目的·构建5-羟色胺化(serotonylation,5-HT化)修饰蛋白研究体系,为寻找和发现5-HT化修饰蛋白提供方法学基础。方法·基于癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库和基因型-组织表达(Genotype-Tissue Expression,GT...目的·构建5-羟色胺化(serotonylation,5-HT化)修饰蛋白研究体系,为寻找和发现5-HT化修饰蛋白提供方法学基础。方法·基于癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库和基因型-组织表达(Genotype-Tissue Expression,GTEx)数据库分析编码5-HT化修饰的关键酶的基因转谷氨酰胺酶2(transglutaminase 2,TGM2)和编码5-羟色胺转运体(serotonin transporter,SERT)的基因溶质载体家族6(solute carrier family 6,SLC6A4)在正常生理组织和肿瘤组织中的表达情况。利用5-羟色胺盐酸盐分步合成5-羟色胺衍生物5-PT(5-propargyltryptamide),并利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱1H-NMR、核磁共振碳谱13C-NMR和飞行时间质谱(TOF-MS)等手段进行分析和结构表征。通过流式细胞术检测5-PT在人胰腺癌细胞AsPC-1和小鼠免疫细胞[包括CD4^(+)T细胞、CD8^(+)T细胞以及髓系巨噬细胞(bone marrow derived macrophage,BMDM)]的胞内摄入情况。通过点击化学反应、免疫共沉淀以及质谱分析技术寻找和鉴定发生5-HT化修饰的蛋白,并进行京都基因和基因组数据库(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集分析。结果·生物信息学相关分析显示TGM2和SLC6A4在生物体内正常组织和肿瘤组织广泛存在。流式细胞术结果显示合成的5-PT可通过细胞表面的SERT摄取进入人胰腺癌细胞AsPC-1和小鼠免疫细胞(包括CD4^(+)T细胞、CD8^(+)T细胞以及BMDM)。质谱分析数据显示,在各个细胞蛋白的5-PT处理组都富集到了丰富的5-HT化修饰蛋白。KEGG富集分析显示这些蛋白参与糖酵解和氨基酸合成相关通路。结论·利用合成的5-PT成功构建了5-HT化修饰蛋白的研究体系,在不同的细胞中富集得到多个5-HT化修饰的蛋白,为研究蛋白的5-HT化修饰及其功能提供了相对简单高效的研究手段。展开更多
近年来,糖尿病患病率持续攀升,其中2型糖尿病(diabetes mellitus type 2,T2DM)最为常见,其主要特征为慢性低度炎症与胰岛素代谢紊乱。Toll样受体4(TLR4)是重要的模式识别受体,其活化后可通过核因子κB(NF-κB)通路引起促炎细胞因子的上...近年来,糖尿病患病率持续攀升,其中2型糖尿病(diabetes mellitus type 2,T2DM)最为常见,其主要特征为慢性低度炎症与胰岛素代谢紊乱。Toll样受体4(TLR4)是重要的模式识别受体,其活化后可通过核因子κB(NF-κB)通路引起促炎细胞因子的上调,介导T2DM的发生。外周5-羟色胺(5-HT)主要由肠道内定居的肠嗜铬(EC)细胞产生,其与胰岛素作用的重要靶组织肝脏、脂肪和骨骼肌细胞的5-HT受体(5-HTR)结合后,可影响糖异生、脂肪动员和白色脂肪组织褐变等过程,当外周5-HT水平升高时,可导致机体糖脂代谢紊乱,驱动T2DM发生发展。线粒体中5-HT在单胺氧化酶A(MAO-A)的作用下被降解失活并产生活性氧类(ROS),ROS过量聚积导致氧化应激反应发生,这可能也是T2DM进展的原因。血小板是血液中5-HT的主要储存场所,血小板表面TLR4信号的激活、细胞表面5-HT转运蛋白表达下降,会引起血清中5-HT增加,加速T2DM进程。因此,抑制TLR4并降低外周5-HT水平或可成为治疗T2DM的有效策略。本文聚焦外周5-HT的合成、运输和代谢,以及其在TLR4介导的T2DM中的作用机制,旨在为T2DM的临床诊断、治疗及评估提供新思路。展开更多
