中国生物化学与分子生物学报

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潘教文，李德全

中国生物化学与分子生物学报. 2010, 26(05): 393-400.

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促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联途径在真核生物中是高度保守的，由MAPKs， MAPKKs，MAPKKKs组成，通过MAPKKK→MAPKK→MAPK逐级磷酸化传递细胞信号.已有大量研究表明，MAPK在植物响应生物与非生物胁迫，以及植物激素和细胞周期的信号转导中起重要作用. 在植物响应各种逆境过程中激活的MAPK基因，细胞内的定位发生动态变化. 选择性剪接是真核生物中调节基因表达的重要模式，能够影响蛋白的结合特性、胞内定位、酶的活性、蛋白的稳定性和翻译后的修饰.MAPK基因的选择性剪接能产生不同的转录异型并具有不同的亚细胞定位. 本文综述这方面的研究进展.

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Islet1基因与心脏发育

王磊，侯玲玲，关伟军，马月辉

中国生物化学与分子生物学报. 2010, 26(05): 401-406.

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心脏发育及心脏疾病干细胞的治疗要求对心脏发育过程中的控制细胞增殖及分化的相关基因的作用机制进行深入了解.Islet1 基因（Isl1基因）含有6个外显子和5个内含子，定位于人类5号染色体5q11.2.该基因在基因组内约占12 kb，目前所知其最长可读框（ORF）至少由5个外显子组成，编码一个由384个氨基酸组成的转录因子蛋白.最近研究发现，不同的心脏细胞可能源于同一种多能心脏祖细胞—Isl1⁺ 细胞，心脏的这一发育模式与血液细胞的形成模式非常相像.另外有研究结果显示，Isl1是与心脏发育密切相关的转录因子之一，其表达随着心脏发育成熟而逐渐下调.虽然针对Isl1基因做了较多的研究工作，但是它表达调控的具体模式及发挥功能的详细作用机制目前仍未完全清楚，本文对最近几年Isl1基因的研究进展作一综述.

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Reverse ChIP：研究DNA-蛋白质相互作用的新方法

赵明明,齐锦生,栗彦宁

中国生物化学与分子生物学报. 2010, 26(05): 407-410.

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反向染色质免疫共沉淀技术（reverse chromatin immunoprecipitation assay，Reverse ChIP）是一种在体内状态下分析DNA-蛋白质相互作用的新方法. 它用特异的核酸探针捕获靶DNA片段及与其相结合的蛋白质，蛋白质用质谱仪检测，以达到确定靶DNA位点全部相关蛋白质的目的.其可对靶DNA位点相关蛋白质进行全面、系统地鉴定，特别是寻找已知DNA元件相应的调节蛋白.在发现、鉴定靶DNA位点相关蛋白质和研究DNA-蛋白质相互作用中有重要应用价值.

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蛋白激酶MSK在表观遗传学调控中的作用及其生物学意义

李涛，徐晓虹

中国生物化学与分子生物学报. 2010, 26(05): 411-417.

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丝裂原和应激激活的蛋白激酶（MSK）是一类核内丝/苏氨酸蛋白激酶，参与丝裂原激活蛋白激酶（MAPK）信号通路介导的下游基因转录调控和表观遗传学调控.首先，MSK是MAPK通路的下游媒介分子.在丝裂原或应激刺激下，p38或ERK激酶通过级联磷酸化激活MSK蛋白.然后，活化的MSK介导转录因子磷酸化活化和组蛋白H3的10位丝氨酸磷酸化.MSK介导的组蛋白H3磷酸化，可引发组蛋白乙酰化和甲基化修饰的动态变化，相互协同或拮抗，开放染色质结构，利于诱导型基因的表达.除组蛋白H3外，MSK直接磷酸化的下游底物还包括CREB、NF-κB等转录因子以及多个非转录相关蛋白.因此，MSK能在多层次调控基因表达和细胞功能，广泛参与肿瘤转化、炎症反应、神经突触可塑性以及心肌肥大等生物学事件.本文将简要介绍MSK蛋白的研究进展，探讨其在转录调控、表观遗传学修饰等生物学事件中的作用.

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光敏感通道（Channelrhodopsin-2）—神经回路功能和神经系统疾病研究的新工具

柳浦青,竺可青

中国生物化学与分子生物学报. 2010, 26(05): 418-422.

