2009, 36(2):133-142.
摘要:蛋白磷酸酶在细胞的生命活动中起着十分重要的作用,蛋白磷酸酶2A(protein phosphatase 2A, PP2A)作为蛋白磷酸酶家族中十分重要的一员,它几乎与所有真核细胞的生命活动都有密不可分的关系.2006年,PP2A核心酶和全酶晶体结构的陆续破解对于深入了解PP2A自身的结构和亚基之间的相互作用,以及其与结合蛋白作用的机制都有重大的影响.随着PP2A与肿瘤相关性的一系列新研究成果的不断涌现,PP2A在肿瘤发生和细胞迁移中也彰显出十分关键的作用.重点介绍PP2A的组成与结构、催化亚基的特殊修饰、亚基之间的相互作用关系以及PP2A作为一种新的肿瘤抑制因子的生物学功能.
2009, 36(2):143-150.
摘要:作为重要的表观遗传学现象之一,DNA甲基化对基因的表达发挥重要的调控功能.随着高通量检测技术的不断发展,对DNA甲基化的生物信息学研究也成为DNA甲基化研究中的一个非常活跃的热点.对生物信息学在DNA甲基化状态的预测、CpG岛不易被甲基化的机制研究、探索DNA甲基化同其他表观遗传学现象之间的关系以及DNA异常甲基化同癌症的发生和发展之间的关系等方面的研究进展进行综述.
2009, 36(2):151-156.
摘要:microRNA (miRNA)是一类长约22 nt的非编码RNA,能通过与靶mRNA 3′ UTR结合而调控基因表达.动物体内的miRNA介导了一种新的基因表达调控模式,可在基因转录后水平负调控靶mRNA的转录或翻译.动物体内至少将近30%的基因表达受miRNA调节.随着对miRNA功能研究的逐渐深入,发现转录因子(transcription factor, TF)和剪接因子(splicing factor,SF)这两种基因表达的重要调节因子与miRNA之间存在着直接或间接的相互调控作用,为人们了解miRNA参与的复杂基因调控网络提供了新内容,同时也可为miRNA相关疾病的治疗提供重要线索.
姜媛媛 , 刘铭瑶 , 任桂萍 , 王文飞 , 刘晓民 , 李德山
2009, 36(2):157-164.
摘要:成纤维细胞生长因子-21(FGF-21)是FGF家族的成员之一.近年发现FGF-21是一种新的代谢调节因子.从小鼠肝脏克隆FGF-21 cDNA,经测序正确后亚克隆至具有羟胺切割位点的小泛素相关修饰物表达载体上,转化宿主菌Rosetta,得到的转化子经IPTG诱导后获得稳定、高效、可溶的表达产物.表达产物经羟胺切割、透析、复性、柱层析纯化后,在每升宿主菌中可获得4 mg纯度为95%的成熟鼠源FGF-21蛋白,利用葡萄糖氧化酶-过氧化物酶(POD-GOD)法在小鼠3T3-L1脂肪细胞中进行生物学活性检测.结果表明,鼠源FGF-21具有促进脂肪细胞吸收葡萄糖的作用,短期作用(1 h)与胰岛素相似,长期作用(8和12 h)明显优于胰岛素.这一结果为以鼠源FGF-21为模型进一步研究FGF-21的生物学活性及其在糖代谢方面的作用机理奠定了基础.
任桂萍 , 李 璐 , 孙国鹏 , 侯玉婷 , 王文飞 , 李德山
2009, 36(2):165-174.
