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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
    摘要 (1827) PDF全文 (1299)   可视化   收藏
    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
    尚军, 吴旺泽, 马永贵
    中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(11): 1467-1476. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.03.1604
    摘要 (2073) PDF全文 (941)   可视化   收藏
    众所周知,固着生长的植物经常受到环境中各种生物和非生物胁迫的威胁。所以在漫长的进化过程中,植物必须将多样的环境信号整合到其发育过程中,以实现适应性形态的发生和代谢途径的精确调控,最终使植物完成整个生长周期。研究显示,苯丙烷代谢作为植物重要的次级代谢途径之一,其代谢产物,例如木质素、孢粉素、花青素和有机酸等,在调控植物适应性生长的过程中发挥着重要功能。特别是在药用植物中,苯丙烷代谢还与众多药用活性成分的合成息息相关,几乎所有包含苯丙烷骨架的天然药效成分均由苯丙烷代谢途径直接或间接合成,例如黄酮类、萜类和酚类等。此外,经苯丙烷代谢途径产生的一些次级代谢产物还能由植物根系外泌到周际土壤中,通过改变根系微生物的菌群生态,而影响植物生长和抵抗生物或非生物胁迫的能力。同时,苯丙烷代谢介导的这种植物-微生物互作也与药用植物的道地品质密不可分。本文综述了近年来植物苯丙烷代谢途径的最新研究进展,重点对该代谢途径中代谢产物的生理功能及表达调控机制进行了介绍,以期更深入地理解药用植物苯丙烷代谢与药材性状之间的潜在关系,旨在指导优良中草药的遗传育种,以进一步促进我国中医药事业的蓬勃发展。
  • 综述
    贲涵芝, 邱丙全, 杨洋
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(10): 1281-1289. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.03.1639
    摘要 (2912) PDF全文 (745)   可视化   收藏
    Sirtuin家族是酵母沉默信息调节因子(silent information regulator factor)在哺乳动物中的同源物,属于Ⅲ类组蛋白去乙酰化酶。沉默信息调节因子2相关酶1(silent information regulator factor 2-related enzyme 1,SIRT1)是Sirtuin家族目前研究最为充分的成员之一。主要分布于细胞核及细胞质,通过行使其NAD+依赖的去乙酰化活性,参与调节DNA损伤修复、基因转录、能量代谢、应激及凋亡等细胞生理过程。细胞凋亡是在精确的内在遗传调控下发生的一种程序性死亡,旨在维持机体内环境稳态。异常的细胞凋亡参与多种疾病的发生,例如肿瘤、神经退行性病变、自身免疫病和缺血性疾病等,了解细胞凋亡的机制对于这些疾病的治疗有着极为重要的意义。SIRT1除靶向组蛋白外,还作用于多种非组蛋白质例如转录因子和蛋白激酶等,其中有很多非组蛋白分子都与细胞凋亡息息相关。本文总结了SIRT1通过调控相关下游非组蛋白分子p53、叉头转录因子FOXO3a、AMP依赖的蛋白激酶(AMPK)、核转录因子NF-κB、ku70蛋白、转录因子E2F1和缺氧诱导因子-1α的乙酰化修饰水平,进而影响基因转录、DNA损伤修复、炎症、氧化应激等过程,直接或间接触发细胞凋亡的分子机制。希望通过调控SIRT1表达来影响其下游非组蛋白分子的乙酰化修饰水平,进而对细胞凋亡进行干预,为多种相关疾病的治疗提供新的靶点。
  • 研究论文
    李瑜颖, 钟子琳, 陈建军
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(6): 765-771. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.03.1565
