中国生物化学与分子生物学报

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刘洁, Baloucoune Guillaume A., 春雷

中国生物化学与分子生物学报. 2012, 28(2): 99-107.

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G蛋白偶联受体(G-protein-coupled receptors，GPCRs)作为跨膜蛋白，其结构和功能同时受相互作用的蛋白质和脂质分子调控. S-棕榈酰化（S-palmitoylation）能够影响GPCRs与信号蛋白及膜脂分子的相互作用，在GPCRs相关的多项生理进程中发挥重要调节作用. 棕榈酸与GPCRs的半胱氨酸间形成不稳定的硫酯键，其修饰动力学过程受棕榈酰转移酶（protein acly transferases，PATs）与硫酯酶（thioesterases）之间的可逆性双重调控，与受体活性及生理状态密切相关. 棕榈酰化修饰多发生在GPCRs的C末端，通过棕榈酸侧链插入到质膜内侧而形成第4和/或第5个胞内环，从而影响GPCRs的构象，促进其正确折叠与成熟，并对GPCRs胞内转运、分选、下游信号转导、失敏、内化、寡聚化等活动产生影响. 此外，棕榈酰化还与磷酸化、泛素化及亚硝基化等多种翻译后修饰机制相互作用，共同参与调节GPCRs的功能. GPCRs的棕榈酰化修饰酶学机制以及GPCRs蛋白复合体棕榈酰化修饰胞内动力学过程将是未来的研究热点.

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DNA甲基化与癌症

韩竞男, 鲁昊骋, 梁　静

中国生物化学与分子生物学报. 2012, 28(2): 108-114.

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DNA甲基化是重要的表观遗传修饰，主要发生在DNA的CpG岛. DNA的甲基化通过DNA甲基转移酶（DNA methyltransferases, DNMTs）完成. DNA甲基化参与了细胞分化、基因组稳定性、X染色体失活、基因印记等多种细胞生物学过程.单基因水平及基因组范围内的DNA甲基化改变在肿瘤发生发展中亦发挥重要作用. 抑癌基因的异常甲基化引起的表达抑制，可导致肿瘤细胞的增殖失控和侵袭转移，并参与肿瘤组织的血管生成过程.在许多肿瘤的研究中都发现了基因组整体DNA低甲基化所导致的染色体不稳定性. 本文从DNA的异常高甲基化和低甲基化两方面论述了DNA甲基化在细胞恶变发生发展过程中的改变及其影响,并阐述了DNA甲基化改变在肿瘤诊断和治疗中的作用.

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无义介导的mRNA降解(NMD)

贾晓波, 胡剑

中国生物化学与分子生物学报. 2012, 28(2): 115-120.

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无义介导的mRNA降解(nonsense-mediated mRNA decay，NMD）作为真核细胞中重要RNA监控机制，识别并降解开放阅读框中含有提前终止密码子（premature termination codon，PTC）的mRNA，以避免因截短的蛋白产物积累对细胞造成毒害. NMD还调控正常生理基因的表达，暗示其在真核细胞中扮演重要角色. NMD途径的关键是PTC的识别.本文通过3种模型来分别阐述发现于哺乳动物、酵母等不同有机体的识别机制.通常由NMD因子UPF1（up-frameshift）等被招募至含PTC的mRNA上，借助这些因子组装形成“功能复合体”并激活降解.但目前对于PTC识别后的过程仍认识有限，本文通过综述NMD途径的分子机制以更好地理解其生物学意义.

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酿酒酵母组蛋白变体Htz1调控基因转录的作用机制

陈慧颖,张家瑱,万亚坤

中国生物化学与分子生物学报. 2012, 28(2): 121-126.

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在真核生物染色质中，作为核心组蛋白的H2A是构成核小体重要组分，其变体之一H2A.Z高度保守，对真核细胞生物的生命活动有重要意义. 模式生物酿酒酵母中的H2A.Z被称作Htz1. 在对多种生物H2A.Z的研究中，以对酿酒酵母组蛋白变体Htz1的探讨最为深入全面. 本文将从多个方面详细介绍酿酒酵母Htz1对基因表达调控的作用机制，涵盖其蛋白结构、染色质上的定位、翻译后修饰、结合机制、生物功能及其分子伴侣的作用等，并对未来该领域需要解决的重要科学问题进行了展望.

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植物光合系统对高温胁迫的响应机制

唐婷,郑国伟,李唯奇

中国生物化学与分子生物学报. 2012, 28(2): 127-132.

