2009, 36(10):1233-1238.
摘要:三位美国科学家(Elizabeth H. Blackburn, Carol W. Greider 和Jack W. Szostak)因发现“端粒和端粒酶是如何保护染色体的”获得了2009年的诺贝尔生理学或医学奖.端粒是染色体末端的特殊结构,对染色体有保护作用,而端粒酶能合成端粒,使得端粒的长度和结构得以稳定.研究发现,端粒长度和端粒酶活性与细胞的寿命以及很多疾病发生直接相关.随着研究的不断深入,实现合理控制端粒的长度和端粒酶活性成为可能,这将有助于攻克医学领域“癌症、特定遗传病和衰老”三个重要领域的难题,有望研究开发出潜在的新疗法.
2009, 36(10):1239-1243.
摘要:一系列高分辨率的核糖体及其30 S、50 S亚基的晶体结构揭示了这个极其复杂的蛋白质翻译机器的重要作用机理,对在分子水平上了解生命机体产生和形成的一个基本环节(蛋白质合成)具有重大意义,同时为新型抗生素的设计与研发开辟了新方向新途径,对人类健康与生命保障具有重要作用.
2009, 36(10):1244-1251.
摘要:肿瘤转移是恶性肿瘤的主要特征,是引起癌症患者死亡的首要因素.肿瘤转移的发生涉及到肿瘤细胞及其所处的微环境中复杂的信号通路,这些信号通路的激活及相互作用介导了肿瘤的转移、侵袭和在血液/淋巴循环系统中存活,以及在转移靶部位的生长过程.肿瘤转移是一个复杂的、多因素调控的动态过程,对于肿瘤转移机制的研究将有助于深入了解转移过程,并可以鉴定到有意义的治疗靶标,为临床诊断和治疗奠定基础.
2009, 36(10):1252-1259.
摘要:表观遗传学涉及到DNA甲基化、组蛋白修饰、染色体重塑和非编码RNA调控等内容,其中组蛋白修饰包括组蛋白的乙酰化、磷酸化、甲基化、泛素化及ADP核糖基化等,这些多样化的修饰以及它们时间和空间上的组合与生物学功能的关系又可作为一种重要的表观标志或语言,因而被称为“组蛋白密码”.相同组蛋白残基的磷酸化与去磷酸化、乙酰化与去乙酰化、甲基化与去甲基化等,以及不同组蛋白残基的磷酸化与乙酰化、泛素化与甲基化、磷酸化与甲基化等组蛋白修 饰之间既相互协同又互相拮抗,形成了一个复杂的调节网络.对组蛋白修饰内在调节机制的研究将丰富“组蛋白密码”的内涵.
2009, 36(10):1260-1266.
摘要:RD-1(region of difference-1)被认为在结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,MTB)的致病机理中起着关键的作用.RD-1基因全长9.5 kb,开放读码框从Rv3871~Rv3879c,分别编码9种不同的蛋白质.RD-1区在卡介苗(bacillus Calmette-Guerin,BCG)中是缺失的.研究结果显示,RD-1区是结核分枝杆菌的主要毒力因素之一,同时RD-1区参与了一种新的分泌系统ESX-1,这种分泌系统能够促进某些特定蛋白的分泌.ESX-1分泌的两种主要蛋白质CFP-10 (culture filtrate protein of 10 ku)和ESAT-6 (early secreted antigenic target of 6 ku)能够形成牢固的1∶1的复合体,这两种蛋白质能够协同分泌而且能够引起T细胞反应,并可能作为理想的靶抗原在结核的预防和诊断中发挥作用.
2009, 36(10):1267-1274.
摘要:血管新生是许多生理和病理进程发生的重要机理.在生物体内,血管新生需经过多步精细调控历程,现有研究表明,血管内皮生长因子(VEGF)及其受体蛋白酪氨酸激酶,尤其是血管内皮生长因子受体-2(VEGFR-2)所介导的信号级联通路是其中关键性的调节途径.VEGF/VEGFR-2所介导的信号级联通路可以调控血管内皮细胞的增殖、迁移、存活和通透性的改变,促进血管的新生.VEGF与VEGFR-2的胞外区特异性结合后,引起受体的二聚化和自身的交互磷酸化,使胞内特定的酪氨酸残基磷酸化.下游信号蛋白可以通过其Src同源结构域-2(SH2)与VEGFR-2结合,随后激活下游的效应蛋白,调控内皮细胞的生物学活性.此外,VEGF/VEGFR-2信号通路还可以下调树突细胞(DC)的活性.对VEGF/VEGFR-2信号通路作用的深入了解,将有助于新药的研发.
