过刊目录

  • 全选
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    青年科学家论坛
  • 陈扬
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(5): 551-555. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.03.1682
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    迁移体(migrasome)是俞立教授于2015年报道的新细胞器。迁移体是细胞迁移过程中尾部产生的收缩丝的尖端或交叉点产生出的膜性细胞器。细胞产生迁移体的过程称为迁移性胞吐(migracytosis),介导细胞内物质的释放和细胞间远距离通讯,在斑马鱼胚胎发育及器官形成中具有重要作用。本篇综述总结了目前有关迁移体的研究进展,包括早期迁移体的发现过程,TSPAN4和胆固醇形成的宏结构域,整合素(integrin)与细胞外基质的相互作用以及特异性是迁移体发生的核心分子机制、迁移体研究的第一个活体动物模型以及迁移体具有和潜在的生理意义、血清中迁移体的研究。本篇综述还归纳了当前建立的迁移体研究方法和工具,包括迁移体纯化的方法、迁移体的鉴定方法、迁移体的分子标志物、迁移体的染料标记方法和抑制迁移体发生的小分子抑制剂等相关研究进展,为迁移体领域的研究奠定工具基础和树立标准。本综述还对迁移体这个新兴领域中的重要问题和研究方向进行展望,期待更多其他领域的科学家投入迁移体领域的研究中。
  • 综述
  • 李轶
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(5): 556-563. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.01.1447
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    长非编码RNA(long non-coding RNAs, lncRNAs)是一类转录本长度大于200个核苷酸,不具有蛋白质编码功能的非编码RNA(non-coding RNA, ncRNA)。人类基因组中,ncRNA基因占比超过90%,数量远大于蛋白质编码基因。作为生物大分子,lncRNA具有特定的初级和高级结构,在基因表达调控等生物学进程中发挥着特有的功能。lncRNA数量多,结构各异,因此鉴定和表征新的lncRNA,探索其结构和功能,是当前基因研究领域的热点之一。在临床疾病机制研究中,大量结果表明,lncRNA与临床疾病发生发展,特别是肿瘤的发生发展具有密切的相关性。伴随着后基因组学时代基因鉴定和功能探索方法的不断进步,探索lncRNA在疾病发生中的功能及表达变化,深入解锁lncRNA在疾病发生中涉及的分子机制,将为疾病早期预防、诊断和预后提供有效参考。基于以上的研究大背景,本文对lncRNA的定义、基因鉴定的策略和方法,高级结构检测及其对应的生物学功能,以及lncRNA的分类进行了阐述;另一方面,基于lncRNA与肿瘤发生发展的密切关系,本文以经典抑癌基因p53为切入点,对多种p53相关的lncRNA在结直肠癌(colorectal cancer, CRC)发生发展中的作用进行了归纳小结,阐述了lncRNA在结直肠癌中的表达变化、涉及的分子互作机制和信号通路,对其作为分子标志物在临床中的应用潜力进行了评估。我们乐观地认为,作为生物分子标志物,lncRNA将为包括癌症在内的疾病治疗提供全新、精准和个性化的分子靶点。
  • 徐晓芳,李荣,周玉生
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(5): 564-572. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2020.12.1464
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    N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine, m6A)是发生在腺嘌呤N6位的甲基化修饰,它是真核生物信使RNA(messenger RNA, mRNA)中最丰富的转录后修饰。m6A修饰是由甲基化酶、去甲基化酶以及结合蛋白质共同调控的动态可逆的过程,并且影响mRNA的生命周期各个阶段,包括稳定性、剪接、核输出、翻译和降解。近年来,有研究报道m6A连续动态调节在心血管疾病中发挥着重要的作用,包括动脉粥样硬化、心肌缺血再灌注损伤、心肌肥厚、心力衰竭、高血压以及腹主动脉瘤等。本文主要对m6A RNA甲基化修饰的作用机制及其在心血管疾病中的最新研究进展进行概述,此外,同时介绍了m6A 单核苷酸多态性(m6A-associated single-nucleotide polymorphisms, m6A-SNPs)在心血管疾病中的应用,以期为心血管疾病的预防及治疗提供新的思路和途径。
  • 张学红,邓大君
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(5): 573-579.
