2009, 36(9):1089-1094.
摘要:NEDD8 (neural precursor cell-expressed developmentally downregulated 8) 分子是一类结构上与泛素相似的分子,参与蛋白质翻译后修饰,这一过程被称为Neddylation.Neddylation的发生机制与泛素化相似,需要E1、E2、E3介导的一系列酶促反应.Neddylation修饰在Cullin-Roc类泛素连接酶的活性调控中具有至关重要的作用,与泛素化研究相比,在真核细胞内仅发现了很少的能被Neddylation修饰的底物,Neddylation的生理功能也有待深入研究.
2009, 36(9):1095-1100.
摘要:MicroRNA是一类在转录后水平上调节基因表达的非编码小分子RNA,在生物体生理、病理等过程中发挥重要作用.MicroRNA功能的研究将是未来人们关注的焦点.通过转基因技术建立的多种动物模型在整体水平揭示了基因的功能.近年,以microRNA为研究对象的转基因动物模型数量不断增加,构建策略不断丰富.通过miRNA过表达、敲除及敲减等手段已揭示了miRNA在肿瘤、心血管系统疾病等多方面的作用.转基因动物正成为microRNA研究中不可或缺的工具.
2009, 36(9):1101-1105.
摘要:破骨细胞的骨吸收活动与成骨细胞的骨形成活动相互作用调节,形成一种特殊的耦联机制,影响骨骼生长、发育及正常骨组织结构的维持.最近几年提出的Eph/ephrin双向信号转导在骨吸收与骨形成耦联中的研究越来越受到关注.从Eph/ephrin分子结构、信号转导机制及生物学意义等几方面对该理论作一阐述.
陈宏炜 , 陈锦灿 , 陈耐生 , 黄金陵 , 王俊东 , 黄明东
2009, 36(9):1106-1113.
摘要:光动力治疗( photodynamic therapy,PDT )是光敏剂在特定波长光源的激发下、在氧分子存在下产生细胞毒性物质的一种治疗方法,主要用于抗肿瘤治疗.目前临床应用的光敏剂对肿瘤细胞的靶向性比较有限,近来的一个热门研究方向是靶向性光敏剂.结合作者多年来在该方向的工作,综合近年来光敏剂研究的发展,比较全面地阐述了带有功能性多肽的靶向性光敏剂及其在光动力治疗中的应用.阐述多肽作为靶向基团的优势,总结了包括透膜多肽、血管靶向多肽、细胞受体靶向多肽等功能多肽与光敏剂偶合物的生物效应,说明了多肽能够实现光敏剂的靶向作用.
曹秋菊 , 田志华 , 孙晟 , 杨宁 , 王芳 , 黄凌云 , 彭安 , 柳惠图 , 张伟
2009, 36(9):1114-1121.
摘要:去甲斑蝥素是我国自行研制的抗肿瘤药物,在临床上主要用于消化道肿瘤的治疗.实验表明,去甲斑蝥素可引起人胃癌BGC-823细胞发生 M期阻滞及细胞凋亡.进一步利用双向电泳和质谱技术,筛选出了去甲斑蝥素抑癌作用相关蛋白.研究显示,线粒体热休克蛋白CH60、线粒体ATP合酶d亚单位、内质网葡萄糖调节蛋白GRP78、线粒体Hsp70的辅助因子GRPE1、SH3L3以及染色质组装因子1小亚基RBBP4参与了去甲斑蝥素的抑癌作用.研究提示,去甲斑蝥素可能通过促进线粒体热休克蛋白及p53的表达进而激活caspase-3依赖的凋亡通路,并且去甲斑蝥素在引发内质网协迫之后,可通过抑制胞外信号调节激酶(extracellular signal regulated kinase, ERK)的活性促进肿瘤细胞的凋亡.进一步分析了去甲斑蝥素与线粒体ATP合酶抑制剂寡霉素A的联合用药对人胃癌细胞生长的影响,结果表明,联合用药的抑瘤效果比单独用药的抑瘤效果显著,提示去甲斑蝥素可能通过抑制线粒体ATP合酶功能抑制BGC-823生长.上述结果为优化去甲斑蝥素的联合用药方案提供了新线索.
李美香 , 肖志强 , 彭芳 , 李国庆 , 张鹏飞 , 李茂玉 , 李萃 , 李锋 , 刘迎福 , 陈主初
2009, 36(9):1122-1133.
