2009, 36(4):391-397.
摘要:主要介绍了目前在生物芯片表面进行蛋白质无细胞表达与定向制备蛋白质芯片的研究进展,包括各种基因植入芯片的方法、蛋白质体外不同表达的途径、蛋白质固定的策略以及可能的应用发展前景等.蛋白质芯片以其高通量、高灵敏和检测迅速等优点正成为蛋白质组学研究中的重要工具之一.蛋白质的高效表达与纯化、蛋白质在芯片表面的有效固定与蛋白质活性的保持等内容是蛋白质芯片技术发展的关键.采用纳米生物技术与无细胞表达系统,已经可以在生物芯片表面通过植入基因的方式制备相关的蛋白质芯片,从而为蛋白质芯片的原位制备开辟了新的方向.
2009, 36(4):398-402.
摘要:氨基酰-tRNA合成酶是一类古老而保守的蛋白质,它们催化蛋白质生物合成的第一步反应.哺乳动物细胞内存在一个由8种氨基酰-tRNA合成酶和3种辅助因子组成的氨基酰-tRNA合成酶复合物.近年来,陆续发现该复合物中的3个辅助因子p43、p38和p18在复合物外的多种生命活动中扮演着重要角色:辅助因子p43是细胞因子内皮单核细胞激活肽Ⅱ的前体,参与了血管生成和细胞凋亡等许多生命过程;辅助因子p38在肺部发育中至关重要,同时它在神经细胞中的不正确积累可能与帕金森病有关.更有趣的是,辅助因子 p38和p18可以在时空上高度有序地通过不同的通路参与细胞对DNA损伤的修复.这些研究增加了对于氨基酰-tRNA合成酶和细胞内大分子信号网络之间关系的认识,并将促进对该领域的研究与发展.
2009, 36(4):403-409.
摘要:对近年来听觉反馈在鸣禽鸣唱学习可塑性方面的研究进行综述.鸣禽的鸣曲学习与人类的语言学习都是一种依赖于听觉反馈的模仿学习.在鸣曲学习过程中,幼鸟根据听觉反馈的信息对鸣曲进行比较和修正,使其不断完善;在鸣曲维持过程中,成鸟通过听觉反馈实时监测自己鸣曲的完整性与准确性,使鸣曲保持稳定.鸣曲的输出与听觉反馈信息在鸟脑中得到整合,并指导下一次鸣唱做出适当的调整.近年来,这种感觉与运动信息在鸣禽发声核团中的整合机制逐渐引起了国内外研究者的兴趣.其中,新纹状体巨细胞核外侧部(LMAN)神经元对自鸣曲(BOS)高度选择性的听觉应答在鸣曲去稳定化过程中的作用,以及高级发声中枢(HVC)中镜像神经元的发现,为今后的研究提供了重要的线索.
张可 , 赵伟东 , 李强 , 方文刚 , 朱莉 , 陈誉华
2009, 36(4):417-423.
摘要:大肠杆菌是导致新生儿细菌性脑膜炎最常见的革兰氏阴性致病菌.为探讨毒力岛基因ibeT在大肠杆菌K1株致病过程中的作用,构建了ibeT基因缺失的大肠杆菌K1株,细菌在细胞内存活试验结果显示,ibeT基因缺失抑制了大肠杆菌K1株在人脑微血管内皮细胞中的生长.利用激光共聚焦扫描显微镜观察到,在细菌侵袭进入人脑微血管内皮细胞后,与野生型相比,ibeT基因缺失突变株较多地滞留在溶酶体内;透射电镜结果进一步显示,ibeT基因缺失使大肠杆菌K1株逃逸ECV(含有大肠杆菌的囊泡)的能力发生了下降,继而使其在细胞浆内的复制减少.利用体外模拟的弱酸性环境,检测大肠杆菌菌体胞内的缓冲容量,发现ibeT基因缺失突变株菌体胞内的缓冲能力较野生型低.这些结果提示,在大肠杆菌K1株侵袭进入人脑微血管内皮细胞后,ibeT基因有利于大肠杆菌降解ECV膜,避免与溶酶体融合,进而促使大肠杆菌逃逸进入细胞浆并进行复制.
2009, 36(4):424-430.
