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    综述
  • 陈伟,许馨,孙绍光
    中国生物化学与分子生物学报. 2017, 33(2): 103-107. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2017.02.01
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    RNA结合蛋白(RNA binding proteins,RBPs)通过与RNA相互作用,广泛参与到RNA的剪切、转运、编辑、胞内定位及翻译调控等过程中。RNA领域尤其是非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)研究的快速发展,催生了多种RBPsRNAs相互作用鉴定技术。这些技术反之又推动了
    RNA领域的研究进程。本文对紫外交联免疫沉淀(ultraviolet crosslinking and immunoprecipitation,CLIP),CLIP cDNA文库高通量测序 (high-throughput sequencing of CLIP cDNA library,HITS-CLIP),光活化核苷增强的CLIP(photoactivatable-ribonucleoside-enhanced crosslinking and immunoprecipitation,PAR-CLIP),单核苷酸分离CLIP (individual nucleotide resolution CLIP,iCLIP),TRIBE (targets of RNA-binding protein identified by editing),RNA 标记,相互作用组捕获(interactome capture,IC) 和SerIC (serial RNA interactome capture)等RBPs-RNAs相互作用鉴定技术的基本原理和优缺点以及应用进行综述。

  • 岳慧贤,程安春,刘马峰
    中国生物化学与分子生物学报. 2017, 33(2): 108-115. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2017.02.02
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    铁离子是大多数细菌生存所必需的一种营养物质,但摄入过多的铁离子也会对细菌造成损伤。因此,细菌对铁离子的摄取受到严格调控。革兰氏阴性菌对铁离子的摄取主要受Fur (ferric uptake regulator) 蛋白和σ(sigma)因子的调控。σ因子是RNA聚合酶的可解离亚基,能使RNA聚合酶结合到基因的启动子区域,从而引起基因转录。因此,σ因子在原核生物转录起始过程中必不可少。细菌中存在多种σ因子,参与铁离子调控的σ因子即是胞外功能σ因子(extracytoplasmic function sigma factor, ECF sigma factor)。通常,胞外功能σ因子活性可被抗σ因子(antisigma factor)抑制。当受到外界环境信号的刺激,σ因子与抗σ因子解离,从而使σ因子活化并结合RNA聚合酶核心酶形成全酶,引起目的基因的转录。本文将就胞外功能σ因子在σ因子家族中的分类地位、结构特点以及对3价铁离子和血红素的转运调控机制作一综述。

  • 蔡根响,景欣悦
    中国生物化学与分子生物学报. 2017, 33(2): 116-121. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2017.02.03
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    肥胖是因机体能量代谢失衡导致的体脂过多堆积,已成为一种流行病,威胁人们的健康。研究发现,在冷刺激或β肾上腺素受体激动剂刺激下,小鼠皮下白色脂肪组织中散在出现棕色样脂肪细胞,命名为米色脂肪(beige adipocytes)。米色脂肪具有产热功能,促进能量消耗。米色脂肪调控通路的研究,为预防治疗肥胖等代谢性疾病提供了新的方向。本文就米色脂肪功能、产热机制及其激活途径等研究进展作一综述。
  • 王秋实,李平
    中国生物化学与分子生物学报. 2017, 33(2): 122-127. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2017.02.04
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    转化生长因子β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)是一种多功能细胞因子,在细胞增殖、分化、伤口愈合和肿瘤生成转移等过程中均发挥重要调控作用。TGF-β1对细胞增殖的调节可因细胞类型、刺激剂量不同而不同,但其差异调节的机制还不清楚。现普遍认为,TGF-β1在TGFBR2/TGFBR1二聚体参与下通过经典的Smad信号通路抑制增殖,而通过非Smad信号通路促进细胞周期,但是机体是如何调控这种不同增殖调节作用转化的还不明确。TGFBR1和TGFBR2在细胞中的分布和比例变化可能是TGF-β1差异性调控细胞增殖作用的一个重要机制。
  • 高婉婷,何静,吉日木图
    中国生物化学与分子生物学报. 2017, 33(2): 128-132.
