2010, 37(9):929-931.
摘要:PRDM9(PR domain containing 9)是一种可催化组蛋白H3的4位赖氨酸(H3K4)发生三甲基化修饰的甲基转移酶,还拥有转录因子活性.PRDM9主要在生殖细胞的减数分裂初期表达,它的功能异常可导致不育的发生.哺乳动物PRDM9在C端的锌指结构具有进化快速的特征,而这个特征与基因重组热点的多样性相对应,一系列证据表明,PRDM9参与了基因重组热点的结合和重组的起始.这些进展对深入理解物种进化和基因重组机制具有十分重要的意义.
2010, 37(9):932-938.
摘要:筛选、研究具有延缓衰老作用的小分子物质,对于发现新的治疗衰老相关性疾病及肿瘤等的有效靶点、开发新型药物、促进人类健康具有重大的现实意义.同时更重要的是,可以这些小分子物质为切入点,对衰老、肿瘤等生命现象的具体分子机制进行深入研究,这对于分子生物学等相关生命科学研究的发展具有重要的推动作用.总结了近一二十年来发现的一些具有代表性的可延缓衰老的小分子物质,并重点论述了其作用的分子机制.
2010, 37(9):939-944.
摘要:染色质的构象在基因表达调节方面起重要作用.介绍了染色质构象捕获、环状染色质构象捕获、3C碳拷贝、ChIP-loop、ChIA-PET和Hi-C等技术的基本原理及发展历程,对影响实验结果准确性的主要因素进行了分析.目的是为在三维层面研究基因的表达调控介绍新的研究手段,为功能研究提供新思路,也为相关技术的应用提供理论参考.
2010, 37(9):945-950.
摘要:树突状细胞(DC)是功能最强的专职抗原呈递细胞,在抗肿瘤免疫方面发挥着重要的作用.以DC为基础的肿瘤疫苗的研究发展迅速,其中效果最好的是DC/肿瘤融合细胞疫苗——不仅具有DC的抗原呈递功能,也持续产生内源性抗原肽.DC/肿瘤融合细胞疫苗不仅在动物实验中进行了大量的研究,而且已经进入了Ⅰ/Ⅱ期临床试验,结果表明,融合细胞能有效地诱导肿瘤特异性T淋巴细胞反应,病人也能很好地耐受.就DC/肿瘤融合疫苗的研究进展进行综述,并对目前研究中存在的问题作了客观的分析.
2010, 37(9):951-959.
摘要:Cidea蛋白调节脂肪代谢,在机体能量平衡过程中起重要作用,在转录和翻译后水平受到严格调控,但在翻译水平的调节还不清楚.通过对CIDEA基因敲除小鼠模型研究,鉴定了小鼠棕色脂肪组织内源性表达Cidea蛋白N端缺失异构体mCidea-22.定点突变等研究表明其产生机制为选择性起始翻译.并且,在异位表达时,N端缺失异构体和全长异构体的比例呈现细胞系特异性.此外,蛋白质稳定性实验表明mCidea-22半衰期很短.亚细胞定位研究显示mCidea-22是内质网和脂滴定位蛋白.为深入理解Cidea蛋白的功能和精细调节提供了新的思路和方向.
2010, 37(9):960-966.
摘要:体细胞核移植(体细胞克隆)技术在动物生产、医药工业、治疗性克隆以及对珍稀濒危动物的拯救有重要意义,然而克隆效率低下以及克隆动物发育异常,严重制约了克隆技术的发展和应用.在体细胞核克隆中,供体核来自高度分化了的体细胞,发生在核移植后几小时内供体核的重编程,决定了克隆胚胎的发育能力.印记基因是由等位基因表观遗传修饰的不对称导致的基因表达具有亲本选择性,而DNA甲基化是调控印记的一个主要方式.印记基因Mash2在胚胎发育和器官形成过程中起着非常重要的作用.为了探求核移植过程中Mash2基因DNA 甲基化的表观重编程是否充分,利用亚硫酸氢盐测序法对出生48 h内死亡的体细胞核移植牛和正常对照牛肺脏中Mash2基因的DNA甲基化状态进行分析.结果显示,尽管位于Mash2基因启动子和第一个外显子处的CpG岛在正常牛和克隆牛中甲基化水平都不高(20.04%,5.55%),但克隆组的甲基化水平仍显著低于正常对照组 (P < 0.05).甲基化模式正常组中9N3有5种不同的形式,9N4仅1种;而克隆组9C3和9C5也分别是1种.推测Mash2基因的异常DNA甲基化很可能是导致克隆牛肺脏发育异常的一个重要原因.
