最新研究成果 | 沙巴体育投注官网陈立功课题组应邀发表多篇综述文章阐述转运蛋白重要生理和药理功能
    近期,沙巴体育投注官网陈立功课题组受邀发表多篇综述文章阐述转运蛋白重要生理和药理功能,有力推动了转运蛋白研究领域的发展。其中多个文章被评为优秀影响力论文 ( High Impact Paper)和入选ESI高影响力论文,现将部分文章介绍如下:
    1. 沙巴体育投注官网已毕业博士生宋文欣作为第一作者在《药学学报》(Acta Pharmaceutica Sinica B )上发表题为“免疫细胞中的溶质载体转运蛋白是重要的代谢门控”(Solute carrier transporters: the metabolic gatekeepers of immune cells)的综述文章,入选2021年APSB优秀影响力论文 (2021 APSB High Impact Paper)。溶质载体 (SLC) 转运蛋白具有许多重要的生理功能,包括在免疫系统中协调复杂的信号来支持不同免疫细胞的增殖、分化和效应功能以起到应对肿瘤或者外来感染的保护作用。这些转运蛋白被发现通过调节不同的代谢途径和不同代谢物的平衡水平来调节淋巴细胞信号传导。GLUT1 和 GLUT3 介导的葡萄糖的摄取增加能维持 T 细胞活化并促进其分化。在进入炎症部位后CD4+ 和 CD8+ T 细胞亚群分别通过 SLC15A2 和 MCT1 (SLC16A1) 内化高浓度的外乳酸。SLC1A5 或 SLC38A1 共转运极化的谷氨酰胺和通过 SLC7A5-SLC3A2 复合物(也称为 CD98)交换的亮氨酸能通过直接和间接机制促进 mTORC1 的激活,从而调节 T 细胞代谢和 Th1 和 Th17 亚群的细胞分化(图1)。在这篇综述中,我们总结了免疫细胞中重要的葡萄糖转运蛋白、氨基酸转运蛋白和金属离子转运蛋白的底物和功能,它们对于免疫细胞在病理条件下的稳态至关重要。

图1.T细胞活化过程中转运蛋白的作用。
研究链接:
1. Solute carrier transporters: the metabolic gatekeepers of immune cells
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211383519309360?via%3Dihub
 
    2. 沙巴体育投注官网2019级博士生胡诚亮作为第一作者在《亚洲药学科学》(Asian Journal of Pharmaceutical Sciences )上发表题为“大脑中溶质载体转运蛋白生理和药理功能”(The solute carrier transporters and the brain: Physiological and pharmacological implications)的综述文章,该文章作为封面文章入选我校ESI高影响力论文。转运蛋白参与众多脑内生理过程,如能量代谢、谷氨酸/γ氨基丁酸-谷氨酰胺循环(图2)、血脑屏障功能的维持。转运蛋白还参与大脑疾病的进程,如癫痫、阿尔茨海默症、帕金森病、自闭症等。另外,调控转运蛋白的功能可以辅助药物在大脑的运输过程,促进药物更好的进入血脑屏障以及转入靶细胞。因此,转运蛋白在脑内的作用和调控受到越来越多研究人员的关注。截止到目前,已确认287个转运蛋白基因在脑内表达,其中71个转运蛋白基因突变与疾病的发生发展相关。我们总结了脑内转运蛋白的底物和功能以及和疾病的联系,并讨论了转运蛋白作为作药物靶点的潜在应用。

图2. 谷氨酸/γ氨基丁酸-谷氨酰胺循环中转运蛋白的作用。
研究链接:
2. The solute carrier transporters and the brain: Physiological and pharmacological implications
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1818087619309079?via%3Dihub 
 
    3. 沙巴体育投注官网2021级博士生盛琳琳和已毕业硕士生罗琪为共同第一作者在美国药理学和实验治疗学会官方杂志《药物代谢与处置》(Drug Metabolism and Disposition)特刊《新时代的转运蛋白科学》(New Era of Transporter Science)上发表题为“炎症和自身免疫中的氨基酸溶质载体转运蛋白”(Amino Acid Solute Carrier Transporters in Inflammation and Autoimmunity) 的综述文章。溶质载体 (SLC) 是一组膜通道,可以运输氨基酸、蛋白质、营养物质和神经递质的组成部分。在这篇综述中,我们总结了 SLC 氨基酸转运蛋白与炎症和免疫反应之间的联系,特别是 SLC1 家族成员和 SLC7 成员。谷氨酸转运蛋白 SLC1A1、SLC1A2 和 SLC1A3主要在大脑中表达,它们有助于防止谷氨酸兴奋性毒性,对多发性硬化症等中枢神经系统 (CNS) 疾病有重要的作用(图3)。阳离子氨基酸转运蛋白 SLC7A1 (CAT1) 是 T 细胞重要的精氨酸转运蛋白, SLC7A2 (CAT2) 对先天免疫至关重要。SLC 氨基酸转运蛋白与炎症和自身免疫之间的联系有助于更好地去了解疾病的潜在机制并提供新的潜在治疗途径。

