中国生物化学与分子生物学报

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张睿，陈亚兰，屠俊

中国生物化学与分子生物学报. 2019, 35(3): 229-239. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2019.03.01

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泛素折叠修饰因子1（ubiquitin-fold modifier 1, UFM1）是类泛素蛋白（ubiquitin-like modifier, UBL）家族的一员，存在于几乎所有的真核细胞中。UFM1对底物的修饰过程与泛素相似，即依次通过UBA5、UFC1和UFL1催化，共价接合在底物的赖氨酸残基上。而UFSP则负责切割UFM1的C端使之成熟，以及去除底物的UFM1修饰。UFM化修饰参与了内质网应激介导的细胞凋亡过程，对其具体作用机制的阐明需要鉴定到UFM1的修饰底物，但目前已经鉴定到UFM1的底物很少。大量研究尚聚焦于UFM修饰酶上。通过对UFM修饰酶和少量修饰底物的研究发现，UFM化修饰参与非酒精性肝病、细胞生成障碍性贫血、髋关节发育不良和神经系统疾病等的发生，以及乳腺癌细胞的增殖与转移和寄生虫的生长发育。本文将对UFM化修饰相关酶和修饰底物进行综述，总结UFM化修饰的生物学功能和在疾病发生发展中的作用。

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内质网应激与自噬及其交互作用影响内皮细胞凋亡

徐静尊，鲁敏

中国生物化学与分子生物学报. 2019, 35(3): 240-250. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2019.03.02

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内质网应激是普遍存在于真核细胞中的应激防御机制。在内环境稳态遭到破坏的情况下，未折叠蛋白质反应的3条信号通路，分别通过增强蛋白质折叠能力、减少蛋白质生成和促进内质网相关蛋白质降解等途径缓解细胞内压力。同时，也通过多种分子信号机制调控细胞凋亡。自噬是一种生理性的降解机制。通过形成自噬泡并与溶酶体结合摄取并水解胞内受损细胞器和蛋白质等，清除代谢废物，维持细胞正常功能。自噬缺陷或过度激活均可导致细胞凋亡或非程序性死亡。自噬的程度和细胞内压力水平有关。内质网应激通过未折叠蛋白质反应和Ca2+浓度变化及其相关分子信号调控自噬。自噬又可反馈性调节内质网应激反应，二者相互作用，在内皮细胞凋亡过程中发挥重要作用。未来内质网应激和自噬可作为药物靶点为内皮相关性疾病提供诊疗策略。

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分子模拟指导核酸适配体文库设计

雷云霞，李招发，林俊生

中国生物化学与分子生物学报. 2019, 35(3): 251-255. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2019.03.03

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核酸适配体是利用配体指数富集的系统进化技术（SELEX）从随机文库中筛选获得一段有功能的单链寡核苷酸。但因筛选过程中的文库选择、洗涤次数、分离效率、缓冲液离子含量和pH值等多种因素的影响，迄今所报道的亲和力与特异性都很高的核酸适配体为数不多。初始文库是核酸适配体筛选的源头，作为SELEX技术的根本，其设计是否合理直接影响到筛选的成败和效率。分子模拟能以核酸适配体文库为主体，计算机为主要工具，发展多种结构模拟与分析工具，辅助核酸适配体文库的合理设计。本文综述了现阶段利用分子模拟进行核酸适配体初始文库设计的相关方法，希望能为从源头上提高核酸适配体筛选的成功率提供线索。

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环状RNA在肿瘤中的表达与功能

李可，林进，吴丹

中国生物化学与分子生物学报. 2019, 35(3): 259-266. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2019.03.04

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环状RNA（circular RNA，circRNA）是一类闭合环状的内源RNA分子，广泛存在于不同物种及多种人体细胞中，具有丰富性、稳定性和组织特异性等特点。人体细胞中的circRNA主要可分为外显子circRNA、环状内含子RNA和外显子-内含子circRNA等。与正常组织相比，circRNA在多种肿瘤组织中异常表达，并具有作为微小RNA（microRNA，miRNA）海绵调控miRNA、结合蛋白质、参与翻译等功能。虽然circRNA在肿瘤中异常表达的具体机制尚不明确，但其在食管鳞状细胞癌、胃癌、结直肠癌、肝细胞癌、神经胶质瘤等多种肿瘤发生、发展的分子通路中具有重要作用，并有望成为全新的肿瘤标志物和治疗靶点。circRNA领域的发展日新月异，本文根据最新研究报道，就circRNA的基本特征、异常表达机制、调控肿瘤的机制及其在多种肿瘤中发挥的作用作一综述。