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    花生四烯酸经过细胞色素P450(cytochrome P450,CYP)表氧化酶途径生成环氧二十碳三烯酸(epoxy eicosatrienoic acid,EETs),具有扩张血管、降低血压、抗炎等多种生物学功能。在哺乳动物系统中的可溶性环氧化物水解酶(soluble epoxide hydrolase,sEH)具有α/β水解酶折叠结构,对环氧脂肪酸具有高度的选择性。sEH能够快速水解EETs,增加患心血管疾病的风险。目前,研究发现sEH抑制剂具有抑制sEH活性、提高EETs的含量的重要功能。 在多种疾病动物模型中应用sEH抑制剂或sEH基因敲除,证实sEH在心肌肥厚、糖尿病、高血压和肾病等疾病中发挥重要的生理作用。因此,sEH已被作为疾病治疗的新靶点而进行研究。本文就sEH的分布、作用机制以及sEH与疾病的关系等方面进行了讨论。
  • 元宇,仝晓阳,邹军
    中国生物化学与分子生物学报. 2017, 33(2): 133-137. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2017.02.06
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    越来越多的研究表明microRNA广泛参与骨代谢的调控,调节骨髓间充质干细胞、成骨及破骨细胞的增殖及分化,调控骨形成与骨吸收之间的平衡,在维持骨代谢平衡中发挥重要作用。近年来有研究报道老年性骨质疏松、绝经后骨质疏松均与miR-214的高表达有关。miR-214通过靶向作用于Osterix、ATF-4、FGFR1、Pten以及LZTS1等基因调控骨髓间充质干细胞、成骨细胞以及破骨细胞等骨组织细胞的增殖及分化,进而抑制骨形成,促进骨吸收。本文主要综述了miR-214对骨髓间充质干细胞、成骨细胞以及破骨细胞分化的调控作用,旨在探讨miR-214对骨形成的抑制作用,为骨质疏松等骨疾病的诊断及治疗提供理论依据。

  • 研究论文
  • 田淼,谭三勤,刘静茹,王晓华,肖红,葛敏
    中国生物化学与分子生物学报. 2017, 33(2): 138-149.
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    急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)是一类造血干细胞的恶性克隆性疾病,目前的诊断方法不利于疾病的早期发现,且诊断结果重复性较差。已有大量研究显示,细胞外microRNA(miRNA或miR)富集在外泌体(exosome)中,且受其表面膜的保护而具有很好的稳定性,是理想的分子标志物。目前,多种实体肿瘤均已检测到肿瘤特异性外泌体miRNA(exosomal miRNA)。然而,在AML患者中未见此外泌体miRNA报道。本研究探讨急性髓系白血病血浆外泌体miRNA表达谱差异及新miRNA序列。采用solexa高通量测序技术对7例AML患者(AML组)及7例健康对照者(对照组)血浆外泌体miRNAs进行测序,利用Mireap预测软件进行新miRNAs分析,通过edger差异分析软件筛选组间差异miRNA,获得211个已知的差异表达miRNAs以及2个新miRNAs,选择4个差异表达的miRNAs:miR-155-5p、miR-335-5p、miR-451a及xxx-m00385p(新miRNA),在两组(各23例)的血浆外泌体样本中,进行实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证,验证结果与测序结果一致。对差异表达的外泌体miRNA进行靶基因预测及其GO(Gene Ontology)和信号通路富集分析,发现靶基因聚集的生物学功能多数参与生物进展过程的调控。靶基因主要富集在FoxO、MAPK、Hippo信号通路以及HTLV-I感染等。结果显示,AML患者与健康对照者的血浆外泌体miRNA存在着差异性表达。差异性表达的miRNA特异性很高,对进一步阐明AML白血病发生与发展的分子机制、研发新的无创诊断方法、新的诊断标记物和有效治疗AML的方法具有十分重要和深远的意义。