    黑色素瘤相关抗原家族A1蛋白(melanoma associated antigen family A1,MAGEA1)在生殖细胞和多种组织学来源的肿瘤中有表达,但其作用机制尚不清楚。本研究通过构建带Flag和GFP标签的MAGEA1真核表达重组质粒,将其转染至HeLa、HEK293T细胞内。利用Western印迹、免疫细胞荧光法、免疫共沉淀、细胞核蛋白质与细胞质蛋白质分离和线粒体提取等技术,检测其在细胞内的表达与定位以及与其他蛋白质的相互作用情况。免疫细胞化学和蛋白质印迹结果显示,过表达的MAGEA1主要定位于细胞质,并部分与线粒体共定位。通过免疫共沉淀验证了MAGEA1与TRIM31、SNW1、HDAC1之间存在相互作用,并且发现MAGEA1可能主要与位于细胞质中的HDAC1相互作用。以上研究表明, MAGEA1可能参与不同的细胞内调节途径,部分与线粒体共定位;与TRIM31、SNW1、HDAC1相互作用,且可能主要与位于细胞质中的HDAC1蛋白相互作用,推测其可能参与到蛋白质泛素化和Notch信号通路。本研究的结果为后续深入研究MAGEA1的作用机制奠定了实验基础。
  • 综述
    张思桐, 杜和康, 陈骐
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(11): 1415-1422. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.03.1630
    3'-核酸修复外切酶1 (three prime repair exonuclease 1, TREX1),也称为DNaseⅢ,是胞质中主要的3'-5'限制性核酸外切酶,在哺乳动物的大多数组织和细胞类型中表达。TREX1表达的核酸酶活性对于维持先天免疫系统识别自身DNA的免疫耐受发挥重要的作用,这避免了一些游离的DNA在胞质中不断累积而引起的先天免疫的过度激活和自身抗体的大量产生。cGAS-STING通路是先天免疫系统抵御病原体入侵和维持细胞内环境稳态的重要手段。当细胞质出现来源于细胞核泄漏或病原体的DNA时,除非被核酸酶TREX1清除,否则将激活胞质中的DNA感受器环鸟苷酸-腺苷酸合酶cGAS,并引发下游的Ⅰ型干扰素级联反应。人源TREX1基因的突变会引起一系列自身免疫性疾病的发生。例如,Aicardi-Goutières 综合征、家族性冻疮样狼疮、系统性红斑狼疮及脑白质营养不良相关视网膜病变。同时,TREX1作为先天免疫通路的上游调控因子,在HIV-1的免疫逃逸、肿瘤的免疫耐受和细胞衰老过程中发挥重要作用。本综述主要围绕TREX1介导的免疫调控在自身免疫性疾病、HIV-1感染、肿瘤和细胞衰老进程中的作用进行阐述,为相关疾病的临床治疗提供重要的理论依据。
  • 综述
    赵琦, 莫日根, 范丽菲
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(8): 1005-1009. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2020.12.1501
    肿瘤相关成纤维细胞(cancer-associated fibroblasts, CAFs)是肿瘤微环境的重要细胞组分。CAFs有多种细胞来源,包括常驻成纤维细胞、骨髓间充质干细胞和上皮细胞等。它们在肿瘤发展的各个阶段都发挥关键作用,能够促进肿瘤的增殖和迁移、促进肿瘤血管生成、调节肿瘤免疫和提高肿瘤耐药性等。因此,是肿瘤靶向治疗中较有前景的发展方向。CAFs通过细胞间接触来调节肿瘤细胞和其他基质细胞的生物学特性,释放出许多调节因子,并合成和重塑细胞外基质,通过这些方式影响癌症的发生和发展。然而,在尝试通过针对CAF进行肿瘤治疗的道路上仍存在许多尚未解决的问题。例如,对CAFs起源和功能异质性的研究仍需要深入探索。本文主要针对CAFs的细胞来源、在肿瘤发展过程中的作用及其靶向治疗进行阐述,这有助于加深人们对CAFs在癌症发展和未来癌症治疗中作用的认识。
  • 综述
    陶苏皖, 朱链, 许娜
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(8): 1024-1031. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.02.1492
    摘要 (1299) PDF全文 (579)   可视化   收藏
