2006, 33(11):1023-1029.
摘要:病毒感染和干扰素刺激高等动物细胞,均可以强烈地诱导表达干扰素刺激基因15编码的蛋白ISG15,它是最早发现的类泛素修饰蛋白. 虽然针对泛素及其修饰功能已进行了广泛而深入地研究,但对于ISG15共价修饰以及它的生物学功能了解甚少,有待进一步探讨. 该领域的研究近几年有所突破,发现了有关ISG15修饰的酶系统,ISG15及其修饰系统在先天免疫以及干扰素信号调节中的重要作用. 简要介绍ISG15的发现历史、生化性质、基因调控特点以及ISG15修饰系统中所涉及的酶,总结目前研究ISG15及其修饰与调节先天性免疫相关过程的一些最新进展.
2006, 33(11):1030-1034.
摘要:遗传基因组学 (genetical genomics) 是将微阵列技术和数量性状座位 (QTL) 分析结合起来,全基因组水平上定位基因表达的QTL (eQTL). 它为研究复杂性状的分子机理和调控网络提供全新的手段. 遗传基因组这个概念和研究策略在2001年由Janson和Nap首先提出,到目前为止,遗传基因组学已应用于酵母、老鼠、人以及玉米等植物. 研究结果表明:基因表达水平的差异是可遗传的复杂性状;eQTL可以分为顺式作用eQTL和反式作用eQTL,顺式作用eQTL就是某个基因的eQTL定位到该基因所在的基因组区域,表明可能是该基因本身的差别引起mRNA水平的差别,反式作用就是eQTL定位到其他基因组区域,表明其他基因的差别控制该基因mRNA水平的差异. 将eQTL结果、基因功能注解以及多种统计分析方法相结合,不仅能更准确地鉴别控制复杂性状及其相关基因表达的候选基因,而且能构建相应的基因调控网络.
2006, 33(11):1035-1036.
摘要:2006年10月30日,在这金秋重阳之日,迎来了我国著名生物化学家杨福愉院士八十华诞. 由中国科学院生物物理研究所主办的生物膜研究前沿学术研讨会暨庆贺杨福愉院士八十华诞座谈会在北京怀柔举行. 上午8:30,生物膜研究前沿学术研讨会准时开始. 会议由林其谁院士和匡廷云院士主持. 首先,由中国科学院生物物理研究所常务副所长徐涛研究员讲话. 他代表中国科学院生物物理研究所对杨福愉院士在科学研究中取得的丰硕成果和在推动膜生物学学科发展中所做出的巨大贡献表示了崇高的敬意,并祝杨福愉院士健康长寿. 同时,他也充分肯定了此次学术研讨会的意义,认为研讨会的召开和学术报告的内容表明了我国生物膜研究的蓬勃发展,是年轻一代科学工作者为杨福愉院士献上的最好的寿礼. 接下来,林其谁院士简要地介绍了杨福愉院士在五十余年科学生涯中取得的主要学术成就. 随后,中国科学院生物物理研究所的张旭家、徐涛、卫涛涛、上海大学生命科学院的吉永华、中国科学院动物研究所的陈佺、北京大学生命科学院的张传茂和清华大学生物科学与技术系的陈晔光教授等7位活跃在生物膜研究前沿领域的中青年科学家分别就当前生物膜研究动态并结合自己的研究工作做了精彩的报告. 报告内容涉及膜脂对膜蛋白功能调控、膜转运研究、膜钠通道调制剂与疼痛、线粒体研究进展、肝细胞溶酶体中胰凝乳蛋白酶B与细胞凋亡、细胞核膜重建机理和溶酶体调控的蛋白降解信号通路等方面的生物膜研究前沿问题,获得与会者的好评. 下午3:00~6:00,在中国科学院生物物理研究所党委书记杨星科同志主持下,召开了庆贺杨福愉院士八十华诞座谈会. 杨福愉院士及夫人、同事、学友、学生及家人等共六十余人出席了座谈会. 会议首先由中国科学院生物物理研究所所长饶子和院士致词. 郝水院士等16位与会者先后发言. 会上还宣读了中国科学院路甬祥院长、陈竺副院长,国家自然科学基金委员会陈宜瑜主任的贺信,以及贝时璋院士、邹承鲁院士、国家科技部基础司张先恩司长的贺词. 