• 2006年第33卷第3期文章目次
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    • >综述与专论
    • 糖皮质激素非基因组效应及其信号转导机制

      2006, 33(3):205-209.

      摘要 (3370) HTML (0) PDF 0.00 Byte (8958) 评论 (0) 收藏

      摘要:糖皮质激素具有多种重要的生理和药理作用,其经典作用途径为“基因组机制”,通过调节基因转录发挥作用. 近年来,其“非基因组机制”在生理和药理学方面的作用越来越受重视. 在这一作用途径中,可能有多种受体、激酶、信号分子的参与,“基因组机制”和“非基因组机制”间还可能存在交互调节,对非基因组机制进行深入研究有利于糖皮质激素的临床合理应用.

    • 骨骼肌内质网Ca2+泵转运Ca2+的结构基础

      2006, 33(3):210-220.

      摘要 (3515) HTML (0) PDF 0.00 Byte (5063) 评论 (0) 收藏

      摘要:Ca2+泵(Ca2+-ATPase)是调节细胞内Ca2+浓度的重要蛋白质之一. Ca2+泵在转运Ca2+的过程中经历一系列构象变化. 其中,E1状态为外向的Ca2+高亲和状态,E2状态则为内向的Ca2+低亲和状态. 目前,骨骼肌内质网Ca2+泵转运Ca2+过程中的几个中间状态,包括E1-2Ca2+,E1-ATP,E1-P-ADP,E2-Pi和E2状态的三维晶体结构已经解析. 介绍这几种状态的晶体结构,并分析Ca2+泵在执行功能过程中结构与功能的关系.

    • 细胞凋亡中的Bcl-2家族蛋白及其BH3结构域的功能研究

      2006, 33(3):221-225.

      摘要 (3829) HTML (0) PDF 0.00 Byte (6319) 评论 (0) 收藏

      摘要:凋亡相关蛋白中的Bcl-2家族是细胞凋亡的关键调节分子,由抗凋亡和促凋亡成员组成,这些成员之间通过相互协同作用调节了线粒体结构与功能的稳定性,从而在线粒体水平发挥着细胞凋亡的“开关”作用. 抗凋亡成员大都分布于线粒体的外膜,与促凋亡成员的BH3结构域相互作用对细胞凋亡发挥抵抗作用. 促凋亡成员则主要分布于细胞浆中,细胞接受死亡信号刺激后,促凋亡成员自身受到一系列的调节,如典型的Bax构象改变、BAD和Bik的磷酸化调节以及Bid和Bim的蛋白裂解效应等,使得促凋亡成员在凋亡信号的刺激下整合于线粒体外膜,最终导致线粒体通透转换孔的开放,进而释放包括细胞色素c、凋亡诱导因子、Smac等重要的凋亡因子,随后caspase被激活进而断裂重要的细胞内结构蛋白与功能分子,执行细胞凋亡.

    • 铁调素调节蛋白(HJV)———一个新的铁代谢调节蛋白

      2006, 33(3):226-230.

      摘要 (4194) HTML (0) PDF 0.00 Byte (6143) 评论 (0) 收藏

      摘要:铁调素调节蛋白 (hemojuvelin,HJV) 是最近发现的一种重要的铁代谢调节蛋白. HJV基因突变是年轻型血色素沉着症 (Juvenile hemochromatosis,JH ) 的重要原因之一. 研究显示,HJV可能是一种极为重要的铁调素 (hepcidin) 表达的调节蛋白,通过参与铁调素表达的调节从而在铁代谢中发挥重要作用.

    • >研究报告
    • 二聚体蝎钠通道毒素的1.4Å分辨率晶体结构:反常非脯氨酸顺式肽键及其内在结构因素

      2006, 33(3):231-240.

