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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 109 毫秒
1.
本文基于Hill 动力学与 Michaelis-Menten 方程,建立理论模型研究肝癌(HCC)进展过程的微环境中,糖原合酶激酶3(GSK3)介导的胰岛素对糖原代谢的抑制调节,以及 P53 蛋白恢复调节糖原代谢异常的作用。分析了胰岛素激活 AKT 激酶影响 GYS2 磷酸化/去磷酸化转变的昼夜节律性,以及 P53 通过抑制 AKT,对 GYS2 磷酸化/去磷酸化转变的昼夜节律性异常的调节恢复特性。研究发现,胰岛素激活并提升 AKT 的表达水平,经过 AKT 的催化作用,GSK3 的表达被抑制减弱,进而增强了 GYS2 的磷酸化和失活。在胰岛素浓度较低的情况下,GYS2 去磷酸化激活的昼夜节律性会被改变,进而改变了 GYS2 昼夜节律的合成规律。在较高胰岛素浓度条件下,去磷酸化的 GYS2(dGYS2) 随时间演变的周期振荡性会被极大地改变,GYS2 昼夜节律的合成规律被破坏。改变 P53 的表达水平,我们发现,P53 对较低和较高胰岛素浓度条件下 dGYS2 异常的昼夜节律演化性,有明显的调节恢复作用。通过 P53 的调节,dGYS 随时间演化异常紊乱的昼夜节律性被还原,GYS2 恢复昼夜节律的合成。理论结果符合实验,并进一步分析了 GSK3 介导的胰岛素调节 GYS2 磷酸化/去磷酸化转变的昼夜节律性的调节机理,以及 P53 对GYS2 磷酸化/去磷酸化转变异常的调节恢复特性,进而揭示了 HCC 发生发展的一种致癌、抑癌机理,可为设计阻断致癌转变的通路治疗方案提供理论依据。  相似文献   

2.
本文基于 Hill 动力学与 Michaelis-Menten 方程,建立理论模型研究糖原合酶2 (GYS2) 与 p53 蛋白抑制乙肝病毒(HBV)相关的肝癌进展。理论模型考虑乙肝病毒x蛋白 (HBx)、组蛋白脱乙酰基酶1 (HDAC1)与乙酰化的p53(p53AC) 结合形成复合体,抑制GYS2 表达,以及GYS2通过调控增强稳态 p53(Sp53) 表达,进而抑制肝癌(HCC)的发生发展。研究发现,GYS2 灵敏地调控 Sp53 表达上调,从而使得未乙酰化的Sp53(FSp53) 表达提升,抑制 HCC 的发生发展。部分 Sp53 经过 p300 蛋白乙酰化后与 HBx、 HDAC1 结合形成复合体,通过负反馈抑制 GYS2表达。通过考察不同浓度 HBx 条件下 GYS2 与 FSp53 的动力学特性,我们发现,较高浓度的 HBx 减弱了 GYS2 表达,进而弱化了下游 FSp53 的表达水平。另外,p300 与部分 Sp53 结合,也在一程度上调低了 FSp53 的表达水平,减弱了 FSp53 对 HCC 的抑制程度,从而促进了HCC 发生发展。理论结果符合实验,并进一步揭示 GYS2 与 p53调控的 HCC 的抑癌机理,可为设计阻断乙型肝炎向 HCC 转变通路的治疗方案提供理论依据。  相似文献   

3.
本文基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究乙型肝炎病毒(HBx)通过与环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)相互作用促进肝癌(HCC)发生发展的一种物理机制.理论模型考虑HBx-CPAP (中心体P4.1相关蛋白)-AKT(蛋白激酶B)-GSK3(糖原合成酶激酶3)-P53通路信号传导特性.研究发现,CREB对HBx有扩增效应,较高浓度的CREB使得P53抑癌功能下降,并促使炎性因子(NF-κB)呈现出二次增长,为HBx诱发HCC提供了炎性微环境. CREB还会调控AKT呈现二次增长,影响细胞糖原代谢,在一定程度上促使了HCC的发生发展.理论结果符合实验,进一步揭示了HBx通过与CREB相互作用促进HCC发生发展的一种物理机制,可为设计阻断肝炎向肝癌转变通路的治疗方案提供理论依据.  相似文献   

4.
张丽娟  晏世伟  卓益忠 《物理学报》2007,56(4):2442-2447
最新实验结果表明,在受到各种辐射而引起DNA损伤后,在单体细胞和群体细胞情况下,细胞中的p53蛋白浓度表现为非衰减振荡和衰减振荡两种不同的动力学行为.通过研究p53-Mdm2负反馈回路的非线性动力学行为,分析了各种(特别是DNA损伤、p53和 Mdm2蛋白浓度三者之间)动力学关系,提出了一个能同时描述这两种不同动力学行为的非线性模型. 关键词: p53-Mdm2负反馈回路 非衰减振荡和衰减振荡 非线性动力学模型  相似文献   