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    人体肿瘤的形成是一个复杂的过程。在这个过程中会发生许多基因突变,这些突变中只有较少一部分具有驱动肿瘤发生的作用,大部分突变作为伴随性变化对肿瘤的发生并无明确的贡献。要确定哪些变异具有驱动肿瘤发生的作用及其作用机制,需要通过实验验证。伴随着新的研究技术的出现,鉴定肿瘤驱动基因的手段也不断演变。从早期主要是从动物诱癌实验、离体培养细胞恶性转化实验、免疫缺陷小鼠的人体细胞/组织/器官,以及免疫缺陷小鼠异种移植物恶性转化实验中筛选肿瘤相关基因变异,发展到以目的基因转染/敲除技术为基础的细胞恶性转化/动物致癌实验。近年来,上皮细胞条件重编程二维(2D)/三维(3D)培养技术和以组织干细胞/祖细胞为对象的类器官培养技术的出现,又为研究肿瘤驱动基因提供了新的手段。本文总结了现有鉴定肿瘤驱动基因模型的优缺点,以期为今后确定肿瘤驱动基因研究者提供参考。
  • 李仪,李茜,易光辉
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(5): 580-587. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.02.1587
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    血管生成是指在原有血管的基础上形成新血管的过程。病理性血管生成是癌症、心血管类疾病和视网膜病变等一系列疾病的标志。1-磷酸鞘氨醇(sphingosine-1-phosphate,S1P)是一种信号脂质,由鞘氨醇激酶(sphingosine kinases,SPHK)合成,通过5种G蛋白偶联受体(sphingosine-1-phosphate receptors,S1PR1-5)发挥其不同的生物学和病理生理作用,并通过激活受体启动各种信号级联反应,影响细胞命运、血管张力、内皮功能和完整性以及淋巴细胞的运输等。其产生和信号的失衡与内皮功能障碍和异常血管生成等病理过程密切相关。越来越多的证据表明, SPHK-S1P轴在血管生成中发挥重要作用,尤其在癌症的发生发展与肿瘤微环境、动脉粥样硬化、心肌梗死等心血管类疾病,以及糖尿病和视网膜病变中具有重要意义。研究其相关作用与功能,可为治疗血管生成相关疾病提供新见解和药物治疗靶点。本文就SPHK-S1P轴通过SPHK以及S1PR1-5影响内皮细胞和平滑肌增殖、内皮细胞迁移以及由内皮细胞、周细胞和平滑肌细胞等形成管腔的分子机制进行阐述,同时进一步阐述SPHK-S1P轴如何通过鞘氨醇激酶以及S1PR1-5影响肿瘤、心血管类疾病、糖尿病以及视网膜病变中血管生成,旨在通过理解SPHK-S1P轴在血管生成中的分子机制为相关疾病提供新的治疗思路。
  • 郑培佩,肖健,吴艳青
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(5): 588-594. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2020.11.1395
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    糖尿病作为一种高血糖为主要特征的代谢性疾病,会引起中枢神经系统损伤,造成脑组织结构和功能改变,进而导致认知功能障碍。目前,糖尿病对认知功能障碍的影响及相关调控机制已成为国内外研究的热点和难点。磷酸肌醇3激酶/蛋白激酶B/叉头样转录因子(PI3K/AKT/FOXO)通路是自噬的重要上游调控机制。本文概述了PI3K/AKT/FOXO信号通路可调控Gs, Bnip3和Spk2等基因的表达;GS可以通过调控Gln-mTORC1通路,从而激活自噬;BNIP3促进LC3表达,上调自噬水平; 此外,AMPK-FOXO3a-mTORC1也是自噬的重要上游调控机制。以上研究提示,FOXO3a可能是糖尿病认知功能障碍(DACD)治疗的重要靶点。通过本综述为临床上治疗DACD及其相关药物的研发提供更为深入的理论依据和分子靶点。
  • 卢新良,李金玲,刘斯佳