摘要:最近发现,FGF-21具有很强的调节血糖和血脂的作用,已经成为糖尿病研究领域的新热点,但是其功能受体和作用机制还不清楚.前期结果表明,FGF-21促进3T3L1脂肪细胞代谢葡萄糖,对前脂肪细胞无作用,说明脂肪细胞表达FGF-21功能受体.以3T3L1 脂肪细胞为靶标,旨在寻找FGF-21的功能受体.结果表明,FGF-21可与3T3L1脂肪细胞膜蛋白形成FGF-21/受体复合物,免疫检测结果发现,FGF-21/受体复合物中含有FGF受体-2(FGFR-2).为明确FGF-21/FGFR-2的特异性关系,系统研究了FGFR-2对FGF-21刺激后的酪氨酸磷酸化反应.结果表明,虽然前脂肪细胞和脂肪细胞均表达FGFR-2,但是FGF-21只诱导脂肪细胞中表达的FGFR-2磷酸化,对前脂肪细胞表达的FGFR-2无作用,与葡萄糖吸收试验相符.FGF-21不仅可使原位表达的FGFR-2磷酸化,还可使异位表达的FGFR-2磷酸化.克隆后测序分析结果表明,FGFR-2Ⅲc是3T3L1脂肪细胞表达的主要FGFR-2类型.这些结果提示,FGFR-2Ⅲc是FGF-21的功能受体,参与FGF-21在脂肪细胞介导的糖代谢活性.此外,系统分析了FGFR-2在3T3L1分化过程中的差异表达,为FGF-21在前脂肪细胞和脂肪细胞中的功能差异提供了依据.
丛斌 , 张鹏 , 王静雪 , 曾泉 , 陈琳 , 岳 文 , 裴雪涛
2009, 36(2):175-181.
摘要:spindlin1为作者所在研究组克隆并命名的肿瘤相关新基因,之前研究表明spindlin1蛋白定位于细胞核,并有可能通过对TCF-4通路的调节参与对肿瘤细胞生长和周期的调控.为进一步探索spindlin1的作用机制,明确spindlin1结构与功能的关系,在生物信息学分析及晶体结构解析的基础上,构建系列突变表达载体,首先以spindlin1蛋白亚细胞定位为指标,观察野生型及系列突变体spindlin1蛋白的亚细胞定位,并进一步检测野生型及突变体spindlin1对TCF-4荧光素酶报告基因转录活性的调控作用,以明确spindlin1定位与功能的关键位点.结果表明:Ser14+Ser84、Ser84+Ser99、Ser14+Ser84+Ser99位点Ser到Ala的联合突变能使野生型融合蛋白在细胞核内集中分布的特性消失,成为全细胞弥散分布,而Ser14、Ser84、Ser99各位点的单独突变或Ser14+Ser99联合突变对spindlin1蛋白的细胞核内分布没有影响.与此同时,对TCF-4荧光素酶报告基因活性的分析表明,Ser14+Ser84、Ser84+Ser99、Ser14+Ser84+Ser99的联合突变使spindlin1对其活性的激活作用消失或降低.上述结果表明,Ser84是spindlin1细胞定位与功能发挥的关键位点,其作用发挥需要Ser14与Ser99的协助.
2009, 36(2):182-189.
摘要:根据过渡态理论设计和合成了能诱导产生催化选择性水解布洛芬甲酯的催化抗体的四面体硫酸盐半抗原,并与牛血清白蛋白(BSA)偶联制备成免疫源,通过免疫手段成功筛选出具有加速选择性水解生成S-布洛芬的特异性催化抗体.其Kcat, app/Kuncat, app达1.6×104.进一步地将催化抗体运用到W/O微乳体系(反胶束)中进行布洛芬酯的选择性水解研究,其动力学研究证明其催化过程同样遵循Michaelis-Menten方程.考察了pH值和温度对催化初速度影响,wo(体系中水和琥珀酸二辛酯磺酸钠(AOT)的摩尔比) 对催化初速度影响呈现为钟罩型,最适的wo为21.
屈浩 , 张涛 , 张丽艳 , 张毅 , 王玫 , 王冬梅 , 何大水 , 黄丽华 , 朱卫彬 , 张宇光
2009, 36(2):190-197.
