2009, 36(3):265-268.
摘要:旺盛的细胞核、质间的物质运输(nuclear-cytoplasmic transport)是真核细胞代谢的基础.核质运输不仅将蛋白质运到目的地,还能通过在特定时间、地点结合靶分子,改变其在胞内的局部浓度,调控诸如有丝分裂等重要细胞活动.tRNA是细胞中最重要的大分子之一,合成于细胞核,在细胞质中参加蛋白质翻译.一直以来,学术界认为tRNA只是蛋白质合成的参与者,tRNA核质运输是tRNA跨越核膜进入细胞质是单向主动运输过程.然而,最近的研究成果在颠覆传统观念,tRNA不但能被转运出核,还能被逆向转运入核.2008年,新概念“tRNA核质动态分布”(tRNA nuclear-cytoplasmic dynamics)被提出,取代tRNA核质运输,描述tRNA在细胞核、质间的流动.在酿酒酵母中tRNA核质动态分布可以调控蛋白质翻译,锁定细胞周期.此领域内的最新研究正在改变着教科书中有关tRNA的传统论断.
2009, 36(3):269-273.
摘要:近年来的许多研究证实睡眠有利于学习和记忆.不但学习后的睡眠具有记忆巩固功能,而且学习前的睡眠对于随后的学习也是必需的.长时间觉醒学习后脑内突触连接增多、增强,导致突触空间饱和,阻碍随后继续学习.睡眠的作用是减弱突触连接到基础水平,为随后的学习记忆提供充足的空间和能量.
2009, 36(3):274-279.
摘要:环腺苷酸反应元件结合蛋白(cyclic AMP responsive element-binding protein,CREB)是受cAMP和Ca2+共同激活的转录因子,其目的基因产物涉及广泛的生理过程,如细胞增殖与存活、糖与脂类代谢、类固醇激素合成、学习与记忆等.新近发现的CREB活性调节转导子(transducer of regulated CREB activity,TORC)通过核-质穿梭调节CREB的活性而控制目的基因的转录与表达.盐诱导激酶(salt-inducible kinase,SIK)是一组丝氨酸/苏氨酸激酶,包含SIK1、SIK2和SIK3.这些蛋白激酶通过影响TORC的磷酸化水平,改变其在核-质中的分布,间接影响CREB目的基因的转录与表达.在某些器官与组织中,SIK(SIK1)也是CREB目的基因之一,因此SIK与TORC-CREB复合体形成一个完整的负反馈调节环路.TORC-CREB复合体广泛存在于多种器官与组织,如胰岛β-细胞、肝脏、肾上腺皮质和骨骼肌中,与胰岛β-细胞存活、肝脏糖异生、类固醇激素合成、骨骼肌线粒体增生与脂肪酸β氧化密切相关.将重点讨论SIK对TORC-CREB复合体的反馈调节及其与高血压、糖尿病发生的关系.
2009, 36(3):280-287.
摘要:结构域是进化上的保守序列单元,是蛋白质的结构和功能的标准组件.典型的两个蛋白质间的相互作用涉及特殊结构域间的结合,而且识别相互作用结构域对于在结构域水平上彻底理解蛋白质的功能与进化、构建蛋白质相互作用网络、分析生物学通路等十分重要.目前,依赖于对实验数据的进一步挖掘和对各种不同输入数据的计算预测,已识别出了一些相互作用/功能连锁结构域对,并由此构建了内容丰富、日益更新的结构域相互作用数据库.综述了产生结构域相互作用的8种计算预测方法.介绍了5个结构域相互作用公共数据库3DID、iPfam、InterDom、DIMA和DOMINE的有关信息和最新动态.实例概述了结构域相互作用在蛋白质相互作用计算预测、可信度评估,蛋白质结构域注释,以及在生物学通路分析中的应用.
高书颖 , 李恩民 , 孟令英 , 崔磊 , 袁华敏 , 杜则澎 , 许丽艳
2009, 36(3):288-296.
