2016, 43(3):197-208.
摘要:起源于放射免疫分析的临近闪烁分析法(scintillation proximity assay, SPA)是一种均相、灵敏、快速和简便的基于闪烁载体的分析平台.放射性标记分子和亲和标签分子的多样化和商业化,以及液闪计数器和液相操作等技术的发展,使得SPA操作具有无需分离、被测目标分子易于固定和检测的优势.SPA已成为高通量检测的重要方法,广范应用于筛选药物靶点及先导化合物筛选、药物作用机理研究,以及病毒、肿瘤标志物等抗原的高通量检测.本文在简要介绍SPA技术的原理及系统分析SPA操作中环境、条件对测试结果影响的基础上,比较全面地介绍了SPA技术在生物学研究中的应用,尤其是在膜蛋白和细胞水平上的应用进展,介绍了应用实例,归纳了国内研究人员开展相关技术应用与技术创新的制约因素,给出了未来的发展趋势.基于SPA的生物学应用技术创新必然提升我们对细胞体系生物学的全面理解.
许美年 , 胡卫列 , 敖春萍 , 吴禹锟 , 白晓春 , 刘俊 , 李明
2016, 43(3):209-218.
摘要:哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)是一种丝/苏氨酸蛋白激酶,是细胞内调控生长、增殖的中心信号分子,与肿瘤发生、发展关系密切.近年发现,mTOR信号通路在肾上腺肿瘤的发生发展中扮演重要角色.许多研究证实,PI3K/Akt/mTOR信号通路的关键蛋白Akt、mTOR、S6K1、4EB-P1的磷酸化水平在肾上腺皮质癌(adrenocortical carcinoma,ACC)和嗜铬细胞瘤(pheochromocytomas,PCC)中均明显高于正常肾上腺组织,且可能与肾上腺肿瘤的恶性转化相关.胰岛素样生长因子2基因的杂合性缺失、PTEN的生殖系突变、微小RNA表达异常均可激活PI3K/Akt/mTOR信号通路,使得血管内皮生长因子、细胞周期蛋白等分子过表达,从而产生抑凋亡、促增殖、促血管形成等效应,使组织呈现出肿瘤特征,并促进肿瘤的侵袭和转移.目前,细胞和动物模型研究已证实mTOR抑制剂对ACC与PCC有良好的疗效,且联合其他抗癌药物治疗效果更佳,这给肾上腺肿瘤患者的治疗带来了新的希望.本文总结了近年来mTOR信号通路与肾上腺肿瘤发生、发展的关系进展,希望为肾上腺肿瘤的机制研究及临床治疗提供实验室依据.
连 瑜 , 李夏雨 , 唐艳艳 , 杨丽婷 , 李小玲 , 熊 炜 , 李桂源 , 曾朝阳
2016, 43(3):219-225.
摘要:长链非编码RNA(lncRNA)是长度大于200 bp,不编码蛋白质的内源性RNA分子.近年来的研究表明,lncRNA可以作为一种竞争性内源RNA (competing endogenous RNA,ceRNA) 吸附miRNA,参与靶基因的表达调控,从而在肿瘤的发生发展中发挥重要的作用.本文从lncRNA作为ceRNA发挥生物学功能这一角度,概述了相关lncRNA在肿瘤发生发展中的作用及机制.揭秘lncRNA与miRNA在肿瘤发生中的相互作用,将为肿瘤的诊断和治疗提供新思路.
涂剑 , 刘晓旺 , 李涛 , 余平 , 丁维珂 , 陆凯强 , 陈霄霄 , 彭露 , 周志刚
2016, 43(3):226-235.
摘要:LXRα可以抑制包括乳腺癌在内的多种肿瘤细胞的增殖,而这种抑制作用的具体机制尚不明了.因此本文探讨了LXRα、NF-κB p65和cyclinD1三者在人乳腺癌细胞增殖中的差异表达.首先采用免疫组化法检测了乳腺癌及癌旁组织中LXRα,NF-κB p65和 cyclinD1 的表达,结果表明,3种蛋白主要表达于细胞核,且NF-κB p65和cyclinD1在癌组织中的表达显著高于癌旁组织,而LXRα则在癌组织中表达显著降低.用MTT和Western blot检测TO901317对乳腺癌细胞增殖及3种蛋白表达的影响,结果显示,随着TO901317浓度的增加与时间的延长,其对细胞增殖的抑制作用逐渐增强,与此同时能上调LXRα的表达,并下调NF-κB p65和cyclinD1的表达.进一步通过RNA干扰技术下调LXRα的表达, 以及应用NF-κB抑制剂PDTC观察TO901317上述作用的改变,发现LXRα siRNA显著降低TO901317对3种蛋白表达的影响和对细胞增殖的抑制作用.而PDTC则加强TO901317的上述作用效果,除了几乎不影响LXRα的表达外.综上所述,LXRα/NF-κB p65/cyclinD1在乳腺癌细胞增殖中具有重要作用,有助于进一步明确LXRα为新的乳腺癌调控靶点,为今后乳腺癌的分子靶向治疗提供新的思路.
2016, 43(3):236-243.