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温度变化是影响植物生长和发育的一个非常重要的因素，而光合作用是植物对温度变化最为敏感的生理过程.高温胁迫给植物光合器官造成了严重的危害，但在高温胁迫下，植物并不是消极被动的，并且能够在生理生化及分子水平上发生各种变化来渡过逆境.本文结合当今国内外研究进展，从光合系统热量耗散与光合修复的相关因素，如类囊体膜上相关蛋白，热激蛋白，水杨酸，抗过氧化物酶及抗坏血酸等几个方面展开分析，阐述了植物光合系统对高温胁迫的防御机制，并对今后的研究方向进行了探讨和展望.

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异构体ΔASPP2可拮抗ASPP2对p53（细胞）凋亡功能的增强作用

丁渭,侯庆生,王东阳,刘凯,夏海滨,石英,陈德喜

中国生物化学与分子生物学报. 2012, 28(2): 133-139.

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p53 凋亡刺激蛋白2(apoptosis stimulating protein 2 of p53, ASPP2)能够与p53 蛋白结合特异性地增强其促细胞凋亡功能，进而发挥肿瘤抑制作用．我们发现的1个比ASPP2少300多个N端氨基酸的异构体ΔASPP2.目前，ΔASPP2对p53起何种作用尚不清楚．在本研究中，我们构建了rAd-ASPP2、rAd-ΔASPP2腺病毒，利用rAd-p53、rAd-ASPP2、rAd-ΔASPP2 感染p53缺失的细胞系H1299，在MMS的作用下研究ASPP2 和 ΔASPP2 对p53介导的细胞凋亡的影响．结果发现，p53自身过表达能明显促进肿瘤细胞的凋亡；ASPP2可显著增强p53介导的MMS引起的H1299细胞凋亡的作用；然而,ΔASPP2对p53介导的细胞凋亡没有明显影响但却显著抑制rAd-ASPP2 增强的rAd-p53的促细胞凋亡作用．p53-ASPP2 复合体可能改变p53 蛋白的构象，促进p53 和增强子Bax的结合活性．p53 转录调控基因的表达研究显示,ΔASPP2的存在可显著抑制ASPP2增强p53 介导的bax基因转录活性, 提示ΔASPP2可能与ASPP2结合后来抑制p53的凋亡基因转录活性．

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应用基因表达数量性状基因座定位（eQTL）研究PINK1表达调控

殷冬梅陈颖黄超兰杜青青吴娟娟许玲莉陆璐沈勤

中国生物化学与分子生物学报. 2012, 28(2): 140-146.

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Pink 1基因编码定位于线粒体上的丝/苏氨酸激酶（即PARK6），为常染色体隐性遗传性帕金森病（Parkinsons disease, PD）连锁的基因．该基因在遗传性和散发性PD的发病中起重要作用，但其发病机理尚未明确．本研究以近交系C57BL/6J (B6) 和DBA/2J (D2)小鼠制作MPTP诱导的PD鼠为模型，借助基因表达数量性状基因座(eQTL)，结合分子生物学方法，分析Pink1的表达调控．结果显示,Pink 1基因在PD模型组中表达显著升高．区间连锁分析检测显示，引起Pink 1基因表达水平差异的染色体区域，定位于4号染色体上，距Pink 1基因自身5 Mb范围之类，属于顺式调节eQTL．Pearson相关分析表明，在BXD 基因重组近交系（recombinant inbred，RI）小鼠脑中，Camk2n等30个基因的表达与Pink 1基因高度相关，相互间可能存在一定的协同作用．Pink 1基因在行使特定生物学功能时，很可能协同这些基因一起发挥相应的作用，这部分基因是深入研究Pink 1基因在PD发病中分子机制的重要靶点．

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NIRF泛素化p53的作用过程中NIRF与p53结合域的测定

王筱绘白露段昌柱

中国生物化学与分子生物学报. 2012, 28(2): 147-151.

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NIRF(Np95/ICBP90-like RING finger protein)是2002年发现的一种核蛋白，其功能涉及细胞增殖调节、蛋白多聚泛素化降解、细胞癌变进程控制等领域．已有研究报道,NIRF能与p53相互作用, NIRF本身也是一个高度调节蛋白，在细胞正常的生理状态下发挥泛素化E3连接酶的作用，结合p53并将其降解,但NIRF与p53结合的蛋白结合域目前尚不清楚．本文研究证明,NIRF能与p53结合成复合体参与泛素化蛋白降解途径,并测定出NIRF与p53结合的区域．为了检测NIRF的蛋白结合域，将空载体和NIRF缺失突变体质粒分别转染于HEK293细胞，蛋白表达水平通过Western印迹用两种抗体分别检测. 结果显示，所有的突变体都能在细胞中表达，并且两种抗体检测结果完全一致. 同时,免疫共沉淀技术用于进一步分析实验结果. 由于泛素化蛋白通常伴随蛋白酶体通路介导的降解，免疫共沉淀的蛋白纯化过程中用蛋白酶体抑制剂MG-132以抑制蛋白降解. 本研究结果显示，NIRF 通过PHD区域与p53形成复合体. 该复合体可能参与蛋白分选、蛋白降解、DNA修复以及细胞凋亡等一系列重要的细胞活动，从而形成与细胞增殖相关的新的信号通路，在肿瘤的发生发展中可能发挥某种程度的作用．

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p53对乳腺癌耐药蛋白基因的转录调控

吴新刚彭姝彬闾四平张年凤邹进

中国生物化学与分子生物学报. 2012, 28(2): 152-157.