摘要:研究发现,质膜-细胞骨架连接蛋白Ezrin在多种肿瘤细胞中异常表达,而且Ezrin的表达上调与肿瘤细胞的移动侵袭相关,但是调控ezrin基因转录的分子机制却不清楚.为了探明ezrin基因的转录调控机制,以肺癌细胞A549为材料,首先采用双荧光素酶报告基因分析系统检测ezrin基因5′侧翼嵌套缺失序列和位点突变序列的转录活性,鉴定肺癌细胞中ezrin基因的基本启动子区以及关键的顺式作用元件Sp1结合位点 (-75/-69) 和AP-1结合位点 (-64/-58).其次,利用凝胶电泳迁移率变动分析证明,肺癌细胞核蛋白提取物能够与ezrin基因含有关键顺式作用元件的DNA序列结合,形成DNA-核蛋白复合物,而且Sp1结合位点和AP-1结合位点与重组蛋白rhSp1和rhAP-1的结合具有位点特异性.最后,利用瞬时转染实验证实,转录因子Sp1和AP-1 (由c-Jun和c-Fos组成的异源二聚体) 分别通过Sp1结合位点和AP-1结合位点,增强ezrin基因基本转录活性,而且,过表达转录因子Sp1、c-Jun或c-Fos上调了Ezrin蛋白表达.研究确定,肺癌细胞中调控ezrin基因基本转录活性的关键顺式作用元件是Sp1结合位点 (-75/-69) 和AP-1结合位点 (-64/-58),与之作用的转录因子Sp1和AP-1对于ezrin基因的转录激活作用至关重要.
2009, 36(3):297-304.
摘要:为研究坍塌反应调节蛋白-1(collapsin response mediator protein-1,CRMP-1)对神经元突起生长的作用,构建了CRMP-1真核表达载体,以神经生长因子(NGF)诱导的PC12细胞为模型,采用基因转染、突起生长时差成像、突起提取和免疫印迹技术进行观察.结果显示,NGF诱导的PC12细胞具有典型的神经元形态特征,脂质体转染技术可成功地把CRMP-1基因导入细胞.过表达CRMP-1可明显抑制突起生长,促进突起坍塌,首先是细小突起缩短,然后是长突起,细胞突起的长度随CRMP-1蛋白表达时间延长呈逐渐缩短的趋势.突起提取液的测定显示,CRMP-1过表达的细胞较NGF诱导的和转染空载体的细胞突起明显减少(P < 0.01).说明CRMP-1具有明显的突起生长抑制作用.
2009, 36(3):305-310.
摘要:酵母展示系统是研究可溶性蛋白间相互作用的有效系统.利用酵母展示系统可以简单快速地研究抗原与抗体相互作用.充分利用此系统的优势,在确定空间构象性的抗原决定簇方面发展出新的应用.利用酵母同源重组把巨噬细胞迁移抑制因子(macrophage migration inhibitory factor,MIF)序列中的不同肽段以及不同点突变体展示在酵母表面,并用3个抗MIF单克隆抗体10C3,2A12和4E10分别标记,流式细胞仪检测抗体与抗原突变体的结合.用酵母展示方法确定了MIF上与3个单克隆抗体结合的关键氨基酸序列,从而建立起一个简便可靠的确定空间构象性抗原决定簇的方法.
张志强 , 李茂玉 , 张桂英 , 彭芳 , 姚慧欣 , 李美香 , 肖志强 , 陈主初
2009, 36(3):311-322.
摘要:建立一种更加精确地分离鉴定胃癌特异肿瘤标志物的定量蛋白质组学技术.首先采用激光捕获显微切割技术(LCM)纯化胃腺癌细胞及胃黏膜良性上皮细胞,将裂解的样本总蛋白经过1D SDS-PAGE预分离,然后采用18O/16O分别标记两种样本酶切后的多肽混合物.结合纳升级液相色谱(Nano-HPLC-MS/MS)定量地鉴定胃癌细胞和胃黏膜良性上皮细胞的差异表达蛋白.共筛选出78个差异表达蛋白,其中42个蛋白质在胃癌组织中表达上调,36个蛋白质下调.Western blot 技术验证了其中几个差异蛋白(moesin, periostin, annexin A2, annexin A4)的表达,与蛋白质组学研究的结果一致.LCM技术结合18O稳定同位素标记的定量蛋白质组学技术,为研究胃癌发生机制、筛选胃癌的分子标志物提供了新的思路,亦为诸如胃癌等复杂体系蛋白质的分离鉴定提供了新的技术选择.
刘录山 , 谢闵 , 姜志胜 , 杨琼 , 潘利红 , 武春艳 , 唐志晗 , 唐朝克 , 危当恒 , 王佐
2009, 36(3):323-330.