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半椎蛋白的生物学作用及其与人类疾病的关系

李楚文，谢静，孙建勋

中国生物化学与分子生物学报. 2019, 35(3): 267-273. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2019.03.05

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半椎蛋白作为一种细胞外基质蛋白质，在细胞的生长、分化、迁移以及细胞与基底膜的稳定接触中发挥非常重要的作用。线虫、小鼠等多种动物模型的研究发现：该蛋白质参与稳定细胞有丝分裂时出现的分裂沟、促进胞浆的正常分裂，并且是一种细胞黏附体系BLINK的重要组成部分；调控新生小鼠心室心肌成纤维细胞对TGFβ信号的反应。多项研究表明，该蛋白质参与到多种人类疾病的发生发展之中，包括舍格伦综合症、年龄相关性黄斑变性、心血管疾病、肾疾病和胰岛瘤。本文主要就该胞外基质蛋白质的生物学作用，以及与人类疾病关系的相关研究进展进行综述。

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介孔纳米二氧化硅作为药物载体在癌症治疗中的应用

蔡幸美，商雨婷，王澈

中国生物化学与分子生物学报. 2019, 35(3): 274-279. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2019.03.06

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介孔纳米二氧化硅作为抗肿瘤药物载体，在癌症治疗上的应用越来越受到关注。介孔纳米二氧化硅不仅可实现药物的有效递送，而且可显著提高药物的生物利用度。功能化介孔纳米二氧化硅还能提高药物对肿瘤细胞的靶向性，实现药物的特异性按需释放。该新型纳米载体在癌症治疗中具有非常广阔的应用前景。本文对介孔纳米二氧化硅作为药物载体在多种癌症治疗中的应用，以及不同表面修饰物对药物载体递送的影响和优势加以综述，并对功能化介孔纳米二氧化硅载体对提高药物抗癌活性和靶向性的积极作用提出了展望。

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p53调控骨关节炎软骨细胞凋亡

周绪昌，邹军，吴伟

中国生物化学与分子生物学报. 2019, 35(3): 280-285. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2019.03.07

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肿瘤抑制蛋白p53是一种可以有效调节哺乳动物细胞生长的核磷酸化蛋白质。p53表达增加能够激活一系列细胞基因，通过抑制多个细胞周期蛋白依赖性激酶导致细胞周期停滞并凋亡。有研究表明，骨关节炎(osteoarthritis，OA)软骨细胞中，p53的表达高于正常软骨细胞，通过下调p53表达能够减少软骨细胞凋亡，进而预防和缓解骨关节炎病变，这可能与线粒体凋亡途径密切相关，但是具体机制尚不明确。本文通过综述近年来p53调控骨关节炎软骨细胞凋亡的文献资料，为骨关节炎机制和治疗有关研究提供理论基础。

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嗜热四膜虫胱硫醚γ-裂解酶Cgl1的表达、定位及功能分析

韩挺，许静，王伟

中国生物化学与分子生物学报. 2019, 35(3): 286-295. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2019.03.08

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含硫氨基酸在不同的生物体中具有重要调节功能，转硫途径相关酶促进半胱氨酸的生成和硫化氢产生。本研究从嗜热四膜虫中鉴定一种胱硫醚γ-裂解酶（cystathionine γ-lyase 1，CGL1，TTHERM_00052400）基因。CGL1在营养生长期高水平表达，而在饥饿阶段和有性生殖期，维持在较低的表达水平。通过密码子优化，人工合成CGL1基因，构建重组表达质粒pGEX-CGL1，转化大肠杆菌BL21(DE3)。E.coli/pGEX-CGL1表达重组蛋白质GST-Cgl1，并通过亲和层析获得纯化。GST-Cgl1裂解胱硫醚产生半胱氨酸，也具有裂解半胱氨酸和同型半胱氨酸产生H2S的活性。进一步构建重组质粒pNEO4-3HA-CGL1和pSMC1hpNEO-CGL1，转化四膜虫细胞，获得带有HA标签和干扰CGL1的突变体细胞株。免疫荧光定位表明，HA-Cgl1生长期定位在亲本大核，饥饿期定位在细胞质，有性生殖前期定位在亲本大核，而在后期定位在胞质中。CGL1干扰的突变体细胞株在有性生殖过程中不能形成合子核，发育中的小核异常降解，产生仅有大核的异常单细胞。结果表明，嗜热四膜虫含有进化中保守的胱硫醚γ-裂解酶Cgl1。Cgl1具有产生和裂解半胱氨酸的活性。Cgl1定位在细胞质和细胞核中，参与了有性生殖过程细胞核的发育。