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(5): 595-602. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.03.1579
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    阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是一种老年人群中高发的进行性神经退行性疾病。β-淀粉样蛋白(β-amyloid,Aβ)假说是目前科学界广泛支持的AD发病机制。清除Aβ、阻止Aβ聚集和解聚Aβ纤维的策略有望给AD的治疗提供有效途径。然而,目前已报道的抗Aβ治疗AD的药物存在的诸多缺点,限制了其临床应用。随着纳米技术的飞速发展,二维纳米材料在医学上的应用逐渐受到研究人员的关注。二维纳米材料不仅理化特性优异,而且生物相容性良好,还易于穿越细胞膜及血脑屏障。近年来研究发现,多种二维纳米材料能通过分子间相互作用力、近红外光热效应、光催化氧化、Cu2 +螯合以及药物负载等机制来抑制Aβ聚集,或使Aβ纤维解聚,在治疗AD方面有着很大的潜力。本文将围绕石墨烯和类石墨烯二维纳米材料,例如二硫化钼、石墨相氮化碳、黑磷等用于抗Aβ治疗AD方面的研究进行综述。

  • 林波,王秋交,李孟森
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(5): 603-608. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2020.12.1449
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    甲胎蛋白(alpha fetoprotein, AFP)是一种在胎儿发育时期高表达的蛋白质,它又是一种穿梭蛋白质,能够将营养物质输送给胚胎细胞。相似的是,在肝癌等恶性肿瘤发展时期,肿瘤细胞也高表达AFP及其受体,它们通过AFP受体摄取AFP及其运载的物质。因此,可以将AFP与抗癌药物结合,选择性攻击肿瘤细胞。AFP与药物的结合方式有多种,它可以和药物非共价结合,药物被包裹在AFP的疏水袋中;也可以通过共价键与药物结合,或者利用AFP与纳米颗粒和脂质体连接来提高输送药物的效果,肿瘤细胞的酸性环境能促使结合的药物有效释放。为了避免AFP致癌的风险,还可以通过改造AFP或利用AFP片段来输送药物。由于AFP介导的肿瘤靶向治疗主要是攻击具有AFP受体的癌细胞,因此对正常细胞影响并不大。AFP携带药物不仅能促进肿瘤细胞对药物的吸收、提高药物的抗肿瘤活性,还能克服多重耐药(multidrug resistance, MDR)问题。另外,AFP携带药物还具有免疫治疗的效果。AFP携带药物不仅能激活T细胞受体,消除免疫耐受,抑制肿瘤的生长,还能利用改造好的AFP靶向抑制髓源性抑制细胞(myeloid-derived suppressor cells, MDSCs),激活NK细胞和T细胞,从而破坏癌细胞以及阻止癌干细胞的转移。因此,AFP携带药物治疗是免疫治疗与靶向化疗相结合的新疗法,它将成为治疗癌症的一种策略。
  • 研究论文
  • 刘佳鑫,郭放,孔令粤,刘新光,赵炜
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(5): 609-616. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.03.1618
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    唯铁脱氢酶样蛋白1(iron-only hydrogenase-like protein 1,IOP1)是细胞质铁硫簇蛋白组装机器(cytosolic iron-sulfur protein assembly,CIA)的1个成员。 IOP1是缺氧诱导转录因子(hypoxia-inducible transcription factor 1, HIF-1)负调控因子。我们之前的研究发现,在二倍体酿酒酵母中,缺失 NAR1基因(IOP1在酵母中的同源基因)的1个拷贝,会增加酵母细胞对氧化应激的敏感性,同时缩短酵母细胞的复制寿命,但其中的分子机制仍不清楚。