2014, 41(8):723-730.
摘要:近年来,表观遗传学(epigenetics)备受关注.表观遗传调控的方式主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰和染色质重塑等.ENCODE计划及随后的研究发现,人类基因组中仅有很小一部分DNA序列负责编码蛋白质,而其余大部分被转录为非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA).其中长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类长度大于200nt并且缺乏蛋白质编码能力的RNA分子.越来越多的研究表明,lncRNAs能够通过表观遗传调控、转录调控以及转录后调控等多个层面调节基因的表达,从而参与细胞增殖、分化和凋亡等多种生物学过程.本文将着重综述lncRNAs在表观遗传调控中的作用及其最新的研究进展.
2014, 41(8):731-738.
摘要:细胞穿透肽是一类具有特殊细胞膜穿透作用的短肽,研究发现其为药物大分子物质的细胞内转运提供了有力工具,现已得到了广泛关注和大量研究.一方面,近年来发现,细胞穿透肽的应用面临着药物释放率、代谢降解、细胞系的分化状态和Rho-GTPases活性的依赖性等问题,从而阻碍了其研究开发的进程.另一方面,细胞穿透肽在肿瘤治疗、抗菌和抗炎靶向药物等方面的研究却取得了显著的进展,甚至进入了临床前和临床研究阶段.本文围绕细胞穿透肽在应用开发中所面临的挑战和机遇两方面,综述了近期的研究进展,并对细胞穿透肽在新领域中的应用进行了展望.
2014, 41(8):739-748.
摘要:金纳米棒具有独特的光学性质、表面易修饰性、较低的生物毒性和良好的生物相容性,因而在成像、光热治疗和药物载带等方面具有极高的潜在应用价值.本文综述了典型的金纳米棒表面修饰方法及其在生物成像、光热治疗和药物治疗中的应用,重点阐述了通过金纳米棒同时实现肿瘤诊断和治疗相结合的研究进展.
2014, 41(8):749-754.
摘要:自闭症谱系障碍(autism spectrum disorders,ASD)是一种广泛发展障碍,以社会交往障碍、言语和非言语交流缺陷、兴趣狭窄和行为刻板等为主要临床特征.本文简述了自闭症的核心症状——语言障碍,回顾了自1986年以来,对自闭症语言障碍神经机制的研究,从其大脑结构、功能不对称性及相关利手因素的影响三个方面,综述了自闭症语言功能的异常偏侧化领域的研究成果和进展,期望为自闭症语言障碍的鉴别与治疗提供帮助,并促进汉语背景下自闭症患者的语言功能偏侧化 研究.
陈平 , 刘晴 , 马孝杰 , 王诗捷 , 刘琼 , 倪嘉缵
2014, 41(8):755-764.
摘要:硒蛋白W(SelW)是人脑中一种重要的硒蛋白.在缺硒的条件下,SelW在脑中具有优先储备的特性,但其具体机制和在脑中的功能至今尚不清楚.本文以SelW突变体SelW′为“诱饵”,采用酵母双杂交系统对人胎脑文库进行筛选,获得与SelW相互作用的蛋白,其中一种为鞘脂激活蛋白原(PSAP).采用荧光共振能量转移技术中的受体漂白和敏化发射两种方法,验证了SelW与PSAP的相互作用.构建表达载体在大肠杆菌中成功表达出SelW′,利用Pull-down技术验证了SelW′与PSAP在细胞外的直接相互作用.采用免疫共沉淀的方法验证了上述两种蛋白在昆明小鼠脑组织中的内源性相互作用.基于SelW和PSAP的已知生物功能,推测SelW可能在脑部发育和神经退行性疾病形成过程中发挥着重要作用.
2014, 41(8):765-776.
摘要:脑是富含胆固醇的器官,机体大约有25%的胆固醇集中在脑组织中.ATP结合盒超家族转运蛋白对脑组织中胆固醇的膜外转运和动态平衡起着重要的调节作用.研究发现,ATP结合盒超家族转运蛋白亚体ABCG1、ABCG4 和 ABCA1在成体脑组织中存在不同程度的表达,一种或多种亚体的缺失可以导致神经退行性病变.然而,ATP结合盒超家族转运蛋白亚体对脑发育过程中脑胆固醇动态变化的调节缺乏相关性的报道.在本研究中,从低胆固醇饮食喂养的C57BL/6J小鼠中获取出生后不同发育时期的脑组织,对ABCG1、ABCG4 和 ABCA1的mRNA与蛋白质表达水平进行测定,并对脑组织和血清中ATP结合盒超家族转运蛋白的表达水平与胆固醇水平的相关性进行研究.同时,使用ABCG1、ABCG4单一基因敲除鼠和ABCG1、ABCG4双基因敲除鼠,研究ATP结合盒超家族转运蛋白对与胆固醇合成的相关基因表达的影响以及对脑组织胆固醇代谢的调节作用.结果发现,ABCG1、ABCG4和ABCA1在机体多个器官中均有表达,但ABCG1和 ABCG4在小鼠脑组织中表达量最高.在脑组织发育过程中,ABCG1和 ABCG4 mRNA水平呈现明显的表达时效性,小鼠于出生后42天达到峰值,而ABCA1 mRNA的表达水平无明显变化.血清和脑组织中中酯化型胆固醇水平呈双高峰分布,也于出生后42天达到最高.基因敲除鼠模型显示,单一敲除ABCG1或者ABCG4基因对脑组织胆固醇水平无明显影响,而ABCG1和 ABCG4基因的同时缺失导致脑胆固醇水平显著升高,并明显降低胆固醇合成相关基因的表达水平.本研究表明,在脑发育成熟过程中,ATP结合盒超家族转运蛋白亚体ABCG1 和ABCG4,而非ABCA1,以调节脑胆固醇的膜外转运;ABCG1 和ABCG4互补调控脑胆固醇的动态平衡.