摘要:转录因子Tbx18(Tbx18)在小鼠胚胎心外膜上皮细胞表达并调控心外膜上皮细胞向心系细胞分化.上皮间充质转化(EMT)过程是器官发育和形成的重要机制.为阐述Tbx18通过调控下游EMT关键信号分子参与心外膜上皮细胞分化和心脏发育,本研究运用Tbx18-Cre/Rosa26R-EYFP双杂合基因敲入小鼠和免疫荧光共聚焦,证实Tbx18+心系细胞和EMT关键信号分子Snail1、Smad、Slug、Twist在发育后期胚鼠心外膜和心外膜下间充质发生共聚焦.同时还发现,Tbx18在胚鼠不同发育阶段的表达模式和Tbx18+心系细胞内上述EMT关键信号分子的表达模式相似.Tbx18和EMT关键信号分子在发育心脏存在相似的时空表达模式,因此,它们之间可能存在相互调控作用.运用Tbx18突变技术揭示了Tbx18突变型胚鼠心脏EMT关键信号分子表达水平均较野生型显著下调,直接证实了上述4个EMT信号分子是Tbx18的可能靶点.理解Tbx18参与心脏发育的下游靶点有助于改善成年心脏损伤后的再生修复.
2016, 43(3):244-255.
摘要:贴壁细胞的形状和弹性(硬度)与细胞骨架网络的形态以及纤维的交联方式密切相关.而细胞骨架网络的形态和组成与细胞中的二型肌球蛋白的活动,尤其是肌球蛋白组装成的肌球蛋白粗丝(minifilament)的活动有关.细胞通过与其外部环境的机械传感(mechanosensing)来调节二型肌球蛋白的活动和肌球蛋白粗丝的相互作用,从而实现对细胞骨架网络重组(remodeling)的控制.当前对活体细胞内二型肌球蛋白的研究从实验测量到理论模型的建立之间还有不小距离,主要是因为直接测量会对细胞结构和生理活动产生影响,而间接测量不能得到肌球蛋白在细胞内活动的准确数据.因此本文提出利用新的免疫荧光显微图像分析技术,例如免疫荧光蛋白图像追踪和局部图像相关函数分析技术,分析HeLa细胞体内肌球蛋白在细胞骨架网络中的动态分布,总结出肌球蛋白主导的细胞骨架和张力纤维组装与分解过程中的基本动力学规律.图像分析结果说明:肌球蛋白纤维在细胞骨架网络构建过程中依次动态处于组装与分解状态,通过其粗丝相对旋转对齐与收缩产生张力以维持纤维束稳定,并形成有不同肌球蛋白和粘着斑数量与分布形态的三类稳定性肌动球蛋白网络,其稳定性和收缩力大小呈正相关、与所结合肌球蛋白数量密度成正比.
2016, 43(3):256-264.
摘要:分析超速离心技术是一种通过检测分子在离心场作用下的沉降行为,分析获得其沉降系数、扩散系数、流体力学半径、摩尔质量、结合常数等水力学和热力学性质的方法,被广泛应用于蛋白质分子溶液性质的研究中.本文利用分析超速离心技术研究了拟南芥SnRK2.6(sucrose non-fermenting1-related protein kinase 2.6)末端一段多聚酸性氨基酸序列对其溶液性质的影响,并将多聚酸性氨基酸序列SnRK2.6(333~362)及人源PDI(protein disulfide isomerase)(441~491)连接至拟南芥PYL10(PYR like protein 10)分子末端进行分析,同时结合分子排阻层析和静态光散射技术,研究了上述蛋白质分子的分子质量和聚合状态.结果表明,多聚酸性氨基酸序列可以引起蛋白质分子轴长比增加,在溶液中运动时摩擦系数增加,水合半径明显增大,分子排阻层析洗脱体积明显变小.
2016, 43(3):265-270.
摘要:以秀丽隐杆线虫为材料发现,prg-1基因突变不仅影响piRNA的表达,还影响部分miRNA的表达,同时还发现ncRNA-like型小RNA,对ncRNA-like序列比较,认为ncRNA-like与piRNA或miRNA序列极为相似;对ncRNA-like与miRNA或piRNA的基因座比较,发现ncRNA-like与miRNA或piRNA基因座完全相同.推测这些ncRNA-like型小RNA可能与miRNA或piRNA有着相同的RNA前体来源.
蒋敏 , 李恒 , 王苗 , 史劲松 , 许正宏 , 罗春勤 , 马延和
2016, 43(3):271-280.
摘要:魔芋甘露寡糖是一种具有肠道菌群调节作用的新型食品添加剂.本研究首次通过酶解与有机溶剂沉淀法制备了低分子质量的甘露寡糖(聚合度2~7),并对这类寡糖进行了长期毒性与遗传毒性评价.在长期毒性试验中,以大鼠为实验对象,分低、中、高(2.25,5.25,7.50 g/kg)药物剂量组和阴性对照组,连续灌胃给药90天.一般状况观察、生化指标、血液学指标、病理学等与对照组比较均无显著性差异,而大体解剖观察发现,部分大鼠的肝脏与肾脏形态发生变化,但这些变化均在正常范围内,且其他各项指标差异均无统计学意义.此外,一系列实验包括小鼠骨髓微核实验、Ames试验、小鼠精子畸变试验均未发现低分子质量甘露寡糖有明显的遗传毒性.试验结果提示,本研究方法获得的低分子质量甘露寡糖在本实验条件下未发现长期毒性与遗传毒性.
2016, 43(3):281-290.
摘要:核酸碱基是核酸的重要组成部分,而拉曼光谱是研究分子结构的一种重要技术,利用拉曼光谱对核酸碱基分子进行研究对于研究核酸大分子的结构变化,以及核酸分子与小分子之间的作用具有重要的意义.本研究以表征核酸碱基的拉曼光谱为目的,利用密度泛函理论(density functional theory,DFT)的方法优化腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶的分子结构,对这5种核酸碱基的分子内化学键振动进行了量化计算并获得了理论拉曼光谱结果.利用计算结果对实验获得的碱基的固体拉曼光谱进行了表征,并且结合前人的研究结果对每种碱基的一些重要特征拉曼谱峰进行了细致的阐释,为进一步利用拉曼光谱研究核酸分子的结构信息奠定了理论基础.
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