中国生物化学与分子生物学报

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张付闯，汤其群

中国生物化学与分子生物学报. 2017, 33(3): 207-213. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2017.03.01

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青蒿素类化合物是治疗疟疾的首选药物，具有高效、速效、低毒和安全的特点。近三十年来，大量研究结果证明青蒿素类化合物具有抗炎和免疫调节功能；这些研究主要集中于自身免疫性疾病，如类风湿性关节炎、全身性红斑狼疮、哮喘病和过敏反应等。最新研究表明，青蒿素类化合物可通过促进白色脂肪棕色化和增强棕色脂肪功能，起到预防肥胖的作用。作为肥胖过程中免疫细胞和炎症状况变化显著的脂肪组织，青蒿素类化合物是否参与其中的免疫炎症调节以及在该过程中发挥的潜在作用有待进一步实验的验证。本文对已有的青蒿素类化合物在抗炎和免疫调节方面的报道进行总结，并对青蒿素类化合物在改善肥胖诱导代谢性炎症方面的潜在应用进行展望。

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病原菌非编码sRNA的功能及研究新方法

李娜, 张智, 王岱

中国生物化学与分子生物学报. 2017, 33(3): 214-219. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2017.03.02

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细菌中的非编码小RNA（small RNA, sRNA）作为一种靶向调控分子在细胞生理代谢过程中具有重要作用。sRNA作用于特定靶标,调控基因的表达。大肠杆菌大约有100种sRNA，其中1/3 sRNA需要伴侣蛋白Hfq的介导。病原细菌中sRNA分子如何调控致病基因的表达，目前研究仍处于初级阶段。本文将从生物膜形成、细菌耐药性以及对宿主的影响等方面，结合新颖的sRNA的研究方法，综述sRNA在调控代谢网络及控制病原菌致病性方面的作用。

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植物过氧化物酶体在活性氧信号网络中的作用

崔慧萍, 周薇, 郭长虹

中国生物化学与分子生物学报. 2017, 33(3): 220-226. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2017.03.03

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过氧化物酶体是高度动态、代谢活跃的细胞器，主要参与脂肪酸等脂质的代谢及产生和清除不同的活性氧(reactive oxygen species, ROS)。ROS是细胞有氧代谢的副产物。当胁迫长期作用于植物，过量的ROS会引起氧胁迫，损害细胞结构和功能的完整性，导致细胞代谢减缓，活性降低，甚至死亡；但低浓度的ROS则作为分子信号，感应细胞ROS/氧化还原变化，从而触发由环境因素导致的过氧化物酶体动力学以及依赖ROS信号网络改变而产生快速、特异性的应答。ROS也可以通过直接或间接调节细胞生长来控制植物的发育，是植物发育的重要调节剂。此外，过氧化物酶体的动态平衡由ROS、过氧化物酶体蛋白酶及自噬过程调节，对于维持细胞的氧化还原平衡至关重要。本文就过氧化物酶体中ROS的产生和抗氧化剂的调控机制进行综述，以期为过氧化物酶体如何感知环境变化，以及在细胞应答中，ROS作为重要信号分子的研究提供参考。

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揭示蛋白激酶CK2生物学功能——亚基敲除/敲减

谢松青, 郑慧玲, 刘新光

中国生物化学与分子生物学报. 2017, 33(3): 227-233. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2017.03.04

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蛋白激酶CK2是一种真核细胞中普遍存在的信使非依赖性丝/苏氨酸蛋白激酶，可催化细胞内多种蛋白质的磷酸化，由2个催化亚基CK2α或α′以及2个调节亚基CK2β组成的异源四聚体结构。为深入了解CK2的结构与功能，通过运用同源重组敲除、条件性敲除及RNAi引起的基因敲减技术分别对其3个亚基进行敲除与抑制，发现在CK2亚基敲除与抑制后，可对个体生殖、胚胎发育、肿瘤、代谢以及衰老造成重要的影响，说明CK2各亚基具有重要的生物学功能。本文就敲除与敲减蛋白激酶CK2任一亚基后其功能变化的进展作一综述。

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SKA2及其相关的miRNA在肿瘤发生发展中的作用

任舟辉, 杨峂, 王萍

中国生物化学与分子生物学报. 2017, 33(3): 234-241. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2017.03.05