大家在发言、贺信和贺词中,都对杨福愉院士在学术研究、推动学科发展方面所取得的突出成就以及治学为人方面的高尚品格表示了极大的敬意,我们简要总结为以下四个方面: 1 严谨治学,学术成果丰硕 作为我国生物膜研究的重要奠基人之一,杨福愉院士长期从事生物膜结构与功能研究,在基础理论及其应用于实际研究方面开展了系统、深入和有特色的研究工作,获得了具有创新性的研究成果. (1) 提出Mg2+通过影响膜脂流动性调节线粒体H+-ATP酶构象与活性的作用模型,为膜脂物理状态影响膜蛋白结构与功能提供了一个清晰的实例. (2) 细胞或肌浆网内外存在103~104倍的跨膜Ca2+梯差,研究它对SR Ca2+-ATP酶或与cAMP信号跨膜转导通路相关膜蛋白的构象与活性的影响,结果进一步支持“二价金属离子通过介导膜脂物理状态的变化调节膜蛋白功能”的观点. (3) 发现磷脂酸 (PA) 对细胞色素c前体的跨膜运送或偶联G蛋白的信号跨膜转导过程中G蛋白活性的调节蛋白(RGS4)的功能发挥都有特异作用. (4) 神经节苷脂GM1,GM2,GM3和GD1b等对肌质网膜和细胞质膜Ca2+-ATP酶活性具有不同程度的调节作用. (5) 参加1984~1986年云南楚雄克山病综合考察,提出 “克山病是一种心肌线粒体病”的观点.克山病主要是由于缺乏营养 (尤其是微量元素Se的缺乏) 所引起,补Se对克山病有显著的预防作用. 在此基础上发现,Se除通过含Se酶——谷胱甘肽过氧化物酶对生物膜有保护作用外,还对人细胞膜和膜骨架有直接的稳定作用. 杨福愉院士的研究成果,先后获得国家自然科学奖、中国科学院自然科学奖和科技进步奖、卫生部科技进步奖与何梁何利科技进步奖等. 2 视野广阔,推动学科发展 作为我国生物膜研究的重要领军人物,杨福愉院士不仅在自己的研究领域取得了丰硕成果,而且通过推动中国科学院生物物理研究所和生物大分子国家重点实验室的建设、主持国家和中国科学院重大或重点项目、组织和参与国内、外学术交流、积极支持学术出版工作等,对推动我国生物膜研究乃至生物物理学研究的发展都做出了突出的贡献. (1) 杨福愉院士曾多年担任中国科学院生物物理研究所领导,积极参与了生物大分子国家重点实验室的争取、筹建和建设工作,为生物物理研究所和生物大分子国家重点实验室的建设做出了重要 贡献. (2) 杨福愉院士是“七·五”、“八·五”、 “九·五”、“十·五”期间国家自然科学基金委员会或中国科学院有关生物膜研究方面的重大或重点项目的主持人. (3) 杨福愉院士先后在中国生物化学与分子生物学会、中国生物物理学会、中国细胞生物学会等学术组织担任职务,主持或积极参与高水平学术交流活动工作. (4) 杨福愉院士组织撰写并出版了《生物膜》一书,这是目前我国第一部较全面介绍生物膜的著作. 杨福愉院士长期担任《生物化学与生物物理进展》顾问,还曾多年担任《生物物理学报》主编,并先后担任《中国科学》、《Cell Research》、《Bioscience Reports》和《Magnesium Research》等多种国内外期刊的编委. 作为《生物化学与生物物理进展》顾问,杨福愉院士多年来对刊物的发展与改革提出了许多建设性意见,给予刊物多方面的重要支持和热情关注. 3 治学育人,桃李天下 杨福愉院士迄今共培养30名硕士生,21名博士生、7名博士后,并且热诚、耐心地帮助青年科学工作者,支持他们在各自的研究领域取得成绩,尽快成长. 4 为人谦和,不求名利 杨福愉院士学识渊博,成就斐然,但却为人谦和,不求名利. 学者风范,堪称师表. 发言结束后,杨福愉院士对会议主办者、莅会来宾表示了衷心感谢,并对从事生物膜研究乃至整个生命科学研究领域的青年科学工作者和研究生们提出了殷切的期望,希望他们放宽视野,加强协作,共同促进我国生命科学事业的发展. 此次会议简朴而热烈,回顾老一辈科学家的科研活动,弘扬他们的治学精神,对中青年后来人有着深刻的教育、鼓舞和启示意义. 回顾杨福愉院士数十载科学生涯,我们看到的是老一辈科学家艰苦奋斗、严谨治学的求实精神,是战略科学家宽广的科学视野和科学胸怀,是青年科学工作者的学习 榜样. 我们衷心祝愿杨福愉院士健康长寿!