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乳腺癌耐药蛋白（breast cancer resistance protein，BCRP）是ATP结合盒转运蛋白超家族成员之一，其通过主动外排化疗药物如米托蒽醌、托泊替康和甲氨蝶呤，进而介导肿瘤化疗耐受. 最近有研究发现，在野生型p53（wild type p53, wt-p53）低表达的乳腺癌细胞系MCF-7中，外源性wt-p53通过抑制核转录因子-κB （nuclear factor-κB, NF-κB）的活性进而抑制BCRP的表达，但其详细的分子机制有待进一步阐明. 本研究选用p53缺失的骨肉瘤细胞系Saos-2，通过瞬时转染技术发现，wt-p53可以激活BCRP的表达，而突变型p53的激活作用消失；报告基因试验显示，wt-p53可以上调BCRP启动子活性；通过生物信息学软件MatInspector对BCRP启动子区进行预测，未发现p53结合元件；同时，通过转染IκB抑制Saos-2细胞中NF-κB的活性后发现，Saos-2细胞中NF-κB活性越低，p53对BCRP启动子的激活作用越弱甚至完全消失. 上述结果提示，p53对Saos-2细胞中BCRP的激活作用是NF-κB依赖性的.

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铜绿假单胞菌临床菌株TTSS表达水平及相关因素分析

吴国营杨洪江巴兆粉李群吴海鹏林书祥王维

中国生物化学与分子生物学报. 2012, 28(2): 158-163.

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Ⅲ型分泌系统（type Ⅲ secretion system, TTSS）是铜绿假单胞菌的重要致病因子．分析临床菌株中TTSS的表达水平，对于研究铜绿假单胞菌的致病机制具有重要意义．本研究通过测定融合报告基因exsA-lacZ和exoT-lacZ编码的β-半乳糖苷酶活力，分析了150株铜绿假单胞菌临床菌株exsA和exoT基因的表达水平，发现71株（47.33%）细菌exsA基因的表达为阳性，65株（43.33%）细菌exoT基因的表达为阳性，基因exsA与exoT表达水平存在正相关（P <0.001）,且不同菌株间两者表达水平差异较大．采用统计学方法对实验结果进一步分析发现，TTSS表达与呼吸道感染等临床症状相关（P <0.05）；与标本的分离时间相关（P =0.029）；与菌株亚胺青霉烯耐药性存在负相关（P <0.05）．本研究结果显示，铜绿假单胞菌临床菌株TTSS表达水平差异较大，与多种因素存在相关性.

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氧化应激诱导的细胞衰老过程中细胞生长相关基因的表达

余明蔚王文恭

中国生物化学与分子生物学报. 2012, 28(2): 164-168.

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应激诱导的细胞早衰与复制性细胞衰老有相似的细胞表型，但其机制不尽相同.分析二者的衰老相关基因表达特点对了解应激因素诱导细胞衰老的机制有重要意义. 本文对过氧化氢诱导的HeLa细胞早衰过程中的关键衰老相关基因及其转录后调控因子的表达做了分析.结果发现，在复制性衰老过程中明显降低的cyclin A、cyclin B1、c-fos及HuR，在温和过氧化氢诱导的细胞早衰过程中并无明显改变；在氧化应激诱导的细胞早衰过程中，p21与p16表达升高，AUF1则降低，与复制性衰老过程一致；p21 mRNA半衰期在复制性衰老过程中无明显变化，但在氧化应激诱导的细胞早衰过程中则显著延长.上述结果提示，尽管氧化应激诱导的细胞早衰与复制性衰老存在相似基因表达变化，调控机制则不尽相同.

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黄粉虫胰蛋白酶样酶基因TMTLSP全长cDNA的克隆和序列分析

叶韵韩雅莉黄明星孙建平代春迎林非凡

中国生物化学与分子生物学报. 2012, 28(2): 169-176.

