中国生物化学与分子生物学报

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张楠，赵颖

中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(3): 237-244.

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胰岛素反应性的葡萄糖转运蛋白4（glucose transporter 4，GLUT4）在葡萄糖的摄取和代谢过程中发挥着重要作用。GLUT4蛋白表达水平直接影响机体葡萄糖的利用。肌细胞增强因子2（myocyte enhancer factor 2，MEF2）、过氧化物酶体增殖物激活受体（peroxisome proliferator activated receptors，PPARs）、CCAAT增强子结合蛋白α（CCAAT enhancer binding proteinα，C/EBP-α）、固醇类反应元件结合蛋白1c(sterol response element binding protein1c，SREBP-1c）等转录因子可以上调或下调Glut4基因转录。激素、代谢以及一些病理状态可以通过改变转录因子的量或活性影响Glut4。本文综述了在Glut4基因表达中发挥作用的转录因子，以及在特定的生理或病生理状态下Glut4基因表达调控的机制。

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转录因子ChREBP在葡萄糖诱导生脂中的作用

张国华，戴洪伟，卢建雄

中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(3): 245-252.

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葡萄糖既是动物主要的能量来源和脂肪合成的底物，也可通过转录因子碳水化合物反应元件结合蛋白（ChREBP）调控脂肪生成。ChREBP是具有碱性螺旋-环-螺旋亮氨酸拉链（bHLH/ZIP）结构的转录因子，可激活糖酵解和脂肪生成相关基因的转录表达，在机体脂质代谢和葡萄糖稳态的调控中起重要作用。对ChREBP调控机制的认识，可为肥胖及相关代谢综合征的治疗和肉用动物体脂沉积的营养调控提供基础。本文就有关ChREBP表达、反式激活活性的调控，以及与其他调控因子的相互作用等方面的研究新进展作一综述。

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血管内皮细胞衰老与血管疾病

孟梅, 熊兴东

中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(3): 253-259.

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细胞衰老是指细胞在各种应激条件下出现周期阻滞，不可逆地丧失增殖能力，其形态、基因表达和功能都发生特定变化的过程。研究表明，血管内皮细胞衰老可以通过削弱血管功能，促进衰老相关血管疾病的发生发展。然而，有关内皮细胞衰老的发生机制以及内皮细胞衰老影响血管功能及衰老相关血管疾病的潜在机制尚待挖掘。本文从血管内皮细胞衰老相关的信号通路，以及血管内皮细胞衰老与血管功能和血管相关疾病（动脉粥样硬化、高血压和糖尿病血管并发症）的最新研究进展进行综述，为进一步认识血管疾病的发病机制，延缓血管衰老提供新的思路。

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基因表达谱微阵列网络数据库在肿瘤研究中的应用

刘曦,刘卓琦，罗达亚

中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(3): 260-266.

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基因表达谱微阵列数据库是一类可提供存储、查询、下载分析的在线网络数据库，在肿瘤相关领域的研究中提供了大量的数据来源。由于微阵列分析对于无生物/医学信息学专业背景的研究人员仍然有较多困难,致使该数据库的使用尚未普及。本文从数据查询、下载分析和使用方法等方面对常用基因表达谱微阵列数据库进行概述，并对现阶段基因表达微阵列数据库的应用策略进行总结，旨在帮助该领域研究的初学工作者了解数据库的基本知识并推动其在科研工作中的应用。

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小窝蛋白-1在免疫调节中的作用

祝妍，屈超，邹伟

中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(3): 267-273.

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小窝（caveolae）是一类特殊的膜脂筏，富含鞘磷脂和胆固醇。小窝蛋白-1（caveolin-1）是小窝的标志蛋白质，分子量约22 kD。后者不但直接参与小窝结构的形成、膜泡运输、胆固醇稳态维持，还通过其脚手架结构域（caveolin scaffolding domain，CSD）与众多信号分子相互作用调控细胞的生长、发育和分化，最终影响机体的生理和病理过程。近年发现，小窝蛋白-1和胞膜窖不但存在于内皮细胞、脂肪细胞、血管平滑肌细胞和纤维细胞中，还广泛表达于免疫细胞中，参与调节免疫细胞活化引起的炎症应答反应。本文结合最新的研究进展和前期结果，简要综述小窝蛋白-1在巨噬细胞、T细胞、B细胞以及中性粒细胞等免疫细胞内的调节作用，以及在细菌感染如绿脓杆菌、沙门氏菌和克雷伯杆菌的炎症中的信号转导研究进展。

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Rab蛋白在葡萄糖转运中的作用

黄薇, 康雁君

中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(3): 274-280.