  • 吕梦欣,陈俊霞
    中国生物化学与分子生物学报. 2017, 33(2): 150-159. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2017.02.08
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    miR-130家族在癌的进展中发挥作用;然而,其家族成员在膀胱癌中的作用尚罕见报告。本研究证明,抑制miR-130家族成员miR-130b-3p表达促进PTEN表达,诱导细胞凋亡,抑制膀胱癌细胞增殖。首先,我们采用微阵列对来自膀胱癌患者的4对膀胱癌和癌旁组织进行了miRNA和mRNA组学分析,发现miR-130b-3p和miR-106b-3p在膀胱癌组织高表达,而miR-99a-3p、miR-199a-5p和miR-145-3p低表达。RT-qPCR检测30 对膀胱癌组织5种miRNA的表达与微阵列中的表达状况一致。此外,我们在mRNA组学分析中还发现,miR-130b-3p 在膀胱癌组织的高表达与PTEN 表达呈负相关。为此,在后续研究中集中探索了miR-130b-3p在膀胱癌中的作用及其作用机制。生物信息学及荧光素酶报告结果证明,miR-130b-3p 可直接结合PTEN的3′-UTR,靶向抑制PTEN的表达。转染结合CCK-8、EDU、流式分析、划痕及Transwell 小室实验显示,转染miR-130b-3p 模拟物可明显促进膀胱癌T24细胞的增殖、迁移及侵袭能力;相反,转染miR-130b-3p 抑制物可明显诱导T24细胞凋亡。鬼笔环肽染色揭示,转染miR-130b-3p 模拟物可促进细胞骨架形成,而转染miR-130b-3p抑制物抑制细胞骨架形成。Western 印迹证明,转染miR-130b-3p可下调PTEN在T24细胞的表达,上调p-PI3K、p-AKT、p-FAK 和整合素β1 的表达;而转染miR-130b-3p抑制物上调PTEN的表达,下调p-PI3K、p-AKT、p-FAK 和整合素β1 的表达。上述结果提示,miR-130b-3p通过抑制PTEN表达,激活PI3K-AKT及整合素β1/ FAK 信号通路,在膀胱癌中发挥癌基因样作用;相反,抑制miR-130b-3p可上调PTEN表达,抑制PI3K-AKT及整合素β1/ FAK 信号通路的激活,诱导凋亡,抑制膀胱癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力。我们的结果还提示,miR-130b-3p作为可能的临床标志物,对膀胱癌的诊断、靶向治疗具有潜在的应用价值。

  • 王静,杨猛,陈曦,沈敏敏,戚雅丹
    中国生物化学与分子生物学报. 2017, 33(2): 160-168. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2017.02.09
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    新型双核铂(Ⅱ)配合物{[cis-Pt(NH3)2Cl]2L}(NO3)2(L=4,4′-methylenedianiline)对多种肿瘤细胞有一定的抑制作用,但作用机制不明。本研究以顺铂为对照,探讨了该双核铂(Ⅱ)配合物对MCF-7细胞增殖抑制、细胞周期、细胞凋亡及凋亡相关因子p53、P-p53(ser15)、p21、Bcl-2、Bak、Cleaved- caspase-3、cPARP(cleavage of poly(ADP-ribose)polymerase)的影响。MTT法检测配合物或顺铂在不同浓度或不同作用时间后对MCF-7增殖的影响,其中作用48 h后配合物对MCF-7的IC50为1.59 μmol/L,顺铂为7.95 μmol/L。原位移植瘤实验显示,配合物组肿瘤抑制率为54.1%,高于顺铂组(36.2%)。同等条件下,配合物处理的MCF-7细胞,经Hoechst33342染色后出现明显细胞体积缩小和染色质固缩现象。流式细胞检测技术分析显示,经该配合物处理后,大部分MCF-7细胞停滞在S期,并出现了细胞膜外表面的磷脂酰丝氨酸外翻与线粒体内膜急剧下降等典型的细胞凋亡现象。Western 印迹结果显示,随着配合物浓度增加,Cleaved-caspase-3、p53、P-p53(ser15)、cPARP、Bak蛋白表达增强,而p21、Bcl-2表达水平下调。上述结果表明,该配合物可能通过p53-Bak途径诱导DNA损伤,进而导致MCF-7细胞发生凋亡。