周海军 , 黑振宇 , 史 炯 , 郭 坤 , 孙冰生 , 武金才 , 赵 越 , 付丽芸 , 戴 春 , 高东梅 , 孙瑞霞 , 赵 燕 , 陈 洁 , 王 鲁 , 钦伦秀 , 刘银坤
2009, 36(10):1275-1282.
摘要:在前期研究中发现,氧调节蛋白150(ORP150)是与肝细胞癌相关的糖蛋白.进一步研究了ORP150的表达水平与肝细胞癌的相关性.免疫印迹、细胞免疫化学和定量PCR分别在蛋白质水平和mRNA水平检测了ORP150的表达.运用RNA干扰技术检测了其对凋亡和肝细胞癌侵袭性的影响.发现:无论是蛋白质水平还是mRNA水平,与正常肝细胞相比,ORP150在肝细胞癌中表达明显上调;经RNA干扰后,肝细胞癌的凋亡明显增加,但肿瘤细胞的侵袭性无改变.肝细胞癌中,ORP150表达上调,它可能抑制肿瘤细胞的凋亡而促进其生长.ORP150有可能成为肝细胞癌的治疗靶点.
石岩 , 刘雄昊 , 梁德生 , 冯劢 , 邬玲仟 , 杨俊林 , 李卓 , 赵凯 , 潘乾 , 龙志高 , 夏家辉
2009, 36(10):1283-1290.
摘要:核糖体区打靶载体(10~14 kb)是中南大学医学遗传学国家重点实验室构建的一种具有定点整合能力的非病毒载体,具有安全性好及长期稳定表达的特点,但是较低的转染率成为其应用于临床的主要障碍.核定位信号肽可以促进非病毒载体进入细胞核,从而提高其转染效率.但是核定位信号肽提高外源基因表达的能力却严重受到其与DNA偶联方式及偶联剂的影响.采用偶联剂SPB可以通过静电作用将核糖体区打靶载体与SV40 核定位信号肽有效结合,并且可以防止其被DNase降解.应用聚乙烯亚胺转染人原代皮肤成纤维细胞后,激光共聚焦显微镜观察显示,核定位信号肽可以在60 min内携带12 kb的质粒DNA进入细胞核.转染后48 h,流式细胞仪检测GFP表达,结果显示转染率提高了4~5倍.聚乙烯亚胺是一种毒性小,而且价格低廉的高分子转染试剂,广泛被应用于体内基因治疗的研究中,上述研究将会促进核糖体区打靶载体在临床基因治疗中的应用.
2009, 36(10):1291-1298.
摘要:为确认和评价骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic protein 9, BMP9)定向诱导多潜能干细胞成骨分化的能力,以鼠间充质干细胞C3H10、小鼠胚胎成纤维细胞(mouse embryonic fibroblasts,MEFs)和骨髓基质细胞(bone marrow stromal cell, BMSC)三种多潜能干细胞为目标细胞,用重组腺病毒的方法将BMP9导入细胞,通过荧光素酶报告基因实验、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)定量测定、钙盐沉积实验、real time PCR、动物实验和组织化学染色等方法,观察BMP9对于多潜能干细胞成骨分化的定向诱导作用.结果提示,BMP9能诱导C3H10、MEFs和BMSC细胞ALP的表达,且具有剂量依赖性.BMP9在体外能够促进C3H10细胞和MEFs细胞的钙盐沉积.经BMP9刺激后,C3H10细胞成骨相关基因ALP、Runx2、骨桥素(osteopontin, OPN)和骨钙素(osteocalcin, OC)的mRNA水平均增加.荧光素酶报告基因实验证实,BMP9可以活化Smad和成骨关键基因Runx2.动物实验和组织化学染色检查显示,BMP9可以诱导C3H10细胞在裸鼠皮下异位成骨,因此,BMP9具有定向诱导多潜能干细胞成骨分化的能力.
肖志科 , 张蒙夏 , 姜 浩 , 伍尤华 , 艾小红 , 罗红梅 , 汪煜华 , 雷小勇 , 唐圣松
2009, 36(10):1299-1305.