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在脂肪和骨骼肌细胞中，胰岛素可迅速刺激葡萄糖转运，即通常所说的GLUT4转运。 GLUT4转运是指Rabs与GTP结合时，促进囊泡与微管和微丝蛋白结合，并通过锚定和融合作用使GLUT4囊泡与目标膜结构融合。多数 Rab 家族成员广泛表达于各种组织细胞中，且在细胞内定位十分广泛，几乎存在于真核细胞所有的膜相关的细胞器的胞浆侧。 Rab 蛋白作为囊泡运输的分子开关，通过调节运输小泡的停泊和融合，在囊泡的形成、转运、粘附、锚定、融合等过程中起着重要的作用。 Rab蛋白受到多种上游调节蛋白的调节，同时调控着下游的多种效应蛋白，构成了复杂的调控网络：任何一个环节改变都可能会导致蛋白质转运的异常，进而引发疾病。本文系统阐述了Rab蛋白在葡萄糖转运过程中的作用及该领域的最新进展。

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极端环境放线菌TRM45037鉴定及次生代谢产物分析

张越锋, 吕玲玲,逯杰

中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(3): 281-288.

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为了明确新疆罗布泊极端环境放线菌TRM45037的分类，挖掘其次生代谢产物及其生物活性，本研究通过形态学观察、生物学特征和16S rDNA序列分析等方法，确定TRM45037为中度嗜盐性拟诺卡氏菌，与菌株Nocardiopsis dassonvilei subsp. dassonvillei DSM 4311(T) 的相似度为99.2%。采用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱和高效液相色谱等方法对次生代谢产物进行了分离纯化，并通过核磁共振谱（1H NMR,13C NMR）结合相关文献确定化合物结构。从TRM45037发酵液中分离出4个化合物，分别鉴定为3, 4-二氢-6, 8-二羟基-3-甲基异香豆素、2-甲基-1, 4-苯二醇、邻苯二甲酸（2-乙基己基）二酯和1, 6-二羟基吩嗪。抑菌活性测定表明， 3, 4-二氢-6, 8-二羟基-3-甲基异香豆素和2-甲基-1, 4-苯二醇对金黄色葡萄球菌具有抑制作用，其最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration, MIC)值分别为0.78 mg/mL和0.39 mg/mL，最小杀菌浓度(minimum fugicide concentration, MFC)值分别为1.56 mg/mL和0.78 mg/mL。本研究结果可为嗜盐放线菌活性次生代谢产物挖掘提供理论依据，对新疆极端环境放线菌资源保护与利用具有切实意义。

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沉默长链非编码RNA Meg3损伤小鼠胰岛细胞的胰岛素分泌功能

胡艳妹，尤梁惠，朱亚男，德伟，王敏

中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(3): 289-294.

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MEG3是一种长链非编码RNA。已有研究证明，鼠源Meg3参与小鼠诱导多能干细胞、神经元和视网膜的分化过程。最新报道，MEG3在人胰岛β细胞中高表达，但其对维持成年胰岛β细胞的功能尚不清楚。本研究旨在探讨Meg3在小鼠胰岛细胞胰岛素分泌功能中的作用。实时定量PCR揭示，与Balb/c小鼠心、肝、脾、肺、肌、肾等组织/器官比较，Meg3在胰腺组织中高表达。在非糖尿病小鼠发生自发性糖尿病的第8、12周，Meg3在胰岛中的表达水平分别下调24%±8%和29%±9% (P<0.01)；而当血糖升高20 mmol/L，小鼠胰岛中Meg3表达下调72%±16%(P<0.01)。在MIN6细胞中采用RNA干扰敲减Meg3的表达，在高糖浓度（20 mmol/L）刺激条件下，胰岛素分泌显著减少。小鼠静脉注射siRNA，结合血糖测定或葡萄糖耐受试验（IPGTT）显示，si-Meg3小鼠血清胰岛素水平显著下降。注射葡萄糖前血糖升高，注射葡萄糖后耐受能力降低；免疫组化分析显示，si-Meg3小鼠胰岛素阳性细胞的面积减少。实验结果提示，Meg3通过参与胰岛素的合成和分泌维持成年小鼠胰岛功能。Meg3表达失调可能参与I型糖尿病（T1DM）发病过程。

