中国生物化学与分子生物学报

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张乐, 王振, 张钰哲

中国生物化学与分子生物学报. 2023, 39(8): 1047-1058. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.10.1344

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N6-腺苷甲基化(N6-adenosine methylation)是腺苷N6位点的甲基化形式,常出现在真核生物的mRNA中,是最常见的RNA内部修饰的方式之一。研究表明,m6A通过调节基因的表达来影响细胞的生物过程;同时m6A的调控因子也在各种癌症的发生、发展中发挥着关键作用。前列腺癌(prostate cancer,PCa)是一种常见的男性恶性肿瘤,超过60岁的男性的患病风险逐年攀升,并且随着人口老龄化的问题,可以预计PCa的患病数目会继续升高。近年来,关于m6A在肿瘤发生发展中的作用逐渐受到广泛关注,但是m6A甲基化修饰在PCa中的研究仍然有限,因此,进一步探讨二者之间的关系显得尤为重要。本文综述了近年来关于m6A甲基化修饰在PCa中的作用、机制及应用的研究进展,尤其详细综述了METTL3,FTO,YTHDF2三种经典的m6A相关调控蛋白质在PCa中的作用机制;并阐述了m6A在晚期PCa(例如:去势抵抗性前列腺癌,骨转移性前列腺癌)中的潜在应用。从甲基化修饰角度为PCa的早期诊断、治疗和预后挖掘一套有效治疗策略,为实现个体化治疗提供更多理论参考。

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Siglecs在免疫信号调节与免疫病理中的作用

吴则攀, 逄越, 李庆伟

中国生物化学与分子生物学报. 2023, 39(8): 1059-1067. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.11.1397

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唾液酸结合免疫球蛋白样凝集素(sialic acid-binding immunoglobulin-like lectins,Siglecs)是一类在免疫系统的大多数白细胞中表达的免疫球蛋白超家族成员,是一类能识别含唾液酸配体的跨膜蛋白质,是I型凝集素最主要的亚群。所有Siglecs都至少含有3个结构域,包括V-set Ig结构域、C2-set Ig结构域和跨膜结构域。一些Siglecs含有免疫受体酪氨酸抑制基序(immunoreceptor tyrosine-based inhibitory motifs,ITIMs)用于传递抑制信号,发挥抑制作用。还有一些Siglecs不含胞内结构域,它们可以通过跨膜结构域中的碱性氨基酸来传递激活信号,发挥激活作用。Siglecs不仅参与免疫细胞活化、增殖以及凋亡的调控,还能通过识别含唾液酸的聚糖配体,帮助免疫系统区分自身和非自身。近年研究表明,在人类疾病,例如癌症、哮喘、过敏、阿尔茨海默症和自身免疫性疾病中,Siglecs作为免疫检查点发挥重要的免疫调控作用,受到了广泛的关注。增强或阻断唾液酸与Siglec相互作用是治疗癌症、感染及其他疾病的有效策略。本篇综述介绍了Siglecs的分类,Siglecs在不同免疫细胞上的表达以及在免疫细胞信号调节中的作用,重点强调了Siglecs在疾病中发挥的作用以及靶向Siglec治疗人类疾病的方法。

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基于适配体的胃癌生物传感器研究与治疗策略

严志宇, 吴晰, 杨爱明

中国生物化学与分子生物学报. 2023, 39(8): 1068-1078. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.09.1348

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早期胃癌的及时诊断对指导治疗方式的选择及延长患者的生存期都具有重要意义。然而目前尚无灵敏、准确且方便的普筛工具,早期胃癌筛查仍依赖于内镜检查。通过消化内镜开展大规模筛查的成本较高,绝大部分国家和地区都无法承担。现阶段已有许多类型的生物标志物被证实具有预测和诊断肿瘤的能力。适配体作为寡核苷酸单链DNA或RNA,通过标签修饰、与各种新型材料偶联等方式,基于荧光、比色、电化学等多种检测策略,可以构建灵敏且可靠的生物传感器;同时分子量小、特异性强及自身生物学特性使其被广泛用于精准医疗领域。本文归纳与总结了基于适配体的胃癌诊断与治疗研究,以帮助研究者快速了解肿瘤适配体筛选思路、生物传感器构建与优化方法及治疗策略,为后续开发符合临床需求的胃癌适配体研究提供参考,辅助内镜检查的开展、诊治和随访。