摘要:为了探讨抗CD44 抗体对急性髓系白血病(AML)细胞增殖和分化的影响,为肿瘤靶向药物的开发提供前提和基础.应用流式细胞术检测抗CD44单克隆抗体HI313的亲和力,MTS检测HI313是否抑制NB4细胞生长,并检测细胞周期的变化,与初筛AML病人标本共培养检测其促分化作用.结果显示HI313抑制NB4细胞生长,能使细胞周期停留在 G0/G1期,并能有效诱导AML病人血细胞的分化.通过以上实验证明抗CD44抗体HI313对NB4细胞具有增殖抑制作用,作用机制可能与阻滞细胞周期于G0/G1期相关, 并对AML病人的细胞有一定的促分化作用,提示此抗体具有针对AML进行靶向治疗的潜力,为HI313人抗体的进一步基因工程改造及临床应用奠定了基础.
陈献忠 , 方慧英 , 饶志明 , 沈微 , 诸葛斌 , 王正祥 , 诸葛健
2009, 36(2):198-205.
摘要:胞浆3-磷酸甘油脱氢酶(GPD)是酿酒酵母细胞甘油合成过程中的关键限速酶.尽管高产甘油菌株产甘油假丝酵母基因组中编码该酶的基因CgGPD已经被克隆出来,但是具体的功能,特别是与酿酒酵母GPD1和GPD2基因的功能比较值得进一步研究.以酿酒酵母渗透压敏感型的gpd1/gpd2和gpd1突变株为宿主,分别导入CgGPD、GPD1和GPD2基因,比较分析了CgGPD、GPD1和GPD2基因在高渗透压胁迫条件下和厌氧环境中的表达调控,及其对细胞甘油合成能力的影响.研究发现,GPD1基因受到渗透压诱导表达,GPD2基因在细胞厌氧条件下起着氧化还原平衡调节作用,而CgGPD基因不仅能够在渗透压胁迫条件下通过过量快速合成甘油调节渗透压平衡,而且能够在厌氧培养环境中互补GPD2基因的缺失,使gpd1/gpd2缺失突变株能够正常生长,同时提高了突变株的甘油合成能力.结果表明,CgGPD基因在gpd1/gpd2缺失突变株中既具有GPD1基因的功能,又能发挥GPD2基因的功能.
生秀梅 , 黄新祥 , 茅凌翔 , 朱超望 , 徐顺高 , 张海方 , 许化溪 , 刘秀梅
2009, 36(2):206-212.
摘要:伤寒沙门菌是一种具有鞭毛的革兰阴性人类肠道致病菌,也是一种重要的原核生物研究用模式菌.基因组芯片能够系统、全面且高效地观察生物的基因表达及进行基因组结构比较.利用伤寒沙门菌现有的全基因组序列,以Ty2菌株的基因组为基准,选取CT18菌株和z66阳性菌株的特异性蛋白编码基因,设计特异性引物,经PCR有效扩增出4 201个基因,产物纯化后点样于多聚赖氨酸玻片制备伤寒沙门菌基因组DNA芯片,并验证了芯片样点位次与效果.通过对基因表达谱分析的各种条件进行优化,建立相应的表达谱分析方法,并用于比较伤寒沙门菌野生株在高渗、低渗条件下的基因表达差异,结果与以前的报道基本一致.结果表明,成功建立了伤寒沙门菌基因组DNA芯片及表达谱分析方法,可为有关伤寒沙门菌基因表达调控及致病性机理、进化和基因多样性等方面的深入研究提供有效的技术支持.
2009, 36(2):213-219.
摘要:采用两株人食管癌细胞(鳞癌KYSE-510和腺癌OE33)为肿瘤模型,在体外探讨黄酮、黄酮醇化合物诱导细胞凋亡的分子机制.DNA片段化、吖啶橙染色以及流式细胞术的分析结果表明,3种黄酮(木犀草素、白杨素、芹菜素)和3种黄酮醇(槲皮素、山奈酚、杨梅素)均能诱导两株食管癌细胞发生凋亡.荧光定量RT-PCR和Western-blot分析结果表明,黄酮和黄酮醇是通过诱导PIG3 mRNA和蛋白质的表达、经线粒体途径以非p53依赖的方式,引发两株食管癌细胞凋亡.同时,这一过程可能受到p63和p73的调节.
