中国生物化学与分子生物学报

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谢兆辉

中国生物化学与分子生物学报. 2014, 30(1): 1-7.

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miRNA是转录后基因表达调节的重要分子，但目前对它们自身的调节机制还知之甚少．最近的研究发现，在很多生物中，miRNA的3′ 末端都可以无需模板的添加尿苷酸(尿苷化)或腺苷酸(腺苷化)，这种修饰可以发生在miRNA的前体上，也可以发生在成熟的miRNA上，其作用不仅可以影响miRNA的生物合成，稳定性，靶向靶标mRNAs的效率，而且还可以作为损伤miRNA的质量控制机制，及其形成mRNAs的异构体，以提高miRNA的作用范围或更精细的发挥基因表达调节作用．越来越多的研究揭示：这种修饰具有miRNA、组织、生物发育阶段和疾病状况等特异性，而且还涉及很多人类的发病机制，如癌症．本文综述了miRNA的3′ 末端尿苷化或腺苷化的研究进展，并对这种机制的应用前景进行了展望．

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力生长因子表达调节及其功能机制

李元靖刘欢周跃

中国生物化学与分子生物学报. 2014, 30(1): 8-13.

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力生长因子(mechano growth factor，MGF)是胰岛素样生长因子1（insulin-like growth factor-1，IGF-1)的选择性剪接变异体,具有力敏感性.本文综述了MGF在组织细胞中的表达、调节及其功能机制的最新研究.首先阐述了MGF在多种细胞和组织中的表达和功能,其次说明MGF表达受应力、损伤、激素、温度等多种因素的调节.综述各项研究显示,MGF不依靠IGF-1R发挥作用,而是直接激活骨骼肌卫星细胞,促肌细胞增殖，进而促骨骼肌肥大,修复受损肌肉. 通过激活Erk磷酸化促成肌细胞增殖、保护心肌细胞,上调血红素加氧酶-1（heme oxygenase-1，HO-1），激活蛋白激酶Cε(protein kinase Cε，PKCε）和NF-E2-相关因子2（NF-E2-related factor2，Nrf2 )发挥保护神经的作用.另外,MGF发挥作用还可能与Wnt/β-catenin信号有关.对MGF作用及其作用机制深入研究有助于未来MGF在临床的运用.

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芳香族氨基酸羟化酶家族结构与催化功能

涂光伟邹祥

中国生物化学与分子生物学报. 2014, 30(1): 14-22.

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芳香族氨基酸羟化酶(AAAH）家族是一类单加氢酶，包括苯丙氨酸羟化酶(PAH)、酪氨酸羟化酶(TH)和色氨酸羟化酶(TPH). 在辅因子四氢生物蝶呤、铁原子及氧存在下，分别催化苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的羟化反应. 多种疾病如苯丙酮尿症、帕金森氏病以及神经相关疾病的发病机制均与这类酶有关. 本文综述近年来对芳香族氨基酸羟化酶家族蛋白结构功能、底物特异性、催化机制等方面的研究进展，为该类酶的定向进化及功能应用提供新思路.

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脂蛋白(a)合成的调节

林小龙何兴兰王佐

中国生物化学与分子生物学报. 2014, 30(1): 23-29.

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脂蛋白(a) ［ LP(a)］是一种与低密度脂蛋白(LDL)结构极其相似的脂蛋白，它由LDL脂质核心、载脂蛋白B100(apoB100)及特异性的成分载脂蛋白(a)［ apo(a)］组成. 大量的研究表明，高LP(a)是动脉粥样硬化独立的危险因素.而LP(a)在血浆中的水平及致病能力取决于其合成的速率及其颗粒的大小. 因此, 如何抑制LP(a)合成,进而从源头减少LP(a) 的血浆水平，对动脉粥样硬化的防治具有重要的意义.本文就当前关于影响LP(a)合成的环节及相关机制进行综述, 从而为降LP(a)药物的研究提供新的视角.

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基因组学与表观遗传学在肿瘤标志物研究中的应用

熊凯薛丽香

中国生物化学与分子生物学报. 2014, 30(1): 30-37.

