中国生物化学与分子生物学报

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刘淑阁李艳明方向东

中国生物化学与分子生物学报. 2014, 30(12): 1161-1168.

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MicroRNAs (miRNAs)是一类参与转录后调控的小分子RNA，它在调控细胞的增殖、分化及肿瘤的形成等多种生理及病理过程中发挥着重要的作用.肝癌干细胞是肝癌组织中具有自我更新能力和分化潜能的一个微群体，它能够启始肝癌的发生，并且与肝癌的抗药性及复发等密切相关.已经有研究表明miRNAs对肝癌干细胞的发生发展起着重要的调控作用，包括致癌和抑癌的作用，因此总结miRNAs在肝癌干细胞中作用，有助于更好理解肝癌干细胞的特性及肝癌肿瘤生物学.近年来，除了传统的分子生物学手段，组学和系统生物学研究策略的运用也为miRNAs在肝癌中的研究提供了新的思路.鉴于此，深入研究miRNAs在肝癌干细胞中的分子机制，将为靶向肝癌干细胞的临床治疗提供新的途径.

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间质—上皮转化在肿瘤转移中的作用

朱纪云汪慧访邱江锋

中国生物化学与分子生物学报. 2014, 30(12): 1169-1175.

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肿瘤转移是一个多步骤、多因素参与的复杂过程，是目前临床上绝大多数肿瘤患者的致死因素.上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)过程已被证实可促使肿瘤细胞发生转移.近年来许多研究表明,间质-上皮转化(mesenchymal-epithelial transition, MET)即EMT的逆过程，与肿瘤也密切相关，特别是肿瘤转移即形成继发性的肿瘤转移灶.深入研究肿瘤MET有望为肿瘤转移的预防和诊治提供新思路.

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microRNA的调控和被调控

罗渊田亚平

中国生物化学与分子生物学报. 2014, 30(12): 1176-1181.

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microRNA是一大类长度约22 nt的非编码RNA，可与靶基因的3′-UTR区部分或完全配对结合，进而通过降低靶mRNA的稳定性或抑制翻译而下调目的基因的表达. microRNA不仅参与细胞的增殖、分化、死亡等正常生理过程，而且还与包括癌症在内的诸多病理过程密切相关.microRNA通常位于编码基因的内含子区，主要由RNA聚合酶Ⅱ催化而转录为初始microRNA，接着经过一系列的核内、胞浆内酶切步骤而组装成有功能的RNA诱导的沉默复合体.本文将在简要介绍microRNA生物合成和调控功能的基础上，重点综述microRNA被调控的研究进展，主要包括表观遗传学水平、转录水平、转录后水平和降解的调控.近年来的研究,逐步丰富甚至推翻了以往对microRNA的认识，体现了microRNA生物学的复杂性.可以预见，随着研究的深入，microRNA将在疾病的早期防治中发挥越来越重要的作用.

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Argonaute蛋白与小RNA的作用机制

赵文文韩颖颖

中国生物化学与分子生物学报. 2014, 30(12): 1182-1189.

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RNA干扰(RNA interference, RNAi)是在植物、动物、线虫、真菌以及昆虫等生物体中普遍存在的通过双链RNA(doublestrand RNA, dsRNA)诱导的抑制同源基因表达的一种保守的调控机制.小分子RNA通过特异性地识别结合RNA诱导的沉默复合体（RNA-induced silencing complex, RISC）对目标mRNA的表达在转录和翻译水平进行抑制.作为RISC的重要组成成分，Argonaute蛋白（Ago）发挥了至关重要的作用.为了进一步阐明Ago蛋白在RNA干扰中对小分子RNA的作用机制，本文介绍了Ago蛋白的结构、分类及其在RNA干扰机制中的作用，并着重阐述了目前已知的植物Ago蛋白对小分子RNA的几种作用机制，以及目前研究发现的Ago蛋白的功能作用，从而更进一步证实Ago蛋白对小分子RNA的作用是一个复杂的过程.

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5-脂氧合酶及其抑制剂

黄凯蒋世云陈柳军

中国生物化学与分子生物学报. 2014, 30(12): 1190-1196.

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5-脂氧合酶（5-lipoxygenase, 5-LOX）是生物体内一种重要的双加氧酶.5-LOX是催化花生四烯酸（arachidonic acid，AA）生成白三烯类（leukotrienes, LTs）的关键酶. LTs是重要的炎症介质，并且在许多疾病中发挥着重要作用.近年来,很多学者致力于5LOX的研究，从而为5-LOX抑制剂的研发提供理论依据.本文对5-LOX的分子结构、细胞内定位、表达与活性调控及其抑制剂的研究进展进行综述.