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SKA2 (spindle and kinetochore associated 2) 是参与维持有丝分裂中期赤道板的稳定和适时关闭纺锤体检测点的重要蛋白。研究发现，SKA2不仅调控细胞周期的进程影响细胞增殖，还能通过其他分子机制参于肿瘤的发生。微小RNA (microRNA, miRNA) 作为原癌基因或抑癌基因影响肿瘤细胞的增殖和迁移。新近研究显示，SKA2在其内含子区域miRNA的调节下，在一些肿瘤组织和细胞中异常高表达。由此可见，SKA2和miRNA之间存在密切联系。本文结合目前的研究成果，对SKA2及其相关的miRNA在肿瘤发生发展中的作用及其分子机制作一综述。

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胰岛素增强子结合蛋白-1（ISL1）与肿瘤的发生与发展

石琼, 王卫平

中国生物化学与分子生物学报. 2017, 33(3): 242-246. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2017.03.06

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在人类发育过程中，胰岛素增强子结合蛋白-1(ISL1)被认为是一个胚胎性基因。成年后，ISL1只在特定的组织或器官中表达，例如胰腺和大脑。近年来，在多种肿瘤中检测到ISL1的异常表达，不仅在胰腺内分泌肿瘤、神经肿瘤中高表达（与之相应的正常组织也表达ISL1），而且在淋巴瘤、胃癌和膀胱癌等肿瘤组织中呈现表达（其正常组织不表达ISL1）。ISL1的异常表达可能与肿瘤的发生发展及预后相关。本文针对ISL1与肿瘤的相关性以及在肿瘤发生发展中的功能进行综述，为进一步的分子机制研究提供理论依据。

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副溶血弧菌Ⅲ型分泌系统（T3SS）效应蛋白及其对宿主细胞的操控

李楚楚, 李伟燕, 潘建义

中国生物化学与分子生物学报. 2017, 33(3): 247-251. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2017.03.07

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副溶血弧菌是典型的食源性病原菌，也是全球范围内引起肠胃炎的主要病原菌。针筒状的Ⅲ型分泌系统(T3SS)为该菌主要的毒力因子，细菌感染时可将其效应蛋白直接注射至宿主细胞中，通过效应蛋白操纵宿主细胞，介导毒力的发挥。多数临床分离的副溶血弧菌含有2套T3SSs，其中T3SS1分泌的效应蛋白主要通过诱导细胞自噬、变圆和裂解等过程来发挥其细胞毒性，而T3SS2分泌的效应蛋白则主要通过破坏细胞骨架和操控细胞信号传导来发挥肠毒性。本文主要对副溶血弧菌T3SSs的组成和目前已发现的效应蛋白及其对宿主细胞的操控进行介绍。该研究不仅对深入了解该菌的致病机制有重要意义，而且也为宿主细胞信号转导机制研究提供新视角。

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过表达周期蛋白Cyc28影响四膜虫的有性生殖进程

张宇良, 许静, 王伟

中国生物化学与分子生物学报. 2017, 33(3): 252-259. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2017.03.08

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真核生物的细胞周期通过连续的激活和失活特定的周期蛋白/周期蛋白依赖性激酶复合物活性进行调控。嗜热四膜虫含有34种周期蛋白，有性生殖期特异表达的周期蛋白Cyc2和Cyc17在四膜虫小核减数分裂中发挥重要功能。本研究从嗜热四膜虫中鉴定出一种新的周期蛋白CYC28 (TTHERM_00082190)基因，预测编码266个氨基酸。实时荧光定量PCR表明，CYC28在有性生殖时期特异表达，且在4 h表达水平最高。通过同源重组构建获得MTT1启动子调控下的HA-CYC28突变体细胞。免疫荧光定位表明，HA-Cyc28定位在细胞质和凋亡的亲本大核中。分别构建CYC28敲除突变株和RNA干扰细胞株，对CYC28敲减突变体细胞的分析发现，营养生长和有性生殖期突变细胞发育正常。然而，过表达株Cyc28突变体引起原核染色体排列异常，原核不能完成有丝分裂形成配子核，有性生殖进程终止。结果表明，Cyc28参与细胞的有性生殖进程，它的正常表达和降解对原核有丝分裂的完成是必需的。

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内部核糖体进入位点（IRES）调控多种癌细胞系中尾型同源盒转录因子2的翻译

高文青，李琪，陈蕴，朱瑞宇，金坚

中国生物化学与分子生物学报. 2017, 33(3): 260-268. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2017.03.09