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Rhodococcus sp. R04细胞色素P450单加氧酶及CYP125A18与唑类药物的互作分析

杨秀清，徐洋

中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(3): 295-304.

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红球菌 (Rhodococcus sp.) R04基因组有15种细胞色素P450单加氧酶，其中CYP125A18与结核分枝杆菌 (Mycobacterium tuberculosis) 和马红球菌 (Rhodococcus equi) 的CYP125有较高同源性。利用NCBI蛋白质数据库搜索同源序列，对Rhodococcus sp. R04的15种CYP450一级结构序列进行比对和系统发育分析；对CYP125A18基因进行了克隆表达，并用紫外分光光度法对蛋白质的光谱学特性以及与唑类药物互作情况进行分析。实验结果表明，Rhodococcus sp. R04 15种CYP450均含有保守的氨基酸序列和铁血红素催化中心。SDS-PAGE分析表明，CYP125A18分子量约为50 kD，CYP125A18还原态和CO结合后与CYP125A18氧化态的差示光谱表现为典型的CYP450光谱特性。CYP125A18与底物4-胆甾烯-3-酮结合后，血红素铁全部转变为高自旋状态；与唑类药物滴定后发生了II型光谱转变。解离常数表明，7种唑类药物与CYP125A18的亲和力由强到弱依次为酮康唑、益康唑、4-苯基咪唑、氟康唑、4-甲基-2-苯基咪唑、克霉唑、甲硝唑。上述发现对研究CYP125代谢胆固醇具有重要意义，同时为疾病耐药性研究及药物选择提供数据和理论支持。

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正弦电磁场促进成骨细胞成熟分化依赖于BMP-Smad信号通路

谢艳芳，石文贵，周建，高玉海，王鸣刚，陈克明

中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(3): 305-311.

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正弦电磁场（SEMFs）能够显著促进大鼠成骨细胞（ROBs）成熟分化，但其作用机制未知。本研究旨在阐明BMP-Smad信号通路对SEMFs促进ROBs成熟分化的影响。取新生SD 大鼠颅骨，多次酶消化体外分离培养得到ROBs传代培养后，利用50 Hz 1.8 mTs SEMFs处理0，5，15，30和60 min，Western印迹检测BMP-2表达和Smad1/5/8磷酸化水平，免疫荧光染色检测P-Smad1/5/8核转位。加入BMP-Smad信号通路的阻断剂noggin后，50 Hz 1.8 mTs SEMFs分别处理3 d和6 d（2 h/d）后，检测胞内碱性磷酸酶（ALP）活性，磁场处理2 d后（2 h/d），real-time PCR和Western印迹分别检测Ⅰ型胶原（collagen1）和成骨相关转录因子RUNX-2基因和蛋白质表达量。结果发现，50 Hz 1.8 mTs SEMFs处理ROBs后，BMP-2的表达量显著增加，胞内Smad1/5/8快速磷酸化，而对非磷酸化的Smad1/5/8表达无影响。同时，SEMFs处理30 min后引起P-Smad1/5/8发生核转位。50 Hz 1.8mTs SEMFs能够显著促进ALP活性增加，促进成骨相关因子collagen1和RUNX-2基因和蛋白质表达。加入BMP-Smad信号通路的阻断剂noggin后，SEMFs促进ALP活性增加，collagen1和RUNX-2基因和蛋白质表达水平被显著抑制。上述结果说明，50 Hz 1.8 mTs SEMFs促进成骨细胞成骨性分化依赖于BMP-Smad信号通路。

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TGF-β通过TAGLN2诱导食管鳞癌EC9706细胞侵袭和转移

谷娟，赵云岗，晁玮霞，韩大正，杨文义，刘瑞敏，贾彩云，郭二涛，崔纪丽，马远方，齐义军

中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(3): 312-318.