摘要:二烯丙基三硫(diallyl trisulfide,DATS)对多种肿瘤有抗癌作用,但机制尚不完全清楚.为探讨DATS对人肝癌细胞系HepG2细胞凋亡的影响,用丫啶橙/溴化乙锭(AO/EB)法观察细胞凋亡情况,在显微镜下计数凋亡细胞数.JC-1荧光染色观察线粒体膜电势变化.Western blot法检测细胞色素c蛋白分布,ELISA法检测caspase-3活性. 结果显示,DATS诱导HepG2细胞凋亡,用 50 μmol/L 与100 μmol/L DATS处理48 h,细胞凋亡率分别达到60.33%和93.67%,并引起HepG2细胞线粒体膜电势降低.Western blot显示,DATS能诱导胞浆细胞色素c增加,与此同时,线粒体细胞色素c减少,诱导HepG2细胞caspase-3活化.提示:DATS可通过降低线粒体膜电势,促进细胞色素c由线粒体膜释放到胞浆中,激活caspase-3途径诱导人肝癌细胞系HepG2细胞凋亡.
2009, 36(10):1306-1312.
摘要:为研究炭疽毒素致死因子( lethal factor,LF)致死机理,更有效地防治炭疽,对LF基因1 550~2 324 bp之间的片段进行了随机突变实验.通过细胞毒性实验筛选LF突变体库,结果获得5株活性降低突变体.进一步对单点突变体蛋白进行亲和纯化,首次得到了K518E、L519C两种突变蛋白,对其进行纯蛋白活性检测和竞争抑制实验,发现这两种突变蛋白活性显著降低,表明518位赖氨酸和519位亮氨酸对LF功能起着非常重要的作用.并且发现,K518E对野生型LF具有一定的抑制作用,对LF作用机理的研究有一定帮助.
冯衍生 , 刘梅冬 , 刘瑛 , 刘俊文 , 陈广文 , 张华莉 , 肖献忠
2009, 36(10):1313-1318.
摘要:探讨Kruppel样因子4(KLF4)对内毒素所致白介素(IL-6)的基因表达以及释放的影响,并对其调控机制做了初步研究.使用RT-PCR和Western blot检测KLF4 mRNA和蛋白质的表达.采用KLF4过表达的RAW264.7巨噬细胞株或反义寡核苷酸技术抑制内源性KLF4的表达,用RT-PCR和ELISA检测内毒素(LPS)刺激后IL-6 mRNA和蛋白质的表达.采用荧光素酶报告基因检测RAW264.7细胞中KLF4过表达对IL-6基因启动子报告基因转录活性的影响.使用EMSA法检测细胞中KLF4与IL-6基因启动子区KLF4元件的结合.结果表明:LPS可以诱导RAW264.7巨噬细胞KLF4的表达以及IL-6蛋白表达.KLF4过表达明显抑制IL-6的mRNA和蛋白质的表达,而KLF4缺失使这种作用消失.荧光素酶报告基因的结果显示,KLF4可以抑制LPS所致的IL-6基因启动子的转录活性.EMSA显示KLF4不能与IL-6启动子区的KLF4结合元件直接结合.结果表明,LPS可以促进RAW264.7小鼠巨噬细胞KLF4的表达和IL-6的释放.KLF4能抑制LPS诱导的IL-6表达和释放,其机制是抑制IL-6启动子的转录活性,但KLF4的抑制作用不是通过直接与IL-6基因的启动子区相结合而实现的.
谭双香 , 胡瑞成 , 戴爱国 , 汤参娥 , 易 红 , 程爱兰 , 陈主初 , 李建玲 , 肖志强
2009, 36(10):1319-1326.