摘要:肿瘤坏死因子TNF-α是一个多功能的细胞因子,许多免疫系统疾病的发生和TNF-α的过量释放有关.对TNF-α的功能研究有助于了解这些疾病的发生机制,而以TNF-α为靶点的抗体可用于治疗多种自身免疫性疾病.通过研究一个抗鼠TNF-α中和性单克隆抗体的结合位点,确定了鼠TNF-α行使其生物学功能的关键部位.首先利用酵母展示技术确定了中和性抗体9C6的结合位点是鼠TNF-α的第29~40氨基酸线性片段.然后在此区域引入点突变,找到鼠TNF-α与9C6抗体结合的关键位点.最终用大肠杆菌表达鼠TNF-α和其突变体蛋白,通过L929细胞杀伤实验,证实与9C6抗体结合的关键位点也是决定鼠TNF-α生物学功能的关键位点.
陈蕊红 , 叶景秀 , 张改生 , 王俊生 , 牛娜 , 马守才 , 赵继新 , 朱建楚
2009, 36(4):431-440.
摘要:为了能从蛋白质水平揭示小麦细胞质雄性不育的分子遗传机制,采用IEF/SDS-PAGE双向凝胶电泳技术,对小麦质核互作型雄性不育系(S)-1376A及其保持系(A)-1376B在花药发育的单核期、二核期蛋白质进行了差异蛋白质组学研究,经考马斯亮蓝染色,得到了重复性较好的双向电泳图谱.PDQuest 软件在分子质量9.0~100.0 ku、等电点4~7 线性范围内,可识别约610个蛋白质点,对28个差异表达的蛋白质点采用基质辅助激光解吸分离飞行时间质谱进行肽指纹图谱分析,并利用Mascot 软件在NCBInr数据库搜索,鉴定出12个差异表达蛋白,其中5个差异表达蛋白可能与雄性不育有关,分别是泛素结合酶E2、甘氨酸富集蛋白、抗坏血酸过氧化物酶、假定半胱氨酸蛋白酶抑制剂及1, 5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶小链克隆512,它们参与了物质能量代谢、细胞程序化死亡及花发育调控等过程,推测不育系(S)-1376A 雄性不育性可能与这些生理生化代谢有关.研究结果为揭示雄性不育机理提供了理论依据.
2009, 36(4):441-447.
摘要:为了研制抗人血栓调节蛋白(hTM)的单克隆抗体(mAb),给经CHO细胞免疫的BALB/c小鼠腹腔注射环磷酰胺诱导其对CHO和CHO-TM5细胞的共同抗原表位产生免疫耐受,再用高效表达hTM的CHO-TM5常规免疫小鼠.细胞融合后,ELISA筛选分泌抗hTM的特异性mAb阳性克隆,并将其腹腔注射BALB/c小鼠诱生腹水.腹水中的mAb经亲和层析纯化后,采用ELISA、流式细胞术、免疫组织化学染色法及Western blotting对其进行特异性鉴定.结果显示,共获得了5株阳性克隆,其中2F7可稳定分泌IgG1亚型的mAb,腹水抗体效价为1×10-6,含量为19.56 g/L.2F7在体内与正常组织的交叉反应极少,对HUVEC、CHO-TM5有特异性结合,并可识别细胞裂解液还原条件下分子质量为105 ku左右的蛋白质多肽.2F7的解离常数Kd约为1.22×10-9 mol/L.实验结果表明,通过采用新的技术路线,直接应用hTM表达细胞株免疫小鼠,成功制备了具有高度特异性与高亲和力的抗hTM mAb,为其他来源困难的蛋白质mAb制备提供了可借鉴的技术方案,同时2F7的研究鉴定为进一步应用抗hTM mAb进行hTM生物学功能及临床意义研究提供了新的物质基础.
刘迎福 , 肖志强 , 张鹏飞 , 李茂玉 , 李萃 , 彭芳 , 余艳辉 , 易红 , 陈主初
2009, 36(4):448-457.