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唇腭裂相关基因IRF6基因沉默促进细胞增殖和迁移并抑制上皮间质转化

赵远锋，文杰，周天鸿，邹奕

中国生物化学与分子生物学报. 2019, 35(3): 296-303. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2019.03.09

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干扰素调节因子6（interferon regulatory factor 6，IRF6）基因突变在单纯型和综合征型唇腭裂中均有报导。然而，其基因突变如何导致了唇腭裂的病理发生目前尚不清楚。本文以培养细胞为模型，研究了IRF6基因沉默对细胞增殖、迁移、凋亡以及上皮间质转化(epithelialmesenchymal transition，EMT)的影响，从而探讨唇腭裂形成的可能的分子病理机制。采用分子克隆技术构建IRF6真核过表达载体；设计合成IRF6基因特异siRNA，成功构建IRF6基因沉默和过表达细胞模型；利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）、免疫印迹法（Western blot）检测转染siRNAIRF6 质粒48 h时, 发现IRF6的 mRNA和蛋白质表达均降低2倍；CCK8法检测转染siRNA-IRF6后，对细胞增殖能力提高1.98倍；划痕法观察转染siRNA-IRF6 质粒72 h后检测细胞的迁移能力，比对照组增强2.36倍；利用Western 印迹、qRT-PCR检测EMT标志性分子E-钙黏着蛋白(E-cadherin)，发现过表达IRF6后EMT有显著降低。与对照相比，E-钙黏着蛋白表达下调3.57倍；流式细胞技术检测IRF6时未发现对细胞凋亡有影响。在体外培养细胞模型中，IRF6基因沉默显著促进了细胞的增殖和迁移，抑制EMT发生。提示IRF6这一唇腭裂相关基因有可能通过影响上述细胞事件，而导致唇腭裂的病理发生。

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特异性蛋白1(SP1)上调FOXP4-AS1促进结直肠癌细胞增殖

宋慧胜，邱惠思，吴华振，王馨，汤锐明，潘辉林，李志英，冯正富

中国生物化学与分子生物学报. 2019, 35(3): 304-309. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2019.03.10

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大量的证据表明，长链非编码RNAs (long non-coding RNAs)在结直肠癌发生发展中发挥重要作用。有迹象表明，lncRNA FOXP4-AS1推动结直肠癌的进程。本文通过数据库信息分析发现，FOXP4-AS1在结直肠癌中高表达且与患者较差的预后正相关。实时荧光定量PCR方法也证实，FOXP4-AS1在结直肠癌细胞和组织中的表达量均高于正常细胞和组织。其中，FOXP4-AS1在结肠癌细胞LOVO中表达量最高，是正常结直肠细胞的13倍。生物信息学预测结合双荧光素酶报告基因实验和染色质沉淀研究结果表明，特异性蛋白1（specificity protein 1，SP1）可直接结合在FOXP4-AS1启动子上，上调其活性。过表达FOXP4-AS1，可下调p16和p18表达，同时上调CDK4、CDK6和细胞周期蛋白 D1表达，最终促进结直肠癌细胞增殖。相反，敲低FOXP4-AS1将上调p16和p18表达，抑制CDK4、CDK6和细胞周期蛋白 D1，获得相反的结果。总之，特异性蛋白1(SP1)上调FOXP4-AS1，促进结直肠癌细胞增殖。

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LncRNA AC006449.2抑制卵巢癌细胞增殖

张晓君

中国生物化学与分子生物学报. 2019, 35(3): 310-315. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2019.03.11