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I型酪蛋白激酶Hrr25的生物学功能和作用机制

姜文艳, 张文婷, 王娟

中国生物化学与分子生物学报. 2023, 39(8): 1079-1086. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.12.1399

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Hrr25是酿酒酵母中I型酪蛋白激酶家族成员,具有丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶活性。其可以通过磷酸化多种蛋白质来发挥作用。Hrr25的底物蛋白质包括自噬相关蛋白、COPII(coat protein complexes II)囊泡衣被蛋白Sec24和Sec23、真核翻译起始因子6、γ-微管蛋白Tub4、延长器复合蛋白1等。另外Hrr25还可以与减数分裂重组蛋白Rec8、核孔蛋白Nup53、转录调节因子Crz1、转录激活因子Haa1等相互作用。Hrr25的多种相互作用蛋白质使其在自噬、囊泡运输、微管组装、减数分裂、有丝分裂、DNA修复、核糖体生物发生和弱有机酸胁迫途径等多种生物过程发挥作用。为了更好地了解Hrr25在各个生物过程中的作用机制以及各个生物过程之间的联系,本文总结了Hrr25的生物学功能及其作用机制,并概述其研究的潜在意义,为Hrr25的进一步研究提供理论依据。

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嵌合RNA在肿瘤中的生物学意义

吕文倩, 唐悦, 秦付军

中国生物化学与分子生物学报. 2023, 39(8): 1087-1097. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.12.1342

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嵌合RNA(chimeric RNA)是来自不同基因的外显子片段通过一定的染色体重排或转录剪接机制形成的融合转录本,具有编码新RNA和/或蛋白质的潜能。嵌合RNA广泛存在于肿瘤和正常组织中,但不同的组织、细胞甚至分化的不同时间点都可能有其独特的嵌合RNA表达谱。目前,对嵌合RNA的研究尚处于起步阶段,其相关定义和术语尚不明确,因此,本文将对其进行统一规范。此外,为了从多维度认识“嵌合RNA”,本文将对嵌合RNA的形成机制和分类,以及其在肿瘤发生发展中的作用机制及其在不同肿瘤中的功能和应用进行详细论述。研究表明,嵌合RNA可编码一定的基因产物,在调控细胞的增殖、迁移、侵袭和凋亡等方面发挥重要作用。在肿瘤中,嵌合RNA可编码特异性蛋白质,通过改变细胞表型,或者直接以非编码嵌合RNA的形式影响基因的表达或调控通路,导致癌症的发生。基于此使得嵌合RNA及其编码产物有望成为诊断癌症的重要标志物和药物治疗的有效靶点。近年来,已在不同肿瘤中发现了多种特异性嵌合RNA,它们在疾病的发生和进展中发挥了重要的作用。目前,已有嵌合RNA及其产物作为分子靶标成功应用于临床诊断和治疗,或者评估疾病的预后。本文将着重阐述嵌合RNA在不同肿瘤中的功能和应用,旨在为肿瘤嵌合RNA的研究提供新的参考,并为疾病的诊断和治疗提供新的视角和方向。

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CD24在恶性肿瘤中的生物学功能及作为抗肿瘤靶点的应用

武贺, 杨妍, 杨赟

中国生物化学与分子生物学报. 2023, 39(8): 1098-1105. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.11.1332