摘要:为了研究不同分化程度和转移潜能鼻咽癌(NPC)细胞系膜联蛋白A1(ANXA1)mRNA和蛋白质表达情况及其与基因甲基化的关系.培养NPC细胞系CNE1、CNE2、5-8F、6-10B和永生化非癌性人鼻咽黏膜上皮细胞NP69细胞用于实验,用甲基化特异性聚合酶链反应(MSP)方法检测ANXA1基因甲基化状态,同时利用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)方法检测ANXA1基因的mRNA表达水平.然后用不同浓度的5-杂氮-2′-脱氧胞苷(5-aza-2dC)对NPC细胞进行去甲基化处理,MSP和RT-PCR方法检测处理组和对照组细胞ANXA1基因甲基化状况和mRNA表达水平,并用Western-blotting方法检测ANXA1基因蛋白质表达水平.结果发现,NP69细胞ANXA1基因无甲基化,4株NPC细胞系ANXA1基因都存在不同程度的甲基化,甲基化程度与细胞的分化程度和转移潜能相关.NPC细胞ANXA1基因mRNA表达水平降低,低于NP69细胞,其降低的程度与基因的甲基化程度相关.5-aza-2dC能够剂量依赖性地引起ANXA1基因去甲基化,经去甲基化处理后,NPC细胞系ANXA1基因的mRNA和蛋白质的表达水平相应提高.研究证明,NPC细胞系ANXA1基因的mRNA和蛋白质表达水平出现下调,甲基化是导致表达下调的主要原因,5-aza-2dC去甲基化处理能够恢复ANXA1基因的表达水平.
刘铭瑶 , 王文飞 , 于艺雪 , 侯玉婷 , 任桂萍 , 李德山
2009, 36(10):1327-1333.
摘要:在体外建立胰岛素抵抗肝细胞模型,探讨在胰岛素抵抗状态下成纤维细胞生长因子(FGF)-21对模型细胞糖代谢的影响及机制.将HepG2细胞置于10-7 mol/L 的胰岛素培养基中培养24 h,建立胰岛素抵抗细胞模型.分别用不同浓度的胰岛素和FGF-21处理模型细胞,采用葡萄糖氧化酶-过氧化物酶(GOD-POD)法检测细胞对葡萄糖的摄取情况,并检查胰岛素与FGF-21的协同作用.利用实时荧光定量PCR检测FGF-21对模型细胞葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)mRNA表达的影响,蒽酮法检测模型细胞糖原合成量,探讨FGF-21对胰岛素抵抗细胞模型葡萄糖摄取的影响及机制.结果发现,用高浓度胰岛素处理HepG2细胞24 h后,细胞对胰岛素的敏感性显著降低,说明成功建立了胰岛素抵抗细胞模型,抵抗状态可维持48 h,未发现细胞形态学变化.FGF-21能改善胰岛素抵抗模型细胞的葡萄糖摄取,参与肝糖原的合成,并与胰岛素产生协同作用.实时荧光定量PCR结果发现,FGF-21作用模型细胞后,细胞的GLUT1 mRNA表达量显著增加,说明FGF-21促进模型细胞摄取葡萄糖的作用机制与其增加GLUT1的表达有关.
杨彩荣 , 魏延昌 , 张 岩 , 郑可佳 , 李 宁 , 严云勤
2009, 36(10):1334-1339.
摘要:哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)是一种Ser/Thr激酶,属于PIKK超家族,对调节细胞周期、蛋白质合成等具有重要作用,是细胞生长、增殖、分化、凋亡的中心调控器,但在哺乳动物卵母细胞中的研究还未见报道.以小鼠卵母细胞为研究对象,采用免疫荧光为主要研究方法,对mTOR在小鼠卵母细胞中的表达进行研究,并通过mTOR的特异性抑制剂雷帕霉素( rapamycin,RAPA )对卵母细胞进行处理,对mTOR在卵母细胞成熟过程中的作用进行研究.结果显示:小鼠卵母细胞成熟过程中,生发泡( germinal vesicle,GV )期mTOR主要集中在核膜处表达,生发泡破裂 ( germinal vesicle breakdown,GVBD )后mTOR伴随染色体分布,第二次减数分裂中期( second metaphase,MⅡ期 ) mTOR伴随纺锤体分布;雷帕霉素处理后,小鼠卵母细胞的成熟受到抑制,且这种抑制作用具有浓度依赖性,同时其mTOR的表达部位和形态也发生变化.研究表明,在小鼠卵母细胞成熟过程中,mTOR在各个时期的表达及分布具有阶段特异性,并对小鼠卵母细胞GVBD的发生和第一极体的排放都具有重要作用.
2009, 36(10):1340-1347.