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肿瘤标志物是一类能反映肿瘤存在与生长状态的生化物质，它们在肿瘤的早期筛查、辅助诊断、预后判断、疗效评价、复发和转移监测中具有重要意义. 随着细胞与分子生物学领域的发展，人类基因组计划大量研究成果的涌现，人们对肿瘤的发生和发展机理有了越来越清楚的认识，肿瘤标志物的研究也得到了极大的拓展与更新，特别是基因组学和表观遗传学的进展大大促进了新型肿瘤标志物的发现. 文章就肿瘤标志物发展历程，常用肿瘤标志物的种类和临床应用进行介绍，分析了现有肿瘤标志物的局限性，重点阐述了新型肿瘤标志物，如多种表观遗传学标志物及循环核酸的研究及应用. 同时，对肿瘤标志物的研究前景提出了一些观点.

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环境内分泌干扰物对基因甲基化的影响

李海艳蔡德培

中国生物化学与分子生物学报. 2014, 30(1): 38-43.

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环境内分泌干扰物广泛地存在于人类的生存环境中,大多数具有显著的生殖毒性,不仅影响胚胎神经系统及生殖系统的发育,并可有传代效应及致癌作用.研究表明，环境内分泌干扰物大多是通过表观遗传学机制发挥其毒性作用. 目前,此方面的研究主要集中在胎儿及新生儿期暴露于内分泌干扰物对机体基因甲基化修饰的改变方面.本文就环境内分泌干扰物对胚胎发育的影响,及其传代效应和致癌作用在基因甲基化修饰调控方面作一综述.

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体外培养的人牙胚上皮细胞的成釉分化

胡雪峰许姗林鑫林和虎张彦定

中国生物化学与分子生物学报. 2014, 30(1): 44-51.

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人表皮干细胞可以作为牙齿再生中上皮源性的种子细胞，但是其成釉分化的效率低下. 本研究分离培养了人牙胚上皮细胞，利用E13.5的小鼠牙间充质与其重组，构建重组牙胚，对其成釉分化的潜能和机制进行研究. 研究结果发现，体外培养的P1代人牙胚上皮细胞成釉率高达50%. 随着传代次数的增加，成釉率明显下降. 通过对牙上皮发育分化相关基因的表达检测和分析表明，重组牙胚成牙分化能力和成釉潜能的下降与牙上皮发育相关基因的表达状态密切相关. 特别是FGF8表达水平的下调以及PITX2不同亚型在人牙胚细胞中表达量的不均衡，可能是导致人牙胚细胞成釉潜能下降并丧失的主要原因. 本研究结果为理解牙齿再生过程中上皮源性的种子细胞的成釉机制提供了新的实验数据，对进一步提高表皮干细胞在牙齿再生过程中的成釉率有指导意义.

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Wee1B蛋白S15位点突变抑制小鼠1-细胞期受精卵的发育

刘超肖建英任丽莉于秉治

中国生物化学与分子生物学报. 2014, 30(1): 52-59.

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为研究小鼠Wee1B蛋白S15位点磷酸化状态对小鼠1-细胞期受精卵发育的影响，构建pcDNA3.1/V5-His-TOPO-Wee1B-S15A（Ser突变成Ala）/D（Ser突变成Asp）突变体，体外转录成mRNAs. 对小鼠进行超排卵后当晚与雄鼠1∶1合笼,第2 d早取受精卵后培养至S期，显微注射Wee1B-WT(野生型)/KD（激酶失活型)-mRNAs和突变体Wee1B-S15A/D-mRNAs，观察其对受精卵发育、有丝分裂促进因子（MPF）活性及CDC2-pTyr15磷酸化状态的影响.结果表明,过表达Wee1B -WT和Wee1B-S15A/D可有效抑制受精卵有丝分裂进程,明显降低卵裂率. 过表达模拟磷酸化的突变明显抑制MPF的活性，CDC2-pTyr15磷酸化状态和MPF活性变化相一致. 因此,在小鼠1-细胞期受精卵有丝分裂过程中，PKA对小鼠Wee1B蛋白S15位点的磷酸化修饰是控制受精卵G2/M转换的重要方式.

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PI3K/AKt/mTOR信号通路介导黄芩苷抑制增生性瘢痕组织成纤维细胞的增殖

吴登艳邓娅郝进徐祥

中国生物化学与分子生物学报. 2014, 30(1): 60-67.

