宏观方面介绍了AAT，旨在为AAT的研究提供一些参考。     

动物氨基酸转运与感知系统研究进展

氨基酸转运载体既有转运活性,又可作为感受器发挥胞外氨基酸感知功能。细胞膜上的氨基酸转运载体,尤其是转运大中性氨基酸包括亮氨酸的转运载体,能够通过胞内营养信号通路,包括调控细胞生长的哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物1(mTORC1)通路以及被氨基酸饥饿所激活的一般性调控阻遏蛋白激酶(GCN)通路,调控细胞代谢。鉴于氨基酸转运载体的研究对动物营养学的重要性,本文对氨基酸转运载体的分类、氨基酸转运载体介导的氨基酸感知功能及氨基酸转运载体的组织特异性进行综述,以期更好的协助相关研究的发展。     

动物胃肠道氨基酸感应与转运

动物胃肠道中不同类型的内分泌细胞构成了"胃肠道内分泌系统"。饲粮中的蛋白质在动物胃肠道被分解为氨基酸后,能够被内分泌细胞膜上的氨基酸感应受体所识别,介导激素的分泌,调控胃肠道生理活动。位于肠上皮细胞的氨基酸转运载体通过哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物1(mTORC1)和一般性调控阻遏蛋白激酶2(GCN2)信号通路调控细胞氨基酸代谢。本文就动物胃肠道内分泌系统、氨基酸感应受体与转运载体以及氨基酸感知信号通路等方面研究进展进行综述。     

乳腺对氨基酸的摄取及其调控机制研究进展

乳蛋白是乳中重要的营养成分之一,超过90%的乳蛋白是乳腺利用从血液中摄取的氨基酸从头合成,因此在保证氨基酸充足供给的前提下,乳腺对氨基酸摄取率的高低是影响乳蛋白产量的关键因素。血液中的氨基酸不能自由扩散进出乳腺,需要由乳腺上皮细胞膜上特异的氨基酸转运载体(AAT)协助完成。而乳腺AAT活性受到营养物质和激素水平的调节,当乳腺感知到营养物质和激素水平变化的信号,能够通过激活或抑制以哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物1(mTORC1)和一般性调控阻遏蛋白激酶2(GCN2)为核心的2条信号通路的活性,进而影响AAT活性,调节乳腺对氨基酸的摄取。本文主要从乳腺AAT的分类和功能、影响乳腺摄取氨基酸的主要因素以及调控乳腺氨基酸摄取的信号通路机制3个方面作一综述,旨在从氨基酸摄取的角度为提高乳蛋白的合成提供参考。     

GCN2和mTORC1信号路径对动物机体氨基酸平衡的调节作用

氨基酸平衡对哺乳动物健康生长具有重要意义,而在维持机体氨基酸平衡的过程中,GCN2和mTORC1信号路径发挥着重要作用。GCN2路径能有效感应胞内氨基酸缺乏,而mTORC1路径则能对胞外氨基酸水平的变化做出响应。本文结合近年来有关GCN2和mTORC1的研究进展,阐述了氨基酸充足和氨基酸饥饿条件下,GCN2和mTORC1这两条信号路径的感应特点以及随后启动的相关应答机制,包括蛋白质合成、拒食行为、氨基酸转运体表达增加、氨基酸合成酶增加和自噬启动等。了解动物在不同的氨基酸营养状态下维持细胞内氨基酸平衡的这些调节机制,有助于人们更好的对动物进行氮营养调控,从而改善肠道健康。     

氨基酸调节哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合体1信号通路的分子机制

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合体1(mTORC1)信号通路能够感受一系列细胞内外环境因素的变化,如氨基酸浓度、能量水平、生长因子等进而调节细胞生长。氨基酸不仅是合成蛋白质的底物,也可作为信号分子激活mTORC1信号通路,促进蛋白质合成。溶酶体是氨基酸激活mTORC1信号通路过程中一个重要细胞器,mTORC1感应氨基酸的上游信号通路需要溶酶体相关蛋白及胞浆蛋白的参与完成。本文综述了氨基酸调节mTORC1信号通路的分子机制,为营养因子调控蛋白质合成的关键通路提供参考。     

