摘要:合成生物学是一门21世纪生物学的新兴学科，它着眼生物科学与工程科学的结合，把生物系统当作工程系统“从下往上” 进行处理，由“单元” (unit) 到“部件” (device) 再到“系统” (system) 来设计， 修改和组装细胞构件及生物系统. 合成生物学是分子和细胞生物学、进化系统学、生物化学、信息学、数学、计算机和工程等多学科交叉的产物．目前研究应用包括两个主要方面：一是通过对现有的、天然存在的生物系统进行重新设计和改造，修改已存在的生物系统，使该系统增添新的功能．二是通过设计和构建新的生物零件、组件和系统，创造自然界中尚不存在的人工生命系统．合成生物学作为一门建立在基因组方法之上的学科，主要强调对创造人工生命形态的计算生物学与实验生物学的协同整合．必须强调的是，用来构建生命系统新结构、产生新功能所使用的组件单元既可以是基因、核酸等生物组件，也可以是化学的、机械的和物理的元件. 本文跟踪合成生物学研究及应用，对其在DNA 水平编程、分子修饰、代谢途径、调控网络和工业生物技术等方面的进展进行综述．

摘要:合成生物学的目标包括“通过合成来理解生命”以及用现代工程学方法设计合成复杂生物系统．其工程学目标的实现依赖于可集成、可调控、可重用、功能多样的蛋白质、RNA、DNA等基本分子元件．以分子机制为基础，合理设计与实验室进化相结合，改造和创建生物分子的相互作用特异性、调控方式、定量活性等，是实现生物系统人工调控与编程的重要策略，同时为自下而上设计合成日益复杂的人工生物系统奠定基础．

摘要:膜蛋白执行着物质运输、能量转换和信号转导等重要生物学功能，其分子的三维结构解析对阐述其功能及开展理性药物设计有着十分重要的意义．目前膜蛋白结构解析以X射线单晶衍射技术为主，该技术需要高质量晶体作为衍射对象．然而由于膜蛋白具有两亲性，难以得到高度有序的三维晶体，进而导致其结构解析十分困难．针对此问题，研究者们发展了一些专门面向膜蛋白的结晶方法，如基于去垢剂的方法，基于脂类的方法等．本文回顾了这些方法，并对未来膜蛋白的结晶研究进行了展望．

摘要:亲和体(affibody)是一种衍生于葡萄球菌A蛋白B结构域的人工蛋白质分子．B结构域含58个氨基酸，形成3个α螺旋结构，分子质量约为6.5 ku．其中第一及第二螺旋中的13个特定位点的氨基酸对其结构无明显影响，这些位点可被随机突变形成理论上可与任何靶分子结合的亲和体文库．筛选该文库可获得能与某一靶分子特异结合的亲和体．亲和体与靶分子的结合特性与抗体相似，但与抗体相比具有一些独特的优势，如：通过体外筛选即可获得，以化学合成方法或原核表达即可大量制备，分子质量小、在生物体内组织穿透性强、血浆清除率高，理化稳定性好，可以通过交联或融合表达与标记分子(如荧光蛋白、生物素等)结合而不影响其与靶分子的结合能力．亲和体可作为抗体的替代品，用于蛋白质识别、分离及纯化、实验诊断、分子显像及靶向治疗．

摘要:探索了F蛋白缺失及核心蛋白(Core)二级结构改变对丙型肝炎病毒(HCV)复制和感染性的影响．利用定点突变方法，将J6JFH1的核心基因引进5个终止密码子以中断F蛋白的表达，从而获得F蛋白缺失的病毒复制子J6JFH1/ΔF．体外制备RNA转录体，并电穿孔转染Huh7.5.1细胞，采用免疫荧光、实时荧光定量PCR方法以及病毒感染等方法，观察F蛋白缺失对病毒复制、蛋白质表达及转染细胞上清感染性病毒颗粒产生的影响．在此基础上，构建5个单一突变病毒体，对HCV核心蛋白进行二级结构分析，观察核心蛋白二级结构对HCV复制和翻译的影响．结果显示，转染48 h后，J6JFH1/ΔF与野生型J6JFH1相比，J6JFH1/ΔF转染阳性细胞数明显降低，细胞内HCV RNA 水平降低约95%，J6JFH1/ΔF转染后不同时间点细胞上清中HCV RNA拷贝数和病毒颗粒也明显降低．5个单一突变体不影响核心基因二级结构，病毒在细胞内复制和感染性与野生型水平一致．J6JFH1/ΔF所产生的改变可能是由于5处突变导致核心基因二级结构改变而造成的．结果说明，HCV F蛋白缺失不影响病毒的复制翻译及病毒颗粒的包装释放，核心蛋白二级结构的改变对病毒复制和翻译则产生较大影响．