2010, 37(9):967-974.
摘要:运用生物信息学技术从嗜热脂肪芽孢杆菌(Geobacillus stearothermophilus) CICC 20156中克隆获得羧酸酯酶基因,构建黑曲霉和毕氏酵母表达质粒,将重组质粒分别转化毕氏酵母GS115和黑曲霉pyrG基因缺陷株M54.SDS-PAGE和Western blot检测显示:携带His标记的外源蛋白在转化真菌宿主中均获得了高效分泌性表达,毕氏酵母和黑曲霉表达的外源蛋白分子质量均约为29 ku,蛋白质浓度分别为30.7 mg/L和15.3 mg/L.生物学活性测定表明,毕氏酵母与黑曲霉表达的羧酸酯酶单位蛋白酶活分别为22 671 U/mg和21 438 U/mg.酶学性质研究显示,两种表达系统表达的重组羧酸酯酶的酶学特性基本一致,它们在40~70℃范围内均显示较好的酶活性,最适反应温度为60℃.70℃处理30 min,毕氏酵母和黑曲霉表达重组羧酸酯酶残余酶活分别为 76.7%和67.6%,显示出良好的热稳定性.在pH 6.5~8.5的范围内显示较高酶活性,最适pH为8.0.上述研究首次实现了具有良好热稳定性的嗜热脂肪芽孢杆菌羧酸酯酶在黑曲霉和毕氏酵母中高效异源分泌性表达,其中毕氏酵母羧酸酯酶的产量要高于黑曲霉的酶产量,但考虑到重组黑曲霉表达外源性蛋白无需使用任何诱导剂,黑曲霉菌表达热稳定性羧酸酯酶可能具有更好的应用前景.
张丹桂 , 李卫中 , 王革非 , 张衡 , 曾俊 , 陈幼莹 , 张驰 , 曾祥兴 , 李康生
2010, 37(9):975-982.
摘要:A型流感病毒NS1蛋白羧基端4个氨基酸可以与PDZ结构域(the domain of PSD95,Dig and ZO-1)相结合,称为PL结构域(PDZ ligand domain).对不同亚型或毒株的流感病毒而言,其NS1蛋白PL结构域的组成存在比较大的差异.有研究发现这种差异能够影响NS1与宿主细胞蛋白的相互作用进而影响病毒的致病力.为进一步探讨PL结构域对NS1蛋白生物学特性的影响,首先构建出4种不同亚型流感病毒(H1N1、H3N2、H5N1、H9N2)来源的NS1绿色荧光蛋白表达质粒.在此基础上,对野生型H3N2病毒NS1表达质粒进行人工改造,将其PL结构域缺失或者替换为其他亚型流感病毒的PL结构域,制备出4种重组NS1蛋白表达质粒.通过比较上述不同NS1蛋白在HeLa细胞中的定位情况发现,只有野生型H3N2病毒的NS1蛋白可以定位于核仁当中,而野生型H1N1、H5N1、H9N2病毒的NS1蛋白以及PL结构域缺失或替代的H3N2病毒NS1蛋白都不能定位于核仁.而通过比较上述NS1蛋白在流感病毒易感的MDCK细胞中的定位,进一步发现所有这些蛋白均不定位于核仁.上述结果表明:PL结构域的不同可以明显影响NS1蛋白在HeLa细胞核内的定位和分布,这有可能造成其生物学功能的差异.同时,NS1蛋白在细胞核内的定位还与宿主细胞的来源有着密切关系.