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上皮间质转化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）使上皮细胞极性和细胞间紧密连接消失，并赋予肿瘤细胞侵袭和转移的能力。本研究应用携带TAGLN2特异性沉默序列或无关序列的慢病毒载体感染食管鳞癌细胞系EC9706，建立EC9706 shTAGLN2及阴性对照EC9706 shControl亚细胞系。以5～80 ng/mL不同浓度或40 ng/mL TGF-β刺激EC9706 shTAGLN2和EC9706 shControl细胞，发现与EC9706 shControl 细胞比较，EC9706 shTAGLN2细胞中TAGLN2的表达无明显增加，同时TGF-β诱导的间质标志物如N-cadherin、Vimentin等蛋白质表达无明显升高；上皮标志物如E-cadherin表达无明显降低; TAGLN2的沉默不仅阻断了TGF-β诱导EC9706 shTAGLN2细胞体外迁移和侵袭能力的增加，并抑制TGF-β信号通路下游分子p-Smad2/3的激活。本研究结果提示，TGF-β可能通过TAGLN2促进食管鳞癌的恶性演进，TAGLN2是潜在的食管鳞癌治疗的分子靶点之一。

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Ras-PI3K信号负性调节的H3K56乙酰化促进乳腺癌细胞MCF-7的增殖和迁移能力

李玉凤，刘岩,,李玉辉，韩素桂，刘艳坤，张景华

中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(3): 319-325.

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Ras蛋白常见的第12、13氨基酸残基突变引起的Ras信号通路异常与人类恶性肿瘤发生相关。然而，Ras致瘤信号通路是否涉及表观遗传学因素尚不明了。本研究旨在阐明人乳腺癌MCF-7细胞中组蛋白H3第56位赖氨酸残基乙酰化修饰（H3K56ac）水平是否受Ras信号通路调控，以及H3K56ac水平对MCF-7细胞增殖和迁移能力的影响。点突变结合基因转染揭示，与野生型比较，第12位氨基酸突变的Ras质粒（pEGFP-H-RasG12V）转染导致MCF-7细胞内H3K56ac水平明显降低。采用可特异激活Ras下游3条通路（Ras-Raf、Ras-RalGEF和Ras-PI3K）的3种质粒（pEGFP-H-RasG12V T35S，pEGFP-H-RasG12V E37G和pEGFP-H-RasG12V Y40C）转染证明，只有转染pEGFP-H-RasG12V Y40C的MCF-7细胞内不仅有Ras-PI3K-AKT通路被激活，且与H3K56ac水平下调相伴；而其他两条通路的激活不影响H3K56ac水平。MTT法结合Transwell、软琼脂克隆形成能力实验证明，RasG12V Y40C转染增强细胞增殖、迁移和克隆形成能力。上述结果表明，MCF-7细胞中H3K56ac水平受Ras-PI3K通路的负性调控，但不受Raf和RalGEF通路影响。Ras-PI3K激活导致的H3K56ac水平降低可增强乳腺癌MCF-7细胞的增殖和迁移能力。总之，这些结果提示，组蛋白H3K56ac是Ras-PI3K致瘤信号通路中的重要成员。Ras信号通路与组蛋白修饰相结合研究将会加深对乳腺癌细胞增殖和迁移调控机制的认识。

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外源赤霉素对心里美萝卜幼苗花青素的影响

王丽，王曦烨，王可可，袁园园，王林嵩

中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(3): 326-331.