摘要:探讨姜黄素对耐热肝癌细胞 (HepG2/TT) 阿霉素耐受性的逆转作用及其机制．用MTT检测细胞活力，PI染色流式细胞术检测细胞凋亡，高效液相色谱法检测细胞内阿霉素的积累，Western blot检测细胞P-糖蛋白 (P-glycoprotein，P-gp)、热休克蛋白70 (heat shock protein 70, Hsp70) 和caspase-3 的表达．耐热肝癌细胞HepG2/TT能耐受阿霉素引起的细胞毒性和凋亡；姜黄素在5、10和20 μmol/L时，能浓度依赖性地降低阿霉素对HepG2/TT 细胞的IC₅₀，增强阿霉素对HepG2/TT细胞的凋亡诱导作用．耐热肝癌细胞HepG2/TT 与非耐热肝癌细胞HepG2比较，其P-gp和Hsp70 的表达水平明显增高；10 μmol/L姜黄素处理24 h 后，HepG2/TT细胞P-gp和Hsp70的表达水平显著下降．HepG2/TT 细胞内阿霉素的积累低于HepG2细胞；10 μmol/L姜黄素处理 3 h后，HepG2/TT 细胞内阿霉素的积累明显增加．HepG2/TT细胞能抑制阿霉素激活 caspase-3；10 μmol/L姜黄素处理24 h后，阿霉素对 HepG2/TT细胞caspase-3的激活作用增强．上述结果表明，姜黄素能逆转耐热肝癌细胞HepG2/TT的阿霉素耐受性，其机制可能与其下调P-gp和Hsp70的表达，进而促进阿霉素激活caspase-3有关．

摘要:蒽贝素(Embelin)是一种X连锁凋亡抑制蛋白(X-linked inhibitor of apoptosis protein， XIAP)的小分子抑制剂，可以抑制XIAP的生成和活性，从而解除XIAP的抗凋亡作用，使凋亡顺利进行．研究了Embelin抑制肝癌细胞Bel-7404增殖的机制．采用不同浓度梯度，通过荧光显微镜、Hochest33342染色、MTT检测、AnnexinⅤ/PI流式细胞术和Western blot分别检测Embelin对Bel-7404细胞的形态学变化、凋亡小体形成、细胞存活率、细胞凋亡水平、凋亡信号转导相关蛋白表达的影响．结果显示，Embelin能明显抑制Bel-7404细胞增殖，并通过激活caspase通路以及阻断NF-κB信号通路诱导Bel-7404细胞凋亡，为进一步利用Embelin进行肝癌治疗的研究打下一定的基础．

摘要:探索CXCR4阻断剂AMD3100促进apoE-/-小鼠动脉粥样硬化病变的分子机制．36只8周龄雄性apoE^-/-小鼠随机分为三组：普食组、高脂组和AMD3100组．ELISA法测血清基质细胞衍生因子1α(SDF-1α)水平，采用氧化酶法测定apoE^-/-小鼠血清中三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量．HE染色检测apoE^-/-小鼠主动脉根部横切面动脉粥样硬化病变．免疫组织化学检测小鼠胸主动脉CXCR4表达．RT-PCR和Western blot分别检测小鼠动脉组织TNF-α、NF-κB mRNA和蛋白质表达．AMD3100组小鼠主动脉根部横截面的动脉粥样硬化病变较高脂组严重，AMD3100组小鼠胸腹主动脉炎症因子TNF-α、NF-κB的mRNA水平和蛋白质表达增高，但血脂TG、TC、HDL-C和LDL-C含量与高脂组均无显著性差异．AMD3100组小鼠外周血SDF-1α水平和动脉壁CXCR4表达低于高脂组．结果表明：AMD3100通过上调炎性因子表达及下调SDF-1/CXCR4 轴促进apoE^-/-小鼠动脉粥样硬化病变．

