过刊目录

  • 全选
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    综述
  • 熊伟, 余敏, 左绍远
    中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(3): 223-231.
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    线粒体转录终止因子(mitochondrial transcription termination factor, MTERF)是一类由核基因编码且高度保守的线粒体DNA结合单体蛋白质,广泛存在于后生动物和植物中.近年来,MTERF蛋白家族对线粒体基因表达调控的作用及其机制研究获得大量成果,对阐明线粒体基因组的表达调控机制及研究人类线粒体疾病等方面有重要的意义.本文综述MTERF蛋白家族4个成员的性质,及其对线粒体DNA复制、转录和翻译的影响,探讨MTERF蛋白家族各成员调控线粒体基因表达的可能机制,展望其对线粒体疾病研究的应用前景.

  • 操龙斌, 李继霞, 周克元
    中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(3): 232-238.
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    T-钙粘附素是钙粘附素家族中的一个特殊成员,缺乏跨膜区和胞浆区,是通过糖基磷脂酰肌醇附着于细胞膜上.T-钙粘附素的异常表达参与到多种肿瘤的发生发展过程中,如肿瘤细胞的凋亡、增殖、侵袭和转移等过程.T-钙粘附素还可能参与肿瘤新生血管的形成和胞内外的信号传导过程.本文就T钙粘附素在肿瘤发生发展过程中的作用及分子机制作一综述,该蛋白有可能成为肿瘤治疗的新靶点.

  • 余铖亮, 骆亮, 廖奇
    中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(3): 239-243.
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    随着测序技术的发展,在各种哺乳动物中发现越来越多的长非编码RNAs(long non-coding RNAs,lncRNAs),但是大部分lncRNAs的功能却未知.鉴于lncRNAs在众多生物过程如免疫反应、发育和基因印迹中表现出对蛋白编码基因和其它非编码RNAs的重要调节作用,对lncRNAs的功能研究也成为生物学家和生物信息学家研究的热点. 其中,功能注释和预测是目前研究lncRNAs功能的主要方法之一.本文主要对lncRNAs功能注释和预测方法的研究进展作一综述,包括以下几个方面:基于共表达网络的方法、基于miRNAs的方法、基于蛋白质结合的方法、基于表观遗传修饰的方法以及基于ceRNA网络的方法. 为进一步研究lncRNAs的功能提供参考,同时为开发更加有效的注释或预测方法提供线索.

  • 宋维文, 安铁洙, 王春生
    中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(3): 244-250.
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    microRNAs(miRNAs)是长约22 nt的非编码RNAs,广泛参与细胞的增殖、分化、病变、修复和凋亡等多种生命活动.多能干细胞(pluripotent stem cells)是指体外具有自我更新和多向分化潜能的细胞,在一定条件下可被定向诱导分化为多种细胞类型.miRNAs在多能干细胞中表达丰富,并通过调控基因表达影响其自我更新及分化.由多能干细胞向心肌细胞分化的方法主要有3种,即拟胚体形成法、与内胚层细胞共培养法和特定诱导物添加法.虽然这3种方法均可成功诱导多能干细胞向心肌细胞分化,但重复率很低. 所以,人们把研究的视野逐渐转向miRNAs——这个广泛参与细胞生命活动的小分子物质.大量研究表明,在多能干细胞中,不同的miRNAs可通过打靶不同基因影响其向心肌细胞分化.在间充质干细胞中,miR-1、miR-133 和miR-499可分别打靶Hes-1、SRF和Pdcd4| 而在胚胎干细胞中,miR-1和miR-499分别打靶 Hand2和Pacs2促进其向心肌细胞分化.miRNAs在多能干细胞向心肌分化作用机制的研究必将促进再生医学在心脏疾病治疗上的应用.

  • 杨纪春, 施小凤, 奚晓东
    中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(3): 251-256.
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     整合素是一类细胞表面受体家族分子,通过双向信号转导参与细胞与细胞外基质、细胞与细胞的粘附以及细胞的迁移.整合素αⅡbβ3 (GPⅡb-Ⅲa)特异表达于巨核/血小板系,并且是其含量最多的膜糖蛋白,介导血小板的粘附、伸展、聚集等.G蛋白在整合素αⅡbβ3双向信号转导中发挥重要作用,其中较受关注的是:异源三聚体G蛋白和小G蛋白Rap1参与整合素αⅡbβ3的内向外信号转导|小G蛋白(RhoA、Rac等)和Gα13参与整合素αⅡbβ3的外向内信号转导.在蛋白质结构与功能关系的层面,本文总结了G蛋白的结构、分类、功能以及近年来G蛋白在整合素αⅡbβ3双向信号转导中作用的研究进展.