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光敏感通道(channelrhodopsin-2,ChR2）是一种受光脉冲控制的具有7次跨膜结构的非选择性阳离子通道蛋白，自1991年从莱茵衣藻中发现后被许多实验室所关注.依据ChR2可以快速形成光电流,使细胞发生去极化反应的电生理特性，ChR2已被广泛应用于神经系统的研究.与传统的神经系统研究方法如电生理技术、神经药理学方法相比，用光脉冲控制带有ChR2的神经元的活动，具有更高的空间选择性和特异性.ChR2作为光基因技术的核心组成部分，对神经科学是一个崭新的应用前景广泛的研究工具.近年来ChR2不仅应用于视觉、躯体感觉、听觉和嗅觉等多条感觉神经回路的形态和功能研究，还被应用于各种临床神经系统疾病的研究.本文总结了目前ChR2在神经系统中的研究进展，并对ChR2未来的应用前景作了进一步展望.

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棉花锌指蛋白GhZFP1相互作用蛋白的酵母双杂交筛选

郭英慧，于月平，郑成超，杨国栋

中国生物化学与分子生物学报. 2010, 26(05): 423-428.

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GhZFP1蛋白是从盐胁迫棉花幼苗cDNA文库中分离的一种CCCH型锌指蛋白.初步的生物学功能研究表明,过量表达该基因的转基因烟草耐盐性和抗病性显著提高．为深入研究GhZFP1蛋白的作用机制，构建pGBKT7-m1诱饵表达载体，利用酵母双杂交系统从盐胁迫诱导棉花cDNA文库中筛选与其相互作用的蛋白．通过阳性克隆的表型确定、PCR和限制性内切酶检测以及测序和生物信息学分析，获得9个与诱饵蛋白相互作用的靶蛋白．双分子荧光互补实验证明,GhZFP1与GZIRD19A确实存在互作关系．通过分析这些靶蛋白的已知功能，为研究GhZFP1锌指蛋白的未知生物学功能提供重要信息.

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基于蛋白质剪接的BHK细胞Ser660前断裂的CFTR基因转移

朱甫祥，刘泽隆，缪静，屈慧鸽，迟晓艳

中国生物化学与分子生物学报. 2010, 26(05): 429-435.

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利用内含肽(intein)的蛋白质反式剪接技术，研究双载体真核细胞转囊性纤维化跨膜电导调节体(CFTR)基因，通过翻译后连接成为完整的功能性CFTR蛋白. 应用基因重组技术，将人CFTR cDNA于剪接反应所需保守残基Ser660前断裂为N端和C端两部分，分别与split Ssp DnaB intein编码序列融合，构建到真核表达载体pEGFP-N1和pEYFP-N1. 用脂质体将这对载体共转染至幼年仓鼠肾细胞(BHK)，48 h后Western 印迹观察CFTR蛋白质的连接，并用全细胞和单通道膜片钳技术记录Cl- 通道电流. 基因共转染细胞可观察到明显的由蛋白质反式剪接形成的完整CFTR蛋白，膜片钳记录到较高的全细胞Cl- 电流和与转野生型CFTR基因细胞相似的单Cl-通道开放活性，提示CFTR功能的恢复. 内含肽可作为一种技术策略用于双载体转CFTR基因，为应用双腺相关病毒载体(AAV)转基因的囊性纤维化疾病(CF) 基因治疗提供了依据.

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沉默Smad4基因表达抑制猪卵巢颗粒细胞增殖并使细胞G1期阻滞

贺彧，王伟，张海燕，赵永艳陈侠，李新秀，王莉，徐银学

中国生物化学与分子生物学报. 2010, 26(05): 436-441.

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Smad4是TGF-β/Smad信号通路的核心下游信号分子.为探明Smad4基因对猪卵巢颗粒细胞增殖及细胞周期的影响，采用RNA干扰技术，设计并合成猪Smad4基因的靶向小分子干扰RNA，由LipofectamineTM RNAi Mix介导转染体外培养的猪卵巢颗粒细胞.应用实时荧光定量PCR检测Smad4 mRNA的干扰效果，应用MTT法、流式细胞术检测细胞增殖和细胞周期的变化，同时应用荧光定量PCR检测转染前后Cyclin D1、Cyclin B、Cyclin A2、CDK1、CDK2、CDK4等周期相关基因的mRNA表达量的变化.实验结果显示，靶向猪Smad4的特异性siRNA序列对Smad4 mRNA表达的抑制率为79.85%（P＜0.01）；沉默Smad4可以显著抑制猪卵巢颗粒细胞增殖，并且改变细胞周期分布，G0/G1期细胞比例显著高于各对照组（P＜0.05），S期细胞比例显著低于各对照组（P＜0.05），细胞分裂被阻滞；转染36 h后Cyclin D1、CDK1的mRNA表达量显著低于对照组，Cyclin A2、CDK2、CDK4极显著低于对照组，Cyclin B差异不显著.综上所述，Smad4是影响猪卵巢颗粒细胞增殖及细胞周期进程的重要基因之一.