    皮肤伤口愈合是临床医学中的难题之一。长期的伤口不愈给患者带来较大的影响,造成巨大的社会经济负担。水凝胶因具有良好的生物相容性、可降解性及可塑性等特点,并具有止血、抗菌和保水的优良性能,被广泛用作皮肤损伤修复敷料。干细胞被认为是组织工程中最具潜力的种子细胞,具有强大的再生修复能力。而干细胞来源的外泌体含有干细胞特有的内含物和膜成分,具有与干细胞相似的修复功能,同时可以避免干细胞治疗可能造成的畸胎瘤、移植物免疫排斥等生物相容性问题,成为无细胞修复的研究热点。然而,外泌体在治疗过程中会面临着清除率高、半衰期较短和规模化制备难度大等问题,限制了外泌体的治疗效果。水凝胶负载干细胞外泌体既可避免外泌体被快速清除,又可同时发挥外泌体和水凝胶促进伤口修复的作用,充分发挥治疗效果,协同促进皮肤修复,在伤口修复研究方面具有潜在的应用价值。本文对外泌体的产生和特点、常用的水凝胶材料、不同来源的干细胞外泌体、外泌体常用提取和鉴定方法、干细胞外泌体在伤口修复的相关作用机制、水凝胶对外泌体的保护和缓释作用,以及水凝胶和外泌体的协同作用进行现阶段研究成果的综述,为今后皮肤修复领域的研究提供参考。
  • 综述
    李玉琴, 胡嘉, 王琳
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(10): 1305-1313. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.03.1583
    摘要 (1347) PDF全文 (572)   可视化   收藏
    自噬是一种常见的细胞代谢过程,其特征是形成具有双层膜结构的自噬体将胞内物质或外来异物包裹,进而与溶酶体融合进行降解。自噬对于维持细胞的稳态至关重要,自噬功能异常与多种疾病的发生发展密切相关。例如肿瘤、神经退行性疾病、病毒感染和免疫疾病等,其可能成为这些疾病潜在的治疗靶点,因此研究自噬的调控是生命科学及医学领域的热点。三结构域蛋白质(tripartite motif-containing proteins, TRIMs)家族是一类具有E3泛素连接酶活性的蛋白质,通常包含3个保守的结构域,即RING锌指结构域、B-box结构域和卷曲螺旋结构域。近年的研究发现,多个TRIM家族成员参与自噬的调控,其作用机制包括调控自噬相关的信号通路、调节自噬核心分子、作为自噬底物识别受体等。TRIM家族通过调控自噬发挥多种生物学效应,例如调节免疫、病毒防御和影响肿瘤发生发展等。本文将对TRIM家族在调控自噬过程中发挥的作用、分子机制以及通过自噬影响的生物学作用进行综述。
  • 特约综述
    彭建, 张宏权
    中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(10): 1269-1284. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.07.1147
    摘要 (1938) PDF全文 (570)   可视化   收藏
    染色质可及性(chromatin accessibility)作为一种衡量染色质结合因子与染色质DNA结合能力高低的染色质属性,是评价染色质结构稳态的重要指标之一,在多种细胞核进程中扮演重要角色,包括基因转录调控以及DNA损伤修复等。该属性的异常调控与多种疾病的发生发展密切相关,包括肿瘤以及神经退行性疾病等。对于该属性探究已经成为生命科学与疾病领域的热点。伴随越来越多的新技术应运而生,例如染色质构象捕获技术、高通量测序技术以及两种技术的结合等。随着技术的进步,多种参与调控染色质可及性的因素被发现和总结,包括核小体占位、组蛋白修饰以及非编码RNA等。多项大规模的染色质组学数据绘制了多种疾病的染色质可及性图谱,为揭示疾病的发生发展与染色质可及性之间的关系提供了数据支持。同时,随着单细胞染色质可及性测序技术的发展,实现了对细胞类型染色质层面的划分,弥补了单纯依赖基因表达划分细胞类型的不足。本文将从染色质的组成与可及性、影响染色质可及性的因素、染色质可及性的检测方法,以及染色质可及性与癌症的关系等方面简要阐述染色质可及性的研究进展。
  • 综述
    米海潮, 史敏, 崔芳
    中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(9): 1133-1140. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.01.1497