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锌α2糖蛋白生物学功能

饶志坚袁海平史仍飞

中国生物化学与分子生物学报. 2014, 30(12): 1197-1201.

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锌α2糖蛋白（zinc alpha2 glycoprotein, ZAG）是一种42 kD可溶性蛋白，广泛存在于人体液中.自从ZAG被发现以来，有许多关于其结构及功能的报道.最初ZAG被认为与生殖及脂代谢有关，后又发现ZAG具有载体蛋白、核糖核酸酶的活性等功能.ZAG也参与免疫控制、细胞黏着、调节黑色素生成等.近年来，多项研究表明,ZAG与促进骨骼肌合成、抑制肿瘤细胞增殖、诊断早期癌症、抗糖尿病有关.本文从ZAG分子结构出发，对ZAG生物学功能的研究进展进行综述.

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Gli1与β-catenin相互作用促进二者在结肠癌细胞中的协同核输入

李文玲任桦宋莉李卓玉朱镭郭素堂祝文思

中国生物化学与分子生物学报. 2014, 30(12): 1202-1209.

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Wnt信号通路和Hedgehog（Hh）信号通路在胚胎和干细胞的发育中发挥重要作用.此外，这两条信号途径在结肠癌复发和浸润的过程也至关重要.然而，Wnt信号通路、Hedgehog信号通路二者之间具体的交互作用机制目前仍不清楚.本文发现，这两条途径的关键分子Gli1和β-联蛋白之间存在蛋白质相互作用.Gli1与β-联蛋白之间的分子相互作用有助于二者的核输入.同时发现，在肠癌细胞系中，Gli1与β-联蛋白协同上调表达. LiCl激活细胞Wnt信号通路使Gli1表达水平增加， RNA干扰抑制Wnt信号通路，Gli1的表达水平下降.同时，Gli1的过表达也提高了细胞内β-联蛋白的表达水平，并且用Hedgehog信号通路抑制剂GANT61处理细胞，降低Gli1的表达后细胞内β联蛋白的表达相应下降.本研究揭示了Gli1 和 β-联蛋白的相互作用及二者协助核输入在Wnt、Hedgehog信号通路交互调节中发挥重要作用，Wnt、Hedgehog信号通路交互作用为大肠癌发生发展研究提供了细胞水平交互调控机制.

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Jagged1/notch1在宫腔粘连患者子宫内膜中表达上调

陈学海胡建国胡琢英周勤黄琳娟袁瑞

中国生物化学与分子生物学报. 2014, 30(12): 1210-1215.

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Notch通路是与细胞增殖、分化、凋亡等密切相关的通路，其相关蛋白表达异常参与多种疾病的发生，但其在宫腔粘连中的作用尚不清楚.为探讨jagged1/notch1在宫腔粘连（IUAs）发病中的作用，本实验选择经宫腔镜诊断为宫腔粘连患者40例为IUAs组，非宫腔粘连患者25例为对照组，宫腔镜直视下取子宫内膜组织，采用实时荧光定量PCR法检测jagged1、notch1 mRNA表达，发现IUAs组jagged1、notch1的表达显著高于对照组.免疫荧光染色、免疫组织化学和Western印迹技术检测jagged1、notch1蛋白表达. 结果显示,与对照组相比,IUAs组jagged1、notch1蛋白表达水平均明显升高.以上结果表明, Notch通路相关因子jagged1、notch1的高表达可能与宫腔粘连的发生发展有关.

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MiR-130a 在猪皮下脂肪细胞分化中的调节作用

李虹仪习欠云张永亮

中国生物化学与分子生物学报. 2014, 30(12): 1216-1222.