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分化簇24 (cluster of differentiation 24, CD24) 是一种小分子量、高度糖基化的细胞膜上表达的蛋白质,通过糖基磷脂酰肌醇锚点与质膜相连。正常情况下,CD24主要在人体的免疫细胞上表达,但在70%以上的恶性肿瘤细胞包括肝癌、肺癌及膀胱癌等中也发现其过度表达。CD24往往通过参与介导肿瘤发生发展的相关信号转导通路调节肿瘤细胞的生长增殖、转移及侵袭,包括和配体 P-选择素结合促进肿瘤细胞转移,通过激活Wnt信号通路和MAPK信号通路促进肿瘤生长增殖等。因此,利用靶向CD24的siRNA或抗体等阻断其与相关信号通路的联系,将会成为潜在的抗肿瘤治疗方案之一。目前,包括抗体治疗、基因治疗及免疫治疗等方式在内的多项以CD24为靶点的抗肿瘤治疗药物,正处于临床前研究阶段。最新研究显示,CD24可通过与巨噬细胞上的配体-唾液酸结合Ig样凝集素10 (sialic-acid-binding Ig-like lectin 10, Siglec-10) 结合,释放抑制巨噬细胞对肿瘤细胞吞噬的“别吃我”信号,进而导致肿瘤细胞逃避免疫监视。利用靶向CD24的抗体或CD24受体融合蛋白封闭CD24和Siglec-10的结合,将有助于巨噬细胞等免疫效应细胞识别肿瘤细胞,因此,CD24有望成为新的抗肿瘤免疫治疗靶点。本文将主要介绍CD24分子的结构、生物学功能及其在肿瘤发生、发展与抗肿瘤免疫中的作用,并系统总结以CD24为靶点的抗肿瘤药物和治疗手段的研发现状及最新进展。

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微生物冷激蛋白家族的进化与功能多样性

李昊轩, 贺承光, 马红霞

中国生物化学与分子生物学报. 2023, 39(8): 1106-1112. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2023.02.1365

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冷激蛋白家族(cold shock proteins, CSPs)在结构和功能上分别是高度保守和多样化的蛋白质。由于家族中蛋白质的同源性很高,冷激蛋白家族多具有相对固定的球状结构,其多作为核酸的分子伴侣,从而对基因的转录和翻译进行调控,以应对各种不利环境条件对细胞的影响,一定程度上恢复生长繁殖等生理功能。目前,诸多研究表明,虽然不同的冷激蛋白质之间拥有高度的同源性,但也存在着差异性,在不同的环境条件下经过自然选择后,冷激蛋白质为了对抗多种应激环境进化出了多种不尽相似的功能,共同组成了冷激蛋白家族,从而表现出其功能的多样性,例如CSPC蛋白可以抑制Ⅲ型分泌系统相关蛋白质的表达,CSPD蛋白主要适用于调节营养缺乏细胞的生长发育,而CSPH蛋白和CSPF蛋白的功能还尚未明确。本文详细说明了冷激蛋白家族之间的高度同源性以及其差异性,通过系统发育树对不同冷激蛋白质之间的遗传距离进行分析,介绍了冷激蛋白家族功能的多样性,以及其在细菌转录和翻译过程中的作用机制进行了总结,对冷激蛋白家族的调控作用进行了介绍,最后对冷激蛋白家族研究现存问题,以及其功能机制的研究和在农业、食品、医疗等方面的应用进行了展望。

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去泛素化酶泛素特异性肽酶14促进胰腺癌细胞的增殖和迁移能力

王颖颖, 周帅, 张嘉丽, 余荣华, 陈松

中国生物化学与分子生物学报. 2023, 39(8): 1113-1121. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2023.06.1672

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胰腺癌仍然是最致命的癌症之一,而且较少发现有效的治疗方案。虽然在许多肿瘤细胞,包括胰腺癌细胞中观察到泛素特异性蛋白酶14(ubiquitin specific peptidase 14,USP14)的过度表达,但它在胰腺癌中的确切作用仍未得到较好的阐明。我们研究了USP14在胰腺癌中的生物学功能及其分子机制。对癌症基因组图谱数据库(The Cancer Genome Atlas, TCGA)的分析显示USP14在胰腺癌组织中高度表达,进一步探究发现,其表达水平与患者的预后呈负相关。利用shRNA-USP14慢病毒建立了稳定的USP14敲低胰腺癌细胞系,通过CCK8、克隆形成实验、划痕和Transwell试验发现,USP14敲低抑制了胰腺癌细胞的增殖和迁移能力。在胰腺癌细胞SW1990和MIAPaCa2中蛋白质印迹结果表明,下调USP14的表达导致细胞周期蛋白D3(cyclin D3)水平下降,而过表达USP14会增加细胞周期蛋白D3表达水平。此外,免疫共沉淀证明,USP14与细胞周期蛋白D3相互作用,泛素化结果显示,USP14的过表达降低了细胞周期蛋白D3的泛素化水平。并且在SW1990胰腺癌细胞中,CRISPR/Cas9介导的USP14敲除导致细胞周期蛋白D3水平下降。这些发现表明,USP14通过与细胞周期蛋白D3的相互作用促进了胰腺癌细胞的增殖和迁移能力,凸显了USP14作为胰腺癌的潜在治疗靶点。