2014, 41(8):777-786.
摘要:大肠杆菌(Escherichia coli)是Ⅱ型脂肪酸合成系统的模式生物,3-羟基脂酰ACP脱水异构酶(FabA)是不饱和脂肪酸合成中的关键酶.生物信息学分析表明,乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)的基因组中没有标注为3-羟基脂酰ACP脱水异构酶的基因,但有两个标注为3-羟基脂酰ACP脱水酶基因LlfabZ1和LlfabZ2,其编码的蛋白质与EcFabZ的相似性分别为41%和45.1%,且都具有3-羟基脂酰ACP脱水酶两个保守的α螺旋结构.用携带LlfabZ1和LlfabZ2的质粒载体遗传互补大肠杆菌fabA温度敏感突变株CY57,在42℃下不能恢复生长,但无细胞抽提物的结果显示LlFabZ1能够使反-2-癸烯酰ACP异构成顺-3-癸烯酰ACP,而LlFabZ2则不能.互补大肠杆菌fabZ突变株HW7显示,在诱导的条件下,含有LlfabZ2的转化子能够恢复生长,而LlfabZ1则不能.体外重建脂肪酸合成反应及蛋白质活性测定表明,LlFabZ1具有3-羟基脂酰ACP脱水异构酶功能,而LlFabZ2只具有3-羟基脂酰ACP脱水酶功能.另外,未得到LlfabZ1和LlfabZ2的突变株,表明LlFabZ1和LlFabZ2可能是乳酸乳球菌脂肪酸合成酶系中的必不可少的关键蛋白.上述结果证实了乳酸乳球菌fabZ1和fabZ2两个基因在脂肪酸合成中的功能.
夏志平 , 陈艳 , 盛毅 , 易雅岚 , 宋婀莉 , 徐涛
2014, 41(8):787-795.
摘要:内分泌细胞和神经细胞通过释放激素和神经肽类物质来响应外界刺激,而这些物质的分泌,都是通过致密核心囊泡(dense core vesicle,DCV)来实现的.但是,现阶段关于DCV的生成、转运、释放的机制很大程度上是不清楚的.在本研究中,我们将线虫的排便行为和肠道分泌联系起来,并以此表型进行全基因组RNAi筛选,寻找调节DCV的新基因.我们成功筛选到了一些在肠道调节DCV生成或释放的基因.其中,CAB-1被确认为特异性调节DCV分泌的重要因子.在肠道中,cab-1突变会降低肠道DCV内容物的分泌,而在神经系统中,CAB-1的缺失也会导致DCV的标识物堆积在突触前,而突触囊泡(synaptic vesicle,SV)不受影响.
王国丽 , DAIHO Takashi , YAMASAKI Kazuo , DANKO Stefania , 王彪 , 宿文辉 , SUZUKI Hiroshi
2014, 41(8):796-803.
摘要:跨肌浆网膜的钙离子ATP酶 SERCA1a可在水解ATP的同时逆浓度梯度从胞浆转运钙离子入肌浆网,引发收缩的骨骼肌细胞舒张.目前对SERCA1a结构与功能的研究,要领先于对其他P型离子转运ATP酶的研究.为了解SERCA1a跨膜螺旋M7与M8膜内侧连接部Linker78(L78)的功能,我们评估了L78部分氨基酸残基突变对SERCA1a反应循环的影响,发现:除G864A之外的所有突变体均可不同程度地降低钙离子转运速率;G862或P863氨基酸残基的突变导致SERCA1a的ATP酶活性显著降低或丧失,并引起由ATP或无机磷酸Pi生成的磷酸化酶中间体EP量显著减少;A893被P取代对SERCA1a的影响与G862、P863突变相似;与野生型SERCA1a相比,G864A与FMQ873-875单突变体ATP酶活性及EP生成量无明显差别.上述结果表明,M7、M8膜内侧连接部L78不仅与跨膜区钙离子转运过程密切相关,而且L78在GPG862-864处及A893附近的正确转折对胞浆结构域P的磷酸化也具有关键的远距离调控作用,提示L78的结构及柔度对SERCA1a构象正常的周期性变化至关重要.
2014, 41(8):804-817.
摘要:动物感觉输入的适应性影响了它们对外界环境改变的意识和反应.感觉通路各层次,诸如感受器、传入神经和中枢系统等,反应活性的降低可能与感觉适应性相关联.在感觉适应过程中,皮层局部网络中神经元和星形胶质细胞对信号的编程机制仍有待进一步研究.利用活体双光子成像、电生理记录即药理学方法,我们分析了小鼠barrel皮层神经元和星形胶质应答重复的胡须感觉输入动力学.相同特征的胡须感觉刺激诱发了神经元和星形胶质细胞反应活性的降低,并且它们的活动在空间上和时间上去同步化,神经元和星形胶质细胞之间的缺少协调性.这种神经元和星形胶质细胞功能在空间和时间性质上的下调被局部施加AMPA受体脱敏感抑制剂所逆转.因此,在胡须感觉适应过程中,barrel皮层神经元和星形胶质细胞反应活性的下降和去同步化是由AMPA受体脱敏感参与介导完成的.
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