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  • 全选
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    综述
  • 吴亚柳, 常晓彤
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(11): 1177-1184. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.11.1
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    胰岛素抵抗是肥胖和2型糖尿病的主要表征。胰岛素信号通路根据是否需要胰岛素受体底物(insulin receptor substrate, IRS)介导可分为IRS介导和非IRS介导的信号通路,其中以IRS介导的信号通路为主。肥胖可增强炎性细胞因子表达并活化IKKβ/NFκB和JNK等炎症信号通路,抑制IRS酪氨酸磷酸化,从而阻止胰岛素的信号转导,降低胰岛素的敏感性,表现为胰岛素抵抗。泛素蛋白酶体系统作为机体蛋白降解的主要途径,与胰岛素和炎症信号通路联系密切,一方面胰岛素信号通路的阻断可活化泛素依赖的蛋白降解,另一方面,泛素依赖的蛋白降解系统也可直接降解胰岛素和炎症信号通路的关键蛋白,影响胰岛素的作用。本文拟综述肥胖时,胰岛素信号通路、炎症相关信号通路和泛素蛋白酶体系统之间的交互作用,在分子水平上探讨胰岛素抵抗的发生机制。

  • 李亚楠, 白晓彦, 伍会健
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(11): 1185-1191. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.11.2
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    上皮细胞转化为间质细胞的过程称为上皮间质转化(epithelialmesenchymal transition, EMT)。EMT参与调控胚胎发育、伤口愈合及干细胞分化等生命活动,是生命体中的重要生物过程。肿瘤细胞发生EMT会使自身侵袭性、抗凋亡能力及耐药性增强,有利于肿瘤细胞的局部浸润和远端转移,加快肿瘤发展进程,因此,抑制EMT发生可作为研发抗肿瘤药物的一个重要方向。EMT过程受肿瘤细胞微环境刺激因素、胞外介质及其受体、信号通路应答、转录因子以及miRNA等多因素的调控。本文针对这几个方面,总结并归纳了几类EMT抑制剂的研究及其在抗肿瘤治疗中的优缺点,并讨论了这些抑制剂作为抗肿瘤药物成功应用于临床治疗需要进一步解决的问题。

  • 舒婷, 万福生
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(11): 1192-1196. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.11.3
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    自噬是一种以胞质内出现双层膜结构包裹长寿命蛋白和细胞器的自噬体为特征的细胞“自我消化”过程,在维持细胞内稳态、发育、肿瘤发生和感染中发挥重要作用。近来,诸多研究表明,自噬作为一把“双刃剑”,对肿瘤的发生发展既有促进作用,也有抑制作用。PI3K/Akt/mTOR通路由PI3激酶(PI3K)、蛋白激酶B(PKB/Akt)和哺乳动物类雷帕霉素靶蛋白(mTOR)3个作用分子组成,是一个中心的调节机构,对肿瘤细胞的生长与增殖有促进作用,同时对自噬进行抑制。本文就PI3K/Akt/mTOR通路与自噬及肿瘤发生发展的关系作一综述。
  • 何姝槿, 陈厚文, 熊丽霞
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(11): 1197-1205. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.11.4
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    上皮间质转化(epithelialmesenchymal transition,EMT)是指上皮细胞表型由上皮向间质转换的生物学过程,可发生在生理过程中促进发育、组织愈合和修复。近年对肿瘤的研究发现,EMT与肿瘤的发生发展密切相关。肿瘤细胞发生EMT时,伴随着迁移、侵袭能力的增强,进而促进肿瘤的转移。EMT发生的程度以及相关标志分子的检测还可以用于判断肿瘤转移的危险和评估预后。MicroRNA(miRNA)作为非编码小RNA,通过与特定mRNA的3′UTR结合,在蛋白翻译水平抑制基因表达。本文主要综述目前发现的作用于EMT相关转录因子,如ZEB、SNAIL、TWIST的miRNA,以及在各种肿瘤中的表达情况和作用。其中,有些转录因子和miRNA之间,还存在相互抑制的复杂调节网络,因此,了解miRNA在肿瘤中对EMT的作用可能为肿瘤的治疗提供新的方法和策略。
  • 蒋璐璐, 杨娜娜, 王大新, 秦树存