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外源H₂O₂通过缓解氧化伤害提高番茄嫁接苗的耐冷性

吴长江, 陈佳慧, 张家梓, 高睿, 李胜利, 李严曼, 李阳, 崔丹丹, 吴帼秀

中国生物化学与分子生物学报. 2023, 39(8): 1122-1132. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2023.06.1010

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过氧化氢(H₂O₂)作为信号物质对植物的生长发育以及抗逆生理发挥重要的调节作用,但其对低温胁迫下番茄嫁接苗耐冷性的调控机制尚不清楚。本研究以冷敏感的番茄品种‘丰满7号'为接穗(S),耐冷性强的番茄品种‘浙砧一号'为砧木(R),采用贴接法进行嫁接,研究低温下嫁接苗H₂O₂信号的动态变化、外源H₂O₂及其清除剂N,N-二甲基硫脲(DMTU)对嫁接番茄叶片及根系活性氧(ROS)、抗氧化系统和耐冷基因表达量的影响。结果表明,低温胁迫下,嫁接苗(S/R)的丙二醛(MDA)含量、O₂^·-产生速率、电解质渗漏率(REC)显著低于自根苗(S/S),Fv/Fm及SOD、POD、CAT、APX活性显著大于自根苗。低温胁迫能诱导H₂O₂信号的产生,且嫁接苗的信号强于自根苗。在低温9 h时,外源H₂O₂显著诱导了嫁接苗叶片及根系中的H₂O₂水平。在低温48 h时,外源H₂O₂显著降低嫁接苗叶片及根系中的MDA含量、O₂^·-产生速率,提高SOD等抗氧化酶活性、AsA、GSH含量及AsA/DHA和GSH/GSSG,同时上调ICE1α、CBF1的mRNA表达量,而DMTU处理则具有相反的作用。由此认为,嫁接苗的耐冷性与短期低温诱导的较强H₂O₂信号有关,且外源H₂O₂能增强嫁接苗叶片及根系中的信号强度,并通过提高抗氧化能力有效清除ROS,减轻氧化伤害,从而提高嫁接苗耐冷性。

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紫苏PfFUL基因调控拟南芥开花和角果发育

郭曦, 王其凤, 徐华祥, 余杰, 石慧敏, 冯小燕, 张涛

中国生物化学与分子生物学报. 2023, 39(8): 1133-1142. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2023.06.1001

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紫苏 (FRUITFULL,FUL)基因属植物MADS-box家族中的AP1/FUL亚家族,具有调控开花时间、花分生组织分化和果实发育的功能。本研究根据紫苏转录物组注释克隆获得PfFUL基因序列,利用生物信息学方法对PfFUL蛋白的基本理化性质进行了分析,通过系统发育树分析了PfFUL与其他物种FUL的进化关系。构建35S::PfFUL植物表达载体,分别转化野生型Col-0及突变体ful-7拟南芥获得了过表达35S::PfFUL/Col-0和回补突变35S::PfFUL /ful-7植株,并对其进行表型比较分析,初步明确了PfFUL基因在植株开花及角果发育过程中的功能。PfFUL基因全长CDS为738 bp,编码245个氨基酸。系统发育分析表明,紫苏PfFUL与番茄、一串红和芡欧鼠尾草亲缘关系较近,而与拟南芥、烟草和葡萄关系较远。相比于Col-0和ful-7,转基因植株均表现出早花现象(P＜0. 05),35S::PfFUL /ful-7植株的角果长度可恢复到野生型表型(P＞0. 05),且种子皱缩的数量明显降低(P＜0. 01)。此外,表型观察发现,转基因植株还表现出节间生长伸长,茎生叶变窄且卷曲。本研究证实,PfFUL基因可调控植物开花和角果的发育,并参与营养生长。