汤建光 , 沈 璐 , 唐北沙 , 张玉虎 , 江 泓 , 廖书胜 , 张海南 , 王春喻 , 夏 昆 , 潘 乾
2006, 33(11):1037-1043.
摘要:为了探讨ataxin-3的正常生理功能以及脊髓小脑型共济失调Ⅲ型/马查多-约瑟夫病的发病机理,采用酵母双杂交技术,选择polyQ扩展突变型ataxin-3全长构建诱饵质粒,筛选成人脑cDNA 文库,寻找与之相互作用的蛋白质,筛选到互作蛋白small ubiquitin-like modifier 1(SUMO-1). 进一步运用免疫共沉淀技术证实,SUMO-1在哺乳动物细胞中共价修饰野生型和polyQ扩展突变型ataxin-3. 免疫荧光共定位实验发现,polyQ扩展突变型ataxin-3形成的核内蛋白聚合体与SUMO-1 共定位. 研究提示,ataxin-3的正常生理功能可能受SUMO-1的调节,SUMO-1可能参与了脊髓小脑型共济失调Ⅲ型/马查多-约瑟夫病的发病机制.
2006, 33(11):1044-1050.
摘要:通过对TRANSFAC数据库中转录因子结合位点 (TFBS) 所包含核苷k联体 (k-mer) 在人类和小鼠基因组启动子区中分布的比较分析,提出一种在人类全基因组启动子区搜索转录调节k-mer模体 (transcription regulatory k-mer motifs,TRKMs) 的非联配快速算法——基于距离的保守k-mer搜索算法 (distance-based conservative k-mer searching algorithm,DCKS algorithm).应用该算法,对人7-mer转录调节模体进行预测,预测结果敏感性为90%,特异性为78%,相关系数为0.65.
胡 波 , 林 曦 , 熊 雁 , 黄 维 , 刘国龙 , 隋建峰
2006, 33(11):1051-1060.
摘要:海马在追踪性眨眼条件反应的巩固过程中发挥重要作用,但解剖学上与其紧密联系的齿状回在此过程中的作用尚不清楚. 实验拟观察齿状回颗粒细胞在追踪性眨眼条件反应巩固过程中的放电活动,阐明齿状回在此海马依赖任务中所发挥的作用. 条件反射组动物 (n=8) 首先接受200 ms声音条件刺激,间隔600 ms后,再被给予200 ms吹气非条件刺激,多次重复配对,建立追踪性眨眼条件反应. 对照组动物 (n=8) 接受非配对出现的上述两种刺激. 采用在体单细胞外记录技术,研究习得条件反应豚鼠的齿状回颗粒细胞在条件反应巩固过程中的放电活动. 结果显示:a. 通过14天的训练,条件反射组动物均建立了追踪性眨眼条件反应,而非配对组动物则没有建立该条件反应;b. 齿状回颗粒细胞在追踪性眨眼条件反应的巩固过程中表现出不同的活动模式,如在声音条件刺激、间隔期或吹气非条件刺激出现后活动的增强. 这些结果提示:齿状回可能参与巩固追踪性眨眼条件反应所需的神经环路,其颗粒细胞在追踪性眨眼条件反应巩固过程中可能编码不同的信息.
徐珊 , 罗 莉 , 朱利群 , 李 卓 , 仇黎丽 , 陈 琪 , 徐昌芬
2006, 33(11):1061-1073.