  • 杨钊, 姜伟业, 陈闻天
    中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(3): 257-263.
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    糖生物信息学是在糖生物学和糖组学发展的基础上,结合计算机技术,对生命活动过程中,参与糖链及与其相互作用的蛋白质等分子研究所产生的数据进行获取、储存、解析、模拟以及预测等内容的综合学科.糖生物信息学数据库是糖生物信息学发展到一定阶段,对糖组学等研究中产生的数据进行专门储藏与查询的应用工具.目前国际互联网中存在近百个糖生物信息学相关数据库,涉及内容包括糖链结构、参与糖链合成的基因或者蛋白质、糖结合蛋白、代谢通路、糖链或相互作用蛋白质等分子三维结构,或糖组学实验结果等领域.本文将归纳总结糖生物信息学数据库,为现有研究提供帮助.

  • 研究论文
  • 任晓琦, 许静, 王伟
    中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(3): 264-273.
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    RanGTPase激活蛋白(RanGTPaseactivating protein,RanGAP)和Ran相互作用,提高了Ran GTPase水解GTP的效率. RanGAP参与细胞内核质运输、纺锤体组装、核膜重建和异染色质的组装.生物进化过程中,不同生物的RanGAP表现出结构和功能的多样性.本研究从嗜热四膜虫大核基因组中鉴定出1个保守的RanGTPase激活蛋白基因RanGAP(TTHERM_00766430).实时荧光定量PCR表明,RanGAP在四膜虫营养生长、饥饿和有性生殖过程中均有表达,且在有性生殖4~6 h表达水平最高.免疫荧光定位表明,在营养生长期、饥饿期及有性生殖的早期,RanGAP定位于细胞质中| 在有性生殖后期, RanGAP定位于凋亡的大核中.过表达RanGAP的细胞增殖速率下降,大核分裂和胞质缢缩异常, 产生无大核细胞.敲减RanGAP的细胞大核形态异常,细胞增殖速率下降,无丝分裂受到抑制,进而产生无大核细胞.RanGAP的过表达或敲除分别引起四膜虫RAN1,RanBP1和RCC1基因的表达下调或上调.结果表明,RanGAP通过Ran信号通路调控了嗜热四膜虫无性生殖过程中大核的无丝分裂,并可能参与了有性生殖过程中亲本大核的凋亡.

  • 王珊, 王辉, 陈小燕, 汤为学
    中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(3): 274-282.
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    Sulfiredoxin(SRX)作为一种重要的抗氧化蛋白质,最近研究发现其对某些肿瘤细胞生物学行为及细胞恶性转化有重要作用,而SRX对宫颈癌细胞恶性生物学行为有何影响尚未见报道.本研究选取宫颈癌HeLa细胞株,分别设为Wild-type(WT)组,Non-target(NT)组,Knock-down(KD)组. 利用siRNA技术干扰SRX基因在HeLa细胞中的内源性表达,采用MTT法、平板克隆形成实验、Transwell实验、流式细胞术分别检测肿瘤细胞增殖力、浸润、迁移能力、细胞凋亡情况,并分别用3组HeLa细胞上清液处理人脐静脉内皮细胞,观察各组条件培养基对内皮细胞血管形成能力的影响.结果表明,与两对照组比较,SRX干扰组细胞增殖力、浸润、迁移力显著降低,且干扰组上清使内皮细胞体外血管形成能力也明显下降(P<0.05),而凋亡率则明显增加(P<0.05).而两对照组之间结果均无显著差异(P>0.05).实验结果表明,SRX基因对宫颈癌HeLa细胞恶性生物学行为具有促进作用,说明SRX可能与宫颈癌恶性进展有密切关系.