2010, 37(9):983-987.
摘要:帕金森病(Parkinson's disease,PD)是常见的神经系统变性疾病.分子遗传学研究发现,突变的Parkin蛋白及PINK1蛋白均参与了帕金森病的致病过程,但二者之间是否存在相互作用以及是否能够相互调节仍不十分清楚.为明确生理状态下Parkin蛋白与PINK1蛋白之间的相互作用,首先运用蛋白体外结合实验(GST pull-down)技术及免疫共沉淀技术证实了Parkin与PINK1在体外及体内均可相互结合.进一步构建PINK1的不同截短型,运用GST pull-down技术验证了PINK1与Parkin相互结合的区段为PINK1的蛋白激酶结构域.免疫细胞化学实验也证实Parkin与PINK1蛋白在细胞中存在共定位.进一步运用免疫共沉淀技术证实Parkin可减少PINK1通过泛素蛋白酶体系统(ubiquitin proteasome system,UPS)的降解,从而稳定PINK1.PINK1可增加Parkin通过UPS的降解,从而减少Parkin的水平,降低其稳定性.这些结果提示,帕金森病相关蛋白Parkin与PINK1能够直接结合,二者通过泛素蛋白酶体降解系统相互调节,可能协同作用参与了帕金森病的致病过程.
白辉 , 王宪云 , 曹英豪 , 李晓明 , 李莉云 , 陈浩 , 刘丽娟 , 朱健辉 , 刘国振
2010, 37(9):988-995.
摘要:在植物中,叶绿体是负责光合作用的细胞器,对叶绿体内的各种生物过程人们已经积累了很多知识,但对叶绿体蛋白质的表达还所知甚少.为了解水稻叶绿体蛋白质在正常生长发育过程中的表达情况,尝试基于抗体的水稻蛋白质组学策略.选取了10个水稻叶绿体基因,利用表达的蛋白质或合成的抗原决定簇片段制备了抗体,用Western blotting检测了相应蛋白质在5个发育时期的根、茎、叶及穗组织中的表达.发现10个蛋白质均在叶片中表达,在根中不表达.与原初反应相关的叶绿素A/B结合蛋白1和2(CAB1和CAB2)、与电子传递相关的放氧增强蛋白1(OEE1)及与活性氧清除相关的过氧还蛋白过氧化物酶(2-CysP)和硫氧还蛋白(Trx)在茎中表达.而在卡尔文循环中发挥作用的Rubisco活化酶(RCA)、甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)、果糖二磷酸醛缩酶(FBPA)和景天庚酮糖-1, 7-二磷酸酶(SBPase)蛋白质在茎中不表达.在穗中,这些蛋白质的表达时序不同,CAB2和2-CysP在穗发育的全程表达,CAB1和OEE1在中后期表达,而卡尔文循环中的蛋白质只在中期表达.有意思的是,卡尔文循环中的蛋白质表达模式相似,这一结果从蛋白质表达水平支持它们之间的相互衔接关系.此外,实验还揭示了可能的蛋白质修饰、二聚体及不同的转录本现象.将目标基因的表达谱与转录谱进行比较,发现二者间有一定的平行性,但也有明显的区别.以水稻叶绿体蛋白质为对象,直观并相对定量地揭示了它们的表达模式,为阐释其功能提供了信息,也为基于抗体的水稻蛋白质组学策略提供了一个初步数据.
2010, 37(9):996-1005.
摘要:揭示生物体内在的调控机制是生物信息学的一项重要研究内容.各种高通量生物数据的涌现,为从基因组的尺度上重构基因调控网络提供了可能.由于单数据源仅能提供关于调控关系的片面信息且存在噪声,因此整合多种生物学数据的方法有望得到可靠性较高的调控网络.提出了一种综合ChIP-chip数据、knock out (敲除)数据和各种条件下的表达谱数据来推断调控关系的新方法.ChIP-chip数据和knock out 数据能分别提供转录因子和目标基因对关系的直接物理结合和功能关系的证据,这两类数据的整合有望获得较高的识别准确率.但这两类数据的重合性通常较低,基于共调控的基因通常具有较高的表达相似性这一假设,在一定程度上降低了这两类数据重合性较低所带来的影响.算法所识别的大部分调控关系都被YEASTRACT,高质量ChIP-chip数据和文献所验证,从而证明了该方法在调控关系的预测上具有较高的准确性.与其他方法的比较,也表明了该方法具有较高的预测性能.