摘要:为探讨马鞭草中4′-甲醚-黄芩素对人绒癌JAR/VP16耐药细胞株的多药耐药逆转作用及可能的逆转机制,采用四甲基偶氮唑盐比色、透射电镜观察、逆转录多聚酶链反应、流式细胞术、基因芯片以及实时定量PCR等方法,检测到4'-甲醚-黄芩素对化疗药物具有协同增效作用,显著逆转耐药细胞对鬼臼乙叉甙 (VP16)、甲氨蝶呤 (MTX) 及更生霉素 (KSM) 的耐药性,该药物作用后,耐药细胞超微结构呈现凋亡样改变,细胞凋亡率增高并出现明显凋亡峰. 此外,耐药细胞中MDR1、MRP1、MRP2、MRP6、AHR、COMT、FGF2等耐药相关基因以及Bcl-2、BFL1、NAIP、p63等凋亡抑制基因表达降低,而Apaf-1、ASC、ATM、Bad、Bak、Bax、BimL等凋亡促进基因表达升高. 上述实验结果表明:4′-甲醚-黄芩素对绒毛膜癌耐药细胞具有显著的耐药逆转作用,这种逆转作用可能是通过降低耐药基因表达、促进细胞凋亡实现的.
姚玉昌 , 田 亮 , 韩红兵 , 陈学辉 , 陆明海 , 郭鹏程 , 张超峰 , 李 宁 , 连正兴 , 李 武
2006, 33(11):1074-1079.
摘要:以控制Booroola Merino羊高繁殖力的BMPR-IB基因为候选基因,以小尾寒羊及其杂交羊、东北半细毛羊、澳洲美利奴羊、德国肉用美利奴羊、萨福克羊、特克塞尔羊 、夏洛莱羊为试验对象,采用PCR-限制性片段长度多态性 (PCR-RFLP)方法进行基因单核苷酸多态性(SNP) 检测和基因型分析,同时研究基因对高繁殖力的影响. 研究结果表明:小尾寒羊及其杂交羊、东北半细毛羊和夏洛莱羊群体中发现了与Booroola Merino羊相同的A746G碱基突变,而小尾寒羊及其杂交羊群体的B等位基因频率明显高于其他2个品种. 另外4个品种中未发现此突变. 携带B等位基因的群体较非携带B等位基因群体排出更多的卵子,排卵后黄体直径较小. 移植入冷冻胚胎后,++、B+和BB 3种基因型群体的妊娠率分别为38.78%、45.71% 和 66.67%. 由此推断,BMPR-IB 基因突变很有可能从增加卵巢排卵数和提高胚胎着床及妊娠建立效率两个方面同时影响绵羊高繁殖力性状. 所得BB型群体冻胚移植妊娠率明显高于++和B+型群体,已接近鲜胚移植水平,通过PCR-RFLP方法进行基因型分析,选用合适基因型群体作为胚胎移植受体,有可能为提高绵羊胚胎移植受胎率提供新的方向.
吴秀梅 , 张凌 , 许兢宏 , 徐凤 , 杨文伟 , 张季平 , 孙心德
2006, 33(11):1080-1085.
摘要:应用蛋白质印迹检测技术,研究早期听觉剥夺、经验对大鼠听皮层NMDA受体NR2B蛋白表达的影响. 结果表明,听觉剥夺使生后14天龄组和28天龄组动物听皮层NR2B蛋白表达水平明显下降 (P < 0.05,P < 0.01),听觉剥夺7天后再给予纯音暴露则又使NR2B表达水平明显提高 (P < 0.05),呈现双向调节趋势. 听觉剥夺和纯音暴露对生后42天龄组大鼠听皮层NR2B表达不再产生明显调节作用 (P > 0.05). 结果提示,在大鼠生后发育关键期,听觉剥夺、经验可改变听皮层NMDA受体NR2B蛋白表达水平. 研究结果为研究感觉功能发育可塑性的机制提供了重要实验资料.
2006, 33(11):1086-1093.