摘要:癌细胞转移是人原发性肺腺癌(lung adenocarcinoma, AdC)死亡率高和预后差的主要原因.为了筛选潜在的肺腺癌转移相关分子标志物,依据临床诊断选取无转移的肺腺癌组织和有转移的肺腺癌组织作为研究对象,首先采用激光捕获显微切割技术(laser capture microdissection, LCM)对两组肺腺癌组织中的癌细胞进行纯化,再利用荧光差异凝胶电泳技术(two-dimensional differential in-gel electrophoresis, 2D-DIGE)分离无转移肺腺癌组和有转移肺腺癌组的癌细胞总蛋白,通过Decyder软件分析两组差异表达的蛋白质点,质谱(mass spectrometry, MS)对差异表达的蛋白质点进行鉴定,Western blot验证部分差异蛋白annexin A1, annexin A2, annexin A3, B23和 S100A9的表达.建立了LCM 纯化的无转移和有转移的肺腺癌组织癌细胞的2D-DIGE图谱,质谱鉴定了20个非冗余差异蛋白质,其中12个蛋白质在有转移肺腺癌组中较无转移肺腺癌组表达上调,8个蛋白质在有转移肺腺癌组中表达下调.Western blot验证分析显示,差异蛋白annexin A1,annexin A2,annexin A3和 S100A9的表达水平在有转移肺腺癌中较无转移肺腺癌增高,B23的表达水平在有转移肺腺癌中较无转移肺腺癌降低.免疫组化进一步证实S100A9在有转移的肺腺癌中较无转移的肺腺癌中表达上调.首次应用LCM技术联合2D-DIGE及MS技术分析鉴定出肺腺癌转移相关蛋白质,为研究肺腺癌的转移分子机制、筛选预测肺腺癌转移的分子标志物奠定了基础.
2009, 36(4):458-463.
摘要:为研究鼻咽癌细胞CNE2中顺铂耐药与10种ABC转运蛋白的关系,分别用顺铂、顺铂+5-氟脲嘧啶来诱导CNE2耐药,在脱药培养2个月后通过MTT法测定细胞的生长曲线及其与顺铂的量效关系和耐药指数,同时,通过荧光定量PCR法检测耐药细胞与敏感细胞中10种ABC转运蛋白mRNA表达的差异,并通过免疫细胞化学法验证.MTT法结果提示,成功诱导出两株分别对顺铂、顺铂+5-氟脲嘧啶耐药的细胞株(分别命名为CNE2/DDP、CNE2/DDP+5Fu),耐药指数分别为2.58和5.31,ABCC2在两株耐药细胞株中表达均上调,分别为2.50和4.08倍,免疫细胞化学法结果表明,ABCC2在两株耐药细胞中表达均增强,同时ABCC2还可在CNE2/DDP+5Fu细胞核中表达.上述结果表明ABCC2在CNE2细胞对顺铂的耐药性中可能发挥着重要的作用.
柏燕燕 , 史毅 , 惠国桢 , 张艳荣 , 董万利 , 胡锦 , 金由辛
2009, 36(4):464-470.
摘要:为了研究EphA2对神经胶质瘤细胞系U251在增殖、凋亡、迁移和侵袭方面所起的作用,用RT-PCR方法检测正常脑组织标本与两种恶性胶质瘤细胞系中EphA2 mRNA表达水平,然后用化学合成的针对EphA2基因的小干扰RNA(siRNA)下调该基因的表达,以检测其在U251中的生物学功能.证实了EphA2基因在正常脑组织标本中的表达水平远低于两种恶性胶质瘤细胞系.把体外化学合成针对EphA2基因的小干扰RNA(siRNA- EphA2)转染入U251细胞后,Western blot, 实时定量 RT-PCR检测到U251细胞中EphA2蛋白及mRNA表达水平都明显降低,并且细胞增殖受到显著抑制,同时出现了明显的细胞凋亡.伤口愈合实验(检测细胞迁移能力),Transwell小室实验(检测细胞侵袭能力)均表明,下调EphA2的表达后,细胞的迁移和侵袭能力较阴性对照组显著减弱.上述结果表明,在神经胶质瘤U251细胞中,EphA2与其恶性增殖及高度侵染性相关,可作为分子治疗的有效靶点.
2009, 36(4):471-479.