王本旭 , 刘 玉 , 刘 展 , 高亚萍 , 王 芳 , 潘和平 , 杨 光 , 徐 华 , 沈倍奋 , 柳 川 , 邵宁生
2009, 36(2):220-227.
摘要:人巨细胞病毒(HCMV)糖蛋白复合物Ⅱ包括两种蛋白,即糖蛋白M(gM)和糖蛋白N(gN).尽管来自于HCMV阳性病人血清中的糖蛋白复合物Ⅱ的IgG抗体能够中和HCMV粒子,但迄今为止,还没有gM中和性抗原表位的相关研究.应用消减杂交技术,通过噬菌体肽库筛选获得gM抗原的一个表位,即MAD.MAD氨基酸序列与gM第32~38位序列高度同源.将MAD与钥孔血蓝蛋白偶联免疫小鼠可产生抗MAD多抗,该多抗不仅结合天然HCMV病毒粒子,而且特异结合重组表达的gM30~78多肽.ELISA结果表明MAD能够特异结合HCMV阳性的病人血清.病毒中和实验结果进一步证明抗MAD多抗能够抑制HCMV AD169株病毒感染人胚肺细胞.总之,MAD表位有可能成为HCMV病毒疫苗潜在的保护性抗原.
于建宁 , 李少华 , 王丹秋 , 王 蒙 , 林 飞 , 刘红林
2009, 36(2):228-237.
摘要:DNA甲基化在哺乳动物发育过程中有关键作用.在小鼠附植前胚胎发育过程中,DNA甲基化一直处于动态变化过程中.通过将体外受精胚在5-AZA-CdR中持续培养,研究5-AZA-CdR对小鼠附植前胚胎发育的影响,为附植前胚胎发育机理的研究及5-AZA-CdR的毒副作用研究提供试验基础.从原核期加入不同浓度的5-AZA-CdR时,胚胎不能发育到桑椹胚(0.2 和1.0 μmol/L)和4-细胞胚(5.0 μmol/L);从2-细胞期加入时,胚胎阻滞于未致密化的8-细胞(0.2 和1.0 μmol/L)和3/4-细胞期(5.0 μmol/L);而当从4-细胞加入时,虽然胚胎能够发育到早期桑椹胚,但发育比例同对照相比显著降低(P < 0.05).进一步检测凋亡、基因组DNA甲基化和整体转录活性,结果显示,高浓度的5-AZA-CdR导致8-细胞和早期桑椹胚发生早期凋亡,而低浓度的5-AZA-CdR引起8-细胞和早期桑椹胚基因组DNA甲基化的降低和转录活性的降低,并且这种降低呈浓度依赖性.所以加入低浓度的5-AZA-CdR时,胚胎的DNA甲基化降低,引起转录活性的降低,进而导致胚胎发育的停滞.
田辉 , 徐 杰 , 刘贤锡 , 张 冰 , 李文军 , 宋 旭
2009, 36(2):238-243.
摘要:为探讨ODC和AdoMetDC双反义腺病毒载体(Ad-ODC-AdoMetDCas)对食管癌Eca109细胞凋亡作用的影响,应用MTT法观察Ad-ODC-AdoMetDCas对食管癌Eca109细胞生长增殖的影响,采用Western blot和HPLC的方法分别检测腺病毒载体对食管癌Eca109细胞中ODC和AdoMetDC蛋白表达以及胞内多胺含量的抑制作用,同时应用原位末端标记(TUNEL) 法观察Ad-ODC-AdoMetDCas对食管癌Eca109细胞凋亡作用的影响, 透射电镜进一步观察细胞超微结构的改变. 实验结果显示,应用MTT法观察发现Ad-ODC-AdoMetDCas对食管癌Eca109细胞生长增殖有显著抑制作用. 以Ad-ODC- AdoMetDCas感染食管癌Eca109细胞,可明显抑制食管癌Eca109细胞中ODC和AdoMetDC基因表达. HPLC结果显示,食管癌Eca109细胞感染Ad-ODC-AdoMetDCas后,细胞内3种多胺含量都明显降低. TUNEL标记检测结果显示Ad-ODC-AdoMetDCas可明显引起食管癌Eca109细胞凋亡.透射电镜观察到典型的细胞凋亡特征(表现细胞体积缩小,核皱缩、碎裂,染色质呈块状边集等). 实验表明,ODC和AdoMetDC双反义腺病毒载体(Ad-ODC-AdoMetDCas)具有显著抑制食管癌细胞生长增殖,降低细胞多胺合成,促进细胞凋亡,为探讨食管癌基因治疗的可行性提供实验依据.