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紫苏ω-3-脂肪酸去饱和酶8基因的克隆与功能研究

徐华祥, 冯小燕, 郭曦, 郭楠, 陆俊杏, 张涛

中国生物化学与分子生物学报. 2023, 39(8): 1143-1152. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2023.06.1653

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ω-3-脂肪酸去饱和酶8(fatty acid desaturase 8,FAD8)作为一种脱氢酶,在饱和脂肪酸(saturated fatty acid,SFA)向不饱和脂肪酸(unsaturated fatty acid,UFA)的转化中发挥关键作用,有利于提高植物的抗寒性。然而,目前仍不清楚FAD8在紫苏中的表达水平是否受低温调节。基于转录物组数据,1个FAD8基因被克隆与鉴定,并在烟草中成功表达。该基因被命名为PfFAD8,其全长编码序列为为1 317 bp,编码438个氨基酸,预测分子量为50 kD,理论等电点为9.13。我们的研究表明,紫苏茎10℃低温处理4 h,PfFAD8的表达量是常温时的5.6倍,37℃高温处理4 h,其表达量与常温时相比减少了9.1倍,说明PfFAD8是一个低温诱导型基因,低温促进其表达,高温抑制其表达。为了进一步证实这一结果,我们构建了35S::PfFAD8载体,并通过农杆菌介导的叶盘法转化到烟草中。过度表达PfFAD8基因的转基因烟草叶片表现出明显较高的UFA(如亚油酸(C18:2)和棕榈酸(C16:0))含量和较高的抗寒性。此外,PfFAD8在转基因烟草叶片中的过量表达增加了丙二醛(MDA)和脯氨酸(PRO)的含量,并在一定程度上增强了超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的防御酶活性,这可能会防止UFA的下降。综上所述,PfFAD8可能参与了脂质的去饱和过程,导致膜的稳定性增加或诱导了其他与抗寒性有关的基因,如十八烷酸途径或脂质过氧化产物。因此,PfFAD8的过表达可能有助于生产抗寒品种。

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基于机器学习方法对人类基因组DNA双链断裂位点进行识别

董碧宇, 刘国庆

中国生物化学与分子生物学报. 2023, 39(8): 1153-1167. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2023.06.1638

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DNA双链断裂(double-strand break, DSB)是细胞中一种严重的DNA损伤形式,与包括癌症、重组异常、神经元发育异常在内的多种基因组不稳定性疾病密切相关。由于成本和技术门槛的限制,高通量测序技术绘制的高分辨率DSB图谱十分有限,这阻碍了我们对不同物种基因组中DSB情况的认知。据此,我们建立了以随机森林(RF)、支持向量机(SVM)和逻辑回归(LR)三种分类器为基础算法的分类预测模型,对人类上皮细胞基因组DSB位点进行预测。除了之前预测研究中常用到的表观特征和DNA形状特征外,我们发现DNA序列特征(k-mer频数、GC含量、GC-偏移和互信息)也能表征DSB位点。同时,在考虑DNA物理性质、化学位移和自相关信息后,预测结果得到有效提高。将上述所有特征合并后进行预测,得到了较好的分类预测结果,其中逻辑回归(LR)的分类预测性能是最佳(AUC=0.97),与以往的预测结果相当(AUC=0.964)。另外,通过特征递增搜索方法,得到由294个特征组成的最优特征集,对应的AUC值达到0.974。

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小叶苦丁提取物通过上调Nrf2/INS蛋白质水平表达降低小鼠高血糖

陈明娟, 韦仕南, MASHAAL Ahmad, 余佳, 程莎, 谢伯银, 毛远忠, 骆衡

中国生物化学与分子生物学报. 2023, 39(8): 1168-1179. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2023.05.1670