  • 于竞飞, 郭萍, 柴宝峰
    中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(3): 283-291.
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    原生动物的一些纤毛虫中终止密码子发生重分配现象,将1个或2个终止密码子翻译为氨基酸.目前对这一现象的发生机制仍无合理解释.近年来,对蛋白质合成终止过程中肽链释放因子(eukaryotic polypeptide release factor, eRF)结构和功能的深入研究,为揭示终止密码子的重分配机制提供了重要的线索.本实验以具有终止密码子识别特异性的四膜虫Tt-eRF1为研究对象,将其中与密码子识别有关的GTx、NIKS和Y-C-F关键模体(motif) 引入识别通用终止密码子的酵母Sc=eRF1中,构建成各种嵌合体eRF1.利用双荧光素酶报告系统和细胞活性实验,分析关键模体及其周边的氨基酸对eRF1识别终止密码子性质的影响.结果表明,GTx和NIKS模体一定程度上决定eRF1识别终止密码子第1位碱基U和第2位碱基A;Y-C-F模体决定eRF1识别终止密码子UGA的第2位碱基G.模体内及其相邻氨基酸定点突变分析进一步支持以上结果.本研究推测,eRF1在进化过程中一些关键模体结构的改变决定其识别终止密码子的特异性,只能识别3个终止密码子中的1个或2个.随后,由于tRNA基因的突变产生阻抑性tRNA,促成终止密码子在原生动物纤毛虫中的重新分配.

  • 丛姗, 白立恒, 李岩, 宋瑾, 曹贵方
    中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(3): 292-300.
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    人羊膜间充质干细胞(hAMSCs)具有自我增殖和多向分化潜能,有望为干细胞移植性治疗提供新来源,是病变组织器官损伤修复的理想种子细胞.但目前关于hAMSCs对肝损伤的修复机制仍不十分清楚.本研究采用胰蛋白酶-胶原酶消化法从羊膜组织中分离、纯化了间充质干细胞.免疫荧光检测表面标记波形丝蛋白(vimentin)和阶段特异表达抗原4(SSEA-4)均呈阳性.hAMSCs表达CD29、CD49d、CD73表面抗原,但不表达骨髓间充质表面抗原CD34、CD45和人类白细胞抗原DR位点(HLA-DR).实时定量PCR 和Western印迹检测揭示,hAMSCs移植后可提高受损肝组织中肝细胞生长因子(HGF)和沉默信息调节因子1(SIRT-1)的表达,抑制α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和周期性蛋白依赖性激酶抑制因子(P27kip1)的表达.因为上述蛋白质分子涉及肝细胞增殖、再生、凋亡调节,抑或肝纤维化过程,因此hAMSCs移植后所引起的上述分子表达变化可改善四氯化碳(CCL4)诱导的肝损伤,抑制肝细胞凋亡,促进肝细胞有丝分裂,对肝损伤有一定的修复作用.该研究为进一步探索调控肝再生、损伤修复信号通路(机制)及预防肝纤维化提供了新启示.

  • 程露阳, 杨松鹤, 刘镭, 徐大维, 乔跃兵
    中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(3): 301-307.
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    瘦素(leptin)通过动物下丘脑-垂体轴对其生殖活动予以调节,但瘦素通过下丘脑对子宫调节作用仍不清楚.本研究在大鼠侧脑室微量注射瘦素6 h后,采用双向凝胶电泳(2-DE)结合基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)技术分离、鉴定了卵巢摘除给予雌激素的子宫腔液蛋白质表达谱.我们获得了分辨率较高、重复性较好的2-DE图谱|质谱分析结合SwissProt蛋白数据库检索,共鉴定了24个差异表达的蛋白质与生理盐水注射(对照)比较,侧脑室微量注射瘦素引起22个蛋白质分子显著上调,2个显著下调.重要的是,在上调的蛋白质分子中包括转铁蛋白、基质金属蛋白酶7、膜联蛋白A1、补体B因子、磷酸甘油酸酯变位酶1、烯醇酶、冠蛋白-1A等15个蛋白质分子,下调的2个蛋白质分子是补体C3、溶解物载体家族4成员3.这些蛋白质分子涉及细胞分化、细胞迁移、细胞凋亡,以及炎症反应等功能.实验结果提示,瘦素可能通过下丘脑-垂体轴参与免疫调节、雌性生殖及炎症反应等,从而对子宫发挥调节作用.本研究将为加深对瘦素调节子宫作用的认识,并为深入研究女性生殖系统疾病提供新的启示.

