伍一军研究组最新文章获得关键信号新调控机制

　　

生物通报道：来自中科院动物研究所的研究人员发现了cAMP/PKA信号对神经病靶酯酶的调节作用，这说明cAMP/PKA信号系统可以促进NTE蛋白的表达并增加细胞内GPC的含量。这一研究成果公布在Pharmacological Research杂志上。

领导这一研究的是动物研究所伍一军研究员，其多年来一直开展化学杀虫剂与生物大分子的相互作用机理及环境毒理学的研究，先后开展了对一些重要杀虫药剂和神经毒剂的毒性机理的研究，在分子毒理学研究方面取得了具有较高学术价值的研究成果。

神经病靶酯酶（neuropathy target esterase，NTE）是在研究有机磷化合物（OP）引发人和敏感动物出现有机磷诱发的迟发性退行性病变（OP-induced delayed neuropathy，OPIDN）时发现的。OPIDN发生时，由于脊髓和周围神经的长轴突退变而导致下肢麻痹甚至瘫痪。有研究显示，NTE的抑制和老化被认为是OPIDN发生的前提条件。NTE是存在于内质网上的具有磷脂酶B催化活性的膜蛋白，在胚胎发育和神经发育中扮演着重要的角色。NTE蛋白的N端存在3个可与cAMP结合的调节域，意味着NTE可能受cAMP的调节。

在这篇文章中，研究人员证实，虽然cAMP不能改变外源性NTE在细胞中的活性和蛋白表达水平；但增加cAMP可以增加细胞中内源性NTE酶活性，同时，NTE蛋白表达水平及mRNA水平也相应增加；相反，如果降低cAMP水平，可导致细胞内源性NTE酶活性以及NTE蛋白表达水平与mRNA水平的降低。

然而，用蛋白合成抑制剂环几亚酰胺（cycloheximide）抑制NTE蛋白合成以后，无论cAMP增加或降低对细胞内NTE活性都没有影响；抑制细胞内PKA活性后细胞内NTE酶活性、NTE蛋白及mRNA的表达明显降低；在PKA活性被抑制后，再增加细胞内cAMP的含量则检测不出细胞内NTE酯酶活性、NTE蛋白及mRNA表达的增加；此外，细胞内cAMP增加可以促进甘油磷酸胆碱（GPC）含量的增加，而cAMP含量的降低和PKA活性抑制可以降低细胞内GPC的含量；同时还发现，无论cAMP含量增加或降低还是PKA活性增加或降低都不能改变细胞内卵磷脂（PC）的含量。这些结果表明，cAMP/PKA信号系统可以促进NTE蛋白的表达并增加细胞内GPC的含量。

（生物通：万纹）

原文摘要：

Chen JX, Long DX, Hou WY, Li W, Wu YJ*. (2010) Regulation of neuropathy target esterase by the cAMP/protein kinase A signal. Pharmacolgical Research, 62, 259-264

作者简介：

伍一军

安徽桐城人,博士,佐治亚医学院分子医学与遗传学系基因调控专业博士后。现为中科院动物研究所分子毒理学研究组组长，中科院动物研究所研究员，中科院研究生院兼职教授，博士研究生导师。

分子毒理学研究组多年来一直开展化学杀虫剂与生物大分子的相互作用机理及环境毒理学的研究。承担了国家攻关项目、中国科学院重点项目、国家自然科学基金项目、中科院生物特别支持项目、中科院知识创新项目和国际合作项目，并承担中科院创新重大项目和国家863专题项目以及科技部科技支撑项目和863探索项目。先后开展了对一些重要杀虫药剂和神经毒剂的毒性机理的研究，例如：就溴氰菊酯对脑蛋白质磷酸化的影响开展研究，以了解拟除虫菊酯类杀虫剂的神经毒理机制；对有机磷杀虫剂和其他有机磷制剂引起的迟发性神经毒性（ OPIDN ）问题开展研究，探索此类毒剂的神经毒性的分子机制；对生物体中重要的代谢酶系 —— 细胞色素P450酶系的结构、功能开展研究，为这类酶系在农业和环境中的应用打下基础；对杀虫剂和其它农药使用后的转归开展研究，为农产品及其环境的安全性评价提供依据。在这些研究领域，分子毒理学研究组已经取得了具有较高学术价值的研究成果，特别是针对OPIDN的研究，跻身该领域国际前沿。业已发现，有机磷杀虫剂引起OPIDN的主要靶标蛋白－神经毒性酯酶（NTE）并非神经细胞分化所必需，但却在神经生长发育过程中起着重要的辅助作用。NTE的过表达可以引起细胞周期阻滞。NTE蛋白可通过泛素蛋白酶体途径降解，也可通过溶酶体途径降解，前者与NTE蛋白的调节域(R-)有关；而后者则与NTE的跨膜结构域和调节域(R-)有关。这些研究成果对于了解NTE的生理功能及其在OPIDN中的作用具有重要的意义。

本研究组先后申请国家发明专利2项，编著出版学术著作2部，在国际核心学术刊物上发表研究论文数十篇。建立了经过中华人民共和国农业部认证的农药残留分析检测实验室。截至2007年底，分子毒理学研究组已培养研究生15人，其中博士研究生8人，硕士研究生7人；现在读研究生8人，已毕业7人。

目前，分子毒理学研究组最感兴趣的研究方向是：(1)有机磷神经毒性的分子机理：NTE的生理功能及其代谢调节；(2)神经毒性杀虫剂与神经毒性化学物对人畜健康危害的控制以及昆虫与其他生物对杀虫药剂耐受性的机理。(3)环境中有毒物的检测及消解：残留农药的非常规检测技术及利用生物工程技术降解残留农药的环境安全问题。