      摘要 (3351) HTML (0) PDF 0.00 Byte (4487) 评论 (0) 收藏

      摘要:报道了以二聚体存在的dimo-BmK M1的1.4Å分辨率晶体结构. 蛋白质中的肽键是局部双键,不可旋转,因此具有顺式 (cis) 和反式 (trans) 两种构型,它们不能通过旋转操作相互转换. 非脯氨酸顺式肽键是指形成该肽键的氨基是由脯氨酸以外的氨基酸提供的 (Xaa-nonPro),这类肽键的顺式构型的自由能远比反式高,因此极少出现在天然蛋白质结构中. 事实上,在长时间中,多肽链的“反式肽键连接”被视为蛋白质结构的一条基本规则,把顺式肽键视为不可能. 随着高分辨率精确蛋白质结构数量的增加,近年来有详细的统计分析揭示,非脯氨酸顺式肽键 (Xaa-nPro) 在蛋白质结构中出现的几率为0.03%~0.05%,而且大多存在于功能敏感的结构区域,可能具有重要意义. 但由于所用的基本结构数据都来自晶体结构,对这种反常肽键是否由结晶环境影响而形成,存在疑问. 此前曾在以单体形式存在的蝎神经毒素mono-BmK M1的高分辨率结构中发现其中肽键Pro9-His10是非脯氨酸顺式肽键,并详细分析了其结构-功能意义. 以二聚体存在的dimo-BmK M1的1.4Å分辨率晶体结构表明,它与mono-BmK M1有不同的空间群、不同的分子堆积方式,不同的晶体环境. 结构模型被高度精化, Rcryst达到0.109. dimo-BmK M1结构显示,在不对称单位中的两个M1分子在同一位置 (残基9-10之间) 都清晰地存在顺式肽键. 立体化学分析显示,这一肽键的几何参数和局部结构与mono-BmK M1中的 (9-10) 顺式肽键基本相同. 这一结果表明,非脯氨酸顺式肽键9-10的存在与结晶环境无关,是BmK M1分子的固有结构特征. 在此基础上,综合分析了与顺式、反式肽键相关的结构元素,发现与残基 (8-19) 序列模体-KPXNC- (X为任意氨基酸) 所决定的特征回折结构可能是分子内在的主要结构因素,其中第8位残基是Lys或Asp对决定肽键是顺式还是反式有关键作用. 近来的突变实验及其晶体结构测定已证实,Lys8/Asp8是 (9-10) 肽键顺式/反式异构的结构开关,它们对该类分子与不同种属钠通道作用的专一选择性具有重要作用. 通过BLAST搜索,发现在其他18个蛋白质中也存在相同的序列模体-KPXNC-,推测在这些蛋白质的相应肽键位置也可能存在反常的脯氨酸顺式肽键.

    • 一氧化氮通过巯基亚硝化途径抑制海马神经元的延迟整流型钾电流

      2006, 33(3):241-246.

      摘要 (3294) HTML (0) PDF 0.00 Byte (4450) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用膜片钳全细胞记录模式研究了内源性一氧化氮 (NO) 对培养海马神经元延迟整流型钾电流的调控作用及其机制. 给予NO合成酶的底物L-精氨酸(L-Arg,2 mmol/L)可显著抑制海马神经元上的延迟整流型钾电流,但其同分异构体D-精氨酸(2 mmol/L)对钾电流则无明显影响. 并且,经一氧化氮合成酶抑制剂L-NAME (nomega-nitro-L-arginine methyl ester, 0.5 mmol/L)预处理后,L-Arg对钾电流的抑制作用消失,表明L-Arg抑制钾电流是通过产生NO而不是精氨酸本身. 特异性鸟苷酸环化酶抑制剂ODQ (1H-[1,2,4]oxadiazolo[4,3-a]- quinoxalin-1-one,10 μmol/L) 预处理不影响L-Arg对钾电流的抑制作用,但巯基烷化剂NEM (N-ethylmaleimide,1 mmol/L) 预处理可完全阻断L-Arg的抑制效应. 以上结果表明,内源性NO主要通过巯基亚硝化途径抑制海马神经元的延迟整流型钾电流.

    • 棉花脱水应答元件(DRE)结合蛋白GhDBP1的原核表达、纯化及其DNA结合活性

      2006, 33(3):247-253.

      摘要 (3717) HTML (0) PDF 0.00 Byte (47678) 评论 (0) 收藏

      摘要:棉花是一种重要的经济作物,其生产和产量要受到干旱、低温和高盐等环境胁迫的影响,因此提高棉花对这些胁迫的抗性非常重要. 脱水应答元件 (DRE-dehydration responsive element) 结合蛋白 (DBP) 在调节植物对环境胁迫的抗性中起到非常重要的作用. 而且过量表达DBP类基因的转基因植株能够很好抵抗这些环境胁迫,所以研究棉花中此类DRE元件结合蛋白对棉花生产有非常重要的意义. 在以前的工作中,从棉花中分离一个DBP基因,命名为GhDBP1并在转录水平上分析它在棉花植株中的表达特征. 在研究中,报道了GhDBP1的原核表达、纯化和它的DNA结合特性. GhDBP1基因的编码区用PCR技术扩增出来插入到原核表达载体pET28a中,并转化到大肠杆菌菌株BL21 (DE3)中. 经过IPTG诱导,GhDBP1融合蛋白在BL21 (DE3)菌株中成功进行表达. 利用Ni-NTA亲和层析技术得到了纯化的融合蛋白. 在非同位素的凝胶滞留实验中,纯化的GhDBP1融合蛋白能够结合到含有DRE元件的DNA片段上. 另外,用SWISS-MODEL软件对GhDBP1蛋白的DNA结合区的三维结构进行了计算机模拟. 模拟的结果显示,GhDBP1蛋白的DNA结合区的主链结构和折叠模式与已知的拟南芥GCC盒结合蛋白AtERF1的DNA结合区结构很相似. 这些结果显示了GhDBP1是一个脱水应答元件 (DRE) 结合的转录因子,并可能运用与AtERF1的DNA结合区相似的结构和它的目标序列脱水应答元件 (DRE) 相结合.