    摘要 (1714) PDF全文 (553)   可视化   收藏
    铁是血红素、线粒体呼吸链复合体和各种生物酶的重要辅助因子,参与氧气运输、氧化还原反应和代谢物合成等生物过程。铁蛋白(ferritin)是一种铁存储蛋白质,通过储存和释放铁来维持机体内铁平衡。铁自噬(ferritinophagy)作为一种选择性自噬方式,介导铁蛋白降解释放游离铁,参与细胞内铁含量的调控。适度铁自噬维持细胞内铁含量稳定,但铁自噬过度会释放出大量游离铁。通过芬顿 (Fenton)反应催化产生大量的活性氧(reactive oxygen species, ROS),发生脂质过氧化造成细胞受损。因此,铁自噬在维持细胞生理性铁稳态中发挥至关重要的作用。核受体共激活因子4 (nuclear receptor co-activator 4, NCOA4)被认为是铁自噬的关键调节因子,与铁蛋白靶向结合,并传递至溶酶体中降解释放游离铁,其介导的铁自噬构成了铁代谢的重要组成部分。最新研究表明,NCOA4受体内铁含量、自噬、溶酶体和低氧等因素的调控。NCOA4介导的铁蛋白降解与铁死亡(ferroptosis)有关。铁死亡是自噬性细胞死亡过程。铁自噬通过调节细胞铁稳态和细胞ROS生成,成为诱导铁死亡的上游机制,与贫血、神经退行性疾病、癌症、缺血/再灌注损伤与疾病的发生发展密切相关。本文针对NCOA4介导的铁自噬通路在铁死亡中的功能特征,探讨NCOA4在这些疾病中的作用,可能为相关疾病的治疗提供启示。
  • 综述
    赵雁杰, 苏位君, 李帅
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(7): 837-846. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.01.1499
    G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptors, GPCRs)是哺乳动物体内最大的细胞膜表面受体家族,具有7次跨膜螺旋结构。人类基因组编码约800种不同类型的GPCRs,广泛参与了代谢性疾病及肿瘤等多种重大疾病的病理过程,使之成为药物研发的热门靶点。肽是介于氨基酸和蛋白质之间的一类物质,由两个至几十个氨基酸通过肽键连接而成,是涉及生物体内多种细胞功能的生物活性物质。迄今为止,研究者已鉴定出7 000余种天然肽,分别作为激素、神经递质、生长因子、离子通道配体和抗生素等发挥功能。肽类药物因具有作用机制明确、安全性好、生产成本低等多重独特优势及其在空间结构上近乎无限的可能性而逐渐受到重视。近年来,基于对GPCR结构的理解不断深入,靶向GPCR的肽类药物发展迅猛,新药不断上市。目前为止,美国食品和药物管理局(FDA)已批准上市近50种靶向GPCR的肽类药物,用于治疗代谢性疾病、神经系统疾病和癌症等多种疾病。肽类药物的研发经历了人体肽开发、天然肽开发和生物技术开发3个阶段。目前,已上市的靶向GPCR肽类药物大多是对人体天然内源性多肽类配体的改造与修饰。本文归纳了近年来研发成功已上市的靶向GPCR肽类药物,并简要总结了目前肽类药物的研发策略及未来潜在的发展方向,旨在为更多靶向GPCR肽类药物的研发提供参考。
  • 综述
    王雪莹, 孙泽敏, 冯永君
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(6): 697-703. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.05.1577
    转录因子(transcription factor,TF)是在细胞中通过引导RNA聚合酶与特定的DNA序列相结合,从而调控基因表达的蛋白质。它可使生物体在面对不断变化的环境时迅速做出响应,更好地实现生存适应性。大多数细菌转录因子由DNA结合结构域和调节结构域两部分组成,但也有一些转录因子只有1个DNA结合结构域。根据作用机制的不同可将其分为激活性转录因子与抑制性转录因子。细菌转录因子作为一个调控者不仅广泛调控菌体细胞内的基因表达,也受其他信号分子的调控,彼此形成复杂的调控网络,共同管理基因表达以应对生存环境的变化。鉴于细菌转录因子在基因表达调控中的重要功能,其一直是分子生物学研究的热点。本文总结了近年来相关研究的进展,重点介绍其结构、作用机制及其与菌体抗逆生存的关系,为系统了解其生理功能与应用提供帮助。
  • 评论与观点
    杨克恭