摘要:哺乳动物因为缺乏Δ-12和ω-3脂肪酸脱氢酶，不能自身合成必需的多不饱和脂肪酸．目前，通过转基因技术在哺乳动物体内表达ω-3脂肪酸脱氢酶，能将长链的n-6多不饱和脂肪酸转化成n-3多不饱和脂肪酸，造成体内长链的n-6多不饱和脂肪酸含量显著减低．本研究通过自我剪切2A肽介导Δ-12和ω-3脂肪酸脱氢酶(FAT-2和FAT-1)以及人过氧化氢酶(human catalase，hCAT)在小鼠的肌肉同时表达．结果表明，转基因小鼠肌肉中长链n-3多不饱和脂肪酸含量提高2.6倍，长链n-6多不饱和脂肪酸含量没有显著变化，而n-6/n-3比例显著降低(P < 0.01)．同时蛋白质印迹检测到人过氧化氢酶hCAT在小鼠的肌肉组织中表达，且过氧化氢酶活性比野生型小鼠显著提高(P < 0.01)．

摘要:双载体共转B区缺失型凝血因子Ⅷ(BDD-FⅧ)重链和轻链基因是克服腺相关病毒载体(AAV)容量限制的一种策略， 但重链分泌的低效性产生链不均衡性，影响转基因的功效．假设重、轻链链间二硫键形成可提高双载体转BDD-FⅧ基因的功效，本文将BDD-FⅧ的重链A2区的Met662和轻链A3区的Asp1828突变为Cys．双载体培养的COS-7细胞共转染突变重链和轻链基因，Western blot显示细胞内二硫键交联的重、轻链蛋白形成，ELISA和Coatest分析细胞培养上清的BDD-FⅧ重链分泌量和生物活性，分别为(109 ± 13) μg/L和(0.65 ± 0.12) U/ml，明显高于共转野生型重链和轻链基因细胞((71 ± 11) μg/L和(0.35 ± 0.05) U/ml)．结果表明，链间二硫键形成可提高双载体转BDD-FⅧ基因的功效，为进一步动物体内运用双AAV载体转BDD-FⅧ基因提供了实验依据．

摘要:皮肤是身体的最大器官，能够直接与含纳米材料的防晒霜、化妆品等接触，但是人们对纳米材料的皮肤渗透性却了解不多．本文研究了水溶性硫硒化镉(CdSeS)量子点纳米颗粒的皮肤渗透性和在体内的代谢情况．将雄性ICR鼠背部脱毛，在脱毛部位涂抹直径约为5 nm、发光波长为620 nm的量子点0.32 nmol，然后检测皮肤和心、肝、脾、肺、肾中量子点沉积量随时间的变化情况．荧光显微像显示，量子点能够堆积在皮肤的表皮层中和真皮层的毛囊和腺体中，电感耦合等离子体质谱(inductively coupled plasma-mass spectrometry，ICP-MS)结果表明，透皮吸收的量子点能够沉积在器官中，并且肝和肾中沉积的量子点代谢缓慢，涂抹量子点5天之后，肾脏中残存的镉离子浓度仍超过14 ng/g．这些结果表明，量子点能够被小鼠透皮吸收，而且对肝和肾产生严重影响．

摘要:电喷雾萃取电离技术(extractive electrospray ionization，EESI)是一种能灵敏地电离固体、液体、气体、黏性样品等复杂基体中痕量大分子和小分子的新兴软电离技术．在简要介绍EESI原理的基础上，着重综述其在蛋白质分析中的应用．与商品化质谱仪器配置的电喷雾电离源(electrospray ionization，ESI)不同，EESI能够在常压条件下最大程度地保留蛋白质在样品中的原始构象，并获得大量具有生物活性的蛋白质离子．由此可见，EESI及类似的技术在蛋白质芯片制备、高分辨率氢/氘交换质谱(蛋白质结构分析)、蛋白质计量等方面具有良好的应用前景．本文也对其发展趋势进行了展望．