5.
基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究发状分裂相关增强子1(hairy and enhancer of split 1,Hes1)调控蛋白激酶B (Protein Kinase B,AKT)-鼠双微体2 (Murine Double Minute2,MDM2)-抗癌基因p53(p53)-第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源的基因(Phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten,PTEN)通路的一种物理机制.研究发现,Hes1通过与PTEN结合抑制PTEN表达,并调控AKT信号.表明了Hes1蛋白的合成,以及Hes1与PTEN相互作用调控AKTMDM2-p53-PTEN通路信号,将会有效地控制细胞结果 . Hes1作为AKT-MDM2-p53-PTEN信号通路中上游调节的重要因素,还可以在一定程度上通过影响p53蛋白功能,改变p53对肿瘤的抑制性.理论结果可用于预测Notch通路信号异常诱导的致癌性,并进一步揭示了Notch信号通路影响细胞AKT-MDM2-p53-PTEN通路的激活...  相似文献   

6.
周期扰动位相对化学振荡的调制效应   总被引:2,自引:0,他引:2  
吕翎  李钢 《化学物理学报》2003,16(3):193-196
由Rossler反应系统的理论模型出发 ,构造一种具有外部周期扰动的新动力学系统 ,并采用逆算符法和数值分析法研究该系统的振荡态在周期扰动调制下的动力学行为 .结果表明 ,在周期扰动的调制下 ,系统的状态由单周期振荡态 ( 1p)变为周期 2 ( 2p)、周期 4( 4p)等多周期振荡态以及混沌态 .扰动位相是系统呈现上述多种演化模式的控制参数 ,在扰动位相不同的数值区间 ,系统呈现的演化模式不同 ,而且扰动位相数值的微小改变 ,还影响每种演化模式的内部结构  相似文献   

7.
基于Hill动力学结合Michaelis-Menten方程,本文建立理论模型研究内质网定位的蛋白Nogo-B与冠状动脉疾病相关连接蛋白JCAD诱导肝癌(HCC)基因激活.理论模型考虑:(1) Nogo-B诱导oxidized low density lipoprotein (oxLDL)蛋白降解,降解的oxLDL(DoxLDL)通过促进Lysopho-sphatidic acid (LPA)合成而激活HCC基因表达;(2) JCAD与large tumor suppressor homolog 2 (LATS2)激酶相互作用调节Yes-associated protein (YAP)蛋白磷酸化,进而激活Hippo信号通路中与肿瘤形成相关的增殖因子,导致HCC的发生发展.研究发现,oxLDL在很短的时间内降解,DoxLDL会很快激活下游级联通路信号(Lysophosphatidylcholine (LPC)、autotaxin(ATX)、LPA等),在很大程度上提升了Hippo信号通路中YAP的活性,进而激活下游癌基因(connective tissue growth factor (C...  相似文献   

8.
在本文基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究VPRBP蛋白与Abl激酶诱发、抑制前列腺癌的一种物理机制.研究发现,DNA损伤使得ATM(共济失调毛细血管扩张症突变)很快激活,并激活上调p53蛋白表达,DNA损伤的后续破坏会在很大程度上通过p53表达上调而被抑制. VPRBP通过上调MDM2蛋白的激活水平,使得p53表达水平异常,进而无法正常抑制前列腺癌的发生发展.通过考察Abl在前列腺癌进程中的作用发现,Abl使得AKT的表达水平下调,由于Abl对AKT的抑制作用,致使在AKT信号通路中MDM2表达水平受到抑制,进而稳定p53表达.由此表明了,过少的Abl对AKT的抑制程度减弱,不仅使得细胞代谢出现紊乱,而且还会促使p53正常的周期表达水平异常,对DNA损伤诱发的肿瘤抑制性减弱,进而促进前列腺癌的发生发展.基于本文模型,可以预测VPRBP与Abl作为诱发、抑制前列腺癌的调节剂对现有和潜在的抗癌治疗较为敏感. VPRBP与Abl在诱发、抑制前列腺癌过程中的时滞效应,导致信号通路中p53与PTEN蓄积量增多、AKT蓄积量减少,以及Plk1周期振荡相位转移...  相似文献   