图3. SLC1A1, SLC1A2和SLC1A3在CNS中的作用。
研究链接:
3. Amino Acid Solute Carrier Transporters in Inflammation and Autoimmunity
https://dmd.aspetjournals.org/content/early/2022/02/12/dmd.121.000705 
 
    4. 沙巴体育投注官网2020级博士生赵靖宇和王亚棋共同第一作者在《肿瘤学前沿》(Frontiers in Oncology)杂志上发表题为“恶性脑肿瘤中的铁转运蛋白和铁死亡”(Iron transporters and ferroptosis in malignant brain tumors)的综述文章。恶性脑瘤约占全身恶性肿瘤的1.5%,但患者的生存率相对较低,尤其是小儿脑瘤的死亡率居所有儿童恶性肿瘤的第一位。铁是人体许多生物过程中必不可少的微量元素,而铁转运蛋白在铁的吸收和运输中起着至关重要的作用。铁死亡是一种铁依赖性的非凋亡细胞死亡形式,主要是铁代谢中脂质过氧化物和活性氧(ROS)的过度积累所导致的。越来越多的研究表明诱导肿瘤细胞铁死亡是一种潜在的治疗策略(图4)。这篇综述总结了铁转运蛋白在生理条件下的功能以及铁死亡相关转运蛋白在恶性脑肿瘤中的作用,介绍了目前通过诱导铁死亡治疗恶性脑肿瘤的研究进展,并讨论了铁转运蛋白作为恶性脑肿瘤潜在靶点的治疗策略。

图4. 铁死亡相关转运蛋白在三种恶性脑肿瘤细胞中的作用。
研究链接:
4. Iron transporters and ferroptosis in malignant brain tumors
http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fonc.2022.861834/full?&utm_source=Email_to_authors_&utm_medium=Email&utm_content=T1_11.5e1_author&utm_campaign=Email_publication&field=&journalName=Frontiers_in_Oncology&id=861834 
 
    5. 沙巴体育投注官网已出站博士后张勇和硕士生张玉萍共同第一作者在《 分子细胞生物学杂志》(Journal of Molecular and Cell Biology)杂志上发表题为“溶质转运蛋白在营养素和代谢物感应、调节及药物研发中的作用”(The SLC transporter in nutrient and metabolic sensing, regulation, and drug development)的综述文章。溶质转运蛋白(SLC)在二型糖尿病、高血压、哮喘、痛风、慢性肾病和老年痴呆等慢性病中均存在不同风险基因,SLC可以转运许多生命活动过程中必不可少的糖类、氨基酸、金属离子、维生素和代谢分子,在疾病的发生发展中起着至关重要的作用(图5)。庞大的SLC家族在不同器官可以转运各自的底物,决定了不同器官疾病的发生,而且转运模式具有多样性。同一家族具有相类似的转运底物,个别又能转运独有的特殊底物。此外SLC蛋白不仅可以转运营养素和代谢物,还可以转运药物分子。越来越多的研究显示SLC是慢性病重要的药物靶点。这篇综述总结了SLC转运蛋白是人类慢性疾病中的风险基因以及转运体在相关疾病中的功能,介绍了目前不同的转运模式,并讨论了SLC转运蛋白作为已开发药物和新药靶点的发展前景。

图5. 典型SLC转运蛋白的转运模式与转运底物。
研究链接:
5. The SLC transporter in nutrient and metabolic sensing, regulation, and drug development
https://academic.oup.com/jmcb/article/11/1/1/5101433?login=false 
 
    上述研究分别发表在《细胞生物学进展》(Trends in Cell Biology) ,《药学学报》( Acta Pharmaceutica Sinica B),《蛋白与细胞》(Protein & Cell),《临床和转化医学》(Clinical and Translational Medicine),《 亚洲药学科学》(Asian Journal of Pharmaceutical Sciences),《 分子细胞生物学杂志》(Journal of Molecular and Cell Biology),《 药物代谢和处置》(Drug Metabolism and Disposition),《 肿瘤学前沿》(Frontiers in Oncology)和《中国科学.生命科学》(SCIENCE CHINA Life Sciences)等知名杂志。
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