最近我们发现,在晚期传代的原代人脐静脉内皮细胞(HUVECs)中,IOP1的蛋白质表达水平显著高于早期传代的人脐静脉内皮细胞。这一发现暗示,IOP1很可能在细胞衰老过程中存在一定的作用,故对此展开深入研究。本文在原代HUVECs细胞中转染靶向IOP1基因的siRNA,降低IOP1基因的表达水平,进而检测细胞衰老的相关指标。结果显示:降低IOP1基因的表达可以诱导原代HUVECs细胞出现早老表型,细胞增殖能力下降(P<0.01),细胞中的ROS水平升高(P<0.01),DNA损伤加剧(P<0.05),细胞线粒体呼吸能力减弱(P<0.01),细胞周期阻滞在G1期(P<0.01)。这些研究结果表明,IOP1在哺乳动物细胞的氧化应激和衰老过程中发挥重要作用。这对于干预哺乳动物细胞衰老的研究具有一定的提示作用。

  • 高建华,欧阳春平,钱红梅,刘小琼,郭俊佩,赵雄伟,王兴春,韩渊怀,李旭凯,侯思宇
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(5): 617-626. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.03.1649
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    苏云金芽孢杆菌(Bt)的Vip3A和Cry1Ia蛋白质序列无同源性,但具有其他相似的特征,例如在孢子形成早期合成,然后跨膜转运至胞外。本研究以新型融合荧光蛋白IeGFP为报告分子,比较vip3A(Pv)和cry1Ia基因(Pi)启动子的调控模式和活性。结果表明,在大肠杆菌中,两者均为组成型启动子。通过荧光信号强度的比较发现,在大肠杆菌中,Pi活性显著强于乳糖操纵子调节基因启动子(PlacI, P<0.01),但比PlacI增强型突变体(PlacIq, P<0.01)和cry1Ac基因启动子(Pac, P<0.01)弱。在3个Bt启动子中,Pv活性最弱,接菌12 h后,与PlacI接近(P>0.05)。在Bt菌株中,Pv对IeGFP的表达调控与之前报道的Pi相似。启动子的Shine-Dalgarno(SD)序列与目的基因起始密码子(AUG)之间的间隔区域在调节细菌的蛋白质翻译效率方面发挥重要作用。本研究中构建的大部分Pv与Iegfp基因的间隔区域突变,均导致相应大肠杆菌和Bt细胞的荧光强度显著降低(P<0.05),说明融合荧光蛋白IeGFP具有较好的灵敏度。该研究不仅确定了2种启动子在Bt和大肠杆菌中的活性,而且验证了IeGFP指示弱启动子活性的可行性。
  • 范盎然,杨珂,王旭,施逸凡,陈伟航,华茜,董瑞娟,魏鹏
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(5): 627-635. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.04.1671
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    细胞膜局部区域可形成富含饱和脂质、胆固醇、鞘脂的脂筏域作为其信号转导调控平台。传统实验手段在研究脂筏及其功能时受到系统复杂度高及区域结构瞬时性强等制约。近年来,分子动力学模拟技术为细胞膜的组织原则提供了重要的理论支撑,从简单的单一组分模型到多组分系统转变,最终形成了越来越多的细胞膜仿真模型。其中,粗粒化模拟由于其简化模型,可大副拓展模拟体系的复杂程度与模拟时间,在细胞膜以及蛋白质-脂质相互作用相关研究中得到了广泛应用。本文采用MARTINI粗粒化力场模拟,构建了一种含有阴离子脂质磷脂酰肌醇二磷酸(phosphatidylinositol diphosphate, PIP2)的混合膜体系。模拟结果表明,该体系在适当温度及饱和度条件下,能自发分层形成脂筏域;膜厚度、膜组分分布、膜组分流动性等多种参数均表明,脂筏结构形成且符合其结构特征;少量PIP2添加不影响分层特性且PIP2对脂筏具有显著亲和性。此外,利用该模型以跨膜信号蛋白CD3ε为例研究了脂筏域体系中蛋白质-脂质相互作用。结果表明,PIP2-CD3ε胞内区相互作用可能是脂筏招募CD3ε的驱动力,且该过程可受钙离子调控。本工作体现了粗粒化模拟在仿真膜相关研究中的巨大优势及良好应用前景。