9.
哺乳动物昼夜节律系统对不同光谱组成敏感性不同。时差光照模式可导致昼夜节律紊乱进而增加患代谢性疾病的风险。然而,光谱组成是否影响时差光照模式的代谢效应尚不明确。采用昼夜节律系统敏感性显著不同的窄带LED光照(蓝光和红光波段)和宽带LED白光,分析光谱组成对时差光照模式下小鼠糖脂代谢功能的影响,并与正常光照模式进行比较。光照强度均采用120μW·cm-2。结果显示白光时差组小鼠体重增加最多。红光时差组小鼠出现严重脂质代谢紊乱,并伴有肝功能受损。白光下时差光照会显著降低葡萄糖耐量和胰岛素敏感性,而红光和蓝光能阻碍时差光照引起空腹血糖升高。研究表明调整光谱组成可能改善时差光照模式对糖脂代谢的不良影响。  相似文献   

10.
本文基于质量作用动力学与Michaelis-Menten方程建立理论模型,研究胰岛素异常积累诱发转移性致癌通路激活特性.理论模型考虑胰岛素通过激活PI3K-AKT-mTOR信号传导途径调控AKT-MDM2-P53-PTEN信号通路,以及胰岛素异常积累诱发JAK2/STAT5转移性致癌通路信号激活特性.研究发现,在JAK2/STAT5通路信号传导过程中,酪氨酸磷酸化的STAT5单体迅速转化为STAT5二聚体.随着异常胰岛素积累的增加,磷酸化的STAT5二聚体、酪氨酸磷酸化STAT5二聚体表达水平进一步提升.由此表明了,异常胰岛素积累诱发JAK2/STAT5转移性致癌通路激活.胰岛素异常积累通过直接提升JAK2的表达,导致了AKT的表达异常升高,致使细胞糖原代谢紊乱,P53蛋白抑癌作用降低,促进的癌症的发生发展. miR-378作为非常重要的抑癌因子,在JAK2/STAT5转移性致癌信号通路信号作用下,miR-378的抑癌效应被明显削弱,由此也表明了转移性癌症的复杂性.通过分析模型中各参数的敏感性,确定了JAK2/STAT5信号通路创设致癌微环境的灵敏性.本文理论结果符合实验理论观测,可为...  相似文献   

11.
Accumulating evidence indicates that ERK MAP kinase signaling plays an important role in the regulation of the circadian clock, especially in the clock-resetting mechanism in the suprachiasmatic nucleus (SCN) in mammals. Previous studies have also shown that ERK phosphorylation exhibits diurnal variation in the SCN. However, little is known about circadian regulation of ERK signaling in peripheral tissues. Here we show that the activity of Ras/ERK signaling exhibits circadian rhythms in mouse liver. We demonstrate that Ras activation, MEK phosphorylation, and ERK phosphorylation oscillate in a circadian manner. As the oscillation of ERK phosphorylation is lost in Cry1/Cry2 double-knockout mice, Ras/ERK signaling should be under the control of the circadian clock. Furthermore, expression of MAP kinase phosphatase-1 (Mkp-1) shows diurnal changes in liver. These results indicate that Ras/ERK signaling is strictly regulated by the circadian clock in liver, and suggest that the circadian oscillation of the activities of Ras, MEK, and ERK may regulate diurnal variation of liver function and/or homeostasis.  相似文献   

12.
The tumor suppressor p53 mediates the cellular response to various stresses. It was experimentally shown that the concentration of p53 can show oscillations with short or long periods upon DNA damage. The underlying mechanism for this phenomenon is still not fully understood. Here, we construct a network model comprising the ATM-p53-Wip1 and p53-Mdm2 negative feedback loops and ATM autoactivation. We recapitulate the typical features of p53 oscillations including p53 birhythmicity. We show the dependence of p53 birhythmicity on various factors such as the phosphorylation status of ATM. We also perform stochastic simulation and find the noise-induced transitions between two modes of p53 oscillation,which increases the p53 variability in both the amplitude and period. These results suggest that p53 birhythmicity enhances the responsiveness of p53 network, which may facilitate its tumor suppressive function.  相似文献   

13.
毕远宏  杨卓琴  何小燕 《物理学报》2016,65(2):28701-028701
肿瘤抑制蛋白p53的动力学在一定程度上可以决定DNA损伤后的细胞命运.p53的动力学行为与p53信号通路中p53-Mdm2振子模块密切相关.然而,p53的负调控子Mdm2的生成速率的增加使其在一些癌细胞中过表达.因此探讨Mdm2生成速率对p53动力学的影响有重要意义.同时,PDCD5作为p53的激活子也调控p53的表达.因此,本文针对PDCD5调控的p53-Mdm2振子模型,通过分岔分析获得了Mdm2生成速率所调控的p53的单稳态、振荡以及单稳态与振荡共存的动力学行为,且稳定性通过能量面进行了分析.此外,噪声强度对p53动力学的稳定性有重要的影响.因此,针对p53的振荡行为,探讨了噪声强度对势垒高度和周期的影响.本文所获得的结果对理解DNA损伤后的p53信号通路调控起到一定的指导作用.  相似文献   