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离子束介导玉米DNA影响水稻幼苗根系蛋白水解酶的表达

姬生栋,袁召,王书玉,薛应征,岳春晖,王知丰,陈鹏,王海莎,侯磊磊,朱德来

中国生物化学与分子生物学报. 2010, 26(05): 442-447.

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利用离子束介导法把玉米DNA导入水稻豫粳6号种子胚中,通过复性电泳技术，分析水稻幼苗根系中蛋白水解酶在pH 4.5、pH 7.0和pH 8.5的表达情况．结果表明：（1）在不同pH 条件下处理，各蛋白水解酶种类与活性存在差异，酸性、中性、碱性条件下,检到的蛋白水解酶酶带依次增多，酸性条件下酶活性较弱，中性和碱性条件下酶活性较强;（2）在3种pH 条件下，离子束辐照处理均有部分蛋白水解酶带缺失，同时，在中性和碱性条件下检出50 kD新酶带，说明离子束辐照可影响水稻蛋白水解酶表达;（3）离子束介导玉米DNA水稻幼苗根系中，pH 4.5时无新蛋白水解酶酶带检出，pH 7.0和pH 8.5时均检到多条新酶带且活性较强．说明离子束介导玉米DNA引起水稻幼根蛋白水解酶表达发生变化．

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蓝细菌断裂DNA聚合酶DnaE的体内/外反式剪接分析

魏新元,闻盼盼，丑敏霞

中国生物化学与分子生物学报. 2010, 26(05): 448-454.

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蓝细菌Anabaena PCC 7120的DNA聚合酶DnaE由2个断裂基因dnaENI和dnaECI编码.通过纯化它们的部分基因在大肠杆菌中的表达产物DnaENI′和DnaECI′来免疫家兔获得抗体，用于对断裂的DnaE在体内和体外的反式剪接活性进行鉴定.在体外实验中，将2个断裂的DNA聚合酶DnaENI′和DnaECI′混合，进行反应，并利用它们的抗体对反应产物进行鉴定；在体内实验中，利用以上抗体对Anabaena PCC 7120细胞总蛋白进行免疫杂交分析.实验结果表明，蓝细菌Anabaena PCC 7120中断裂的2个DnaE多肽在体内和体外均能进行反式剪接.体外实验中，纯化的DnaENI′和DnaECI′的混合反应产生新的蛋白产物，既有成熟的反式剪接产物DnaEN′-C′，又有剪切了内含肽后的副产物DnaEN′和DnaEC′，且DTT的存在对剪接反应具有促进作用；此外体内实验中，在Anabaena PCC 7120细胞中既能检测到完整的DnaE，也能检测到未作用的DnaENI，但未能检测到DnaECI.

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PHA-767491抑制多种肿瘤细胞生长

李伟,张静,胡徐庞,魏旭斌,刘立,钱程

中国生物化学与分子生物学报. 2010, 26(05): 455-461.

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Cdc7激酶抑制剂PHA-767491是最新发现的一类抗肿瘤新药.本实验利用不同浓度的PHA-767491对肿瘤细胞进行抑制研究.实验结果显示,PHA-767491对肿瘤细胞有很强的生长抑制作用，且抑制效果随着药物浓度或时间的增加而增强；通过和化疗药物5-氟尿嘧啶对比发现,PHA-767491只需较低剂量就能发挥出抑制肿瘤的作用，且疗效远高于5-氟尿嘧啶. 研究进一步还发现,PHA-767491可通过促使PARP和casepase 3蛋白的剪切诱导肿瘤细胞凋亡，同时PHA-767491还可以引起肿瘤细胞自噬.综上研究表明,PHA-767491可以通过诱导细胞凋亡和引起细胞自噬作用对多种肿瘤细胞有较好的治疗效果，而对正常细胞毒性很低.因此该实验研究为今后抗肿瘤新药PHA-767491的进一步应用于癌症的临床治疗提供了重要的实验依据.

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采用系统生物学方法分析乳腺癌转移中Runx2对细胞外基质重塑的调节机制

杜欣,李晓青，杨帆，冯玉梅

中国生物化学与分子生物学报. 2010, 26(05): 462-471.

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细胞外基质（extracellular matrix，ECM）重塑是癌细胞迁移的关键步骤. 本研究基于乳腺癌组织的基因表达谱数据，采用系统生物学方法推测乳腺癌转移中Runx2对细胞外基质重塑的调节机制. 采用相关性分析程序分析49例乳腺原发癌和15例淋巴结转移癌组织的基因表达谱数据，筛选与Runx2呈相关性表达的基因，结果得到与ECM重塑相关的候选基因52个，包括ECM成分11个，ECM降解酶及其抑制剂8个，细胞信号分子33个. 利用转录调节因子结合序列数据库搜索候选基因启动子区的Runx2结合模序，筛选其中Runx2转录调控的ECM重塑相关基因，并判断可能调节Runx2的上游信号分子；文献检索实验证实的与Runx2有相互调节关系的基因，并基于Runx2上游调控信号分子和下游转录调节基因的分析，构建得到以Runx2为中心的ECM重塑的生物学调控网络. WNT和TGF/BMPs是启动Runx2表达的主要信号通路，Runx2通过转录调节ECM组分、ECM降解酶及其抑制剂和信号分子调节ECM重塑，促进癌细胞完成转移的生物学过程.

