2018, 45(4):389-400.
摘要:膜蛋白在人类和其他物种的生命活动中都起着至关重要的作用.在已完成测序的基因组中,膜蛋白占据30%.药物作用靶向位点、细胞之间的信号传递以及对外界环境的探测等功能,大多是通过生物膜上的特殊膜受体蛋白实现的.膜蛋白研究在工业、环境、国防、医学等领域具有重大意义.嗅觉受体蛋白是一类典型的膜蛋白,属于G蛋白偶联受体家族.嗅觉受体蛋白调控着生物的食物寻找、危险趋避和求偶行为.其主要分布于脊椎动物鼻腔和昆虫触角.嗅觉受体蛋白可以直接识别气味分子,将生物信号转化为电信号,最终传递至神经中枢,进而做出相关应答. 膜蛋白的获取并不容易.天然组织中的膜蛋白含量太低不足以支撑学术研究.异源表达难以实现膜蛋白整合上膜,这给膜蛋白的结构和功能研究带来很大挑战.无细胞蛋白质合成系统是一个开放体系,且不依赖细胞活性,是体外表达蛋白质的有效方法.通过无细胞蛋白合成体系,在体外实现膜蛋白二聚体的自组装,将为膜蛋白研究带来全新突破.本文总结了用于无细胞表达的膜蛋白研究进展.
2018, 45(4):401-408.
摘要:脑神经网络信息加工的实现方式主要依赖于兴奋性和抑制性突触连接.脑内抑制性神经元数量较少,但在信息加工和神经可塑性等方面作用极其重要,而且抑制系统失常与多种脑功能障碍有关联.脑内抑制性神经环路可粗略分为皮层内和皮层间(包括前馈和反馈)两种,分别介导同一脑区内和不同脑区间的抑制作用.本文先围绕中心-外周抑制和运动方向互斥介绍了皮层间、皮层内抑制的行为表现和作用机制,然后以老化和精神疾病为例综述了脑功能障碍与视觉系统皮层抑制功能变化间的联系,希望能对相关研究工作有所助益.
2018, 45(4):409-421.
摘要:人类的时间知觉会受到情绪的调节发生主观扭曲,这种调节可以通过情绪的体验与预期来实现.本文区分了体验性情绪和预期性情绪调节时间知觉的作用方式和认知机制,基于标量计时理论,提出了在不同加工阶段情绪调节时间知觉的认知理论模型,并梳理了情绪调节时间知觉的神经生理学基础和脑机制方面的证据.未来研究需更关注预期性情绪对时间知觉的调节作用,考察注意、唤醒和效价等因素的交互影响,并进一步探究情绪调节时间知觉的神经机制.
2018, 45(4):422-431.
摘要:利用导入神经回路内电、磁、光、声等物理因子作用来激发神经系统功能活性,进而改善神经疾病症状、提高生命质量的神经调控技术(neural control technology)在生命科学研究和医学临床诊疗中得到广泛应用.其中尤以低强度聚焦超声(low intensity focused ultrasound,LIFU)具有非损伤性、高穿透能力与时空分辨等优势,更适合用作安全的神经调控物理刺激因子.目前LIFU用于神经调控研究已受到科学界高度关注,进行了大量动物与人类神经调控实验研究并取得可喜成果.本文分别从LIFU用于动物与人类中枢神经调控研究进展、神经调控机制、安全性问题和未来应用前景等方面介绍评述,以期为神经调控研究与应用提供参考.
2018, 45(4):432-441.
摘要:深部脑刺激(deep brain stimulation,DBS)在许多神经系统疾病的临床治疗上都展现出良好的应用前景,然而,其作用机制尚不明确.常规DBS采用高频刺激(high frequency stimulation,HFS)的脉冲序列,这种窄脉冲最容易激活神经元结构中的轴突部分,通过轴突的投射,将HFS的作用传播至下游神经元.因此,为了探讨DBS的作用机制,并鉴于海马脑区是治疗癫痫和痴呆症等疾病的重要靶点,我们研究了海马区轴突HFS对于下游神经元的作用.对麻醉大鼠的海马CA1区传入神经通路Schaffer侧支施加1 min的100 Hz高频刺激,记录并提取下游CA1区锥体神经元和中间神经元的单元锋电位.计算锋电位的发放率,以及它们与刺激脉冲之间的锁相值(phase-locking value,PLV)和潜伏期,以定量分析HFS期间神经元动作电位发放的变化趋势.结果显示,在传入轴突上施加HFS时,初期会诱发下游神经元群体同步产生动作电位(即群峰电位).在HFS后期(群峰电位消失之后),两类神经元的单元锋电位发放仍然持续,并且发放率较稳定.但是,锋电位与刺激脉冲之间的锁相性逐渐减弱、潜伏期逐渐延长.而且,与中间神经元相比较,锥体神经元锋电位的锁相性更弱、潜伏期更长.这些结果表明,持续的轴突HFS可以诱导下游神经元产生非同步的活动,高频脉冲刺激引起的不完全轴突传导阻滞可能是导致该现象产生的主要原因.本文的研究为揭示脑刺激的作用机制提供了重要信息.