14.
We have demonstrated that in rats activities of various enzymes related to gluconeogenesis and amino acid metabolism show circadian rhythms. Based on these results, we have explored the molecular mechanisms underlying circadian oscillation and phase response to light of the master clock located in the dorsomedial subdivision of the suprachiasmatic nucleus (SCN) and found various proteins closely related to phase response such as BIT/SHPS-1 and those of circadian oscillation, some of which are involved in protein-tyrosine phosphorylation.On the other hand, we have presented several lines of evidence that the ventrolateral subdivision of the SCN includes not only the control center of energy supply to the brain, but also that of homeostasis such as blood glucose, blood pressure, water balance, and body temperature. We have also shown that besides these functions, the latter subdivision is involved in the regulations of hormone secretions such as insulin, glucagon, corticosterone and vasopressin. It has been also shown by electrophysiological means that light exposure to rat eye enhances sympathetic nerve activity, whereas it depresses parasympathetic nerve activity. Thus, environmental light is implicated not only in the phase-shift through the retinohypthalamic tract (RHT), but also control of autonomic nerve activities through the RHT, It is also discussed in this review how the two divisions are interconnected and how environmental light is involved in this interconnection.  相似文献   

15.
夏俊峰  贾亚 《中国物理 B》2010,19(4):40506-040506
Taking the interaction between a DNA damage repair module,an ATM module,and a P53-MDM2 oscillation module into account,this paper presents a mathematical model of a P53 oscillation network triggered by a DNA damage signal in individual cells.The effects of the DNA damage signal and the delay time of P53-induced MDM2 expression on the behaviours of the P53 oscillation network are studied.In the oscillatory state of the P53-MDM2 oscillator,it is found that the pulse number of P53-P oscillation increases with the increase of the initial DNA damage signal,whereas the amplitude and the period of P53-P oscillation are fixed for different initial DNA damage signals,and the period numbers of P53-P oscillations decrease with the increase of time delay of MDM2 expression induced by P53.These theoretical predictions are consistent with previous experimental results.The combined negative feedback of P53-MDM2 with the time delay of P53-induced MDM2 expression causes oscillation behaviour in the P53 network.  相似文献   

16.
周晓明  陈亮  曾伟森  周犇 《发光学报》2018,39(7):1008-1015
针对光生物效应重要性及复杂性问题,提出一种生物节律因子的调光计算方法。给定三通道LED工作在额定条件下的光谱分布就能够实现任意比例的混合光源的照度、相关色温、节律因子的便捷计算。实验选用三种色温白光LED组成三通道光源,基于脉冲宽度调制(PWM)原理进行三通道分时调光。在某一照明测试空间距离下,先测得单通道独立工作时的光谱分布,并通过调光计算方法得到三通道在任意比例下混合光源的理论照度、相关色温、节律因子;再测得三通道光源在不同混合比例下的实际照度、相关色温与节律因子。然后将理论与实际计算所得的照度、相关色温、节律因子进行比较,并分析误差。实验结果表明,照度、相关色温、节律因子的多条拟合直线与调光计算式所描述直线的斜率差异分别在6%、2%、3%以下,截距差异分别在2%、5%、3%以下。用显著性差异检验来检验实际节律因子与理论计算所得节律因子的正态分布特性,结果显示并无明显差异,表明在给定各LED光源光谱分布的情况下,调光计算方法不用通过测量混合光源光谱分布,便能快速有效地计算出混合光源照度、相关色温、节律因子。  相似文献   

17.
The effect of delay, nonlinearity and noise on oscillatory motion is of permanent interest for theoretical and experimental research. Here we explore a negative feedback loop between p53 and Mdm2 with a time delay, which is a key circuit in the response of cells to damage. This circuit shows noisy sustained oscillations in individual human cells following DNA damage, and damped oscillations at the cell population level. We demonstrate the effect of delay on the oscillation, and the correlation in time course. In a multi-species system, the events at different time points which span a time delay are coupled even when the delay is large compared with the other characteristic times of the system. We also clarify that the dynamics at the single-cell level appears to be coherent resonance, and the origin of the damped oscillation at the macroscopic level out of the sustained ones at the single-cell level can be ascribed to the dephasing process which is induced by the interplay between nonlinearity and noise. The findings are consistent with experimental observations and advance our understanding of the dynamics of the p53 network.  相似文献   

18.
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