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(6): 691-696. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.05.1130
    围绕“细菌是否有转录因子(transcription factors, TFs)”这个问题,近20多年来在国内外学术界存在明显分歧。传统观点认为,细菌没有TFs,调节细菌基因转录起始的是转录激活蛋白和阻遏蛋白,TFs仅仅结合于真核基因启动子。这种观点的典型代表是某些国际学术权威主编的生物化学和分子生物学类主流原版教材。然而,新观点认为,细菌的结合DNA的转录激活蛋白和阻遏蛋白就是TFs,其含量和重要性不亚于真核。虽然新观点在国际学术期刊发表的学术论文中早已司空见惯,但迄今国内外许多学者仍然心存疑虑。“转录因子”这一概念像许多分子生物学术语一样,伴随学科发展不断更新,从狭义到广义。初期人们曾以为TFs仅仅是真核基因转录起始所必需的,细菌不需要TFs,当时将细菌排除在其适用范围以外可以理解。40年来丰富的科研成果已经证明,大量的转录激活蛋白和阻遏蛋白结合于启动子以外的顺式调控元件,其中既包括真核生物的增强子、沉默子和绝缘子,也有细菌的多种正、负调控元件,这些转录调节蛋白符合转录因子的所有基本特征,是名副其实的“转录因子”。所以,新观点具有科学性和合理性,应该为学术界广泛接受和采用。将来“转录因子”的概念是否会进一步扩大,纳入HAT等染色质修饰蛋白和ncRNAs,甚至拓展到转录的“延伸因子”和“终止因子”,我们对此应该秉持开放态度。
  • 综述
    黎秋慧, 陈瑜丽, 刘向华
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(12): 1577-1583. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.05.1659
    长非编码RNA(long non-coding RNAs,lncRNA)是一类长度大于200 nt的RNA,在表观遗传的调控中发挥重要作用。由于缺乏编码性开放阅读框(open reading frame,ORF)、序列保守性低及缺乏已知的蛋白质结构域,lncRNA被认为不能编码蛋白质。随着质谱、RNA测序和核糖体分析等先进技术的快速发展和应用,短开放阅读框(short open reading frames,sORFs)被证实具有编码蛋白质的潜力。LncRNA具有sORFs并且能够与核糖体结合。另外,lncRNA类似于mRNA也是由RNA聚合酶II转录而来,因此lncRNA极有可能进行翻译。目前,一些在线工具和实验技术联合运用,成功检测到lncRNA编码的小肽。由于当前实验技术仍存在不足,例如小分子量的肽很难被检测到、小肽的抗体合成困难等,只有较少一部分lncRNA编码小肽被鉴定出来。LncRNA编码的小肽在生物体内发挥重要作用,例如参与胚胎发育、肌细胞发生及肿瘤发生发展等过程。其中,在肿瘤中异常表达的lncRNA编码小肽,有望成为肿瘤治疗的小分子药物、药物靶标和生物标志物,表现出诱人的应用前景。本文对常用的预测和验证lncRNA编码小肽的在线工具和实验技术进行了简单介绍,总结了lncRNA编码小肽的功能并探讨了其在肿瘤中的应用前景,同时也分析了目前研究lncRNA编码小肽所面临的挑战,为更好地理解和研究lncRNA编码小肽提供参考。
  • 综述
    杨建, 廖立, 田卫东
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(8): 989-997. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.03.1508
    外泌体是细胞分泌的磷脂双分子层胞外囊泡,作为载体在细胞间发挥着物质传递和信息交流的功能。外泌体存在于多种不同体液中,在疾病诊断和药物载体方面具有良好的应用前景。由于外泌体纳米级别的大小和异质性,以及体液复杂的组成,使得体液来源外泌体的分离尤为困难。目前,体液来源外泌体分离有6种常用方法:超速离心法、沉淀法、分子筛色谱层析法、密度梯度离心法、膜超滤法和膜特异性吸附法。每种方法都有其独特的优点与不足,单独使用均难以分离获得高质量的外泌体。不同体液来源外泌体分离方法的选择也存在差异。随着近年来微流控技术等一些新型方法的涌现与经典方法的不断改进,促使外泌体分离技术得到完善,有利于外泌体在临床与科研的相关应用研究。本篇综述对不同体液来源外泌体的提取鉴定方法作出比较及评估,总结了不同体液来源外泌体提取方法的选择和差异,为后续体液外泌体相关研究提供参考。