摘要:钙/钙调素依赖性蛋白激酶(calcium-calmodulin dependent protein kinase, CaMK)和腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase, AMPK)所介导的信号通路均能调节运动诱导的骨骼肌细胞葡萄糖转运蛋白4(glucose transporter 4, GLUT4)基因表达,但不清楚这两条通路的相互关系.运用咖啡因(Caffeine)和5-氨基咪唑-4-甲酰胺核糖核苷酸(AICAR)能模拟肌肉收缩信号并分别激活CaMK和AMPK,首次观察由Caffeine和AICAR引起的GLUT4基因表达过程中这两条通路的内在联系.原代培养肌细胞被分为对照、AICAR、Caffeine、AICAR/Caffeine、Caffeine+Compound C、AICAR/Caffeine+Compound C、AICAR+KN93、AICAR/Caffeine+KN93组.实验显示,AICAR和Caffeine能分别上调GLUT4 mRNA约2倍和3倍(P < 0.05),AMPK抑制剂Compound C能够明显减少由Caffeine 引起的GLUT4 mRNA的增长(P < 0.05),也能够明显降低由AICAR/Caffeine复合刺激引起的GLUT4 mRNA的表达(P < 0.05),与此一致的是,Caffeine能引起肌细胞AMPKα1蛋白磷酸化增加(P < 0.05),但不影响AMPKα2的磷酸化,Compound C能够抑制由Caffeine引起的AMPKα1蛋白磷酸化(P < 0.05).相反CaMK特异的抑制剂KN93能完全抑制由Caffeine引起的GLUT4 mRNA增长,但KN93却不能交叉抑制由AICAR所诱导的GLUT4 mRNA的增长(P < 0.05),也不能阻止由AICAR/Caffeine复合刺激所引起的GLUT4 mRNA的表达(P < 0.05).上述结果提示,CaMK和AMPK在调节肌细胞GLUT4基因中并不是完全相互独立的,而是彼此密切联系共同作用,AMPK可能位于CaMK途径的下游来调节收缩肌细胞GLUT4 mRNA的表达.
倪宏 , 姜玉武 , 丁美丽 , 王浙东 , 陶陆阳 , 吴希如
2009, 36(4):480-490.
摘要:在建立发育期大鼠青霉素点燃模型的基础上,探讨点燃后至成年期不同发育阶段空间学习记忆能力改变,以及对海马记忆分子钙/钙调蛋白依赖的蛋白激酶Ⅱα(CaMKⅡα)、突触可塑性相关基因3(PRG-3)、抗惊厥脑肠肽胆囊收缩素(CCK)、锌离子转运体1(ZnT-1)和3(ZnT-3)表达的远期影响.生后29天(P29) 的SD大鼠随机分为青霉素点燃模型组(RS组,n=39)及生理盐水对照组(NS组,n=21).RS组隔日腹腔注射青霉素,按体重5.60×106 U/kg,连续6次,NS组以同样方法腹腔注射生理盐水.于末次惊厥后1.5、3、6和12 h透射电镜观察海马凋亡及自噬,于末次惊厥后1 h进行脑电记录,于末次惊厥后24 h 原位末端标记凋亡法(TUNNEL)检测海马凋亡细胞.分别于P51~P56、P81~P84、 P92~P95 进行3次Morris水迷宫实验,检测大鼠的学习记忆能力.最后,采用Timm染色观察海马苔藓纤维发芽,实时定量RT-PCR测定海马CaMKⅡα、PRG-3、CCK、ZnT-1和ZnT-3的表达.结果如下:a.电镜显示末次惊厥后1.5~12 h可见大鼠海马本部神经元内溶酶体被激活,自噬小体形成,12 h自噬和凋亡同时存在;TUNNEL显示凋亡细胞明显增多(P < 0.05).b.RS组末次惊厥后3~5 min脑电图记录显示额叶丛集放电,棘波和尖波阵发.c.Morris水迷宫实验显示,第1次测试各组逃避潜伏期均呈逐渐下降趋势,但RS组第5天潜伏期明显高于NS组,具有显著性差异(P < 0.05),RS组第2次水迷宫测试中第1天潜伏期明显高于NS组,具有统计学意义,第3次水迷宫第2天的潜伏期仍明显高于NS组,具有统计学意义.d.在Morris水迷宫搜寻策略分析中采用秩和检验,第1次水迷宫对照组在第4天和第5天成绩明显优于RS组,具有统计学意义(P < 0.01),第2次和第3次水迷宫中对照组3天成绩均明显优于RS组,具有统计学意义(P < 0.05).e.Morris记忆实验显示:3次记忆测试平台象限路径与总路径之比,RS组3次记忆测试均明显低于NS组,有显著性差异(P < 0.05).f.Timm染色显示,RS组海马齿状回内分子层和CA3区锥体细胞层可见明显异常增生苔藓纤维,对照组未见发芽.g.在实时定量RT-PCR试验中,方差分析显示RS组海马CaMKⅡα和ZnT-1表达明显低于NS组(P < 0.05),聚类分析和相关分析表明,NS组CaMKⅡα、PRG-3、CCK、ZnT-3这4个基因具有共聚特征,并且各个基因之间具有显著相关性,而RS组仅海马CaMKⅡα和ZnT-1具有明显的共聚现象且呈正相关.本研究表明,幼年大鼠青霉素点燃后不仅能够造成海马神经元早期损伤(包括自噬和凋亡增加),而且产生远期的学习和记忆功能损害,并可能与海马记忆分子CaMKⅡ及ZnT-1表达下调有关.