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近年来,高血糖的患病率不断增加,患者身体损伤严重。与常规西药相比,天然产物不良反应少,可延缓高血糖并发症。小叶苦丁是一种珍贵的天然产品资源,含有多种对人体有益的成分。本研究旨在研究不同剂量的小叶苦丁提取物对高血糖小鼠血糖代谢的调节作用。本研究采用脂多糖加链脲佐菌素诱导小鼠高血糖模型,小叶苦丁提取物以低、中、高(5g·kg^-1·d^-1, 10g·kg^-1·d^-1, 15g·kg^-1·d^-1)3个剂量灌胃给药,连续7周。每周于固定时间采集小鼠尾静脉血测定小鼠空腹血糖值。给药7周后,按规定取每只小鼠的血清和脏器,测定血清中甘油三酯(TG)、胆固醇(CHO)、高密度脂蛋白-胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白-胆固醇(LDL-C)、糖化血清蛋白(GSP)、胰高血糖素样肽-1(GLP-1)、空腹胰岛素(FINS)和胰高血糖素(GC)含量水平。结果显示,模型组小鼠血糖值、各项血清生化指标与正常组小鼠均具有显著性差异(P<0.01或P<0.05),高血糖症状明显。小叶苦丁提取物低、中、高剂量组HDL-C、FINS含量显著高于模型组(P<0.01),TG、CHO、LDL-C含量减少,血糖值显著降低,与模型组相比具有极显著性差异(P<0.01)。中、高剂量组GSP含量较模型组显著降低(P<0.01或P<0.05)。小鼠胰腺组织的H&E染色结果显示,高血糖小鼠在灌胃小叶苦丁提取物后,胰岛细胞形态有所改善;免疫组织化学法观察胰腺组织胰岛素、核因子E2相关因子2蛋白质水平的表达,并采用免疫印迹实验(WB)和实时荧光定量(RT-qPCR)验证。结果表明,胰岛素(INS)、核因子E2相关因子2(Nrf2)蛋白质表达水平上调,其中高剂量组效果最佳(P<0.01)。以上结果提示,小叶苦丁提取物能够降低高血糖小鼠的血糖值,对其胰岛细胞损伤具有改善作用,能够改善高血糖小鼠症状,为临床治疗高血糖提供了新参考。

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缺氧预处理调节间充质干细胞中的赖氨酸巴豆酰化改善其缺氧存活和增殖

叶嘉豪, 王鹏珍, 刘朝云, 彭钊, 熊磊, 蔡文倩, 张少衡

中国生物化学与分子生物学报. 2023, 39(8): 1180-1190. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2023.07.1135

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缺氧预处理能提高间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)在缺血缺氧环境中存活,但其具体机制仍未深入探讨。本研究旨在确定赖氨酸巴豆酰化调节外周血间充质干细胞(peripheral blood mesenchymal stem cells, PBMSCs)在缺氧培养中存活和增殖中的作用。从大鼠外周血单个核细胞中分离、培养得到PBMSCs,流式细胞仪鉴定其表面标志。首先将PBMSCs进行缺氧/常氧预处理:缺氧(1% O₂)或常氧(21% O₂)培养24 h。然后将预处理的PBMSCs移至缺氧培养箱(37℃、94% N₂ 、5% CO₂、1% O₂)内持续缺氧培养72 h。观察不同时间点(预处理前、后,持续缺氧培养后24 h、48 h、72 h)PBMSCs凋亡和增殖情况。为确定赖氨酸巴豆酰化(lysine crotonylation, Kcr)对PBMSCs增殖和存活的影响,将预处理的细胞随机加入巴豆酸钠(NaCr)或其溶剂(DMSO),并行缺氧培养72 h,使用免疫印迹方法检测赖氨酸巴豆酰化修饰,应用qRT-PCR和Western 印迹检测凋亡相关因子Bcl2、Bax和胱天蛋白酶3 mRNA和蛋白质表达情况。与常氧预处理组比较,缺氧预处理明显增加PBMSCs数量(3.53×10⁵ vs 0.03×10⁵, P<0.001),使其活力增加1.3倍(P <0.001);明显降低细胞凋亡率(缺氧培养48 h,缺氧预处理组9.9 ± 2.1% vs 常氧预处理组29.6 ± 3.1%, P <0.001;缺氧培养72 h,缺氧预处理组12.1 ± 2.2% vs 常氧预处理组43.3 ± 6.0%, P <0.001)。进一步研究发现,缺氧预适应会促进NaCr诱导的巴豆酰化水平;在缺氧预处理的PBMSCs中Bcl2表达水平明显高于常氧预处理组(P <0.001),而Bax和胱天蛋白酶3表达水平明显低于常氧预处理组(P <0.001)。我们的研究结果表明,凋亡相关蛋白质Kcr可能是缺氧预处理提高PBMSCs抗缺氧凋亡的关键机制,这为提高MSCs抗缺氧生存提供了新的干预策略。