2018, 45(4):442-452.
摘要:蛋白酪氨酸磷酸酶1B (protein tyrosine phosphatase 1B,PTP1B) 是治疗Ⅱ型糖尿病的靶点之一,筛选PTP1B抑制剂具有十分重要的意义.本文采用分子对接虚拟筛选方法,构建共含有42 296个小分子的天然产物库,分别与PTP1B靶点蛋白进行分子对接,以原配体的结合能量为阈值,经过三轮筛选选取打分值高于阈值的小分子进行药代动力学参数和毒性参数预测,最终筛选出3个PTP1B抑制剂,对苯醌类化合物7、异香豆素类衍生物10和Clavepictine 类似物11.结合方式研究表明,3个候选抑制剂类药性良好,均具有较好的PTP1B抑制活性,其中化合物10和11的PTP1B抑制活性未见报道.对化合物10进行体外抑制活性检测,其IC50为(74.58±1.23) μmol/L,可作为潜在Ⅱ型糖尿病治疗药物.
2018, 45(4):453-459.
摘要:DNA结合蛋白(DNA-binding proteins,DBPs)的鉴定在原核和真核生物的基因和蛋白质功能注释研究中具有十分重要的意义.本研究首次运用间隔二肽组分(gapped-dipeptide composition,GapDPC)结合递归特征消除法(recursive feature elimination,RFE)鉴定DBPs.首先获得待测蛋白质氨基酸序列的位置特异性得分矩阵(position specific scoring matrix,PSSM),在此基础上提取蛋白质的GapDPC特征,通过RFE法选择最优特征,然后利用支持向量机(support vector machine,SVM)作为分类器,在蛋白质序列数据集PDB396和LB1068中进行夹克刀交叉验证(jackknife cross validation test).研究结果显示,基于PDB396和LB1068数据集,DBPs预测的准确率、Matthews相关系数、敏感性和特异性分别达到93.43%、0.86、89.04%和96.00%,以及86.33%、0.73、86.49%和86.18%,明显优于文献报道中的相关方法,为DBPs的鉴定提供了新的模型.
2018, 45(4):460-470.
摘要:目前对于肿瘤的药物治疗已经取得了一定的进展,然而,治疗后残存肿瘤细胞的复发仍然是导致肿瘤治疗失败的主要原因.肿瘤细胞休眠在肿瘤复发及耐药中发挥着重要的作用.近年来,研究发现上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)的肿瘤细胞,肿瘤干细胞(cancer stem cells,CSCs)以及循环肿瘤细胞(circulating tumor cells,CTCs)都显示出细胞周期阻滞的状态.因此,对于休眠阶段肿瘤细胞的研究将可能促进肿瘤的治疗及预防肿瘤的复发.本文总结了药物治疗诱导肿瘤细胞发生休眠的具体过程,同时认为休眠是肿瘤细胞面对药物治疗所采取的主动防御措施,而非被动逃避过程.探究药物诱导性肿瘤细胞的休眠机制对于靶向休眠肿瘤细胞治疗及提高临床治疗效果都具有非常重要的意义.
2018, 45(4):471-474. DOI: 10.16476/j.pibb.xxxx.0001
摘要:人源NAP1L5为核小体组装蛋白(NAP-1)家族成员,目前功能未知。肝癌研究暗示Nap1l5可能为抑癌基因,抑制细胞增殖;但NAP-1家族其他功能已知的一些成员,可促进细胞增殖和加快周期进程。人源NAP1L5是促进还是抑制细胞增殖,目前未知。本研究里,我们发现过表达Nap1l5促进293T细胞增殖,抑制表达则降低293T细胞增殖速度。细胞周期分析表明:Nap1l5过表达增加G2期、减少G1期细胞比例;抑制Nap1l5表达,则增加G1期、减少G2期细胞比例。我们的研究表明:人源NAP1L5会加快293T细胞周期进程,促进增殖,并且提示原来关于Nap1l5是抑癌基因的推测是不对的。
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