  • 徐洁虹,熬欢,洪嘉琪,周家扬,翁依佳,章鉴东,朱佳
    中国生物化学与分子生物学报. 2017, 33(2): 169-175. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2017.02.10
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    小胶质细胞是中枢神经系统中重要免疫细胞,也是炎症反应中的主要效应细胞。芍药苷被证实能有效抑制炎症反应,在调节免疫方面具有巨大药用价值。本文旨在阐明BV2细胞炎症反应中芍药苷对细胞炎症及吞噬的抑制作用,并探索其中潜在机制。体外实验利用脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导BV2细胞发生炎症反应,芍药苷能有效抑制BV2细胞TNF-α和NO的产生以及BV2细胞异常增加的吞噬功能,并且在此过程中IL-10-STAT3信号通路被激活;芍药苷的抑制作用在我们使用STAT3抑制剂JSI-124后显著降低,TNF-α和NO的表达量增加、BV2细胞的吞噬功能增强。上述结果表明,芍药苷能有效抑制BV2细胞炎症作用及吞噬作用,这一过程中依赖IL-10-STAT3信号通路的激活。这将加深我们对芍药苷抑制小胶质细胞炎症作用机制的认识。
  • 严贝芬,郑月茂,吴海波
    中国生物化学与分子生物学报. 2017, 33(2): 176-183. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2017.02.11
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    microRNAs(miRNAs)是一类在真核生物中广泛存在的长度约为20~22个核苷酸的单链非编码小RNA,通过与其靶基因mRNA的3′非翻译区(3′UTR)结合发挥转录后抑制作用,参与调节细胞生长增殖、细胞代谢、细胞凋亡以及肿瘤的发生发展等过程。为研究microRNA-424-5p(miR-424-5p)在肺癌细胞中的作用及机理,利用lipo2000转染试剂将miR-424-5p mimics转染入人的非小细胞型肺癌细胞(NSCLC)A549中,流式细胞术检测A549细胞的周期变化及凋亡情况,发现细胞生长阻滞于G1/G0期且凋亡率显著上升。利用克隆形成实验和CCK-8法分别检测,发现miR-424-5p导致A549细胞增殖能力及活力降低。用在线数据库预测出抗凋亡基因BCL-2可能是miR-424-5p的靶基因,随后扩增BCL-2 mRNA 的3′UTR,采用双荧光素酶报告实验及Western印迹检测证明BCL-2确为miR-424-5p的靶基因。构建BCL-2的真核表达载体pCMV-HA-BCL-2,与空载分别转染A549细胞后发现过表达BCL-2可抵消miR-424-5p引起的细胞周期阻滞及细胞凋亡。以上结果提示,miR-424-5p可以通过下调BCL-2的表达来抑制肺癌细胞增殖。
  • 闫静,石文鑫,王美,申泉,柴宝峰
    中国生物化学与分子生物学报. 2017, 33(2): 184-189. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2017.02.12