摘要:为研究pcsk9基因沉默后对氧化型低密度脂蛋白(oxLDL)诱导THP-1源性巨噬细胞凋亡的影响,用不同浓度oxLDL 处理THP-1源性巨噬细胞48 h,Hoechst33258染色检测细胞凋亡,RT-PCR、Western blot分别检测pcsk9 mRNA、NARC-1蛋白的表达.应用Lipofectamine2000转染3对pcsk9 siRNAs进THP-1源性巨噬细胞中,筛选出最有效的siRNA再转染入THP-1源性巨噬细胞,24 h后加入oxLDL处理 48 h,Hoechst33258染色观察细胞评价细胞凋亡,流式细胞术计数检测细胞凋亡率.结果发现,75 mg/L oxLDL处理THP-1源性巨噬细胞48 h后,Hoechst33258染色可见大量凋亡细胞.同时RT-PCR、Western blot检测发现,pcsk9 mRNA和NARC-1蛋白质表达量均随oxLDL浓度的增加而增加,75 mg/L oxLDL组增加最明显.不同浓度siRNA转染THP-1源性巨噬细胞后,RT-PCR筛选出3对siRNAs的终浓度为80 nmol/L均可出现明显的沉默效应.选取此浓度在蛋白质水平检测基因抑制情况,筛选出最有效的一对siRNA.将筛选出来的siRNA转染细胞24 h后,再用oxLDL处理48 h,Hoechst33258染色及流式细胞计数结果显示,转染siRNA组凋亡明显被抑制.结果表明,在本研究的浓度范围内,随着oxLDL浓度增加pcsk9的表达随之增加,同时,THP-1源性巨噬细胞凋亡也明显增加,75 mg/L oxLDL最明显,pcsk9 mRNA和蛋白质的表达也在该浓度最高.提示pcsk9 siRNA能有效抑制pcsk9基因的表达,从而有效抑制由oxLDL诱导的THP-1源性巨噬细胞的凋亡.
王革非 , 彭程 , 李卫中 , 辛岗 , 苏芸 , 陈幼莹 , 林桂梅 , 李康生
2009, 36(3):331-338.
摘要:载脂蛋白B mRNA编辑酶催化多肽(apolipoprotein B mRNA-editing enzyme catalytic-polypeptide,APOBEC)家族成员,是近年来发现的具有抗病毒作用的天然免疫分子,对HIV和HBV等多种病毒具有抑制作用,为研究APOBEC的抗病毒作用,对APOBEC-3F和-3G进行克隆、表达及亚细胞定位分析.HBV主要的生物合成发生于细胞核中,利用核定位信号(NLS)及二联核定位信号(B-NLS)与APOBEC-3F和-3G融合表达,以进一步了解APOBEC-3F和-3G的亚细胞定位及功能.利用RT-PCR从植物凝集素(PHA)刺激的人外周血淋巴细胞RNA中,对APOBEC-3F和-3G进行克隆,利用HindⅢ和KpnⅠ双酶切插入到pcFlag载体中,脂质体转染MDCK细胞后利用免疫荧光检测APOBEC重组蛋白的亚细胞定位.电泳结果表明,RT-PCR扩增得到APOBEC-3F和-3G基因,双酶切鉴定结果表明,APOBEC真核表达载体构建成功,基因序列经DNA测序证实.免疫荧光结果表明,转染表达后的APOBEC-3F和-3G均定位于细胞胞浆中.APOBEC-3F和-3G可以在HepG2.2.15细胞中显著抑制HBV的复制.可以有效转运绿色荧光蛋白(GFP)入核的NLS及B-NLS,不能将APOBEC-3F和-3G有效地转运至核中.成功地对APOBEC家族中的两个重要成员APOBEC-3F和-3G进行了克隆、表达及亚细胞定位研究,为进一步利用APOBEC家族蛋白开发抗HIV及HBV药物提供基础.
龙跃生 , 赵绮华 , 曾涛 , 曾杨 , 孙卫文 , 廖卫平
2009, 36(3):339-345.
摘要:为了比较研究人与小鼠SCN3A基因的启动子及其上游调控区的特征,采用5′-Full RACE方法对人及小鼠SCN3A基因的转录起始点进行了准确定位,通过序列测定及对比分析证明:确定人和小鼠SCN3A基因的转录起始点均为“A”,人SCN3A基因转录起始点位于翻译起始点上游约27 kb处,而小鼠位于翻译起始点上游约31 kb处.人SCN3A基因5′非翻译区存在两个5′非翻译外显子,而小鼠只有一个5′非翻译外显子.人和小鼠SCN3A基因核心启动子区(-80 ~+70)的同源率高达96.0%,存在相同的启动子核心元件,BRE/和TATA;在-400至+200区段内预测到人存在而小鼠不存在的转录因子有PHR1、GATA-1、FOXN2、NF-1及AP-4,小鼠存在而人不存在的转录因子Sp、Sp3及GBF.人和小鼠SCN3A启动子区特征的异同将为进一步研究该基因在人和小鼠的表达调控机制提供重要线索.