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黄芩苷作为一种黄酮类成分可通过抑制细胞增殖、促进凋亡发挥抗肿瘤作用，但它是否对异常增生的瘢痕具有抑制增生的作用尚不清楚.本研究探讨黄芩苷抑制人增生性瘢痕组织成纤维细胞增殖的分子机制. 采用MTT比色法检测不同浓度的黄芩苷（2.24×10-2 ～ 2.24×102 mmol/L）对体外培养的增生性瘢痕组织成纤维细胞增殖的抑制作用.发现浓度为2.24×100～2.24×102 mmol/L黄芩苷处理组明显抑制增生性瘢痕组织成纤维细胞的增殖（P<0.05）.转染后的荧光素酶报告基因活性检测、RT-PCR及Western印迹分析技术检测其mRNA水平及细胞的帽状依赖翻译的表达.2.24×102 mmol/L黄芩苷处理后,黄芩苷作用组的mRNA水平并无明显差异（P>0.05）；增生性瘢痕成纤维细胞的帽状依赖结构的翻译明显被黄芩苷所抑制.采用Western印迹分析检测被黄芩苷干预的增生性瘢痕组织成纤维细胞的增殖相关的蛋白的表达；m7GTP琼脂糖珠沉淀结合蛋白4E-BP1与eIF4E的变化.发现增殖相关的蛋白mTOR、p70S6K、S6、4EBP1、eIF4E及其上游的AKT表达明显下调（P<0.05），而PTEN表达明显上调.p-AKT(Ser473)、p-mTOR(Ser2448)、p-S6(Ser235/236)、p-4EBP1(Thr37/ 46)、p-PTEN（T380/S382/383）磷酸化水平下降（P<0.05）.在黄芩苷作用下的增生性成纤维细胞中的游离的4E-BP1明显减少（P<0.05），而与eIF4E结合的4E-BP1明显增加（P<0.05）黄芩苷诱导游离的4E-BP1与eIF4E结合，从而抑制帽状依赖蛋白翻译.以上结果说明,黄芩苷可通过抑制PI3K/AKT/mTOR信号通路抑制人增生性瘢痕组织成纤维细胞的增殖.

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重组蜘蛛丝蛋白MiSp NT结构域在不同pH环境下的Trp荧光光谱及圆二色谱分析

陈格飞贾小娜郑翔宇孟清

中国生物化学与分子生物学报. 2014, 30(1): 68-74.

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为明确蛛丝蛋白NT结构域的生物学功能，首次研究了MiSp NT结构域在不同pH条件下的二聚化动力学及二级结构特性. 基于蛛丝蛋白MiSp全长编码基因，克隆并分别在BL21(DE3)和Rosetta-gami 2(DE3)中重组表达MiSp NT结构域: BL21(DE3)表达水平较高，约35 mg/L LB培养基，表达产物需经短暂超声和2 mol/L尿素促溶；Rosetta-gami 2(DE3)表达产物可溶性较好，但表达水平仅为BL21 (DE3) 一半左右. 融合蛋白经凝血酶介导的2次Ni-NTA纯化，纯度达到95%以上. Trp 荧光光谱分析表明,MiSpNT在pH为7.0左右时开始二聚化，pH5.7时二聚体为主要构象，pH_T约为6.6. MiSp NT在pH 7.5，6.5和5.5条件下的CD图谱相似，均主要为α-helix，表明NT二聚化与二级结构水平的变化没有直接联系. 本研究为进一步探索蛛丝蛋白NT结构域的结构和功能以及成丝机理提供线索.

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利用质谱技术结合EST库搜索鉴定厚壳贻贝新型足丝蛋白

孙敬敬李楠楠王信超廖智

中国生物化学与分子生物学报. 2014, 30(1): 75-84.

