程香荣 , 魏艳军 , 黄星卫 , 王楠 , 姜琦 , 刘惠 , 雷蕾
2018, 45(5):485-493.
摘要:rDNA是控制细胞核糖体生物合成的串联重复基因,影响着整体蛋白质的翻译水平,与细胞生长代谢息息相关.由于rDNA序列具有多拷贝的重复特征,其转录除了受一般转录机制的调节外,还受多重表观调控机制的调节,精细调控着rDNA的转录状态.一般认为rDNA分为活跃和沉默两种状态,分别与活跃染色质标记和异染色质标记相关.近些年来,发现一种平衡态rDNA的存在,更加丰富了rDNA表观机制的研究.H3.3是一种H3组蛋白变体,是近些年来的研究热点,已有报道H3.3可能在分子伴侣HIRA的介导下整合进入活跃rDNA,然而沉默rDNA的维持是否也与H3.3的作用相关需要更多的探索.CTCF是rDNA重复单元间的绝缘子成分,与H3.3相关但并不清楚是否也调控着rDNA的转录.该综述讨论了几种调控rDNA表观状态的机制,并对可能参与该过程的新机制提出了设想.
2018, 45(5):494-500.
摘要:人口老龄化是全世界都面临的重大挑战,随着老年人口的增加,肿瘤等衰老相关疾病发病率随之升高.流行病学调查结果显示,大约2/3的新增肿瘤患者为65岁以上的老年人,并且这一比例在不断攀升.细胞衰老是指在DNA损伤或癌基因失调等一系列条件下引起的稳定的细胞周期阻滞,并伴有形态、生化及表观遗传的改变.大量研究证明细胞衰老对抑制潜在癌细胞增殖具有重要作用.然而,目前研究认为除了抑制肿瘤发生,细胞衰老也可能促进肿瘤的演进,细胞衰老对肿瘤发挥了双刃剑作用.因此,深入了解细胞衰老与肿瘤之间的联系,充分利用细胞衰老对肿瘤抑制功能,规避其对肿瘤的促进作用可为肿瘤的治疗提供更多可能的选择.
2018, 45(5):501-511.
摘要:线粒体活性氧增多、线粒体DNA突变和拷贝数改变、Ca2+超载、凋亡异常等功能障碍与肿瘤发生、生长、侵袭、转移密切相关.随着研究的逐渐深入,人们认识到线粒体是个动态的细胞器,在生理、病理因素刺激下,经线粒体融合/分裂、线粒体自噬、线粒体生物合成以及线粒体分子伴侣和线粒体未折叠蛋白反应的协同调控,在细胞器和分子水平达到对线粒体及其蛋白质的质量控制,限制和延缓功能受损线粒体的积累和过度增多,维持线粒体数量、形态、功能和蛋白质量的动态平衡,保证细胞正常生命活动的进行,使其更好地适应环境.若线粒体及其蛋白的稳态调节能力下降或失衡,会导致受损线粒体的积累并引发细胞内环境的紊乱,影响线粒体功能的正常发挥,从而诱导正常细胞的恶性转化.
2018, 45(5):512-518.
摘要:细胞周期蛋白依赖性激酶1(cyclin-dependent kinase 1,Cdk1)是真核生物细胞周期调控的核心,也是维持基因组稳定性的重要激酶,其活性受到严格调控.CDK抑制蛋白(cyclin-dependent kinase inhibitor,CKI)是调节其活性的一类关键负调控因子,CKI功能失活导致细胞不受控制地增殖,促进癌症的发生发展.酿酒酵母作为细胞周期研究的重要模式生物,在揭示CDK活性调控机制中发挥着重要作用.酿酒酵母中已发现的Cdk1抑制蛋白CKI包括Far1、Sic1以及最近鉴定的Cip1蛋白.这三个CKI蛋白在不同细胞时期中,通过抑制Cdk1活性调控细胞周期的进程.此外,CKI还在应对环境胁迫,保持基因组稳定性中发挥重要作用.本文对酿酒酵母Cdk1抑制蛋白CKI的研究进展,尤其是CKI在细胞周期运转及胁迫应答中的作用做出综述,以期为细胞周期及癌症的基础研究提供模式依据.
徐晓君 , 朱新宇 , 张蕊 , 薛艳红 , 李真珍 , 宋婀莉 , 侯俊杰
2018, 45(5):519-528.
摘要:Alice Ting实验室开发的抗坏血酸过氧化物酶(engineered ascorbate peroxidase,APEX),相对于经典的辣根过氧化物酶(horse radish peroxidase,HRP),其酶活性不再受细胞内蛋白质定位的影响,可以在几乎所有的亚细胞区域保持活性,这使其在研究亚细胞尺度以及活细胞水平生物学问题时极具优势.目前,基于APEX的二氨基联苯胺(diaminobenzidine,DAB)染色标记技术已经成功地实现对全细胞、亚细胞器和蛋白质水平的电镜成像.同时,与质谱技术结合,基于APEX的活细胞生物素邻近标记方法也极大地推动了亚细胞器蛋白质组学,以及目标蛋白在特定时空条件下邻近蛋白质组学的研究发展.本文将从以上两个方面阐述APEX技术的基本原理及最新应用进展,并讨论和展望其在实际应用中存在的局限性和挑战.