葡萄糖感应机制与肠道内分泌调控的研究进展

动物肠道具有感应肠腔葡萄糖的功能,机体通过葡萄糖激酶(GCK)、味觉受体、葡萄糖转运蛋白GLUT2、mTORC1信号通路及AMPK等机制感应葡萄糖,影响肠道内分泌细胞(enteroendocrine cells,EECs)分泌激素,形成复杂的内分泌调控网络,调节机体营养物质代谢和采食行为等重要生理活动。文章综述了动物葡萄糖的感应机制及其对肠道内分泌调控的影响。     

谷氨酸吸收转运及对肠道发育影响的研究进展

谷氨酸作为肠上皮主要的能源物质,为肠黏膜生理功能的正常实现(包括营养物质的吸收转运和信号传导的进行以及黏膜上皮细胞的自身更新和高度有序结构的维持)供给能量。同时,其作为一种重要的信号分子和功能性氨基酸,可激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物1(mTORC1)信号通路,参与蛋白质合成,促进细胞增殖,增强肠道抗氧化能力,进而保护肠上皮结构和功能的完整性,促进肠道发育。本文就谷氨酸的吸收转运和代谢系统及其对mTORC1信号通路和动物肠道黏膜屏障功能的影响作一综述,旨在为谷氨酸功能的挖掘及调控动物肠道发育的生产应用提供参考。     

谷氨酸吸收转运及对肠道发育影响的研究进展北大核心CSCD

谷氨酸作为肠上皮主要的能源物质,为肠黏膜生理功能的正常实现(包括营养物质的吸收转运和信号传导的进行以及黏膜上皮细胞的自身更新和高度有序结构的维持)供给能量。同时,其作为一种重要的信号分子和功能性氨基酸,可激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物1(mTORC1)信号通路,参与蛋白质合成,促进细胞增殖,增强肠道抗氧化能力,进而保护肠上皮结构和功能的完整性,促进肠道发育。本文就谷氨酸的吸收转运和代谢系统及其对mTORC1信号通路和动物肠道黏膜屏障功能的影响作一综述,旨在为谷氨酸功能的挖掘及调控动物肠道发育的生产应用提供参考。     

小肽转运载体的生物学特征、影响因素及对肠道稳态的调控

小肽转运载体介导的小肽的吸收在促进动物的生长发育和提高动物生产性能中发挥着重要作用。肠道作为动物营养物质消化吸收的主要部位，肠道内环境的稳态对动物机体的健康和生长发育至关重要。由于小肽转运载体参与营养物质转运及调控肠道稳态与肠道炎症，所以肽转运蛋白成为了营养学、生理学、药理学上的研究焦点。本文就小肽转运载体的结构、转运机制、功能、表达及活性调控进行了综述，特别总结了小肽转运载体1在肠道炎症与调控肠道稳态中的作用。     

氨基酸感知与代谢调控的研究进展

氨基酸不仅是蛋白质和其他含氮化合物合成的重要前体,还参与体内主要代谢途径的调控。当氨基酸不足时,机体内多种机制参与调节体内平衡,包括快速停止蛋白质合成、增加氨基酸合成和转运,以及加强自噬作用。越来越多的学者证明氨基酸可作为信号分子参与细胞内信号传导过程,可以调节其他营养素如脂肪和能量的代谢,最终导致机体整体代谢的改变。本文主要综述细胞内氨基酸的营养感知与应答机制,涉及氨基酸应答(AAR)和雷帕霉素靶蛋白(TOR)2条信号转导通路,并探讨这2条信号通路对下游营养素代谢途径的调节。     

肠道蛋白质感应系统与肠道内分泌细胞调控研究进展

肠道上皮细胞的感应系统能够感应肠腔营养物质,影响肠道内分泌细胞(EECs)分泌脑肠肽,从而调节机体生理活动。机体对蛋白胨的感应主要通过小肽转运蛋白(Pep T1)和溶血磷脂酸受体5(LPAR5)发挥作用,对氨基酸的感应主要通过G蛋白偶联受体C家族6组a亚型受体(GPRC6A)、1型味觉受体1和3(T1R1/T1R3)以及雷帕霉素靶蛋白复合体1(m TORC1)信号通路发挥作用。文章对动物肠道蛋白质的感应机制及内分泌调控进行综述,旨在为同行提供参考。     