  • 樊洪利,刘亚雄,李苏亚,曾文杰,罗卓雅
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(5): 636-643. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.03.1034
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    倍氯米松(beclomethasone)是一种有效的糖皮质激素,而倍氯米松适配体是对倍氯米松具有亲和力与特异性的单链DNA分子。目前对两者的相互作用仍不清楚,研究适配体与药物的相互作用对适配体的应用具有一定的意义。本研究采用高分辨傅里叶变换离子回旋共振质谱仪(FT-MS)及分子对接软件计算模拟研究适配体与倍氯米松的相互作用。首先,在优化的高分辨质谱条件下,通过电喷雾离子源负离子扫描模式对适配体与倍氯米松复合物进行检测。测得复合物多为-8价离子。在饱和前,适配体与倍氯米松化学结合计量数之比为1∶1,其解离常数Kd值为1.01±0.23 μmol/L。经分子对接软件模拟,获得适配体与倍氯米松的化学结合计量数之比为1∶1,两者结合自由能为-24 kcal/mol,主要以氢键作用力相结合。最后,使用超微量紫外检测两者结合前后的吸收波长变化以验证两者的结合,并获得适配体与倍氯米松复合物的解离常数Kd值为1.67 ± 0.35 μmol/L,其结果与高分辨FT-MS结果相近。高分辨FT-MS检测与分子对接模拟不仅提供了适配体与倍氯米松的亲和力,也提供了两者的化学结合计量数之比等其它相互作用信息,对深化适配体的应用具有一定的意义。
  • 黑伟,何志强,张燕伟,张万锋,蔡春波,杨阳,高鹏飞,郭晓红,曹果清,李步高
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(5): 644-652. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.03.1611
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    旨在探究Ⅲ型纤连蛋白组件包含蛋白5(typeⅢ domain-containing protein5,FNDC5)对C3H10T1/2细胞成脂分化的调控作用。利用qRT-PCR和Western 印迹检测FNDC5在C3H10T1/2细胞成脂分化过程中的时序性表达规律;构建慢病毒包被的过表达/干扰FNDC5载体,转染C3H10T1/2细胞,采用qRT-PCR检测成脂分化关键基因的表达情况,油红O染色检测脂滴含量,利用Western 印迹检测细胞外信号调节激酶(extracellularregulatedkinase1/2,ERK1/2)及磷酸化ERK1/2(P-ERK1/2)的表达水平。C3H10T1/2细胞成脂诱导分化8d,Fndc5的表达量明显升高(P<0.05);C3H10T1/2细胞中过表达FNDC5,成脂分化关键基因过氧化物酶体增殖物激活受体-γ(peroxisome proliferator--activated receptor-γ,PPARγ)、脂肪酸结合蛋白4(fatty acid binding protein 4,FABP4)和CCAAT增强子结合蛋白α(CCAAT enhancer binding protein alpha,C/EBPα)的表达量显著降低(P<0.01),CCAAT增强子结合蛋白β(CCAAT enhancer binding protein beta,C/EBPβ)表达量明显降低(P<0.05),脂滴含量明显减少,P-ERK1/2的含量明显降低(P<0.05)。C3H10T1/2细胞中干扰FNDC5,成脂分化关键基因PPARγ、C/EBPβ、FABP4和C/EBPα的表达量显著升高(P<0.01),脂滴含量明显增加,P-ERK1/2的含量明显升高(P<0.05)。本研究发现,FNDC5可以通过抑制ERK1/2的磷酸化水平,抑制C3H10T1/2细胞的成脂分化,为FNDC5调控脂肪沉积的机制研究提供参考数据。
  • 王小龙,张春晶,于海涛,孙晓杰,李林,赵正林,李淑艳,彭瑶