  • 刘岩, 郑新瑶, 樊建勇, 杨慧兰
    中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(3): 308-314.
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    单纯疱疹病毒Ⅱ型(herpes simplex virus Ⅱ,HSV-2)编码的microRNA-H4-5p (miR-H4- 5p)可与病毒神经毒力蛋白ICP34-5mRNA互补结合并抑制其表达,从而降低病毒感染对细胞的毒力作用,以减弱细胞对病毒的免疫作用.但miR-H4-5p是否可靶向作用于宿主细胞基因目前仍不十分清楚.本研究证明,miR-H4-5p可通过靶向细胞周期依赖性激酶(cyclin- dependent kinaselike 2, CDKL2)基因表达抗防线菌素D(actinomycin D, ActD)诱导的非洲绿猴肾上皮细胞(African green monkey kidney cells ,Vero)细胞凋亡.生物信息学方法在线预测miR-H4-5p潜在靶基因CDKL2的结合位点,并构建双萤光素酶报告系统检测miR-H4-5p靶向作用. 数据表明,miR-H4-5p可有效抑制萤光素酶的表达.qPCR和Western印迹数据表明,miR-H4-5p 可在 mRNA水平和蛋白水平抑制CDKL2表达.构建过表达载体pmR- mcherry/miR-H4-5p(cherry/H4-5p),将cherry/H4-5p与pmR-mcherry空质粒转染至Vero细胞,转染24 h后加入终浓度为1 μg/mL放线菌素D诱导细胞凋亡.MTT法、流式细胞术和Western印迹检测Bax、Bcl-2表达.数据表明,miR-H4-5p可抑制ActD诱导的Vero细胞活性降低.本实验提示,miR-H4-5p可通过靶向调节宿主细胞基因抑制细胞凋亡,可能以此方式共同参与HSV2潜伏感染的建立.但是这种抑制凋亡作用的通路及其机制目前仍不清楚,miR-H4-5p是否可靶向更多的宿主基因仍需要进一步实验验证.

  • 李鹿丰, 黄涵年, 周永勇, 张凯, 郭江峰
    中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(3): 315-321.
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    microRNA(miRNA)是一类长约20~24 nt的非编码单链小分子RNA. 环境毒理学研究表明,当生物暴露于环境化学物质时,会引起相关miRNA表达发生变化,进而调节基因的表达. 农药氟虫腈是一种苯基吡唑类杀虫剂,能影响斑马鱼中miR-155的正常表达,但尚未见异位表达的miR-155对斑马鱼细胞影响的研究. 本研究明确了异位表达的miR-155对氟虫腈作用下斑马鱼胚胎细胞ZF4存活的影响. 结果显示,氟虫腈处理ZF4细胞72 h的IC50值为39.05 μmol/L,瞬时转染miR-155 mimic,显著降低了ZF4细胞氟虫腈暴露的存活率.同时real-time PCR结果显示,其潜在靶基因cyb561d2表达显著降低;而转染miR-155 inhibitor,抑制细胞内源性的miR-155则可显著增强ZF4细胞抵抗氟虫腈细胞毒性的能力,同时cyb561d2表达则显著增高.以上结果表明,miR-155参与氟虫腈毒理学效应,其表达量的高低可以影响氟虫腈作用下ZF4细胞的存活率,而其可能的途径之一是通过潜在靶基因cyb561d2的表达调控来实现. 因此,miR-155可作为氟虫腈环境毒性的潜在的生物标志物,有望成为致癌环境化学物质对生物体作用机制研究的新途径.

  • 技术与方法
  • 王雪莹, 赵晓飞, 李永鑫, 朱慧, 马正海
    中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(3): 322-329.
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    1型单纯疱疹病毒(HSV-1)作为溶瘤病毒和病毒载体的研究已有很长的历史. 本研究利用细菌人工染色体技术建立了一种HSV-1载体系统. 首先,将HSV-1内部反向重复序列(internal inverted repeat sequences, IR)两侧的片段克隆入pKO5获得穿梭质粒pKO5/BN,其电转含pHSV-BAC的大肠杆菌后筛选获得删除IR区重组DNA的 pHSVΔIR-BAC. pHSVΔIR-BAC转染Vero细胞获得删除IR区的重组病毒HSVΔIR(MH1001).上述pKO5/BN和含pHSVΔIRBAC的大肠杆菌构成了HSV-1载体系统. 利用该系统获得了表达绿色荧光蛋白EGFP的重组病毒HSVΔIR/EGFP(MH1002).MH1001和MH1002在感染的Vero细胞中增殖水平略低于野生型HSV-1,但无显著差异|Western印迹检测表明,重组病毒早期蛋白质ICP0、ICP4、ICP8、ICP22、ICP27在感染细胞中的表达水平下降|免疫荧光及激光共聚焦检测表明,重组病毒与野生型病毒均存在于细胞质中.以上结果表明,删除IR区的重组HSV-1保留了复制能力,能够携载并表达外源基因,建立的HSV-1载体系统可用于构建携载外源基因的复制型重组HSV-1.