摘要:间质在肿瘤发生发展中的作用越来越受到重视.为寻找与鼻咽癌( nasopharyngeal carcinoma,NPC )发生发展相关的特异性间质蛋白,采用激光捕获显微切割技术( laser capture microdissection,LCM )纯化鼻咽癌间质和正常鼻咽黏膜间质,荧光差异双向凝胶电泳( fluorescent two-dimensional difference gel electrophoresis 2-D,DIGE )结合质谱技术分离鉴定间质相关蛋白.Western blot及免疫组织化学技术验证了其中3个差异蛋白(CapG、L-plastin和S100A9),证实了2D-DIGE结果的可靠性.建立了LCM 纯化的鼻咽癌间质和正常鼻咽间质的荧光差异蛋白表达图谱,高通量筛选与肿瘤发生相关的间质蛋白,共得到34个有统计学意义的蛋白质点,质谱鉴定得到20个差异蛋白.研究结果提示:这些差异表达的蛋白质将有助于阐明鼻咽癌细胞和周围间质的关系.对间质蛋白功能的进一步研究,将有助于解析间质在肿瘤发生中的作用机制,并为从间质途径寻找肿瘤治疗靶标提供新思路.
2009, 36(9):1134-1140.
摘要:CCAAT/增强子结合蛋白β(C/EBPβ) mRNA的3′非翻译区(3′UTR),是先前工作发现的一个具有肿瘤抑制功能的RNA调控元件.应用基因定点突变技术将该3′UTR cDNA上的三段核苷酸同时缺失掉,将缺失突变体稳定转染人肝癌细胞系SMMC-7721,并检测了该缺失突变体对SMMC-7721细胞系表型的影响,包括测定稳转细胞系的生长曲线、软琼脂集落形成能力、细胞集落形成能力及裸小鼠成瘤性.研究发现,C/EBPβ 3′UTR中这三段短序列的同时缺失明显降低了3′UTR的肿瘤抑制活性,使受其稳定转染的细胞系恶性显著增强.人全基因组基因芯片分析和实时荧光RT-PCR分析结果表明,与回复对照细胞相比,缺失突变3′UTR稳定转染细胞中,一些癌基因的表达量有所增加,而一些抑癌基因的表达量有所下降,这提示上述三段短序列是C/EBPβ 3′UTR的肿瘤抑制功能所同时需要的.
安群星 , 雷迎峰 , 杨 静 , 张献清 , 易 静 , 陈 蕤 , 穆士杰
2009, 36(9):1141-1145.
摘要:人CCR5Delta32突变个体能有效抵制HIV-1感染,主要是由于该个体淋巴细胞内表达的CCR5Delta32突变蛋白能通过反式显性失活效应(TDN)抑制细胞表面HIV-1辅受体CCR5和CXCR4的产生.通过构建CCR5Delta32慢病毒载体,体外转染人外周血单个核细胞(PBMCs),研究细胞内表达CCR5Delta32蛋白对HIV-1感染的抑制作用.结果表明,表达CCR5Delta32蛋白的人PBMCs对HIV-1 R5、X4及R5X4毒株感染均具有显著的抑制作用.这些工作为后续的AIDS基因治疗研究奠定了基础.
2009, 36(9):1146-1153.
摘要:表达纯化了野生型(WT)及F185K突变型HIV-1整合酶核心区蛋白(INC),并对二者的溶解性和活性进行了比较.实验结果表明:F185K 突变后INC溶解性显著提高,活性有一定程度降低.对WT和F185K INC体系进行了1800 ps的分子动力学模拟.模拟结果表明:F185K INC功能loop区柔性和蛋白质整体运动性降低,使蛋白质活性降低,F185K突变后盐桥网络的变化驱动了INC局部构象改变,引起INC表面的部分疏水残基被包埋,亲水残基暴露,相对亲水溶剂可接近面积增大,同时,突变后INC与水之间形成氢键的数量增加,与水之间作用加强,以上变化使INC溶解性提高.分子动力学模拟与实验结果相吻合.为理解蛋白质溶解性和对蛋白质进行可溶性改造提供了一定的理论依据.
2009, 36(9):1154-1164.