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长链非编码RNAs（long non-coding RNAs, lncRNAs）是一类无蛋白质编码功能的RNAs。多项研究表明，lncRNAs在肿瘤的发生发展中发挥重要的作用。GEPIA数据库结合qRT-PCR结果提示，lncRNA AC006449.2在卵巢癌组织中的表达量显著低于正常组织，且其在卵巢癌细胞中的水平也低于正常卵巢上皮细胞。进一步分析发现，lncRNA AC006449.2的表达量与卵巢癌患者较差的预后负相关，与瘤体大小和远端转移密切相关，而与卵巢癌患者年龄、淋巴结转移及TNM分期无关。细胞功能研究发现，上调AC006449.2，卵巢癌细胞的增殖和平板克隆能力降低；而下调AC006449.2之后，该细胞的增殖和平板克隆能力显著增加。深入的机制研究发现，AC006449.2可上调细胞周期相关蛋白p21和p27的表达量，上调促凋亡蛋白Bax的表达，而下调抗凋亡蛋白Bcl2的表达量，最终抑制卵巢癌细胞的增殖。上述研究结果推测，lncRNA AC006449.2在卵巢癌细胞中可能发挥抑癌因子的作用。

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哈尔滨和湛江雄性褐家鼠Gsk3β差异甲基化区域DNA序列多态性分析与调控功能鉴定

周钰芳，李夕萱，田林，宋铭晶，马晓慧，王大伟，李宁，宋英，刘晓辉

中国生物化学与分子生物学报. 2019, 35(3): 316-323. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2019.03.12

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糖原合成酶激酶-3β（glycogen synthase kinase3β, Gsk3β）基因能够参与多条细胞周期信号传导通路，从而通过调控细胞分裂过程，影响组织与器官的发育。本实验室前期研究发现，与湛江褐家鼠种群相比，哈尔滨褐家鼠种群在秋冬季存在睾丸发育受抑制的现象，并通过基因组与甲基化组联合分析，在Gsk3β基因内含子区域筛选到1个差异甲基化区域（differentially methylated region, DMR）。为分析该DMR 的DNA序列多态性及其在Gsk3β基因表达调控中的可能作用，本研究选取了哈尔滨（n=52）和湛江（n=39）共91个性成熟褐家鼠睾丸样品。采用PCR测序方法在群体水平上分析了该DMR的DNA序列多态性，在2个褐家鼠亚种的分化特征，并选取2个群体中具有代表性的单倍型，通过荧光素酶基因报告系统在293T细胞中检测该DMR不同单倍型的调控活性。结果表明，该DMR存在2个SNP位点，共组成3个单倍型、6个基因型。卡方检验表明，其频率在2个群体间发生显著分化（单倍型，P=1.13E-29；基因型，P=1.15E-14）。Gsk3β基因的-2 218/+238 bp区具有明显启动子活性（P<0.05）；哈尔滨和湛江2个单倍型都显示显著的沉默子活性（P<0.05），同时表现显著的调控活性差异（P<0.05），表明这2个单倍型可以在293T细胞中作为沉默子抑制Gsk3β基因的启动子活性。2个单倍型调控活性差异，可能与SNP导致的转录因子结合位点的获得/丢失，以及2个单倍型在不同种群中甲基化状态差异有关。本研究结果表明，该DMR可能通过调控褐家鼠Gsk3β基因表达，在睾丸发育过程中发挥作用。2个种群主要单倍型的调控活性差异，及其甲基化状态差异可能是2个种群睾丸发育表型差异的重要调控因素之一。

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小RNA深度测序技术分析西瓜花叶病毒蜀葵分离物

张丽，于沛侠，齐永红，裴燕妮，咸珅，王德富，牛颜冰

中国生物化学与分子生物学报. 2019, 35(3): 324-332. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2019.03.13