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(5): 653-661. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.02.1453
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    长期规律性饮酒会改变肠道微生物菌群构成,并影响焦虑抑郁样行为。而短期低剂量饮酒后戒断是否对肠道菌群产生影响及其与酒精戒断后焦虑样行为是否有关,尚无系统研究。本研究以SD大鼠为研究对象,将30只雄性大鼠随机分为酒精处理组 (Ethanol-C)、对照组 (Ethanol-0)和酒精戒断组 (Ethanol-2),每组各10只。酒精处理组每d以1次酒精(5 g/kg, 25% V/V)连续灌胃14 d;对照组以等量蒸馏水灌胃,酒精戒断组每d以等量酒精连续灌胃14 d,其后戒断1 d。采集所有实验动物粪便,利用高通量测序方法分析慢性酒精刺激后对大鼠肠道微生物多样性及群落结构的影响,通过旷场实验和高架十字迷宫测定大鼠焦虑样行为,并分析肠道微生物与酒精戒断致焦虑样行为的相关性。肠道微生物分类学分析发现,酒精戒断组大鼠肠道微生物的组成和丰度与对照组和酒精处理组比较均出现明显差异。酒精戒断组肠道微生物Alpha多样性与对照组和酒精处理组无显著差异,而微生物群落结构显著不同。酒精戒断组大鼠的开臂时间百分比和自发活动距离显著降低 (P<0.05),且与拟杆菌属(Bacteroides)、梭杆菌属(Fusobacterium)、大肠杆菌志贺菌(Escherichia-Shigella)显著正相关 (P<0.05),而与瘤胃球菌(Rumenococcus)、毛螺旋菌(Trichospirillum)等菌属显著负相关 (P<0.05)。 本研究结果提示,短期低剂量酒精戒断不影响肠道微生物的Alpha多样性,但能够改变大鼠肠道微生物组成丰度及群落结构,且大鼠酒精戒断后的肠道微生物与大鼠焦虑样行为具有相关性。本研究结果明确了肠道微生物在短期低剂量酒精戒断过程中的变化情况,为酒精戒断致焦虑行为的研究提供新的方向。

  • 单树花,武彩红,史江颖,李卓玉
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(5): 662-672. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.02.10606
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    生物钟紊乱已被确定为肿瘤的一个独立风险因素,与肿瘤的发生发展密切相关,而代谢紊乱是肿瘤发生发展的重要特征之一。因此,研究生物钟与肿瘤代谢之间的调控关系尤为重要。本研究采用氧化偶氮甲烷(azoxymethane,AOM)联合葡聚糖硫酸钠(dextran sodium sulfate,DSS)方法构建肠炎相关性结肠癌小鼠模型(colitis-associated carcinogenesis,CAC),评估生物钟异常对小鼠结肠癌生长的影响。研究发现,生物钟异常加重了CAC小鼠肛门红肿、便血及脱肛现象,显著增加了小鼠结肠肿瘤息肉的数量和体积大小;同时促进了炎症因子IL-1β(interleukin-1 beta)和TNFα(tumor necrosis factor α)表达水平(P <0.05或P <0.01),降低了结肠癌模型小鼠的肠道长度、体重和存活率(P <0.05或P<0.01),表明生物钟异常促进了小鼠CAC的发生发展;进一步通过液质谱联用技术对小鼠血清样品进行非靶标代谢组学分析。结果显示,与生物钟正常的CAC小鼠相比,在生物钟紊乱的CAC小鼠中,27种差异代谢物被鉴定,并通过KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)数据库富集,获得9条差异代谢物相关信号通路。这些结果提示,生物钟紊乱能够通过改变CAC小鼠血清中一些代谢物的丰度,重塑肿瘤代谢,进而促进小鼠CAC的发生发展。该研究揭示了肿瘤代谢在生物钟异常促进小鼠CAC生长中的关键作用,为结肠癌发生发展过程中生物钟和代谢稳态之间相互作用提供了新的实验依据。