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尾型同源盒转录因子2（caudal type homeobox transcription factor 2，CDX2）促进肠癌细胞增殖，并具有致瘤的潜能。然而，对于CDX2翻译水平的调控机制研究甚少。本研究基于转染及报告酶活性分析结果，首次证明CDX2 5′非翻译区（5′ untranslated region, 5′-UTR）存在内部核糖体进入位点（internal ribosome entry site, IRES），并通过IRES在HEK293细胞以及肝癌、肠癌和卵巢癌等肿瘤细胞株中介导翻译起始。IRES介导的翻译机制与经典的帽依赖翻译途径（capdependent translation）不同，在一些IRES反式作用因子（IRES trans-acting factors, ITAFs）的作用下，不需要帽状结构，IRES可以直接招募核糖体小亚基，起始翻译。同时，肿瘤细胞内IRES介导的翻译方式可能是引起蛋白质异常表达的原因之一。通过Western印迹检测CDX2在4种肿瘤细胞系中的表达，发现CDX2的IRES活性与其在肿瘤细胞中蛋白质表达量正相关，其活性在耐药型卵巢肿瘤细胞株中最高。此外，CDX2 IRES元件的5′端截短及报告酶活性分析证明，CDX2 5′-UTR的活性中心位于68~147碱基之间，而位于5′末端的67个碱基形成一个远端茎环，抑制全长IRES的活性。定点突变68~147活性区域的实验结果揭示，3个茎环结构域（68GCCGGC73, 88GCCAG92和114CUCUG118）是IRES元件中不可或缺的部分。上述结果证明，CDX2 5′-UTR具有IRES活性，其活性依赖于二级茎环结构。因此，可以针对特殊的茎环结构域进行研究，使之成为肿瘤药物作用靶点。

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新的蒽醌类衍生物1-硝基-2-酰基蒽醌-苯丙氨酸通过抑制NF-κB/p65信号通路降低乳腺癌MCF-7细胞的迁移能力

李玉英, 牛敏, 张立伟, 王转花

中国生物化学与分子生物学报. 2017, 33(3): 269-276. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2017.03.10

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肿瘤细胞的侵袭和转移与大多数癌症患者的死亡率密切相关。了解肿瘤细胞的迁移机制可为阻断肿瘤细胞的转移提供一个关键的策略。蒽醌衍生物具有一定的抗肿瘤作用，我们结合抗肿瘤药物的作用机制以及蒽醌类衍生物的构效关系，设计合成了一类新的酰胺蒽醌衍生物1-硝基-2-酰基蒽醌-苯丙氨酸（简称C7），发现其具有很好的抗肿瘤活性。为了探究蒽醌类衍生物C7对人乳腺癌MCF-7细胞迁移的作用及其机制，本文首先采用MTT比色法检测蒽醌类衍生物C7对人乳腺癌细胞MCF-7生长活力的影响，结果证明较高浓度（60～100 μg/mL）的蒽醌类衍生物C7对乳腺癌MCF-7细胞的增殖具有明显的抑制作用。其次，采用细胞划痕实验检测C7对MCF-7细胞迁移的影响，发现较低浓度（20～40 μg/mL）的蒽醌类衍生物C7可以显著降低MCF-7细胞的迁移率。为进一步探究C7抑制MCF-7细胞迁移的分子机制，通过免疫荧光技术检测NF-κB/p65蛋白的核转位情况；同时利用qRT-PCR及Western 印迹实验检测C7对MCF-7细胞中NF-κB/p65通路及迁移相关基因和蛋白质表达的影响。结果表明C7可以下调细胞质中IκBα的磷酸化，降低NF-κB/p65蛋白的核转位，减小MMP-2和MMP-9蛋白的表达。因此，C7可能是通过抑制NF-κB/p65信号通路的活化，抑制MMP-2和MMP-9蛋白的表达，进而抑制MCF-7细胞的迁移。

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全球华人生物学家大会暨第十六届美洲华人生物科学学会学术研讨会

中国生物化学与分子生物学报. 2017, 33(3): 277-277.