摘要:通过对676条人microRNA进行筛选,共得到了53条新的具有p53-DNA结合位点且调控p53上游转录因子和下游靶基因的microRNA.结合已有蛋白质互作关系与microRNA调控信息,构建了p53-microRNA相互作用网络图,其中FAS受多条microRNA调控,FAS是介导细胞凋亡的关键因子,因此,FAS-microRNA的相互作用可能在细胞凋亡途径中起着关键的作用.随后,提出了microRNA参与p53调控的假设机制,认为p53调控靶基因与microRNA的同时也受上游转录因子与microRNA的调控,从而形成了以p53为中心的一种平衡,当这种调控平衡一旦被打破则会引起信号通路的紊乱,从而可能引发相应的疾病.对这53条microRNA进行靶基因预测,共得到15 500个靶基因,对这些基因的出现频率进行聚类分析共得到27个簇,将出现频率大于10的基因进行功能注释分析,发现多数基因功能属于近来发现的p53靶基因新的功能分类——细胞粘连和细胞运动,目前研究认为,p53通过与这些具有细胞粘连和运动功能的靶基因结合来抑制肿瘤的迁移.通过对15 500个基因进行功能注释分析,得到了30条感兴趣的参与细胞周期调控、细胞凋亡和细胞增殖的microRNA,其中有9条microRNA于3种生物学进程均有参与,这9条microRNA分别是: hsa-mir-181a-1、hsa-mir-181b-1、hsa-mir-181c、hsa-mir-181d、hsa-mir-195、hsa-mir-497、hsa-mir-495、hsa-mir-543和hsa-mir-548c.这暗示着这9条microRNA在p53信号通路的调节中可能起着关键的作用,它们互相作用共同调节着多个p53信号环路.最后在36个物种的基因组中对这30条microRNA进行了同源性搜索与保守性分析,结果发现有10条高度保守的且为目前数据库所未收录的microRNA.这10条microRNA分别是:hsa-mir-497、hsa-mir-495、hsa-mir-543、hsa-mir-19a、hsa-mir-19b-1、hsa-mir-200b、hsa-mir-448、 hsa-mir-28、hsa-mir-455和hsa-mir-590.
2009, 36(9):1165-1171.
摘要:通过Toll 样受体4(TLR4)抑制剂表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)对TLR4途径的抑制,研究apoE-/- 小鼠TLR4及多种炎症因子的表达和动脉粥样硬化病变程度的改变,以探讨TLR4途径在动脉粥样硬化病变发生中的作用.5周龄雄性apoE-/- 小鼠50只,随机分成4组:基础饮食组对照组(n=12)、高脂饮食组对照组(n=12)、基础饮食+EGCG组(n=13)、高脂饮食+EGCG组(n=13).给药14周后处死动物,从主动脉根部连续冰冻切片,油红O染色观察主动脉窦处动脉粥样硬化(As)斑块面积,定量分析主动脉粥样硬化斑块大小及占管腔的面积百分比,采用Real time-PCR检测主动脉TLR4 mRNA和CD14mRNA的表达,蛋白质印迹检测TLR4和CD14蛋白表达,ELISA检测小鼠血清中单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1),肿瘤坏死因子-α(TNF-α)浓度.研究结果提示:EGCG显著减轻apoE-/- 主动脉窦部的动脉粥样硬化病变,高脂对照组的主动脉窦AS斑块面积为(2.37±0.08) mm2,高脂饲料+EGCG组的主动脉窦AS斑块的面积为(1.05±0.13) mm2,EGCG组小鼠主动脉窦粥样斑块面积比相应对照组明显减少(P < 0.05),高脂饮食+EGCG组小鼠TLR4蛋白表达显著降低(P < 0.05),MCP-1,TNF-α的含量减少,与高脂饮食对照组相比差异有显著性(P < 0.05).TLR4信号转导途径在高脂所致的AS发生当中有着重要作用,该信号途径的激活至少是AS发生当中的一个重要环节.
2009, 36(9):1172-1179.
摘要:为在活细胞内探讨顺铂诱导的凋亡通路.实验样品经顺铂处理后,应用基于荧光共振能量转移(FRET)原理设计的荧光探针pFRET-Bid和pSCAT-3来检测Bid切割和Capase-3活化的动态变化,同时,利用荧光成像在亚细胞水平对Bid转位线粒体的动力学特征进行了实时分析.结果表明:在顺铂诱导的细胞凋亡过程中,Bid切割发生在药物刺激后4~5 h, 历时(120±20) min.Bid切割活化后即从胞浆内转位到线粒体,历时(90±15) min.在凋亡后期,可以明显检测到Caspase-3 的激活.研究表明,应用FRET及荧光成像技术,可以在活细胞内实时、直观、可视地研究顺铂诱导的细胞凋亡过程,从而客观地反映了Bid、Caspase-3等蛋白质分子在该凋亡信号通路中的动态行为及时空传递特性.