  • 高爽,罗启慧,李孜雨,陈正礼,刘文涛,黄超
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(5): 673-680. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.02.1644
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    内质网膜蛋白复合物(endoplasmic reticulum membrane complex,EMC)在跨膜蛋白质的生物发生和膜整合中发挥重要作用。内质网膜复合亚基3(endoplasmic reticulum membrane complex 3,EMC3)是EMC的重要组成部分,但其在生殖细胞中发挥的作用未见报道。本研究通过实时荧光定量PCR法检测18周龄小鼠睾丸、肺、脾、下丘脑组织中的EMC3 mRNA表达水平差异。结果显示,小鼠睾丸中EMC3 mRNA表达水平较高。体外培养人畸胎癌细胞NCCIT,通过不同浓度衣霉素诱导细胞产生内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS),应用实时荧光定量PCR法、蛋白质印迹法检测其中EMC3、葡萄糖调节蛋白78(glucose regulatory protein,GRP78)、CCAAT-增强子结合蛋白同源蛋白(CCAAT-enhancer-binding protein homologous protein,CHOP)的mRNA及其蛋白质表达水平。结果显示,相对于对照组,EMC3、GRP78、CHOP的mRNA与蛋白质水平表达极显著升高(P< 0.01),表明衣霉素成功诱导了NCCIT细胞产生内质网应激,EMC3在衣霉素诱导的内质网应激的精原细胞中,mRNA与蛋白质水平表达升高。以NCCIT细胞cDNA为模板,利用PCR法扩增EMC3基因片段,并将其与pRK5-myc载体连接,构建pRK5-myc-EMC3重组质粒,经双酶切鉴定及DNA测序表明:pRK5-myc-EMC3重组质粒构建成功。将重组质粒和空载体分别转染至NCCIT细胞中进行表达,应用实时荧光定量PCR法与CCK8法检测细胞中GRP78、CHOP的mRNA转录水平以及细胞活力。结果显示,EMC3转染组的GRP78、CHOP的mRNA水平表达显著升高(P< 0.05),细胞活性极显著降低(P< 0.01),表明EMC3可以在NCCIT细胞中调控内质网应激并抑制细胞存活的发生。综上表明,过表达EMC3能够在精原细胞中调控内质网应激抑制细胞存活,EMC3可能在精原细胞的内质网应激中发挥重要作用。

  • 胡世雄,贾琼,杨婉赟,焦丁兴,范瑞文
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(5): 681-690. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.04.1637
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    黑色素瘤是一种预后较差的侵袭性癌症。了解黑色素瘤的分子机制和诊断标志物对黑色素瘤的防治极为重要。LncRNAs在肿瘤的发生发展中发挥重要作用。与正常黑色素细胞相比,LncRNA-177922在B16-F10黑色素瘤中高表达。丝裂源活化蛋白激酶15 (mitogen-activated protein kinase 15, MAPK15) 的缺失影响肿瘤的发生和进展。本研究中,LncRNA-177922在B16-F10细胞中过表达,结果显示,黑色素生成、增殖、迁移相关基因的mRNA和蛋白质水平显著上调(P< 0. 05),自噬相关基因的mRNA水平和蛋白质丰度下调(P< 0. 05),PI3K/AKT/mTOR通路被激活。同时,进一步验证了细胞迁移、增殖和自噬的表型。结果提示,LncRNA-177922靶向MAPK15通过交叉点细胞外调节蛋白激酶 (extracellular regulated protein kinases, ERK)参与调控黑色素生成、增殖、迁移、自噬等B16-F10细胞的生物学特性,可能是一个新的治疗靶点和诊断标志物。