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为研究miR-130a对猪皮下脂肪细胞分化的影响及可能机制,本试验分离猪皮下脂肪前体细胞,诱导分化为成熟脂肪细胞，检测脂肪细胞分化过程中脂滴变化及miR-130a及其可能靶基因TNFα和PPARγ的表达模式.同时合成miR-130a mimics及inhibitor 对细胞进行转染，并以乱序序列作为阴性对照（NC）.细胞转染24 h后进行诱导分化，连续诱导8 d，检测各处理细胞的聚脂情况及甘油三酯含量变化，荧光定量PCR检测脂肪细胞分化相关基因的表达变化.结果显示，猪皮下脂肪前体细胞分化过程中脂滴逐渐变大增多，miR-130a、TNFα和PPARγ的表达模式具有一定的相似性.转染结果显示，相对于对照组，miR130a mimics转染组细胞脂滴减少变小，甘油三酯含量降低（P<0.05），脂肪细胞分化相关基因LPL、PPARγ、adiponectin、FASN和葡萄糖转运相关基因GLUT1，GLUT4以及JNK通路上的PDE3B的表达均比对照组显著下调（P<0.01）；而miR-130a inhibitor转染组细胞则脂滴增多，甘油三酯含量提高（P<0.05），但大部分分化相关基因的表达与对照组无显著差异，提示miR-130a可能不只通过单一的靶基因影响脂肪细胞分化.其结果为后续深入研究miR-130a调节猪脂肪细胞分化的通路及机制奠定基础.

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中子与X-光衍射相结合解析木聚糖酶突变体N44D的晶体结构

万群孟浩祝娉婷高亚雄卜平

中国生物化学与分子生物学报. 2014, 30(12): 1223-1230.

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木聚糖酶（Xylanase）是降解木质纤维素中半纤维素的特定酶，在酶法生产生物能源的过程中有重要应用. 木质纤维素在降解时需要用酸或碱预处理，而木聚糖酶反应的最适pH值为中性. 因此，获得在酸或碱性条件下酶活力仍然很高的木聚糖酶，是生物能源生产中的重要课题. 木聚糖酶活性中心的天冬酰胺突变为天冬氨酸（N44D）后，木聚糖酶的最适pH值从5.7下调到4.6，酶活提高20%. 本课题首次获得了分辨率为2.20A的木聚糖酶突变体N44D的晶体在291 K的中子衍射数据. 同时，本课题分别获得了分辨率为1.70A和1.07A的在291 K和100 K的X-光衍射晶体数据. 通过解析以上数据，本实验获得了木聚糖酶中几乎所有原子的空间位置. 以上结果将有助于在原子水平研究这种突变是如何影响酶反应最适pH值，并进一步为酶蛋白的改性提供了结构生物学的依据.

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LXR-alpha/SREBP-1c通路参与HCV NS5A诱导的肝细胞脂质代谢紊乱

陈军邱泽文高文婷李慧玲董建一王福金王爱国王靖宇

中国生物化学与分子生物学报. 2014, 30(12): 1231-1235.

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肝细胞脂肪变性是丙型肝炎患者的突出病理特征，但丙肝病毒（HCV）诱导脂肪变性的分子机制尚不清楚.为探究HCV非结构蛋白5A（NS5A）参与诱导脂肪变性的可能分子机制，本研究以HCV NS5A转基因小鼠为研究对象，采集3～16月龄NS5A转基因小鼠和同窝非转基因小鼠的肝组织，进行病理学检测，并用气相色谱质谱（GC-MS）法分析脂质主要成分胆固醇酯的含量.采用RT-PCR法检测肝细胞中与脂质代谢密切相关基因肝X受体（LXR-alpha）、固醇调节元件结合蛋白（SREBP-1c）、脂肪酸合成酶（FAS）、硬脂酰辅酶A去饱和酶1（SCD1）、过氧化物酶体增殖物受体alpha（PPAR-alpha）的mRNA表达水平.结果表明，与同窝非转基因对照小鼠相比，3～5月龄NS5A转基因小鼠的肝组织没有发生显著的病理性变化，但6～16月龄的NS5A转基因小鼠的肝脏发生了显著的脂肪变性（47.1% vs 130%；P=0.003）.与此相一致，胆固醇酯的含量在NS5A转基因小鼠的肝脏中显著升高（P < 0.01）.RTPCR检测结果表明，与对照小鼠相比，14月龄NS5A转基因小鼠肝组织中与脂质代谢相关的基因LXR.alpha、SREBP.1c、FAS、SCD1的mRNA表达水平显著增高（P < 0.05），而PPARalpha的表达则没有显著变化（P > 0.05）. 以上结果提示，NS5A在小鼠肝细胞中可能通过调高LXR.alpha/SREBP.1c信号通路相关基因的表达，进而促进脂质重新合成，诱导脂肪变性.

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香草酸与多酚氧化酶相互作用机制研究及新型指纹谱构建

郭明詹敏忠胡智燕成纪予

中国生物化学与分子生物学报. 2014, 30(12): 1236-1243.