2009, 36(9):1180-1185.
摘要:Oct-4是一种哺乳动物早期胚胎中特异表达的转录因子,它与细胞多能性的维持有关.异源Oct-4基因在早期胚胎中的表达模式尚不明确.构建了一个以完整的牛Oct-4调控区指导GFP表达的转基因结构pOct-4(p)-GFP,通过单精子注射的方法将其导入猪、兔和小鼠的受精卵中,分析其在胚胎发育过程中的表达情况.结果显示:牛Oct-4启动子驱动的GFP基因在3个物种的2-细胞胚胎就已经开始表达,在囊胚期表达加强且只特异表达于内细胞团中,而不表达于滋养层.研究表明:牛的Oct-4启动子在其他物种中也具有表达活性,异源性Oct-4启动子在不同物种的早期胚胎中具有相似的表达模式.
张传山 , 郭 毅 , 谷瑞环 , 李善刚 , 李 峰 , 王 伟 , 丁 雷 , 邢凤英 , 姚 刚 , 陈学进
2009, 36(9):1186-1192.
摘要:哺乳动物体细胞核移植及其与转基因技术的结合为转基因动物的研究提供了新的思路和方法.然而,单个转基因细胞克隆的分离培养一直比较困难,很大程度上限制了转基因动物的研制.将pRNAT-U6.1/Neo质粒转染成体兔成纤维细胞,通过24孔细胞培养板分离培养法获得来源于单个转基因成纤维细胞克隆.由于单个成纤维细胞克隆在新鲜DMEM培养液中生长比较困难或缓慢,采用由DMEM/F12制备的条件性培养液进行筛选.以转基因成纤维细胞为供体细胞进行核移植,囊胚率为23.5%,与来源于成体兔正常成纤维细胞相比较差异不显著.并且利用PCR或多重PCR方法鉴定筛选的转基因细胞克隆及其核移植胚胎中整合的NeoR基因和常染色体β-actin DNA.为转基因哺乳动物细胞的分离培养和核移植胚胎的鉴定提供可靠的方法,缩短了转基因动物的研制周期,降低生产成本,同时为进一步通过核移植技术获得转基因克隆兔提供了条件
张岩 , 李树蜂 , 杨彩荣 , 郑可佳 , 李宁 , 严云勤
2009, 36(9):1193-1201.
摘要:胸腺肽-β4(thymosin-β4,Tb4)是一种重要的 G-actin遮蔽因子(G-actin sequestering factor),在细胞微丝活动中有着调节G-actin活性的作用. 以往报道证实了Tb4在细胞中具有广泛的生理作用,但其在哺乳动物卵母细胞成熟和早期胚胎发育等方面的作用,迄今还没有系统的研究报道. 以昆明白小鼠卵巢、卵母细胞和早期胚胎作为实验材料,以免疫( 荧光) 组织化学和RT-PCR技术为主要研究方法,对Tb4的表达与分布进行了研究. 结果显示,Tb4在相关发育过程中,存在差异性的表达和定位变化.结果表明,在小鼠卵母细胞成熟和早期胚胎的发育过程,Tb4能够通过表达与分布的变化对细胞微丝活动和细胞增殖活动进行调控,对小鼠卵母细胞成熟、早期胚胎发育以及胚胎着床过程有重要的作用.
2009, 36(9):1202-1207.
摘要:TAK1和TAK2是拟南芥核基因编码的蛋白激酶,TAK1可能参与植物状态转换中LHCⅡ蛋白磷酸化的调控.根据TAK1蛋白序列,合成了一段含12个氨基酸残基的亲水短肽,与牛血清白蛋白(BSA)偶联并免疫家兔得到TAK1抗体.经免疫双扩散和蛋白质印迹检测,该多肽抗体效价和特异性较高.借助TAK1抗体以及磷酸化抗体进行杂交试验,结合特异引物进行半定量PCR,研究了光照与温度对拟南芥tak1和tak2基因表达的影响.结果表明,光强与温度调节LHCⅡ蛋白磷酸化,也会在转录水平和蛋白质水平上影响tak1和tak2基因表达.LHCⅡ蛋白磷酸化对光响应趋势与TAK1蛋白水平变化相同.此外,低光照促进tak2基因表达,tak2基因转录表达受温度的影响较小.tak1和tak2基因表达调控方式不同,可能与启动子响应元件的不同相关.