摘要:重力是体位改变过程中最基本的生物力学刺激因素.血流压力是表征心血管功能状态的一个基本指标.目前,体位改变影响心血管系统的确切内部机制尚不清楚.为此,采用在流体和固体方程中分别引入体力项的方法,建立一个基于血流动力学概念的三维流固耦合数学模型,用以研究体位改变,确切量化重力对血流压力的影响.通过数值计算,得到以下结果.水平卧位条件下:a.单一血管中血流压力由无重力影响的轴对称二维分布变为重力影响下的三维不对称分布;b.随着进出口压差由小变大,重力对压力分布和极值的影响由大变小,当压差值分别达到10 665.6 Pa(80 mmHg)和2 666.4 Pa(20 mmHg)时,重力的影响就不再随进出口压差增大而变化;对三维单一流体,重力影响的总体趋势类似.对正、倒直立位,压力均为二维轴对称分布,其重力影响强度约为水平卧位的2倍以上.结果表明:基于血流动力学概念,引入体力项,建立三维流固耦合模型为研究体位改变提供了一种新思路,重力对单一血管中血流压力分布和大小的影响因体位不同而不同,并与进出口压差密切相关,提示,若血管进出口压差较小,忽略重力影响,不考虑体位改变,以二维轴对称模型来研究血管中血流状态,须谨慎解释所得结果.
王念 , 康晓楠 , 刘银坤 , 郭坤 , 崔杰峰 , 孙瑞霞 , 陈洁 , 赵燕 , 陈培
2009, 36(10):1348-1355.
摘要:评估采用凝集素芯片技术寻找肝癌细胞表面侵袭和转移相关特征性糖谱的适用性.首先选取一对模式细胞株(中华仓鼠卵巢细胞CHO和其N-乙酰葡萄糖胺转移酶Ⅰ缺陷株Lec1)验证凝集素芯片系统的可靠性.然后通过凝集素芯片比较正常肝细胞L02、非转移肝癌细胞Hep3B、高转移肝癌细胞HCCLM3的细胞表面糖谱,同时采用细胞凝集素组织化学的方法验证芯片结果.细胞Hep3B和L02相比,对凝集素PHA-L、ConA、AAL、MPL的亲和作用增强而对凝集素WGA的亲和作用减弱,提示在肝癌细胞表面可能出现了增多的复杂寡糖分支、高甘露糖、末端岩藻糖、黏蛋白T抗原和减少的N-乙酰葡萄糖胺和/或多价唾液酸结构.细胞HCCLM3和Hep3B相比,对凝集素LCA、MAL-Ⅰ、MAL-Ⅱ、WGA、PHA-E的亲和作用增强而对凝集素RCA-I的亲和作用减弱,提示在高转移肝癌细胞HCCLM3的表面可能出现了增多的核心岩藻糖、唾液酸(主要是α2-3链接方式)、N-乙酰葡萄糖胺、平分型GlcNAc结构以及减少的末端β1-4链接半乳糖结构.细胞凝集素组织化学的结果支持芯片结果.研究证明,凝集素芯片技术是解析生物学进程中糖谱改变的适用工具.
鲁银松 , 薛仁宇 , 曹广力 , 张鹏杰 , 刘 波 , 贡成良
2009, 36(10):1356-1363.
摘要:为了探讨RNAi抑制家蚕核型多角体病毒(BmNPV)增殖的效果,用带有lef-1 dsRNA表达盒的转基因载体pigA3-LEF- Neo转染家蚕BmN培养细胞,通过G418(750~800 mg/L)筛选,获得了稳定转化细胞系.病毒感染试验显示,稳定转化细胞的病毒感染率比正常细胞低53%、转化细胞形成的多角体数量为普通细胞中的2/3、细胞培养上清中的游离病毒减少了90%以上,表明病毒在转化细胞中的增殖受到明显抑制;半定量RT-PCR结果显示,转化细胞中病毒lef-1的转录水平仅为正常细胞的2/5~3/5,表明转化细胞表达的lef-1 dsRNA抑制了病毒lef-1基因的表达.通过反向PCR分析外源DNA片段插入基因组位点,结果表明,在转化细胞中外源DNA可通过随机整合或按照piggyBac特定的转座位点TTAA插入细胞基因组.
2009, 36(10):1364-1369.
摘要:多肽融合标签能够赋予目标蛋白新的特性,便于目标蛋白的定位、追踪、纯化以及结构和相互作用研究.但在很多情况下,尤其是研究蛋白质结构或分离纯化药用蛋白时,需要将多肽融合标签从融合蛋白上切除,以降低和消除多肽融合标签对目标蛋白结构和功能的影响.可用来切除多肽融合标签的方法主要有4种,即化学法、内切蛋白酶法、外切蛋白酶法以及自我剪切法.介绍和比较了每种方法的基本原理、应用以及研究进展.
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