孙义民 , 曾令琴 , 张岩 , 魏丽 , 张亮 , 程京 , K R MITCHELSON
2009, 36(2):244-253.
摘要:转录因子是一类具有序列特异性的双链DNA结合蛋白.在哺乳动物细胞中,一个转录因子可以调控多个靶基因,一个基因也同时受到多个转录因子的调控,从而形成复杂的基因表达网络调控机制.在蛋白质水平检测特定状态下组织或细胞中的转录因子活性对深入研究基因表达调控的分子机制具有重要的意义.针对TRANSFAC数据库提供的226个小鼠转录因子的PSSM,设计了240个转录因子结合探针,构建了可以在蛋白质水平同时检测约200个小鼠转录因子的微阵列芯片,实验结果显示:a.针对含有不同DNA结合结构域的7个转录因子,进行依赖于抗体的转录因子活性检测,结果证明该芯片具有良好的特异性;b.针对NFκB转录因子纯品,芯片的检测灵敏度可以达到0.5 nmol/L,线性范围为0.5~20 nmol/L,表明芯片具有较高的灵敏度和良好的定量能力;c.针对经典的IKK,JNK信号通路和JAK/STAT信号通路,该芯片可以检测到其关键转录因子的活性变化,证明芯片的可靠性;d.针对小鼠前脂肪细胞系3T3-L1的分化,该转录因子活性芯片不但检测到了已经报道的活性发生变化的转录因子,如PPAR家族和C/EBP家族外,还发现了以前没有报道过的SRF等,充分显示了芯片技术的高通量优势和发现新数据的能力.
2009, 36(2):254-259.
摘要:建立了凝集素芯片技术检测糖蛋白的方法,对实验条件进行了优化,应用凝集素芯片初步检测分析了Chang?蒺s liver正常肝细胞总蛋白中的糖蛋白糖链构成.将凝集素ConA、GNA固定于环氧化修饰的玻片表面,用Cy3标记标准糖蛋白RNaseB,利用凝集素识别特异糖链的原理建立凝集素芯片检测糖蛋白的方法.摸索出最佳封闭剂是含1% BSA的磷酸缓冲液,最佳孵育时间及温度为3 h和室温,最佳孵育缓冲液为含1% BSA和0.05% Tween-20的磷酸缓冲液,并用甘露糖抑制实验验证了凝集素芯片结合的特异性.用包含10种凝集素的芯片,成功解析了标准糖蛋白RNaseB、Fetuin的糖链构成,证实了凝集素芯片检测糖蛋白糖链的可行性.最后用凝集素芯片初步检测分析了Chang?蒺s liver正常肝细胞总蛋白中的糖蛋白糖链构成,发现 Chang's liver正常肝细胞总蛋白中的糖蛋白可能有多价 Sia或GlcNAc、terminalα-1,3 mannose、GalNAc、Galβ-1,4GlcNAc这些糖链结构的存在.蛋白质糖基化是一种重要的翻译后修饰,它在微生物感染、细胞分化、肿瘤转移、细胞癌变等生命活动中起着重要作用,因此近年来蛋白质的糖基化研究受到广泛的重视,但由于缺乏一种简便、快速、高通量的检测手段,蛋白质糖基化修饰的研究发展缓慢.凝集素芯片技术的出现实现了对糖蛋白的快速、准确、高通量的检测 分析.
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