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    真核生物蛋白质翻译终止过程中,第一类肽链释放因子(eukaryotic polypeptide release factor, eRF1)利用其N端结构域识别终止密码子。eRF1的N结构域中的GTS、NIKS和YxCxxxF模体对于终止密码子的识别发挥重要作用。但至目前为止,eRF1识别终止密码子的机制,尤其是对于终止密码子的选择性识别机制仍不清楚。我们构建了四膜虫(Tetrahymena thermophilia)eRF1的N端结构域与酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)或裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)eRF1的M和C结构域组成的杂合eRF1,即Tt/Sc eRF1 和Tt/Sp eRF1。双荧光素酶检测结果证实,两种杂合eRF1在细胞中识别终止密码子的活性具有显著差异。Tt/Sc eRF1仅识别UGA密码子,与四膜虫eRF1一致,具有密码子识别特异性;而Tt/Sp eRF1可以识别3个终止密码子,无密码子识别特异性。为解释这一现象,将Sp eRF1的C结构域中的1个关键的小结构域中的氨基酸进行突变,与Sc eRF1相应位点的氨基酸一致。分析结果显示,突变体Tt/Sp eRF1识别密码子UAA和UAG的性质发生显著变化,说明第一类肽链释放因子的C端结构域参与了终止密码子的识别过程。这提示,四膜虫eRF1识别终止密码子的特异性可能依赖于eRF1分子内的结构域间相互作用。本研究结果为揭示肽链释放因子识别终止密码子的分子机制提供了数据支持。

  • 吴萍,许厚强,赵佳福,刘忠伟,段志强,陈福,谌颖莲
    中国生物化学与分子生物学报. 2017, 33(2): 190-197. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2017.02.13
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    丝裂霉素C是一种广谱抗肿瘤抗生素,对多种癌症有抗癌作用,其作用原理可使细胞的DNA发生链间交联,引起DNA双链断裂,阻碍DNA的复制,从而抑制肿瘤细胞分裂。临床上主要用于胃癌、肠癌、肝癌及胰腺癌等消化道癌方面的治疗。本文研究丝裂霉素C对转染人BLM解旋酶基因(shRNA载体)前后前列腺癌PC3细胞活性的影响。使用前期成功构建的干扰载体转染PC3细胞,在转染48 h后加药,通过荧光定量PCR、MTT法、Transwell小室实验、细胞划痕实验、流式细胞术,分别检测加药12、24、36 h BLM基因的表达量、PC3细胞增殖能力、侵袭能力、迁移能力及凋亡情况的变化。结果显示,敲减BLM基因表达后的PC3细胞相对于正常PC3细胞其增殖能力、侵袭能力和迁移能力能显著被丝裂霉素C抑制,且丝裂霉素C能显著促进其细胞的凋亡,说明BLM基因低表达的前列腺癌细胞对丝裂霉素C更敏感。研究结果为丝裂霉素C在前列腺癌的临床治疗上奠定了理论基础。
  • 赵兵令,王海东,陈天直,于秀菊,杨玉静,许灿,胡帅鹏,聂瑞强,董常生
    中国生物化学与分子生物学报. 2017, 33(2): 198-206. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2017.02.14
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    小眼畸形转录因子(MITF)不仅是黑色素细胞发育、增殖和存活的必要调节因子,而且对调节相关酶和黑素体蛋白表达来确保黑色素产生具有至关重要的作用。MITF下游色素相关基因在小鼠毛囊生长周期中的表达及相关性仍有待研究。HE染色结果表明不同毛囊时期的小鼠毛囊呈现典型的组织形态学结构;免疫组织化学显示,MITF、GPNMB、OA1、TYR、TYRP2在不同毛囊生长周期中的毛基质及内外毛根鞘均有不同程度的阳性表达。黑色素测定结果表明,在毛囊生长初期和中期,碱性可溶性总黑色素(ASM)、真黑素(EM)以及褐黑素(PM)相对含量高于毛囊生长末期。蛋白免疫印迹结果表明,MITF、GPNMB、OA1、TYR、TYRP2在毛囊生长初期和中期蛋白质相对水平明显高于毛囊生长末期。实时荧光定量PCR结果表明,
    MITF、GPNMB、OA1、TYR、TYRP2、PMEL在毛囊生长初期和中期,mRNA相对表达量显著高于毛囊生长末期。在不同毛囊生长周期小鼠皮肤的MITF下游色素相关基因表达存在显著差异,表明上述因子在维持黑色素细胞色素生成是不可或缺的因素。