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花青素是植物体内广泛存在的一类天然色素,具有重要的生理功能。花青素合成途径可受多种因素调控,其中植物生长激素赤霉素（gibberellic acid,GA）对其的调控作用报道较少。本文用不同浓度的赤霉素处理心里美萝卜幼苗,以探讨它对花青素含量的影响。结果表明,外源GA3处理显著增加了萝卜幼苗的下胚轴长度,并提高了下胚轴中α-淀粉酶活性;显著降低下胚轴中花青素的含量。1 μmol/L GA3处理效果较好；处理后第3 d和第5 d,花青素合成的关键酶查尔酮合酶、查尔酮异构酶和花青素还原酶编码基因的表达水平均低于对照组。同时，外源GA3显著诱导过氧化物酶活性的升高。上述结果表明,外源赤霉素可能通过下调花青素合成基因的表达，提高过氧化物酶活性和促进下胚轴伸长生长降低花青素的水平。

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辽宁碱蓬SlCMO基因盐胁迫表达分析及盐诱导启动子鉴定

佟少明，尹辉，夏冰，李秋莉

中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(3): 332-338.

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胆碱单加氧酶（choline monooxygenase, CMO）是合成甜菜碱的关键酶，甜菜碱在植物抵抗渗透胁迫中起着重要的作用。本研究室前期克隆了盐生植物辽宁碱蓬CMO（Suaeda liaotungensis CMO）基因及启动子。本研究对SlCMO基因在盐胁迫下的表达及盐诱导启动子进行分析。qRT-PCR分析SlCMO基因在辽宁碱蓬不同器官及盐胁迫下的表达，结果表明，SlCMO基因在根、茎、叶中均有表达，其中茎、叶中的表达量较高，SlCMO基因在根、茎、叶中的表达均受盐胁迫诱导。5′端缺失分析SlCMO启动子的盐诱导区段，结果表明，pC5（-267~+128 bp）是SlCMO启动子的盐诱导功能区段，推测pC5调控SlCMO 基因的盐诱导表达。本研究为SlCMO 基因表达调控研究奠定基础，也为植物抗盐基因工程提供可用的启动子。

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EDN3在不同毛色小鼠皮肤中的表达与定位

王海东，李亚楠，薛霖莉，赵兵令，赫晓燕，董常生，王娟

中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(3): 339-345.

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内皮素3（endothelin 3, EDN3）对早期黑色素细胞的迁移及增殖分化有促进作用，并可通过与其受体结合促进黑色素的合成。EDN3在不同毛色小鼠皮肤中的差异及其在毛色形成过程中的作用仍有待研究。实时荧光定量PCR结果显示，灰色小鼠皮肤中EDN3的表达量显著高于黑色及棕色小鼠，约为其2倍(P<0.01)。蛋白免疫印迹结果显示，灰色小鼠皮肤内EDN3的含量为黑色小鼠的5倍，棕色小鼠为黑色小鼠的2倍。ELISA结果表明，灰色小鼠皮肤中EDN3的蛋白质表达量分别是黑色和棕色小鼠的1.8倍和1.4倍(P<0.01)。免疫组织化学显示，EDN3在毛囊的毛基质及内外毛根鞘有明显表达，毛乳头等部位有少量表达。EDN3在不同毛色小鼠皮肤中的表达存在显著差异，是维持黑色素细胞存在不可缺少的因子，可能对两种色素颗粒的相互转化有一定的作用。

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基于In-Cell Western对Ryanodine受体2检测方法的建立

王德军，屠珏，褚燕青，陈方明，蔡月琴，朱科燕

中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(3): 346-352.

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In-Cell Western技术是基于近红外激光成像系统而开发的检测技术，可应用于大分子ryanodine受体2（RyR2）蛋白的检测。本研究通过对In-Cell Western固定剂的选择、细胞通透化、封闭液的选择、抗体工作浓度和心肌细胞密度等方面进行优化，建立心肌细胞RyR2蛋白检测的In-Cell Western方法，并分别用SGF和Verapamil以及免疫细胞化学技术对研究结果及方法进行了验证。优化后的In-Cell Western参数：H9C2细胞的种板密度选择1×104个/孔，选择甲醛作为固定剂，细胞经过Triton X-100洗脱液通透化处理，选择酪蛋白作为封闭液，选择1∶500稀释的RyR2一抗工作浓度。应用优化的参数检测心肌细胞RyR2蛋白，并用前期已被证明能显著提高心肌细胞RyR2蛋白荧光值的土茯苓黄酮和Verapamil进行验证，同时与免疫组化方法检测心肌细胞RyR2蛋白相比，检测结果一致。表明本文建立的InCell Western方法检测大分子功能蛋白RyR2是可行的。

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