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以黄粉虫(Tenebrio molitor)幼虫全RNA逆转录得到的cDNA为模板，参照地鳖（Eupolyphaga sinensis）纤溶酶（fibrinolytic enzyme）简并引物，进行温度梯度PCR．以得到的扩增产物为基础，采用RACE得到基因全长cDNA，命名为黄粉虫胰蛋白酶样丝氨酸蛋白酶(Tenebrio molitor trypsin-like serine protease，TMTLSP)．TMTLSP全长869 bp(GenBank No. JN662461)，开放阅读框为777 bp，编码258个氨基酸，并具有蛋白酶样特有的起始位点、活性中心预计底物结合位点．经过比对分析，该基因编码的氨基酸序列与赤拟谷盗、谷蠹、光亮扁角水虻、美洲大蠊等多种昆虫的胰蛋白酶或丝氨酸蛋白酶有较高的相似性．本研究将为胰蛋白酶样丝氨酸蛋白酶的提取及研究提供更为广泛的材料及研究依据．

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一种改进的异硫氰酸胍法结合硅胶膜离心吸附柱提取孕妇外周血微量胎儿RNA的方法

杨利丽刘红英杨和军刘顺梅

中国生物化学与分子生物学报. 2012, 28(2): 177-181.

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孕妇外周血中存在胎儿RNA为无创性产前诊断提供了基础.但血液中富含RNA酶和微量胎儿RNA的特点，对从孕妇血浆中提取胎儿RNA带来困难. 我们以ε血红蛋白基因和胎盘特异表达基因4（PLAC4）mRNA作为研究对象，用改进的异硫氰酸胍法结合硅胶膜离心吸附柱法探索孕妇外周血中胎儿微量RNA的提取方法，获得满意效果. 30例孕妇和9例非孕妇外周血样品中总RNA经凝胶电泳测定显示3条带，分别为28S, 18S和 5.8S. 其28S条带亮度为18S亮度的2倍.总RNA质量浓度（A260／A280）为1.97 g/L，光密度比值(A260-A320）/（A280- A 320）为1.86. 30例孕妇外周血样本有7例提取到ε血红蛋白基因mRNA，ε血红蛋白基因 mRNA 的最小浓度为0.537 μg/mL，最大浓度为1.79 μg/mL，ε血红蛋白基因mRNA的浓度中位数为124 μg/mL. 30例孕妇外周血样本提取到PLAC4 基因mRNA，浓度最小值为2.105×103 copies/mL，最大值为12.760×103 copies/mL，而9例非孕妇中均未提取到（P＜0.01），浓度中位数为6.612×103 copies/mL. 因此,改进的异硫氰酸胍法与硅胶膜离心吸附柱纯化法相结合，可有效抑制RNA降解，用于提取、纯化孕妇血液中微量胎儿RNA.

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一种包含转座子Sleeping Beauty和PiggyBac的新型多功能载体的构建

马元武, 廉虹, 王冬梅, 王贵利, 张连峰

中国生物化学与分子生物学报. 2012, 28(2): 182-189.

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DNA转座子作为一种遗传学工具对脊椎动物的转基因、突变体产生、癌基因发现和基因治疗方面都有巨大的贡献. 目前，哺乳动物中应用最为广泛、活性最高的DNA转座子为重构于鲑鱼的Sleeping Beauty (SB)转座子和来源于甘蓝蠖度尺蛾 (cabbage looper moth Trichoplusia ni)的PiggyBac (PB)转座子. 本研究中，我们成功构建了包含PB和SB两种转座子的杂合转座载体，命名为PBSBD. 在杂合转座载体中融入了基因捕获框及loxp/Frt元件，用以实现转座过程中的基因捕获和条件性敲除. 在HepG2细胞中通过检测报告基因的表达情况及阳性克隆的定位，对构建的杂合转座载体PBSBD进行了活性的初步验证. 结果表明，PBSBD能够有效被2种转座酶识别，并能检测到报告基因的表达. 本研究所构建的杂合转座载体PBSBD结合2种转座酶，可以应用于大规模筛选突变基因和研究基因功能. 并且该杂合转座载体还可以利用SB转座酶的邻近转座特性，结合载体内所包含的loxp/Frt元件用以邻近区域DNA片段的条件性敲除，研究大片段DNA在生物体中的作用.

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中华根瘤菌NP1腺苷酸激酶基因的克隆与功能鉴定

窦鑫,邱枫,许玮,徐汉卿,许雷

中国生物化学与分子生物学报. 2012, 28(2): 190-196.

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以中华根瘤菌NP1（Sinorhizobium sp. NP1）为原始菌株，通过同源克隆的方法，获得了579 bp的腺苷酸激酶基因（adk）全长序列. 该基因编码192个氨基酸，其二级结构和三级结构与Sinorhizobium meliloti 1021 ADK的二级结构和三级结构相似. 以表达载体pET21b为原始载体，构建成NP1 adk原核表达载体pET21b-adk，转化E.coli BL21菌株， SDS-PAGE检测表明：adk基因获得高效表达. HPLC测定证实：重组表达菌中ATP含量约为对照的1.3倍. 上述结果证明本实验中所克隆的腺苷酸激酶基因具增强ATP合成的功能.

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