2009, 36(3):346-352.
摘要:研究HEK293T细胞中O?鄄GlcNAc糖基转移酶(OGT)基因表达抑制对与AD密切相关的tau蛋白磷酸化与糖基化修饰的影响.以OGT基因为靶点设计三段siRNA(OGT-siRNA1~3),用脂质体的方法转染OGT-siRNA1~3进入HEK293T细胞,通过RT-PCR检测OGT-siRNA1~3对OGT mRNA的抑制.将pEGFP/OGT与OGT-siRNA1~3共转染HEK293T细胞,24 h后在倒置荧光显微镜下观察各组GFP/OGT的表达,根据GFP/OGT的表达量来评价OGT-siRNA1~3对OGT基因表达的抑制率.将筛选出的具有最佳沉默效果的OGT-siRNA与质粒pCI/ tau441共转染HEK293T细胞,48 h后Western blot检测tau蛋白糖基化与磷酸化修饰的变化.OGT-siRNA3在100 nmol/L的终浓度时对OGT基因的抑制效率最高.与Mock组相比,对OGT基因mRNA及蛋白质水平的抑制率分别可达80.0%与51.3%左右.OGT基因表达的下调使tau蛋白糖基化水平下降,而磷酸化水平增高,证实tau蛋白的糖基化负调节其磷酸化,葡萄糖摄入减少或代谢降低可能在AD的发生发展中起关键作用.
2009, 36(3):353-357.
摘要:采用半定量RT-PCR方法检测人卵巢透明细胞癌ES-2细胞中PIWIL1、PIWIL2、PIWIL3、PIWIL4 mRNA表达水平,以及PIWIL4在卵巢癌组织和癌旁正常组织中的表达情况.设计并化学合成针对PIWIL4的siRNA,用脂质体转染法将其转入ES-2细胞内,通过MTT和克隆形成实验,观察PIWIL4-siRNA对ES-2细胞生长活性和增殖能力的影响.半定量RT-PCR实验结果发现,ES-2细胞中,PIWIL4相对PIWIL1、PIWIL2、PIWIL3,其表达水平最高(P < 0.05),而且PIWIL4在卵巢癌组织中的表达明显高于癌旁正常组织(P < 0.01).MTT实验和克隆形成实验结果显示,转染PIWIL4-siRNA的ES-2细胞生长活性和克隆形成率明显低于对照组(P < 0.05).由此得出结论:PIWIL4在卵巢癌细胞系ES-2细胞表达较高,且它在卵巢癌组织中的表达明显上调,同时PIWIL4-siRNA可有效抑制ES-2细胞的生长活性和增殖能力,提示PIWIL4可能与卵巢癌发生、发展相关.
杨鹏辉 , 安文琪 , 石辛甫 , 段跃强 , 罗德炎 , 张鹏飞 , 唐冲 , 邢丽 , 张玉静 , 刘秀梵 , 王希良
2009, 36(3):358-363.
摘要:以冷适应、温度敏感、减毒的B/Ann Arbor/1/66流感病毒株作为重配病毒骨架,对其6个内部基因片段进行了全基因合成,同时人工引入9个氨基酸突变.构建了8个基因的拯救载体,经测序获得序列准确的拯救质粒,命名为:pAB121-PB1, pAB122-PB2, pAB123-PA, pAB124-HA, pAB125-NP, pAB126-NA, pAB127-M和pAB128-NS.在成功拯救冷适应A型流感病毒的基础上,利用反向遗传学技术成功获救了具有感染性的重配B型流感病毒株,命名为rMDV-B.该重配病毒株以B/Ann Arbor/1/66为病毒骨架,其中HA和NA来源于2006~2007年当年流行株B/Malaysia/2506/2004.rMDV-B在鸡胚尿囊液和MDCK细胞中的HA效价可达1∶64~1∶512.实验结果暗示:从单一供体病毒株可以产生有效的减毒活B型流感病毒疫苗候选株,能够为将来人用流感疫苗的设计提供可借鉴的模型.