陈浩 , 李莉云 , 白辉 , 曹英豪 , 王宪云 , 刘国振
2009, 36(9):1208-1214.
摘要:真核生物基因组中广泛存在U-Box基因,其编码蛋白大部分是泛素系统中决定底物特异性识别的E3蛋白,其构象与RING-finger极其相似.U-Box蛋白质能促进底物蛋白泛素化降解,对细胞内异常蛋白的降解及质量控制方面发挥着重要的作用.水稻基因组中有77个U-Box蛋白质,系统了解它们的表达可为功能研究提供数据.制备针对水稻U-Box蛋白质的抗体,了解水稻中U-Box蛋白质在不同发育时期的表达信息,为功能研究积累数据.选取了4个水稻U-Box蛋白质,其共同结构特点为U-Box结构在N端,C端有ARM结构.用计算机软件预测抗原决定簇,细菌体系体外表达、纯化U-Box蛋白质的片段,免疫动物制备多克隆抗体,用Western blotting检测U-Box蛋白质在水稻品种93-11苗期地上部和地下部、分蘖期根和茎、孕穗期剑叶和幼穗、开花期剑叶和穗子、成熟期剑叶和种子中的表达,并与EST数据库中公布的U-Box蛋白质EST数据进行了比较分析.体外克隆表达后,获得了纯化的蛋白质,制备的抗体特异性强,蛋白质印迹(Western blotting)检测可见一条明显的主带,其中Os06g01304和Os12g38210两个蛋白质的表观分子质量与预测分子质量相符,Os01g66130和Os08g01900两个蛋白质的表观分子质量低于预测分子质量.4个U-Box蛋白质在水稻生长发育的不同时期或部位基本上是组成型表达,且表达量接近.对NCBI上公布的来自274个文库100万条以上的EST进行分析,可以看出4个U-Box蛋白质EST的数量分布大致均匀,与Western blotting结果揭示的组成型表达平行,与ATPase、HSP81-3、EGF-1 alpha和RuBisCo等对照基因相比,U-Box基因的EST数目相对很少,说明它们属于低丰度转录的基因.选取了4个水稻U-Box蛋白质,通过抗原决定簇预测,表达片段蛋白,制备了特异性抗体,证明了这一技术路线的可行性.利用抗体对水稻不同发育时期材料进行蛋白质表达谱研究,发现这些U-Box蛋白质呈组成型表达,与EST数据揭示的结果具有平行性.所制备的抗体也为相关功能研究,如免疫共沉淀、ChIP-on-chip、Pull-down以及在抗病、抗逆反应中U-Box蛋白质的表达等,积累了 资源.
2009, 36(9):1215-1221.
摘要:为研究光、生长素和油菜素内酯在基因层次上的互作机制,开发了转录调控元件识别工具OCMMat,其中,在对共表达基因信息和直系同源基因信息进行整合时,利用了转录调控元件在直系同源基因启动子中的富集性.利用该方法发现,CYP72B1基因和AUR3基因启动子含有3个相同的调控模序GAGACA、AAGAAAAA、ATCATG,它们分别承担了AuxRE元件、GT元件和GT辅助元件的功能.其中,ATCATG模序是目前尚未报道过的调控元件,与AAGAAAAA模序的距离相对恒定.基于调控元件识别结果,构建了CYP72B1基因和AUR3基因响应光、生长素和油菜素内酯的转录调控模型,模型显示:光信号和生长素、油菜素内酯信号在CYP72B1基因和AUR3基因的转录调控元件上相互交叠,而生长素和油菜素内酯信号则在转录因子ARF水平上相交.
2009, 36(9):1222-1228.
摘要:多序列比对是计算分子生物学的经典问题,也是许多生物学研究的重要基础步骤.RNA作为生物大分子的一种,不同于蛋白质和DNA,其二级结构在进化过程中比初级序列更保守,因此要求在RNA序列比对中不仅要考虑序列信息,更要着重考虑二级结构信息.提出了一种基于量子进化算法的RNA多序列-结构比对程序,对RNA序列进行了量子编码,设计了考虑进结构信息的全交叉算子,提出了适合于进行RNA序列-结构比对的适应度函数,克服了传统进化算法收敛速度慢和早熟问题.在标准数据库上的测试,证实了方法的有效性.
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