2010, 37(9):1006-1015.
摘要:对线虫核糖核蛋白基因内含子序列与相应编码序列采用Smith-Waterman方法做局域比对分析,探讨两者之间的相互作用机制.发现内含子中部序列确实存在与相应编码序列的相互作用区域.第一内含子的最佳匹配分布在内含子15%~55%的区域内,第二内含子的最佳匹配分布在内含子30%~80%的区域内.对于长内含子,在与外显子序列比对时,最佳匹配分布在内含子5%~20% 区域内,在与整个编码序列比对时,出现了两个峰区,一个位于内含子15%~30%区域内,另一个位于内含子54%~78%区域内.推测第一个峰区与外显子内部序列有关,第二个峰区与外显子-外显子结合区域的序列有关.还发现编码序列上存在多个与内含子序列的相互作用域和一些禁配区域分布.推测这些禁配区域与蛋白质结合区域有关.结论印证了内含子序列与相应编码序列协同进化的观点.
2010, 37(9):1016-1024.
摘要:制备针对乙氧基磷酸酯类有机磷农药的单克隆抗体,以此为基础建立该类农药的快速免疫筛选检测方法.以二乙基磷酸乙酸为通用结构半抗原,分别使之与牛血清白蛋白和鸡卵清蛋白共价偶联,合成免疫原和包被原并对其进行结构鉴定.偶联成功后的免疫原用于免疫Balb/c小鼠.将免疫成功小鼠的脾细胞与小鼠SP2/0骨髓瘤细胞融合,筛选能稳定分泌抗乙氧基磷酸酯类有机磷农药单克隆抗体的杂交瘤细胞株.获得的小鼠腹水用辛酸-硫酸铵法纯化,所得纯化抗体以琼脂双扩散法鉴定其免疫球蛋白类型,间接竞争ELISA方法测定其对半抗原的灵敏度、特异性和亲和性.结果表明,该抗体分泌IgG1亚类的单克隆抗体,且与二乙基磷酸乙酸的亲和性较高(1.4×107 L/mol),所得抗体对毒死蜱、对硫磷、丙溴磷、氧化乐果、除线磷、二嗪农、溴硫磷、辛硫磷、喹硫磷、三唑磷等农药有特异性反应.该检测技术可用于上述农药的快速定性或定量检测.
2010, 37(9):1025-1032.
摘要:以芥菜型油菜黄化突变体L638-y及其野生型L638-g五叶期叶片为材料,用IEF/SDS-PAGE双向凝胶电泳技术对两种不同蛋白质提取方法(TCA/丙酮沉淀法和改进的PEG分级沉淀法)进行了比较,同时在IPG胶条pH范围及SDS-PAGE胶浓度选择上进行了探索与优化.结果表明,以pH 4~7 17 cm的线性IPG胶条进行IEF,11% SDS-PAGE进行第二向电泳,每350 μl体系上样量为180 μg,蛋白质可以得到较好的分离,2-DE图谱质量最佳.用改进的PEG分级沉淀法提取的突变体L638-y叶片总蛋白的2-DE图谱可清晰识别的蛋白质点数目为(1235 ± 6)个,比TCA/丙酮沉淀法多识别出330个蛋白质点;用该方法提取蛋白质时,在突变体L638-y与其野生型L638-g叶片总蛋白2-DE图谱上可识别出差异蛋白质点数目为190个,比用TCA/丙酮沉淀法提取蛋白质时多鉴别出100个差异蛋白质点.由此表明,研究芥菜型油菜黄化突变体L638-y叶片蛋白质组变化,采用改进的PEG分级沉淀法提取蛋白质更为简单有效.
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