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蜀葵病毒病害的发生对其生长造成严重影响，明确蜀葵病毒病害的种类及变异进化对蜀葵病毒病害的防治具有重要意义。利用小RNA深度测序技术对具有明显脉明、花叶症状的蜀葵叶片进行鉴定。结果发现，感病蜀葵被西瓜花叶病毒（Watermelon mosaic virus, WMV）、锦葵脉明病毒（Mala vein cleaning virus, MVCV）和一种新的RNA病毒[暂命名为蜀葵病毒1号（Althaea rosea virus1, ArV1）]所侵染。为进一步明确WMV蜀葵分离物（WMV-Tg）的进化关系，对病毒WMV-Tg全基因组进行扩增，获得全长为10 046个核苷酸序列（nt）。序列分析结果显示，WMV-Tg与已报道的WMV分离物基因组核苷酸序列的同源性为83.3%～90.2%。系统进化关系表明，WMV-Tg与WMV-Pg聚为一簇，亲缘关系最近。对蜀葵WMV-Tg来源的小RNA（WMV-derived small interfering RNAs, WMV-vsiRNAs）的长度分布、5′碱基偏好性、极性分布以及热点区分布的分析，有助于加深对WMV-vsiRNAs的了解，并为进一步研究病毒来源的小RNA（virus-derived small interfering RNAs, vsiRNAs）在抗病毒防御中的功能，以及为蜀葵病毒病的防治奠定理论基础。

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蚕豆萎蔫病毒2号板蓝根分离株全基因组序列测定与分析

王宝霞，齐永红，辛敏，崔丽艳，王德富，牛颜冰

中国生物化学与分子生物学报. 2019, 35(3): 333-340. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.20193.03.14

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板蓝根（Isatidis Radix）病毒病害的发生已对其产量和品质造成了严重影响。因此，建立一套灵敏、快速、有效的板蓝根病毒病害检测手段十分重要。本研究利用双链RNA（double-stranded RNA，dsRNA）和非序列依赖PCR扩增（sequence-independent amplification，SIA）等技术对感病板蓝根进行鉴定，确定其被蚕豆萎蔫病毒2号（Broad bean wilt virus 2, BBWV2）所侵染。为明确 BBWV2板蓝根分离物（BBWV2-IR）的进化关系，对其全基因组进行序列扩增与分析，获得其RNA1序列全长为5 955 bp，RNA2序列全长为3 602 bp，分别编码由1 870和1 064个氨基酸组成的多聚蛋白质。序列比对发现，BBWV2-IR RNA1与BBWV2-Am分离物的同源性最高，RNA2与BBWV2-SN分离物的同源性最高。全基因组变异情况分析表明，BBWV2-IR RNA1和RNA2分别与其同源性最高的株系存在多个氨基酸变异位点。系统进化分析表明，BBWV2-IR RNA1与BBWV2-Am RNA1聚为一簇，RNA2与BBWV2-SN RNA2聚为一簇，亲缘性最近。本研究获得了BBWV2板蓝根分离株的全基因组序列，并明确其在进化过程中的地位和区域变化情况，为进一步研究BBWV2-IR致病性变异提供一定的理论基础。

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采用杆状病毒/昆虫表达系统纯化蛋白制备抗hUTP14a多克隆抗体

张春凤，刘惠蛟，任鹏伟，杜晓娟

中国生物化学与分子生物学报. 2019, 35(3): 341-348. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2019.03.15

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为制备兔抗人hUTP14a多克隆抗体并鉴定其抗体的特异性，本研究通过杆状病毒/昆虫表达系统制备并纯化Flag-hUTP14a-his蛋白，免疫新西兰家兔。ELISA方法检测免疫兔的抗血清滴度达到1∶105 (体积比)时取血清，并通过Protein A 免疫亲和层析柱纯化抗体。在人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells，HUVEC)中过表达Flag-hUTP14a，或用小干扰RNA（small interference RNA, siRNA）沉默内源的hUTP14a蛋白表达后，提取细胞总蛋白质。经Western 印迹分析制备的多克隆抗体的特异性；通过细胞免疫化学染色、细胞免疫荧光、免疫组织化学染色和免疫沉淀（immunoprecipitation, IP）实验对hUTP14a抗体的特异性进行鉴定。研究证实，制备的抗hUTP14a多克隆抗体能够特异性识别内源及外源表达的hUTP14a蛋白。该抗体可以用于细胞免疫荧光、细胞免疫化学染色、免疫组织化学染色、Western印迹及免疫沉淀等技术，为进一步研究hUTP14a的生物学功能提供了特异性抗体。

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亚洲及大洋洲生物化学家和分子生物学家联盟执委会会议在深圳大学医学部召开

中国生物化学与分子生物学报. 2019, 35(3): 349.

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