    • 用生物信息学方法寻找肝癌特异性表达基因转录调控模式

      2006, 33(3):254-261.

      摘要 (3452) HTML (0) PDF 0.00 Byte (63609) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了对肝癌 (hepatocellular carcinoma,HCC) 的分子发病机理进行研究,首先对肝癌基因表达谱数据用t-检验算法进行了分析,找到了肝癌中特异性表达基因(characteristic genes). 然后把这些基因结合已知的肝HNF家族转录因子染色质免疫共沉淀结合DNA启动子芯片 (ChIP-chip) 实验数据用SAEM算法进行分析,得到了肝癌特异性表达基因的转录调控关系,并寻找到了多个HNF家族转录因子调控单基因的转录调控模式. 结果表明HNF家族转录因子对大量具有重要功能的肝癌特异性表达基因进行了转录调控,并且多个HNF家族转录因子调控单基因可以形成前馈环和多输入调控等模式.

    • 猪UCP2基因5′调控区和外显子1的遗传变异研究

      2006, 33(3):262-266.

      摘要 (3540) HTML (0) PDF 0.00 Byte (4585) 评论 (0) 收藏

      摘要:解偶联蛋白家族 (uncoupling proteins,UCPs) 是线粒体内膜的转运蛋白,具有解离氧化磷酸化偶联的功能,对机体能量平衡涉及的体重 (肥胖)、静止代谢率和食物转化效率等性状具有显著的影响. 首次对猪UCP2基因外显子1及开放阅读框上游部分序列 (-80~0) 进行了多态性分析,通过PCR-SSCP发现猪群内存在3种单倍型,经测序分析发现存在3个SNPs位点,分别位于G-42A、C-50T和T-51C位点,这3个SNPs位点均是首次发现的. 该研究表明,T-C-G紧密连锁,C-T-A突变也紧密连锁. 利用转录因子在线分析软件TFSEARCH (ver 1.3),对UCP2基因开放阅读框上游部分序列 (-80~0) 进行潜在转录因子结合位点预测,发现该片段中的碱基T→C(-51)、C→T(-50) 和G→A(-42)突变,导致此处比野生型单倍型A (T-C-G碱基连锁) 少了一个AML-1a转录因子结合位点. 内江猪存在A、B和AB三种单倍型,而其他猪种仅有单倍型A,说明内江猪具有独特的种质特性.

    • 应用蛋白质组学技术筛选胃癌耐药相关蛋白质

      2006, 33(3):267-276.

      摘要 (3692) HTML (0) PDF 0.00 Byte (7670) 评论 (0) 收藏

      摘要:胃癌多药耐药性是临床胃癌化疗失败最主要的原因之一,但其分子机制仍然不太清楚. 为了寻找新的胃癌耐药相关的蛋白质,揭示胃癌多药耐药的分子机制,以胃癌细胞SGC7901和长春新碱诱导的耐药胃癌细胞SGC7901/VCR为研究对象,应用二维凝胶电泳 (two-dimensional electrophoresis,2-DE) 技术分离两种细胞的总蛋白质,图像分析识别差异表达的蛋白质点,基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱 (matrix-assisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry, MALDI-TOF-MS) 及电喷雾电离串联质谱 (electrospray ionization tandem mass spectrometry,ESI-Q-TOF) 对差异表达的蛋白质点进行鉴定,蛋白质印迹和实时RT-PCR验证部分差异蛋白质在两株细胞中的表达水平,反义核酸转染技术分析HSP27 (heat shock protein 27,HSP27) 高表达与SGC7901/VCR耐药的相关性. 得到了分辨率较高、重复性较好的两株细胞系的二维凝胶电泳图谱,质谱分析共鉴定了24个差异蛋白质点,蛋白质印迹和 实时 RT-PCR验证了部分差异蛋白的表达水平,反义寡核苷酸抑制HSP27表达能增加SGC7901/VCR对长春新碱的敏感性. 研究结果不仅提示这些差异蛋白质如HSP27,Sorcin等可能与胃癌的多药耐药相关,而且为揭示胃癌细胞的多药耐药性产生机制提供了线索.