摘要:葡萄糖依赖性促胰岛素多肽或抑胃肽 (glucose-dependent insulinotropic polypeptide or gastric inhibitory peptide,GIP) 是由42个氨基酸组成的胃肠调节肽,在高血糖背景下能够刺激胰岛素释放,能够抑制胃酸分泌、促进神经细胞增生,具有广泛的临床应用价值. 化学提取或人工合成GIP,成本过高,不宜规模化生产,故应用基因工程技术研制重组人GIP(rhGIP)并探讨其生物活性有积极的现实意义. 人工合成具有大肠杆菌偏爱密码子的编码GIP成熟肽的cDNA序列,利用pET32a(+)系统进行原核表达;在小规模发酵条件下,进行优化诱导表达和目的蛋白的亲和纯化;通过检测SD大鼠胃酸分泌和血糖浓度,对纯化后的rhGIP进行生理活性研究;通过形态学观察和培养基中NO含量测定,检测rhGIP对PC12细胞NO自由基生成量的影响;应用Aβ25-35加入培养基造成PC12细胞神经损伤模型,分别以高、中、低剂量rhGIP作用于此模型,通过MTT (2-(4,5-dimethylthia-zol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) 法测定PC12细胞的活性. 结果显示,成功克隆了人GIP基因,诱导表达的rhGIP占细胞总蛋白质的35%,部分可溶,部分以包涵体形式存在. 经过诱导表达的重组蛋白质分子质量约为26 ku,与理论值相符. 纯化后的rhGIP具有免疫活性. 优化诱导表达条件为表达菌生长密度A600值0.50,IPTG浓度0.5 mmol/L,温度37℃,诱导表达时间4 h. 裂解上清液经固定化金属亲和层析一步法层析后,表达的水溶性rhGIP融合蛋白的最后得率为1.2 mg/L菌液,纯度为85%. 纯化后的rhGIP能够使SD大鼠胃液pH值增高,其抑制胃酸分泌作用与生理盐水对照组比较差异有显著性 (P < 0.05),而rhGIP组和标准品GIP组比较差异无显著性. 在高血糖背景下,注射rhGIP 15 min后,大鼠血浆血糖浓度较基础血糖显著降低 (P < 0.05),30 min时与单独注射葡萄糖的模型对照组比较,差异无显著性,而rhGIP组和标准品GIP组其差异不显著. 在rhGIP对神经细胞的营养和对PC12细胞免受神经损伤和缺氧损伤影响的研究中发现,用rhGIP培养PC12细胞32 h后,rhGIP组NO含量极显著低于正常对照组 (P < 0.01),细胞存活较多,神经突起延伸较好,中、高剂量rhGIP组均较神经损伤和缺氧损伤组活性显著升高 (P < 0.05),且细胞活性呈剂量依赖关系,rhGIP组与标准品GIP组差异不显著,与正常对照组亦无显著差异. 研究结果表明,已得到高效表达的rhGIP融合蛋白,该蛋白质具有免疫活性,具有抑制胃酸分泌和降低大鼠血浆血糖浓度的生理活性,并且对神经细胞有营养和保护作用.
2006, 33(11):1094-1098.
摘要:干扰素 (interferon,IFN) 在哺乳动物早期胚胎发育过程中具有重要的生理功能,但是其作用机制尚不清楚. 通过筛选卵巢cDNA文库和5′-RACE方法,克隆了兔卵巢干扰素α应答基因 (interferon responsive gene,IFRG) 的全长cDNA (登录号:AJ584672). 利用RT-PCR证明IFRG在兔卵母细胞和植入前胚胎中均有表达,这将为深入研究IFN在早期胚胎中的作用机制提供理论参考,卵巢原位杂交表明IFRG在成熟卵泡 (类型5) 的颗粒细胞中有表达,在初级和次级卵泡的膜鞘细胞和粒层细胞中有很高的表达,鉴于这些细胞与卵泡的发育密切相关,推测IFRG在卵泡的发育、成熟和排卵中发挥重要作用.
2006, 33(11):1099-1105.
摘要:以鸡柔嫩艾美耳球虫 (E. tenella) 杂交株F2的RNA为模板,应用反转录聚合酶链式反应 (RT-PCR) 技术扩增了杂交株F2的Rhomboid蛋白家族相关基因,将PCR产物克隆至pMD18-T 载体中,构建出克隆质粒pMD-Rhomboid. 以KpnⅠ、PstⅠ双酶切重组质粒pMD-Rhomboid和鸡痘病毒载体质粒pUTA2,并将纯化的Rhomboid基因亚克隆至鸡痘病毒载体pUTA2复合启动子下游,构建出真核表达重组质粒pUTA-Rhomboid. 采用脂质体转染技术,将该质粒转染FPV 282E4株感染的鸡胚成纤维细胞 (CEF)中,通过BrdU药物加压筛选,并通过RT-PCR和蛋白质印迹等方法检测,筛选出一株球虫鸡痘重组病毒rFPV-Rhomboid. 进一步经CEF扩增病毒后,免疫雏鸡,监测免疫指标. 结果表明:重组病毒接种鸡外周血中的CD4+、CD8+含量显著高于非免疫对照组 (P < 0.05);与对照组相比,重组病毒对鸡的增重效果差异显著 (P < 0.05),对E. tenella的攻击具有一定的保护作用,显示出较好的应用前景.