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PVAX-MAGE-1基因疫苗延缓小鼠肝癌细胞H22腹水瘤和实体瘤的生长

杨晓玲，吕婧，王建华，张悦红，牛勃,

中国生物化学与分子生物学报. 2010, 26(05): 472-477.

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为观察重组基因疫苗PVAX-MAGE-1的抑瘤效应，构建黑色素瘤抗原-1 (melanoma antigen-1, MAGE-1)真核基因表达载体——PVAX-MAGE-1. 以重组质粒免疫C57BL/6小鼠后,ELISA法检测表明，与对照鼠(PVAX-1和生理盐水注射小鼠)比较,免疫小鼠脾淋巴细胞上清液中的细胞因子IL-2和IFN-γ 明显升高(P<0.05);淋巴细胞-肿瘤细胞混合培养证明,免疫小鼠外周血CD8+T细胞对靶细胞的特异性杀伤作用明显增强(P<0.05).体内实验证明,PVAX-MAGE-1免疫C57BL/6小鼠,可显著延缓移植性H22腹水瘤及实体瘤在小鼠体内的生长.实验结果提示,重组基因疫苗PVAX-MAGE-1有明显的延缓肿瘤生长的作用, 其抑瘤作用与提高T淋巴细胞IL和IFN表达,增强对肿瘤杀伤作用直接相关.

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pCAGGs-miR-483重组质粒构建及miR-483转基因小鼠模型的建立

马宁,王曦迪,乔瑜,李福源,杨宝峰,吕延杰,单宏丽,郑晓飞,高旭

中国生物化学与分子生物学报. 2010, 26(05): 478-483.

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miR-483是近年发现的一种编码于胰岛素样生长因子2（insulin-like growth factor 2, Igf 2）基因第2内含子的microRNA．研究表明，高脂饮食诱导的肥胖动物的心脏、肝脏及肝、肾肿瘤组织中miR-483表达异常，但其生物学功能尚待研究．建立稳定表达miR-483并能够传代的miR-483转基因小鼠是研究其功能的重要环节．利用特异miR-483克隆引物，以小鼠基因组为模版，经PCR获得pre-miR-483片段，通过重组构建pCAGG-miR-483重组质粒．该质粒可在真核细胞中稳定表达成熟miR-483．再利用原核显微注射法建立miR-483过表达转基因小鼠．利用实时PCR检测各组织miR-483含量．结果显示，miR-483转基因小鼠心肌、骨骼肌、肝脏等组织可过表达成熟miR-483．此外，miR-483转基因过表达小鼠较野生型小鼠体重降低，提示miR-483可能在发育、代谢等方面具有调节作用．miR-483转基因小鼠模型的建立为microRNA功能研究提供了在体研究的平台．

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尼罗罗非鱼线粒体基因组全序列测定与系统进化分析

杨丽萍,卢迈新,叶星,朱华平,高风英,莫媛媛,,黄樟翰

中国生物化学与分子生物学报. 2010, 26(05): 484-490.

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参照已报道的鱼类线粒体基因序列, 通过PCR扩增与测序, 获得了全长为16 627 bp的尼罗罗非鱼线粒体基因组全序列, 共编码13种蛋白质基因、2种rRNA基因、22种tRNA基因和1段控制区序列. H-链碱基组成具有明显的AT偏向性. 由H-链编码的蛋白质基因在第3位密码子上相对于前2个密码子具有一定的G排斥性. L-链编码蛋白质基因在碱基组成上与H-链编码基因存在差异. 编码基因除COI以GTG作为起始密码子外, 其它均以ATG起始. 终止密码子有2种, 分别为不完全T-或TA-和TAA. L-链复制起始区位于WANCY区域(tRNATrp - tRNAAla - tRNAAsn - tRNACys - tRNATyr)的tRNAAsn和tRNACys基因间, 长度为33 bp. 系统发育分析显示, 源于非洲的口孵鱼属、蓝首鱼属和球丽鱼属聚为单系群, 其中口孵鱼属莫桑比克罗非鱼先与同属罗非鱼KM-2006聚类后再与尼罗罗非鱼聚类.

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