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(11): 1206-1212. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.11.5
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    最近十几年,多种类型的干细胞,包括胚胎干细胞、诱导多能干细胞、骨骼肌干细胞、心脏干细胞和骨髓来源的干祖细胞等,可用于缺血性心脏病诱导的损伤修复和再生医学中,并且逐渐显示出广阔的发展前景。在此本文将介绍几种不同来源的干细胞在治疗缺血性心脏病中的研究概况,为进一步的基础研究和临床试验提供参考。
  • 徐麒麟, 康波, 姜冬梅
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(11): 1213-1218. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.11.6
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    铁蛋白是生物体广泛存在且高度保守的可溶性蛋白质,在铁离子稳态维持、胚胎发育调控、细胞增殖以及细胞凋亡等过程中具有重要作用。过量的铁离子能通过芬顿反应产生活性氧,过量的活性氧会造成氧化应激并直接损害DNA、脂质和蛋白质,最终导致细胞凋亡。铁蛋白能够螯合铁离子,进而保护细胞免受氧化应激诱导的细胞凋亡。铁蛋白表达受阻时,细胞内不稳定铁水平升高并诱导氧化应激,最终造成细胞凋亡。同时,氧化应激可在转录和翻译水平调节铁蛋白表达,升高的铁蛋白则参与维持机体氧化还原水平的稳定。本文主要从线粒体途径和死亡受体途径阐明铁蛋白介导细胞凋亡的分子机制,为深入研究铁蛋白功能以及相关疾病治疗提供理论支持。

  • 研究论文
  • 孟宇
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(11): 1219-1226. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.11.7
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    甲烷菌与甲烷八叠球菌是仅有的两种已知利用乙酸盐进行甲烷生成的菌属。稻田以及厌氧的废物分解物是甲烷生物生成的主要来源。甲烷菌在自然界广泛分布,相比甲烷八叠球菌,在低乙酸盐的环境中对乙酸盐仍有高亲和力。在甲烷生成第一步即将乙酸盐转化为乙酰辅酶A的过程中,与甲烷八叠球菌利用乙酸激酶与磷酸转乙酰酶激活途径不同,甲烷菌通过腺嘌呤形成乙酰辅酶A合成酶进行催化。在甲烷菌一属(Methanosaeta concilii)中,共发现5个乙酰辅酶A合成酶的编码基因,其中3种乙酰辅酶A合成酶的生化及酶活特性已被确定。该3种乙酰辅酶A合成酶均以乙酸盐为其最优底物。尽管在短链乙酰辅酶A合成酶家族中,发现酰基底物结合位点高度保守,但乙酰辅酶A合成酶家族的酰基底物范围极为广泛。本研究对甲烷菌中不同种乙酰辅酶A合成酶的酰基底物结合位点的关键氨基酸进行识别与比较,从而对乙酰辅酶A合成酶家族的酶活特性有更全面深入的了解。首先,我们对甲烷菌一属中乙酰辅酶A合成酶4进行生化性质测定。结果表明,该酶无催化一系列酰基底物为酰基辅酶A或其中间产物酰基腺苷酸的活性。通过序列对比发现,嗜热自养甲烷杆菌的乙酰辅酶A合成酶1中高度保守的416位色氨酸残基在甲烷菌一属的乙酰辅酶A合成酶4中被替换成528位苯丙氨酸残基。将甲烷菌一属的乙酰辅酶A合成酶4中的528位苯丙氨酸残基点突变为色氨酸残基后,进行酶学性质测定,未检测到该突变体具有乙酰辅酶A/乙酰腺苷酸合成活性。我们进一步对嗜热自养甲烷杆菌的乙酰辅酶A合成酶1中的416位色氨酸残基点突变为苯丙氨酸残基,酶活性质结果显示,突变酶对于乙酸盐以及丙酸盐作为底物时的活性未有明显差异。然而,以丙酸盐为底物时,释放丙酰腺苷酸中间产物。该结果表明,热自养甲烷杆菌的乙酰辅酶A合成酶1对于底物乙酸盐或丙酸盐的催化作用不甚相同,苯丙氨酸中的苯甲酰环降低该酶保留中间产物丙酰腺苷酸,从而转化为丙酰辅酶A的能力。
  • 石兆鹏, 陈琳琳, 杜娟, 高元鹏, 刘鑫, 郭泽坤
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(11): 1227-1233. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.11.8
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    TET(ten-eleven translocation)家族蛋白能够介导DNA的5-甲基胞嘧啶(5-methylcytosine,5mC)的氧化,产生5羟甲基胞嘧啶(5-hydroxymethylcytosine,5hmC)。通过TET蛋白的催化,可以诱导特定靶基因的启动子区域CpG岛的去甲基化,从而激活基因的转录。TET1蛋白是一个拥有2039个氨基酸的DNA去甲基化酶,通过预测,TET1拥有18个核定位信号(nuclear localization signals,NLSs),其中13个为单分型NLS,5个为双分型NLS。本文利用绿色荧光蛋白和各种突变体,首次确定了小鼠TET1蛋白的2个NLSs,分别存在于CXXC结构域和催化结构域,而且这2个NLSs对全长TET1的和定位都是必需的。我们的研究对深入理解TET1的蛋白结构与功能研究具有重要意义。