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日本七鳃鳗钙调蛋白分子克隆、组织定位及功能分析

张撼, 董彦娇, 李长炙, 逄越, 李庆伟

中国生物化学与分子生物学报. 2017, 33(3): 278-285. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2017.03.11

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钙调蛋白（calmodulin，CaM）是高度保守的钙离子结合蛋白质，可形成Ca ²⁺-CaM复合体，从而调节细胞代谢以及靶酶的功能。日本七鳃鳗（Lampetra japonica）作为原始的无颌类脊椎动物，对研究脊椎动物分子起源进化及器官发育分化具有重要的研究价值。通过提取日本七鳃鳗髓组织总RNA，利用RT-PCR方法获得日本七鳃鳗CaM（简称Lj-CaM）基因并进行生物信息学分析。将Lj-CaM基因分别构建到原核表达载体pColdⅠ和真核表达载体pEGFP-N1中，利用亲和层析技术纯化得到Lj-CaM蛋白。圆二色谱分析结果表明，Lj-CaM属于典型的α-螺旋结构型蛋白质。免疫印迹和免疫组化结果表明，CaM主要存在于日本七鳃鳗的肠、鳃、髓、肾组织中，在心和肝组织中几乎不表达。细胞免疫荧光结果显示，CaM定位于细胞核中。qPCR和免疫印迹方法检测发现，当293T细胞中Lj-CaM过表达时，对下游靶基因CaMKⅡ作用不明显，但促进PLA2G2A表达。本研究报道了日本七鳃鳗CaM结构、细胞组织定位分布以及基因调控研究，对其结构、分子起源与进化、分子调控及功能方面的研究奠定了基础。

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GST pull-down联合质谱筛选（肌）营养不良短小蛋白结合蛋白1在小鼠睾丸组织中的相互作用蛋白质

张盼盼, 闫慧, 袁业锋, 冯雅琴

中国生物化学与分子生物学报. 2017, 33(3): 286-293. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2017.03.12

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（肌）营养不良短小蛋白结合蛋白1（dystrobrevin binding protein 1，dysbindin-1）是溶酶体相关细胞器生物发生复合体-1(biogenesis of lysosomerelated organelles complex 1, BLOC-1)的1个亚基，在多种组织细胞中广泛表达；然而，其在睾丸组织中的作用至今尚不明确。为寻找（肌）营养不良短小蛋白结合蛋白1在睾丸组织中的相互作用蛋白质，以进一步研究（肌）营养不良短小蛋白结合蛋白1在睾丸中的作用，本研究首先在Rosetta(DE3)菌种中表达可溶性GST-dysbindin-1融合蛋白，经谷胱甘肽琼脂糖珠亲和纯化后，与小鼠的睾丸组织蛋白质孵育进行GST pull-down实验，并通过液相色谱串联质谱（LC MS/MS）分析筛选（肌）营养不良短小蛋白结合蛋白1在睾丸组织中的相互作用蛋白质。利用BioGPS数据库聚类在睾丸组织中高表达和特异性表达的互作蛋白质，运用DAVID6.8在线分析工具从细胞组分、分子功能、生物学过程和KEGG通路等方面对筛选出的互作蛋白质进行GO（gene ontology）富集分析。本实验共筛选出108个（肌）营养不良短小蛋白结合蛋白1在睾丸组织中的潜在互作蛋白质，其中98个为尚未报道的（肌）营养不良短小蛋白结合蛋白1相互作用蛋白质，7个为睾丸高表达蛋白质，5个为睾丸特异性表达的蛋白质。这些候选蛋白质主要分布在细胞质、细胞核、细胞膜、细胞外泌体等细胞组分中，通过与蛋白质、核酸等分子结合参与蛋白质翻译和转运、囊泡运输及凋亡等生物学过程以及氨基酸生物合成、溶酶体及蛋白酶体等生物学通路。我们推测，在睾丸组织中（肌）营养不良短小蛋白结合蛋白1可能通过与多种蛋白质相互作用参与精子的发生和受精等过程。

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水稻盐胁迫相关内含子microRNA的表达及其生物发生机制

朱淑华, 王庆伟, 姚民, 张士彦, 唐琳

中国生物化学与分子生物学报. 2017, 33(3): 294-302. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2017.03.13