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生物大分子与小分子之间的相互作用机制研究是当今各个学科领域的前沿和热点，不仅有利于进一步认识大分子的结构和功能，还能进一步获得检测生物大分子或小分子的新途径．本研究将中药材特征指纹图谱应用于植物多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)与植物体内活性成分香草酸(vanillic acid, VA)的具体相互作用机制的研究，采用光谱实验法结合分子模拟技术,分析VA与PPO的相互作用机制,并构建其三维相互作用指纹谱．光谱实验结果显示,VA增强了PPO的荧光强度. 维持VA-PPO体系的相互作用力主要为疏水作用，VA与PPO的结合距离r值为2.48 nm，发生了非辐射能量转移．由光谱实验数据构建的λ-UV-F新型指纹图谱，系统地反映了活性分子VA与PPO之间相互作用特征．分子模拟结果精确显示了VA与PPO的结合位域与结合作用力，表明维持VA与PPO的相互作用力主要为疏水作用和氢键(位于氨基酸残基 Met258, His88, His109, His240, His244和His274位)．计算机模拟与光谱学实验结果一致,并成功构建了VA-PPO相互作用特征关系的新型指纹图谱．

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盐穗木功能未知蛋白 (HcUKPP)的亚细胞定位

彭丹张霞张富春

中国生物化学与分子生物学报. 2014, 30(12): 1244-1249.

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藜科的极端盐生植物盐穗木（Halostachys caspica）的高盐胁迫抑制差减文库中有39%的功能未知蛋白（proteins with obscure features, POFs），利用亚细胞定位分析可以初步判断其可能的功能.将盐穗木的1个POF-cDNA序列HcUKPP的编码区构建至pCAMBIA1301-GFP植物表达载体上，冻融法将重组质粒pCAMBIA1301-HcUKPP-GFP转化农杆菌EH105A，利用花序浸染法将基因导入拟南芥，经潮霉素筛选获得T1代阳性幼苗.通过激光扫描共聚焦显微镜观察转基因拟南芥植株的根部细胞. 结果显示,表达GFP蛋白的对照转基因植株中，绿色荧光在细胞核、细胞膜以及细胞质中均能检测到，而表达HcUKPP-GFP融合蛋白的转基因植株中，绿色荧光只在细胞质膜上表达，说明HcUKPP蛋白为细胞质膜相关蛋白.本研究为深入探讨盐穗木未知蛋白的功能奠定了基础.

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可磷酸化短肽偶联壳聚糖介导IL-1RA与IGF-1共转染对兔关节软骨细胞的作用

赵荣兰彭效祥

中国生物化学与分子生物学报. 2014, 30(12): 1250-1256.

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探讨可磷酸化短肽偶联壳聚糖(phosphorylatable short peptide coupled chitosan，pSP-CS)，介导人白细胞介素1受体拮抗剂基因(interleukin-1 receptor antagonist protein，IL-1RA)和人胰岛素样生长因子1基因(insulinlike growth factor-1，IGF-1) 共转染，对体外培养的兔关节软骨细胞的作用. 将pSP-CS 与共表达质粒pBudCE4.1-IL-1RA+IGF-1、单基因表达质粒pBudCE4.1-IL-1RA、pBudCE4.1-IGF-1和空质粒pBudCE4.1制成pSP-CS/pDNA复合物，转染体外分离培养的正常兔原代关节软骨细胞. ELISA 法检测IL-1RA和IGF-1的表达，以表征pSPCS转染效率；Cell Counting Kit-8 (CCK-8) 法分析软骨细胞的增殖活力；流式细胞仪检测软骨细胞的凋亡；定量PCR检测软骨细胞中基质金属蛋白酶抑制剂-1(matrix metalloproteinase inhibitor-1, Timp-1)、基质金属蛋白酶-3(matrix metalloproteinase-3, Mmp-3)、聚集蛋白聚糖 (Aggrecan) 基因表达. 转基因组IL-1RA和IGF-1有较高的表达水平；各转基因组明显促进细胞增殖、抑制细胞凋亡、下调Mmp-3基因表达、上调Timp1和Aggrecan基因表达，且双基因组作用明显优于单基因组(P<0.05). 结果表明，pSP-CS可以携带外源基因进入软骨细胞并大量表达, IGF-1与IL-1RA协同作用明显提高体外培养软骨细胞的生物活性, 为今后研究pSP-CS介导多基因体内治疗软骨损伤提供了基础.

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