  • 徐舜, 张兵, 杨文平, 黄海姣, 谢罗逸君, 黄君愉, 刘新光
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(11): 1234-1241. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.11.9
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    微小RNA(MicroRNAs(或miRNAs)是作为强大的基因表达调控子,广泛参与多种生命过程,在细胞衰老进程中的作用也日益受到关注。miR-223是一个典型的抑癌基因,可显著抑制细胞增殖能力。此外,miR-223与阿尔茨海默症、心血管疾病以及类风湿性关节炎等衰老相关疾病的发生发展密切相关。尽管如此,miR-223在细胞衰老进程中的作用及其分子机制尚未见报道。本研究通过连续传代建立了小鼠胚胎成纤维细胞(MEF细胞)的复制性衰老模型,并利用荧光定量qRT-PCR检测发现,miR-223在衰老MEF细胞中的表达水平显著上调。随后,通过转染miR-223模拟物Agomir-223在MEF细胞中过表达miR-223,结果显示过表达miR-223可显著促进MEF细胞的衰老表型并抑制其增殖能力,而抑制miR-223的表达可延缓MEF细胞的复制性衰老进程。进一步利用生物信息学方法预测获得多个miR-223的候选衰老相关靶基因,包括Rasa1、Ddit4和Smad1等。然而双萤光素酶报告系统结果显示,miR-223并不显著影响其萤光强度,表明它们很可能并不是miR-223的下游靶基因。综上所述,miR-223可显著促进MEF细胞复制性衰老,然而其调节细胞衰老进程的分子机制依然有待深入研究。
  • 任茜, 王鸣刚, 陈克明, 周建, 石文贵, 方清清
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(11): 1242-1248. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.11.10
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    脉冲电磁场(pulse electromagnetic fields, PEMFs)能够促进大鼠成骨细胞(rat osteoblast cells, ROB)成熟矿化,但是其作用机制并不明确。本实验主要研究PEMFs促进大鼠成骨细胞成熟矿化与NO/cGMP信号途径的关系,进而阐明PEMFs促进成骨细胞成熟矿化的机理。首先将成骨细胞经50Hz、0.6mT脉冲电磁场作用不同时间后,检测细胞培养液中一氧化氮(Nitric Oxide, NO)和细胞内3?-5?-环鸟苷一磷酸(3?-5?-cyclic-GMP, cGMP)的含量,以探明电磁场是否影响NO和cGMP的合成;其次,提取总蛋白,应用蛋白质印迹检测细胞内eNOS、iNOS和PKG-1的蛋白表达量;最后,利用NOS的阻断剂L-NAME抑制NO信号通路后,检测成骨性相关指标,包括碱性磷酸酶(ALP)活性、钙化结节数量、成骨性基因Bmp-2、Collagen-1、Osterix及破骨细胞调节因子Rankl基因的表达量。结果发现经PEMFs处理后,NO含量及cGMP含量均有明显升高;细胞内eNOS、iNOS和PKG-1蛋白表达量较空白对照组均有显著升高,说明PEMFs能够激活NO/cGMP信号途径。且经PEMFs处理的成骨细胞,ALP活性升高,BMP-2、Collagen-1和Osterix基因表达量显著增加,Rankl基因表达量下降,成骨细胞形成钙化结节的能力增强,当加入L-NAME,PEMFs引起的ALP活性增加、成骨性基因表达升高和钙化结节形成能力增强的趋势均被显著抑制。上述结果表明,经PEMFs处理成骨细胞成熟矿化过程中 NO/cGMP信号通路被激活;如该通路被抑制,则电磁场促成骨作用被抵消。说明脉冲电磁场促进成骨细胞成熟矿化依赖于NO/cGMP信号通路。
  • 李宏维, 周斌, 张海鸥
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(11): 1249-1255. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.11.11
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    已知miR-144与细胞活化和增殖有关,然而其具体分子机制尚不明确。本研究发现miR-144通过靶向GRK5促进脊髓星形胶质细胞的活化。运用real-time PCR检测脊髓损伤和正常大鼠的脊髓组织及其脊髓星形胶质细胞中miR-144的表达,发现与正常的组织和细胞相比,miR-144在脊髓损伤组织和星形胶质细胞中的表达水平显著降低;Western印迹检测到脊髓损伤大鼠的星形胶质细胞中GFAP蛋白的表达显著低于正常大鼠,而GRK5蛋白的表达高于正常大鼠;MTT分析结果显示转染miR-144可显著提高脊髓损伤大鼠的星形胶质细胞活性,但对细胞增殖无明显作用;酶活性试剂盒分析发现miR-144显著提高了SOD和GSH活性;生物学信息分析和萤光素酶报告基因检测结果显示miR-144能靶向结合GRK5,并下调GRK5的表达;MiR-144 mimic转染或miR-144 mimic与pcDNA-GRK5共转染脊髓损伤的星形胶质细胞,发现miR-144转染能通过激活NF-κB通路消除pcDNA-GRK5引起的细胞活化抑制。综上所述,miR-144通过靶定结合癌基因GRK5来促进脊髓星形胶质细胞细胞的活化。