文摘目的·构建5-羟色胺化(serotonylation,5-HT化)修饰蛋白研究体系,为寻找和发现5-HT化修饰蛋白提供方法学基础。方法·基于癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库和基因型-组织表达(Genotype-Tissue Expression,GTEx)数据库分析编码5-HT化修饰的关键酶的基因转谷氨酰胺酶2(transglutaminase 2,TGM2)和编码5-羟色胺转运体(serotonin transporter,SERT)的基因溶质载体家族6(solute carrier family 6,SLC6A4)在正常生理组织和肿瘤组织中的表达情况。利用5-羟色胺盐酸盐分步合成5-羟色胺衍生物5-PT(5-propargyltryptamide),并利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱1H-NMR、核磁共振碳谱13C-NMR和飞行时间质谱(TOF-MS)等手段进行分析和结构表征。通过流式细胞术检测5-PT在人胰腺癌细胞AsPC-1和小鼠免疫细胞[包括CD4^(+)T细胞、CD8^(+)T细胞以及髓系巨噬细胞(bone marrow derived macrophage,BMDM)]的胞内摄入情况。通过点击化学反应、免疫共沉淀以及质谱分析技术寻找和鉴定发生5-HT化修饰的蛋白,并进行京都基因和基因组数据库(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集分析。结果·生物信息学相关分析显示TGM2和SLC6A4在生物体内正常组织和肿瘤组织广泛存在。流式细胞术结果显示合成的5-PT可通过细胞表面的SERT摄取进入人胰腺癌细胞AsPC-1和小鼠免疫细胞(包括CD4^(+)T细胞、CD8^(+)T细胞以及BMDM)。质谱分析数据显示,在各个细胞蛋白的5-PT处理组都富集到了丰富的5-HT化修饰蛋白。KEGG富集分析显示这些蛋白参与糖酵解和氨基酸合成相关通路。结论·利用合成的5-PT成功构建了5-HT化修饰蛋白的研究体系,在不同的细胞中富集得到多个5-HT化修饰的蛋白,为研究蛋白的5-HT化修饰及其功能提供了相对简单高效的研究手段。
文摘近年来,糖尿病患病率持续攀升,其中2型糖尿病(diabetes mellitus type 2,T2DM)最为常见,其主要特征为慢性低度炎症与胰岛素代谢紊乱。Toll样受体4(TLR4)是重要的模式识别受体,其活化后可通过核因子κB(NF-κB)通路引起促炎细胞因子的上调,介导T2DM的发生。外周5-羟色胺(5-HT)主要由肠道内定居的肠嗜铬(EC)细胞产生,其与胰岛素作用的重要靶组织肝脏、脂肪和骨骼肌细胞的5-HT受体(5-HTR)结合后,可影响糖异生、脂肪动员和白色脂肪组织褐变等过程,当外周5-HT水平升高时,可导致机体糖脂代谢紊乱,驱动T2DM发生发展。线粒体中5-HT在单胺氧化酶A(MAO-A)的作用下被降解失活并产生活性氧类(ROS),ROS过量聚积导致氧化应激反应发生,这可能也是T2DM进展的原因。血小板是血液中5-HT的主要储存场所,血小板表面TLR4信号的激活、细胞表面5-HT转运蛋白表达下降,会引起血清中5-HT增加,加速T2DM进程。因此,抑制TLR4并降低外周5-HT水平或可成为治疗T2DM的有效策略。本文聚焦外周5-HT的合成、运输和代谢,以及其在TLR4介导的T2DM中的作用机制,旨在为T2DM的临床诊断、治疗及评估提供新思路。