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。     

中枢神经系统整合外周信号调节采食量的分子机制

采食量是动物生产性能充分发挥的基石,其受多种因素的共同调节。胃肠调节肽、肥胖信号分子(瘦素和胰岛素)及营养物质等外周调节因子在采食量的调节中发挥重要的作用。中枢神经系统是采食量调节的关键。近年来对中枢神经系统调节采食量的分子机制认识越来越深入,已鉴定出一些关键信号转导通路及转录因子,其中哺乳动物下丘脑雷帕霉素靶蛋白(mTOR)通路、一般性调控阻遏蛋白激酶2(GCN2)介导的一般性氨基酸应答通路及叉头转录因子1(FoxO1)和信号转导与转录激活因子3(STAT3)在中枢的采食量调节中起着重要作用。本文在简要回顾采食量调节生理机制的基础上,主要对外周信号在中枢神经系统调节采食量分子机制的研究进展进行综述。     

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。     

昆虫氨基酸转运蛋白的分类与功能

氨基酸是一类在生物体内参与蛋白质合成、细胞生长调节等生理功能的重要小分子物质,也是一些重要生理活性物质的前体。氨基酸的跨膜转运受氨基酸转运蛋白的调节,氨基酸转运蛋白通常能够转运具有相似结构的多种氨基酸。昆虫的氨基酸转运蛋白可分为8个家族,在营养吸收、物质转运、神经系统调节、信号途径调控和病毒感染等方面具有多种重要功能。本文简要综述昆虫氨基酸转运蛋白的分类和功能,为家蚕和其他昆虫的生理及病理研究提供参考。     

奶牛乳腺氨基酸代谢利用及其信号通路

乳腺是奶牛乳汁合成的重要器官,乳腺内营养物质代谢与乳品质密切相关。乳蛋白作为乳中最重要的营养物质,一直受到研究者关注。氨基酸是乳蛋白合成的重要前体物,同时也是乳腺代谢途径的重要调控因子。乳腺内氨基酸代谢涉及诸多信号通路,对信号通路的深入研究可从细胞分子水平揭示乳合成调控机理,为奶牛乳腺内氨基酸代谢营养调控提供理论依据。本文针对奶牛乳腺氨基酸代谢及其涉及到的信号通路进行综述,并就其与营养的关联进行了阐述。     

脂肪和蛋白质代谢对肉品风味的影响

蛋白质和脂肪是机体代谢过程中重要的能量物质,也是人类食物重要的风味前体物质。机体通过酶、激素和信号分子的表达水平来调节物质代谢。不同性别动物肝组织脂肪酸含量和组成有所不同。肝和肌肉脂肪酸组成反映饲料脂肪酸组成。脂肪酸合成酶和激素敏感性脂肪酶是脂肪合成和分解的关键酶,生长激素/胰岛素样生长因子-I生长轴是动物体内重要的合成代谢调节系统,机体在细胞水平上通过雷帕霉素靶蛋白和氨基酸应答信号通路感知食物中的氨基酸含量、丰度和平衡性。核酸、蛋白质和脂肪的代谢产物肌苷酸、游离氨基酸和挥发性物质是肉品代表性风味物质。动物性别、饲料和饲喂模式等通过一系列生理途径影响营养物质的沉积和代谢,也影响肉品的滋味和风味。     

Toll样受体信号转导的负调控机制研究进展

Toll样受体(TLRs)为模式识别受体的一员,是介导天然免疫及病原体信号转导与细胞活化信号转导的重要跨膜信号传递受体。研究发现许多负向调节蛋白通过靶向TLRs信号通路的关键信号分子,干扰信号转导途径中连接复合体形成、泛素化降解信号通路中接头蛋白、转录调控等不同方式负向调控TLRs信号通路,及时抑制TLRs信号,维持机体的免疫平衡。论文就TLRs信号转导途径及其负调控机制进行了综述。     

脂肪酸移位酶CD36/SR-B2及其介导的长链脂肪酸跨膜转运

长链脂肪酸是维持机体正常代谢的重要营养素,其吸收、转运和代谢对动物的健康、生长和生产具有重要意义。近年来,研究发现一些脂肪酸转运蛋白介导长链脂肪酸的跨膜转运。脂肪酸移位酶CD36/SR-B2是一种整合膜蛋白,能特异性介导脂肪酸在多种细胞中的跨膜转运。本文对CD36/SR-B2的由来、亚细胞定位、功能调控及其介导的长链脂肪酸跨膜转运进行概述,探讨其对脂质代谢的调控机制。