  • 李莹莹, 解文放, 朱婷, 李庆伟
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(11): 1256-1263. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.11.12
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    动物肠道中寄生的微生物与宿主的营养、免疫及防御功能密切相关。本研究在东北七鳃鳗肠道中分离获得一株优势细菌,并鉴定为气单胞菌属(Aeromonads sp.)。建立了荧光定量PCR快速检测气单胞菌拷贝数的方法,经poly(I∶C)刺激后,气单胞菌数量下降115倍。因此,该肠道气单胞菌被认为是七鳃鳗肠道适应性免疫系统进化的关键菌群之一。为了进一步分析气单胞菌对东北七鳃鳗肠道适应性免疫影响的分子机制,将分离菌株腹腔注射七鳃鳗,利用双向电泳技术鉴定了七鳃鳗肠道应答气单胞菌免疫刺激的相关蛋白。共鉴定19个差异表达蛋白质,其中12个蛋白质表达上调,5个蛋白质表达下调,1个蛋白质刺激后消失,1个新增蛋白质,并对蛋白质功能进行分类。七鳃鳗肠道应答气单胞菌免疫刺激的差异表达蛋白分别参与了七鳃鳗适应性免疫调控、信号转导及能量代谢等。该研究可拓宽对七鳃鳗免疫研究的途径,为深入探讨适应性免疫系统发育提供理论基础和新的研究思路。
  • 谷炎培, 曲道峰, 冯立芳, 董雨婷, 韩剑众
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(11): 1264-1271. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.11.13
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    该文研究食品添加剂联合作用人肝癌HepG2细胞后的多参数生物学指标,并探索可能存在的损伤机制。CCK-8法检测受试物山梨酸钾及D异抗坏血酸钠0.13~ 2.00 g/L分别作用HepG2细胞24、48及72 h后的细胞增殖活力,显示山梨酸钾及D-异抗坏血酸钠均呈显著的时间、剂量依赖性的抑制HepG2细胞增殖,其24 h的IC50分别为1.35±0.11 g/L和1.58±0.17 g/L。高内涵分析结果表明,与单独组相比,联合组显著降低细胞数量和线粒体膜电位,增大细胞膜通透性及活性氧水平(P<0.05);高剂量联合组(0.30+0.41 g/L)显著增加DNA损伤(P<0.01),表现为协同作用。qRT-PCR和Western印迹法显示,山梨酸钾及D异抗坏血酸钠可显著提高P53、Caspase3、Bax、γ-H2AX表达,同时显著降低Bcl-2表达,从而抑制HepG2细胞增殖。
  • 王世杰, 黄惟巍, 舒聪妍, 黎奎, 夏烨, 李扬, 李慧, 孙鹏艳, 杨旭, 白红妹, 孙文佳, 刘存宝, 褚晓杰, 冯雪军, 马雁冰
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(11): 1272-1278. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.11.14
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    细菌外膜囊泡(OMVs)是革兰氏阴性菌以出芽方式分泌的一种蛋白脂质体,可通过基因工程改造成为外源大分子抗原蛋白的载体。成孔蛋白细胞溶素A(ClyA)可作为引导序列将C-端融合的外源蛋白质定位在菌体及其所分泌的OMVs外膜上。利用ClyA融合蛋白重组的OMVs可介导抗原呈递,制备疫苗。为验证这一假说,本研究拟以增强型绿色荧光蛋白(EGFP)为目的蛋白,采用重组技术,构建ClyAEGFP融合蛋白表达载体,转化E.coli DH5α,获得ClyA-EGFP融合蛋白整合的重组细菌OMVs,探索ClyA/EGFP融合蛋白整合的OMVs作为一种制备新型疫苗载体的可行性。重组OMVs分别经蛋白酶K和/或EDTA处理后,蛋白质印迹分析显示,ClyA-EGFP融合蛋白有效地整合在重组的OMVs中,且EGFP呈现于表面。重组OMVs与小鼠巨噬细胞Raw264-7共同孵育后,以EGFP作为标记,荧光显微镜观察显示,OMVs可被巨噬细胞吞噬、摄取。进而,荧光显微镜及流式细胞术分析证明,重组的OMVs可被骨髓来源的树突状细胞(BMDCs)有效摄取,并促进BMDCs表达CD86和CD80,说明重组的OMVs可激活树突状细胞,促进其成熟。本研究结果提示,利用ClyA融合特异目的蛋白整合的重组OMVs,可作为外源蛋白质的载体,介导抗原呈递作用,在设计与制备疫苗中具有潜在的应用价值。