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内含子microRNA是一类位于编码基因内含子区域的非编码小RNA。目前，动物内含子microRNA研究报道较多，而关于植物体内含子microRNA的功能及其生物发生机制报道较少。本研究通过高通量测序技术，结合生物信息学方法，发现在盐胁迫条件下水稻幼苗中共85个内含子microRNAs表达，其中差异表达的有24个。预测到的51个靶基因的功能分析，主要涉及抗氧化途径、植物激素信号转导途径及功能基因表达调控途径。此外，根据宿主基因的表达情况推测，共30个内含子microRNAs具有独立表达的功能。通过分析内含子microRNA前体DNA片段上游1 kb序列中的启动子核心元件，初步验证其具有独立表达的能力。因此，推测水稻幼苗在盐胁迫条件下，部分内含子microRNA独立于宿主基因表达，并参与水稻盐胁迫下的自我防御机制。

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人KRT2促进体外培养的羊驼皮肤黑色素细胞的黑色素生成

崔玉琮, 耿建军, 耿庆玲, 丁增峰, 董常生

中国生物化学与分子生物学报. 2017, 33(3): 303-310. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2017.03.14

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基因表达谱显示，绵羊角蛋白2（keratin2, Krt2）的mRNA在不同毛色皮肤的表达不同，暗示Krt2 基因可能对皮肤黑色素生成有一定的影响。为探索角蛋白2对体外培养的羊驼皮肤黑色素细胞黑色素生成的影响，首先采用PCR扩增产物测序，结合DNAMAN 软件比对分析发现，羊驼Krt2 编码序列（cDNA）与NCBI公布的人KRT2高度同源（91%）；将人KRT2添加于培养的羊驼皮肤黑色素细胞，观察人KRT2对羊驼皮肤黑色素细胞黑色素的生成作用。免疫组织化学显示，外源性的人KRT2处理羊驼皮肤黑色素细胞72 h后，黑色素细胞的细胞质中Krt2表达增强。实时定量PCR及Western 印迹实验揭示，与胎牛血清清蛋白处理的羊驼皮肤黑色素细胞比较，1 ng/mL、10 ng/mL和100 ng/mL人KTR2处理的羊驼皮肤黑色素细胞酪氨酸酶（Tyr）、酪氨酸相关蛋白-1（Tyrp1）、小眼畸形相关转录因子（Mitf）基因表达明显上调（P <0.05）；尤其在添加10 ng/mL KTR2的细胞中，3个基因的mRNA相对表达水平升高尤其显著，分别是对照细胞的4倍、10倍和12.9倍（P<0.01），蛋白质相对表达水平分别是对照细胞的2倍、2.1倍和1.7倍（P<0.01）。分光光度法测量A490结果证明，1 ng/mL、10 ng/mL和100 ng/mL人KTR2处理的羊驼皮肤黑色素细胞产生的黑色素含量分别是对照细胞的1.3倍（P <0.05）、1.8倍（P <0.01）和1.5倍（P <0.05）。上述结果说明，人KTR2处理可通过刺激羊驼皮肤黑色素细胞黑色素合成相关信号通路，促进黑色素的合成。

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用Cre/LoxP和CRISPR基因工程技术构建猪肌肉生长抑制素双等位基因敲除细胞系

綦世金, 毕延震, 刘西梅, 华文君, 郑新民, 李奎, 唐中林, 华再东, 陈彬

中国生物化学与分子生物学报. 2017, 33(3): 311-318. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2017.03.15

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肌肉生长抑制素 (myostatin，Mstn)基因失活可引起哺乳动物的肌肉增生，但其调控机制尚不清楚，且缺乏可靠的试验材料验证Mstn相关分子通路的变化。本研究所用PK3108细胞系是在野生型PK15细胞系的基础上成功靶向敲除一条等位基因，在其靶位点敲入标记基因，敲除了204 bp的外显子3序列， LoxP锚定在其标记基因两侧。利用Cre/LoxP重组酶删除系统删除插入PK3108Mstn靶位点的标记，借助流式细胞仪和荧光蛋白甄别得到无标记的过渡型细胞系PK3108-2。将Cas9/sgRNA表达载体和供体DNA共转染PK3108-2，借助G418抗性筛选和倒置荧光显微镜挑选出仅带阳性标记的克隆L18，对其基因组进行PCR产物凝胶电泳与PCR产物测序，证明克隆L18在预设位点发生同源重组；对其蛋白质进行Western 印迹实验表明，Mstn被成功地敲除失活。综上结果证明，本研究实现了双等位基因的精准敲除，构建了Mstn双敲除梯度回复表达细胞系。本研究为揭示Mstn的作用机制提供理想的实验材料，也为双等位基因的敲除提供了可借鉴的技术路线。

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