袁贤琳 , 何峰 , 陈青 , 杨湘玲 , 杨得坡 , 王冬梅 , 钟翎
2009, 36(4):491-499.
摘要:cis9,trans11-CLA和trans10,cis12-CLA是共轭亚油酸(CLA)二种抑瘤活性最强的主要单体.在以前报道二者诱导乳腺癌细胞凋亡的工作基础上,进一步探讨共轭亚油酸单体诱导乳腺癌细胞SKBr3凋亡的途径及机制.采用RT-PCR和 Western blot等方法,证实了CLA在SKBr3细胞中可显著提高PPARγ 的转录及蛋白质表达水平,并发现CLA对PPARγ与凋亡相关蛋白Bax、Bcl-2和caspase3的表达影响呈同步相关性,并表现出时间和剂量依赖性.通过PPARγ 抑制剂GW9662实验表明它们之间存在协同关系.首次提出了PPARγ -Bcl-2-Caspase3信号通路的SKBr3细胞凋亡途径,为CLA有望作为PPARγ新型调节剂诱导肿瘤细胞凋亡在临床应用提供实验证据.
王翀 , 钟 梁 , 王东生 , 刘北忠 , 廖 飞 , 郝 坡 , 刘 畅 , 金丹婷 , 王春光
2009, 36(4):500-505.
摘要:急性早幼粒细胞白血病(APL)具有特征性染色体易位,产生的PML-RARα融合基因在其发生发展中有重要作用.PML-RARα融合蛋白在细胞内被中性粒细胞弹性蛋白酶(neutrophil elastase,NE)切割为PML突变蛋白(核定位信号NLS缺失)和RARα突变体 (NLS-RARα,包含有PML的核定位信号),这两段蛋白质在APL的发生中可能具有重要作用.为进一步研究NLS-RARα的生物学功能,运用酵母双杂交技术在白血病cDNA文库中筛选与其作用的蛋白质.首先PCR技术扩增NLS-RARα编码序列,克隆至诱饵载体pGBKT7,测序鉴定后将其转化酵母AH109.免疫印迹检测到诱饵蛋白表达后,将含有诱饵载体的AH109与含有白血病cDNA文库的酵母Y187交配,在含有X-α-gal的营养缺陷性培养基上选择和筛选二倍体酵母.经回转实验和测序分析验证得到8个与NLS-RARα相互作用的蛋白质.为进一步验证这些相互作用,克隆其中的JTV-1蛋白,利用间接免疫荧光,GST pull-down和免疫共沉淀技术成功验证了它与NLS-RARα的相互作用.为进一步探讨APL的发生机制提供了新的线索.
杨茜 , 熊 强 , 姜成涛 , 李彩霞 , 孙爱梅 , KEITH MITCHELSON , 邢婉丽 , 叶 健 , 程京
2009, 36(4):506-511.
摘要:在低成本的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)电泳芯片上,利用双通道共聚焦激光诱导荧光检测系统实现了单链DNA快速高效的分离检测.选用0.8 mm厚度的PMMA薄片加工微管道,一方面降低了检测限,另一方面提高了散热性能.通过线性聚丙烯酰胺筛分胶液以及使用纤维素衍生物对微管道表面进行动态修饰等条件的优化,芯片完成了高分辨率、高重现性的短串联重复序列(STR)等位基因的快速分型检测.两个STR位点D13S317 和CSF1PO的等位基因分型标准物(allelic ladder)和实际样本的PCR扩增产物均在3 min内达到了基线分离,表明低成本的PMMA电泳芯片在法医学及临床医学领域的基因分析方面具有良好的发展潜能.
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