    • 可溶性尿激酶受体的表达、纯化和结晶

      2006, 33(3):277-281.

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      摘要:克隆尿激酶受体可溶区域 (suPAR) 到果蝇胚胎细胞分泌表达载体pMT/Bip/v5-his,重组质粒与pCoHygro共转染果蝇S2细胞,筛选多拷贝稳定表达细胞系suPAR S2. suPAR表达蛋白经尿激酶N端片段亲和柱、ResourceQ阴离子交换柱两步纯化后,得到高纯度的、稳定的suPAR单体. 纯化后的蛋白质,与其抗体ATN615及尿激酶N端片段结构域等摩尔混合,浓缩至10 g/L,以透析法进行该三元复合物晶体生长,获得衍射分辨率为1.9Å的蛋白质晶体.

    • 用于库-库筛选体系的抗原表达载体的构建

      2006, 33(3):282-286.

      摘要 (3151) HTML (0) PDF 0.00 Byte (4200) 评论 (0) 收藏

      摘要:选择感染性噬菌体 (SIP) 技术是研究蛋白质相互作用的良好手段,体内SIP技术在理论上适于库-库筛选,而双载体共包装聚合噬菌体方式是一条有效途径. 为构建适合库-库筛选的抗原表达载体,选用TG10载体作为基本载体进行改造,首先克隆噬菌体M13基因间隔区的序列插入TG10中得到质粒pTMI,克隆基因Ⅲ的N1N2区序列,并在其3′端加上一段G4T柔性多肽,将NIN2插入到pTMI载体中Lac启动子的下游得到pTMIN,化学合成Ptrc启动子序列替换pTMIN中的Lac启动子及部分功能基因序列,构建成抗原表达载体 pTTMIN,化学合成c-myc的十肽表位插入到G4S后进行融合表达, 采用ELISA和SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳检测抗原的表达,结果显示抗原得到了融合表达. 用抗体呈现载体对pTTMIN性能进行鉴定,结果表明抗原表达载体可以与抗体呈现载体高效的共包装. 综合以上结果说明抗原表达载体构建成功,可望用于库-库筛选体系.

    • 鼠疫F1-V重组融合蛋白抗原的制备及其免疫保护效果的研究

      2006, 33(3):287-291.

      摘要 (3087) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3748) 评论 (0) 收藏

      摘要:为制备鼠疫耶尔森氏菌F1-V重组融合蛋白抗原,观察其免疫原性和免疫保护效果,通过疏水层析、阴离子交换层析、凝胶过滤层析纯化鼠疫F1-V重组融合蛋白抗原. 用氢氧化铝凝胶吸附制备试验性鼠疫F1-V重组融合蛋白抗原,皮下接种健康BALB/c小鼠, ELISA检测血清F1-V抗体效价、MTT法测定淋巴细胞增殖能力,进一步用400LD50鼠疫耶尔森氏菌141标准毒株皮下攻毒,观察动物的存活情况. 通过三步柱层析纯化获得的鼠疫F1-V重组融合蛋白抗原纯度达到90%以上. 氢氧化铝凝胶吸附的鼠疫F1-V重组融合蛋白抗原免疫BALB/c小鼠三次,血清抗F1-V抗体效价为1∶(51 200±800),对耶尔森氏菌141强毒株攻击的保护率是90%. 上述结果表明,制备的鼠疫F1-V重组融合蛋白抗原具有良好的免疫原性和免疫保护效果,为研制鼠疫F1-V重组融合蛋白疫苗奠定了基础.

    • >新技术介绍
    • 生物大分子相互作用检测技术新进展———三色荧光级联荧光共振能量转移技术

      2006, 33(3):292-296.

      摘要 (3773) HTML (0) PDF 0.00 Byte (8085) 评论 (0) 收藏

      摘要:荧光共振能量转移 (fluorescence resonance energy transfer,FRET),是指能量从一种受激发的荧光基团 (fluorophore)以非辐射的方式转移到另一种荧光基团的物理现象. FRET的能量转移效率是两个荧光基团间距离的函数,并对此距离十分敏感,它的有效响应距离一般在1~10 nm之间,因而可被用于测定原子间及分子间的距离. 这一特点使FRET技术在大分子构象变化、大分子之间相互作用、细胞信号通路等研究中发挥重要作用, 成为生物医学研究中的重要方法. 但细胞内的生物学过程常常涉及多于两个的大分子间相互作用,二色荧光基团的FRET技术不能满足这种生物学研究的需求. 最近,两个研究小组在这方面取得突破,建立了分别基于共聚焦显微镜和流式细胞仪的三色荧光级联FRET技术. 这一技术的出现将会极大地促进生物学及相关研究领域的发展.

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