2006, 33(11):1106-1112.
摘要:运用蛋白质组学技术对大豆 (Glycine max) N2899种子萌发0 h、8 h、36 h、60 h 4个时期蛋白质的差异表达情况进行了研究. 结果发现,在考马斯亮蓝染色的双向电泳pH3~10胶上,PDQuest图像分析软件可识别的点约350个,其中表达量变化2.5倍以上的蛋白质点有24个,而绝大部分大豆种子贮藏蛋白在萌发期尚未降解. 在萌发的第一阶段,24个差异表达蛋白中有10个蛋白质的丰度发生变化. 第二阶段,差异表达蛋白的种类和量增加,其中15个蛋白质是动态变化的,14个蛋白质在胚根突破种皮时表达量达到峰值,表明吸胀后种子内的生命活动越来越强. 对这24个蛋白质点进行胶内酶解,用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱测定均获得肽质量指纹图谱. 搜索大豆的UniGene库初步鉴定出6个蛋白质,分别是核苷二磷酸激酶、热激蛋白、硫氧还蛋白、35 ku种子成熟蛋白及种子成熟蛋白PM36. 对这些蛋白质在种子萌发过程中可能的作用进行了讨论.
王卫芳 , VAN DAMME Els , 何朝族
2006, 33(11):1113-1119.
摘要:欧亚活血丹外源凝集素(Gleheda)是分离自欧亚活血丹 (Glechoma hederacea) 叶片中的一种糖基化植物新蛋白. 如同其他糖基化蛋白,通过免疫学方法探测Gleheda 的过程中通常受到一些不相干糖蛋白的妨碍,为此制定了抗Gleheda特异性多克隆抗体的纯化方案. 免疫血清蛋白经硫酸铵选择性沉淀后,分别以Gleheda和刺槐外源凝集蛋白 (RPA) 结合在Sepharose 4B作为亲和配体,采用亲和层析法连续纯化2次,然后进一步采用离子交换层析Q Fast Flow提纯. 经每一步骤提纯得到的抗体组分对Gleheda的特异性,均同时采用双向免疫扩散检验和Western blot分析. 结果表明,以Gleheda为配体,亲和纯化制备得到的抗体组分对叶片粗提物中的许多植物 (糖) 蛋白仍然表现交叉反应. 为除去由植物糖蛋白中的聚糖所引起这些非特异性交叉反应抗体,接着以RPA为配体再次进行亲和纯化,Western blot分析显示,抗体的特异性得到提高但并非除去了所有非特异性交叉反应的抗体. 最后进一步采用离子交换层析制备得到仅抗Gleheda蛋白的特异性抗体组分,此抗体组分适用于免疫探测研究. 该抗体纯化制备程序简易而高效,而且不需要昂贵的设备.
2006, 33(11):1120-1130.
摘要:生物分析是生命科学研究中的重要环节,分析仪器的小型化是提高生物分析灵敏度、速度、通量和降低成本的有效途径之一. 微流控技术能够方便地操纵微量样品,具有集成度高、样品耗量小、污染少等诸多其他常量流控技术难以具备的优点,适用于进行多通道样品处理和高通量分析. 除广泛采用的光学和电化学检测手段外,质谱也被用作这些微流控器件的检测器,并逐渐形成了微流控器件-质谱联用技术专门研究领域,进一步促进了自动化程度好、灵敏度高、特异性强的高通量生物分析方法的迅速发展. 在大量调研国内外文献的基础上,对微流控器件-质谱联用领域的研究背景和现状进行了综述,不但介绍了微流控器件的制造技术还着重介绍了微流控器件-质谱联用技术在蛋白质组学等生物质谱分析方面的应用和新近进展,评述了可能的发展趋势.
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