2018, 45(5):529-535.
摘要:细胞膜电位是由细胞膜内外两侧离子浓度差所产生的电位差,包含静息电位和动作电位.电压钳和膜片钳是细胞膜电位检测和记录的主要技术,电压钳的电极和膜片钳的玻璃管对细胞膜有刺激,并且不能对细胞进行在线监测和记录.细胞-场效应管传感器是一种用细胞膜电位通过场效应管栅极控制漏源电流,从而感受细胞膜电位的新型器件,具有对细胞膜无刺激、在线、长时程、实时等特点,是细胞膜电位检测和记录的新技术,可广泛应用于科学研究、药物开发、医疗器械、检验检疫、环境保护、公共安全等领域.本文主要介绍这种传感器的结构、转移特性、等效电路、制备工艺以及动作电位记录、细胞生长实时监测、细胞外分泌监测、肿瘤标志物检测等方面的应用.
2018, 45(5):536-543. DOI: 10.16476/j.pibb.xxxx.0001
摘要:近年来,默认网络是认知神经科学领域的研究热点之一,已有研究报告它可能参与了多种认知活动,而且某些精神疾病也与其异常活动相关.但默认网络内主要脑区之间的有向连接关系(有效连接模式)尚不明确.本研究使用国际前沿的谱动态因果模型算法,基于7T高分辨率静息态功能磁共振数据,对默认网络4个核心脑区之间的有效连接模式进行了探索.实验结果发现,默认网络内后扣带回接受内侧前额叶、双侧顶下叶的信息输入,可能扮演着信息集合中心的角色,而双侧顶下叶对内侧前额叶、后扣带回都有信息输入,在默认网络内可能起到信息驱动和调节的功能.本研究首次报道了基于7T功能磁共振数据得到的默认网络有向连接图谱,对于我们更深入理解默认网络的功能具有帮助,对相关精神疾病的研究具有潜在的参考应用价值.
2018, 45(5):553-559.
摘要:为探讨miR-33s在核因子κB(NF-κB)抑制三磷酸腺苷结合盒转运体A1(ABCA1)表达及胆固醇流出中的作用,THP-1巨噬细胞源性泡沫细胞经不同浓度脂多糖(LPS)处理,活化NF-κB,或以PDTC(NF-κB抑制剂)预处理细胞后再加入LPS,实时荧光定量PCR检测细胞miR-33s及其宿主基因胆固醇调节元件结合蛋白(SREBPs)的表达,蛋白质印迹法检测SREBPs的蛋白质表达,染色体免疫共沉淀检测NF-κB p65与SREBPs启动子区结合情况;LPS处理基础上,转染miR-33s抑制物或miR-33s模拟物,RT-PCR检测ABCA1 mRNA表达水平,蛋白质印迹法检测ABCA1蛋白水平,液体闪烁计数仪检测细胞内的胆固醇流出.结果显示,NF-κB活化促进miR-33s及SREBPs的表达,使用PDTC抑制NF-κB,细胞内miR-33s和SREBPs的表达下降;NF-κB p65可与SREBPs启动子区直接结合;转染miR-33s抑制剂后,NF-κB活化对ABCA1的抑制作用减弱,胆固醇流出增强;相反,转染miR-33s抑制物,NF-κB活化对ABCA1的抑制作用增强,胆固醇流出减弱.结果提示,NF-κB活化可促进miR-33s表达,抑制ABCA1及胆固醇流出.
2018, 45(5):560-566.
摘要:酶分子在长期进化过程中形成一系列氨基酸残基组成的活性架构,参与底物的识别、结合与催化过程,而活性架构中相应氨基酸残基是如何影响酶分子结合底物的能力,进而影响酶分子的催化效率,一直是酶分子理性改造研究的热点.利用亲和电泳技术,可以快速展示内切纤维素酶TrCel12A和木聚糖酶TlXynA活性架构中不同突变体的催化活性及其迁移率的变化,进而通过在不同底物浓度凝胶中蛋白质相对迁移率变化程度的定量回归分析,发现由氨基酸单点突变导致蛋白质迁移率的相对变化,可以定量表征酶分子突变前后结合底物能力的变化.亲和电泳测定的有效阻滞常数Kb值与等温滴定量热法和荧光光谱法测定的相关参数比较具有明显相关性.由于亲和电泳技术在测定酶分子与底物的结合能力时具有简便、快速、灵敏的特点,因而可作为常规生化实验室常规普筛技术来检测突变文库中系列突变体导致结合力的变化.
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