田宗成 , 骞爱荣 , 续惠云 , 狄升蒙 , 张维 , 瓮媛媛 , 商澎
2009, 36(3):364-370.
摘要:克隆家蚕动力蛋白轻链8(dynein light chain 8, Dlc8)基因开放阅读框架并对其序列进行分析.探讨Dlc8基因在家蚕胚胎、头、丝腺、中肠、皮肤、血液、脂肪和马氏管等组织中的分布.在细胞水平,应用RT-PCR和实时定量RT-PCR方法分析大梯度强磁场(large gradient high magnetic field, LGHMF)重力模拟环境(0 g、1 g、2 g)对家蚕Dlc8基因表达的影响.在整体水平,应用实时定量RT-PCR方法分析Dlc8基因在家蚕胚胎反转期和整个胚胎期对LGHMF模拟失重环境的响应.克隆的家蚕Dlc8基因开放阅读框架长度为270 bp,编码89个氨基酸.家蚕Dlc8基因推导的氨基酸序列与拟南芥(Arabidopsis thaliana)、果蝇(Drosophila melanogaster)、线虫(Caenorhabditis elegans)、热带爪蟾(Xenopus tropicalis)、小鼠(Mus musculus)、人类(Homo sapiens)等6个物种Dlc8基因的氨基酸序列同源性分别为67%、96%、91%、95%、92%、92%.信号肽分析结果显示,该蛋白质为非分泌蛋白,不存在糖基磷脂酰肌醇锚定位点.家蚕Dlc8分子质量与等电点分别为10.34 ku和6.81.Dlc8基因在家蚕的胚胎、头、丝腺、中肠、皮肤、血液、脂肪、马氏管中稳定表达.在细胞水平,家蚕Dlc8基因表达对重力变化较敏感,对磁场变化不敏感.在整体水平,Dlc8基因在家蚕胚胎发育的不同时期对重力的响应不同.整个胚胎发育期Dlc8基因在模拟失重条件下表达量与对照组接近.家蚕Dlc8基因可以作为重力生物学效应研究的分子靶标.该研究为深入探讨家蚕Dlc8基因重力生物学效应机制奠定了基础.
2009, 36(3):371-377.
摘要:髓鞘来源的中枢神经再生抑制因子——Nogo-A被发现除表达于成熟的少突胶质细胞,还广泛高表达于多种类型的神经元中.目前,神经元中Nogo-A的功能还不明确.为探讨神经元内Nogo-A的功能,以HEK293FT细胞为模型,利用信号途径报告基因系统筛选过表达Nogo-A对多种信号途径的调控作用,发现过表达Nogo-A能特异激活NF-κB信号,利用不同的Nogo-A剪接体和截断体形式研究,证明Nogo-A激活NF-κB信号依赖于其氨基端的proline rich结构域,进一步使用NF-κB信号途径相关分子显性突变体揭示IκBα、TRAF6、 Rac/Cdc42 参与Nogo-A激活NF-κB信号.结果提示,Nogo-A可以显著激活NF-κB信号,且依赖于Nogo-A氨基段的proline rich结构域.
2009, 36(3):378-384.
摘要:促性腺激素释放激素(gonadotropin-releasing hormone,GnRH)是生殖过程中起重要调节作用的激素.近年来的研究发现,Ⅰ型GnRH(GnRHⅠ)和Ⅱ型GnRH(GnRHⅡ)在胎盘和胎盘来源的滋养层细胞中发挥生理功能.利用人滋养层细胞模型人绒毛膜上皮癌细胞系(JEG-3)细胞,探讨GnRHⅠ和GnRHⅡ对人滋养层细胞侵润的调节作用.荧光实时定量PCR证实,GnRHⅠ和GnRHⅡ可调节JEG-3细胞中经典GnRH受体(GnRHRⅠ)的表达.RNA干扰实验显示,特异性针对GnRHRⅠ的siRNA可显著阻断GnRHⅠ对JEG-3细胞的促侵润作用,但不能影响GnRHⅡ的促细胞侵润功能,提示GnRHⅡ可能通过经典GnRH受体以外的其他受体介导,以发挥促进滋养层细胞侵润的功能.对信号通路的进一步研究表明,GnRHⅠ和GnRHⅡ通过ERK和JNK激酶级联促进基质金属蛋白酶-2(MMP-2)的表达,以调节细胞的侵润.
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