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海南捕鸟蛛毒素-IⅤ在大肠杆菌中的分泌表达及纯化

刘长军, 王健杰, 易可, 张哲扬, 李慧敏, 严青, 孟尔

中国生物化学与分子生物学报. 2023, 39(8): 1191-1199. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2023.03.1665

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海南捕鸟蛛毒素-IV(hainantoxin-IV,HNTX-IV)是从海南捕鸟蛛(Selenocosmia hainana)的毒液中分离得到的一种可以特异性抑制河豚毒素敏感型(TTX-S)钠通道的多肽毒素,并且能够选择性抑制Na_v1.7亚型电压门控钠离子通道。HNTX-IV的成熟肽含有35个氨基酸残基,其结构通过3对二硫键稳定。HNTX-IV是研究钠通道结构和功能以及镇痛药物开发过程中非常有用的一种分子探针,但是其在天然毒素中的含量较少,很难分离足够量的组分进行后续研究。在本研究中,我们通过OEPR克隆构建了HNTX-IV的大肠杆菌分泌表达质粒pSE-G1M5-SUMO-HNTX-IV。将质粒pSE-G1M5-SUMO-HNTX-IV转化到大肠杆菌BL21(DE3)中进行自动诱导分泌表达,含有6×His标签和SUMO标签的融合蛋白质6×His-SUMO-HNTX-IV成功分泌到大肠杆菌的细胞外培养基中。通过弱阳离子交换柱富集和Ni-NTA柱纯化之后,成功获得了纯度较高的融合蛋白质6×His-SUMO-HNTX-IV。通过Ulp1激酶切割,重组HNTX-IV(rHNTX-IV)被释放出来,并通过RP-HPLC分离获得。通过MALDI-TOF 质谱鉴定rHNTX-IV分子量为3.9876kD。通过膜片钳技术,10 μmol/L的rHNTX-IV能够抑制90%以上的hNa_v1.7的电流,其IC₅₀值为126 nmol/L。本研究成功将HNTX-IV分泌到了大肠杆菌的细胞外培养液中,并最终获得了纯度较高且具有生理活性的rHNTX-IV分子,丰富了HNTX-IV的制备方法,为其后续研究奠定了基础。

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O-PIRTAS翻转课堂结合TBL在基础医学课程素质教育中的实践——以“细胞信号转导的分子机制”为例

杨昆, 石晓梅, 郭睿

中国生物化学与分子生物学报. 2023, 39(8): 1200-1211. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2023.03.1597

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基础医学是学生接触医学的起点,也是职业道德观和核心素养形成的关键时期。在传授基础知识的同时,融入能力培养和价值观引领,是实现全人教育、落实立德树人根本任务的必然要求和有效举措。基于国家级线上一流课程的优质资源,结合O-PIRTAS翻转课堂与TBL教学的优势,教学团队以“细胞信号转导的分子机制”为内容,积极探索对学生的素质培养。通过引入诺贝尔奖研究历程、我国学者重大研究成果、学科前沿进展、靶向药物作用机制、临床疾病等丰富的多元化素材和案例,引导学生在讨论与合作中收获知识、锻炼能力和提升素质。经过线上与线下、课内与课外、个体与团队、听与讲、学与练、基本理论与拓展探究多轨并行的互动环节,学生在自主学习、团队协作、交流表达方面的能力均有明显提高;对科学精神和人文精神有了更加深刻的理解;同时也形成了初步的辩证思维和创新意识,增强了医学生的使命感和民族自信,树立了为人民健康服务的职业理念。教学团队认为,优质资源与探究活动环节把控是提高O-PIRTAS翻转课堂结合TBL教学效果的重要步骤。

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教育部留美博士研究生CUSBEA项目之历史回顾

昌增益

中国生物化学与分子生物学报. 2023, 39(8): 1212-1228. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2023.08.1000

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