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贻贝利用足丝粘附于水下各种基质表面.作为一种具有优异粘附性能的生物材料，贻贝足丝蛋白在新型水下粘附剂及表面保护涂层的研制与开发中具有重要的仿生学意义.目前，已报道的贻贝足丝蛋白分子达11种，但是仍然有更多的足丝蛋白分子不为人知.为进一步探讨贻贝足丝蛋白的分子多样性，并从中筛选具有特殊生物学功能的足丝蛋白分子，本文采用鸟枪法-液相色谱-质谱/质谱技术（shotgun-LC-MS/MS）对厚壳贻贝足丝蛋白进行了蛋白质组学分析.将厚壳贻贝足丝分为足丝纤维和足丝盘两部分，每一部分均采用醋酸-尿素溶液，以及醋酸-盐酸胍溶液进行蛋白质抽提；抽提后的足丝蛋白经胰蛋白酶酶解，利用线性离子阱四级杆质谱（LTQ）进行鸟枪法质谱分析.二级质谱图（MS/MS）用以搜索公共数据库中的贻贝表达序列标签（expressed sequence tag，EST）数据库.采用上述方法，获得14种贻贝新型足丝蛋白的高可信度结果及其所匹配的部分或全长cDNA序列；经结构域分析，发现上述新型贻贝足丝蛋白分子的序列中多数包含各种类型的结构域，包括胶原蛋白结构域、C1Q结构域、C1Q结合结构域、微管蛋白辅助折叠结构域、蛋白酶拮抗结构域、VWA结构域、几丁质酶结构域等.在此基础上,对上述新型足丝蛋白在贻贝足丝形成以及粘附方面的功能进行了推测.上述结果对进一步了解贻贝足丝的分子组成以及粘附机理奠定了基础.

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TRPC通道对PC12细胞缺氧缺糖再灌注后氧化损伤的保护作用

王岩王莎莉赵香琴陈笛

中国生物化学与分子生物学报. 2014, 30(1): 85-92.

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瞬时受体电位C通道(transient receptor potential canonical,TRPC)属于瞬时受体电位（TRP）离子通道家族成员之一，与Ca2+ 调控及氧化应激关系密切．然而，TRPC通道在缺血缺氧性脑损伤中的作用仍有争议．本实验采用MTT法、台盼蓝排斥实验、LDH漏出实验联合Annexin/PI染色流式分析等显示，当采用通道阻断剂—SKF96365特异阻断TRPC通道时，PC12细胞对缺氧缺糖再灌注（oxygen-glucose deprivation／reperfusion，OGD-R）引起的损伤变得更敏感，细胞凋亡增加．尽管同时采用SKF96365、NMDA受体、AMPA受体和L-型钙通道阻断剂可引起细胞损伤和死亡减弱，但仍呈现明显的SKF96365浓度依懒性，提示TRPC通道参与细胞对缺氧缺糖再灌注耐受的调节，具有保护作用．钙指示剂Fluo-3AM荧光标记结合激光共聚焦显微镜分析显示，SKF96365可明显降低缺氧缺糖再灌注后细胞内的Ca2+浓度．总之，实验结果提示，TRPC通道对缺氧缺糖再灌注引起的细胞损伤和凋亡具有保护作用，其机制可能涉及TRPC通道对细胞内钙浓度的调节，详尽机制有待进一步研究．

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小鼠精原干细胞不同转染方法效率的比较

辛颖张志强安宁张涛张建峰张智英

中国生物化学与分子生物学报. 2014, 30(1): 93-100.

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本研究采用腺病毒感染、慢病毒感染、脂质体转染和电穿孔转化方法将含有绿色荧光蛋白（GFP）的质粒转入经过差异贴壁法初步分离纯化的小鼠精原干细胞(SSCs)中，转染48 h后通过流式细胞仪检测GFP阳性细胞比例比较4种方法在体外转染精原干细胞的效率.结果显示，脂质体转染效率最高仅为8.64%，不能满足对精原干细胞进一步实验的要求；电穿孔法效率最高达到25.27%，但转化后细胞大量死亡；腺病毒转染细胞的效率达到了32.4%；慢病毒转染效率最高，达到74.25%. 因此,慢病毒转染法是体外转染小鼠精原干细胞的有效方法.

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晶胞接种法在肌动蛋白和木聚糖酶结晶中的应用

万群陈欣虹

中国生物化学与分子生物学报. 2014, 30(1): 101-107.

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晶胞接种法（seeding technique）包括微晶胞接种法（micro-seeding technique）和大晶胞接种法（macro-seeding technique）.微晶胞接种法主要用于改善晶体的衍射质量.大晶胞接种法主要用于得到大体积晶体以提高衍射分辨率，尤其是晶体的中子衍射分辨率. 本文采用连续多次微晶胞接种法极大地改进了肌动蛋白（actin）晶体的衍射质量，获得的单晶X-光衍射分辨率达到1.9 Å. 本文丰富了大晶胞接种法的内容，以此技术获得了体积达到2立方毫米的木聚糖酶(xylanase)巨大单晶, 其中子衍射分辨率达到了2.0 Å ，从而为它的第一个中子衍射晶体结构的解析奠定了坚实的基础.

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