  • 综述
    杜雪花, 张晓东
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(10): 1297-1304. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.03.1586
    泛素化特异性蛋白酶14(ubiquitin-specific proteases14,USP14)是泛素特异性蛋白酶家族(ubiquitin-specific proteases,USPs)的成员之一。研究发现,USP14可解离靶蛋白质上的泛素标签,通过调控雄性激素受体(androgen receptor,AR)、细胞周期相关蛋白质和凋亡相关蛋白质等多种靶蛋白质的表达水平及活性,在恶性肿瘤的发生发展中发挥重要作用。USP14在多种恶性肿瘤中异常高表达,对肿瘤的调控机制复杂多样,涵盖了肿瘤的基本生命特征,例如细胞增殖、凋亡、炎症反应、自噬及耐药性等。其通过多种信号通路抑制肿瘤细胞凋亡及耐药性;促进炎症反应及肿瘤细胞的增殖活性。同时,在大多数肿瘤中USP14与不良预后密切相关。因此,USP14可作为肿瘤治疗的新型药物靶点,对其抑制剂的开发是抗肿瘤药物研究的新方向。目前,针对USP14的特异性抑制剂主要包括IU1及其类似物IU1-47、IU1-206、IU1-248和b-AP15。因为晶体结构上的差异,IU1的类似物对USP14活性的抑制能力是IU1的10倍。同时研究表明,USP14的抑制剂具有强大的抗肿瘤作用,可通过多种途径来诱导肿瘤细胞死亡,是肿瘤靶向治疗的重要药物。以上研究表明,深入研究USP14及其抑制剂与肿瘤发生发展的相关性极其重要。因此,本文着重对USP14的结构和其在肿瘤中的调控机制进行了综述,总结了USP14抑制剂的研究进展。并进一步探讨USP14相关研究中存在的问题与挑战,以期为未来的研究提供新的方向和策略。
  • 综述
    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
    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。
  • 综述
    姜珊, 关一夫, 李硕
    中国生物化学与分子生物学报. 2023, 39(1): 42-53. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.06.1051
    细胞焦亡(pyroptosis)又称细胞炎性坏死,是Gasdermin蛋白家族介导的一种程序性细胞死亡,表现为细胞不断肿胀直至细胞膜破裂,导致细胞内容物释放,进而激活强烈的炎症反应。近年来,细胞焦亡在肿瘤发病机制中的作用变得越来越突出,焦亡信号通路分子及细胞焦亡过程中释放的多种炎症介质与肿瘤的发生、发展及对肿瘤化疗和免疫治疗的反应密切相关。由于肿瘤的异质性,细胞焦亡在不同肿瘤中的作用并不相同,因此有必要研究细胞焦亡在不同肿瘤中的具体作用机制。从药理学角度,寻求促进生成炎症小体或激活焦亡通路的分子底物,为肿瘤药物的研发和治疗提供更多思路。细胞焦亡在一定程度上也解答了肿瘤化疗和免疫治疗副作用产生的原因。细胞焦亡在肿瘤治疗过程中是 “双刃剑”,如何调节药物在肿瘤组织、正常组织和免疫微环境中诱导细胞焦亡的方式和程度,对于提高肿瘤的化疗和免疫治疗效果,降低毒副作用具有重要的意义。本文就细胞焦亡的类型及分子机制,细胞焦亡在肿瘤的发生发展及其在肿瘤化疗、放射治疗、中药治疗和免疫治疗过程中发挥的作用进行综述,以期为临床肿瘤治疗和预后分析提供新靶点。
  • 综述
    李艳, 王雨笠, 罗成
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(7): 847-855. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2020.11.1472
    天然酶具有较高的催化活性和底物特异性, 在日用品化学、医疗卫生、食品制造和污染物防控等领域具有广泛应用。然而,天然酶分离提纯难度大、价格贵且稳定性差的自身缺陷限制了其大规模应用,积极探索替代产品具有重要意义。2007年阎锡蕴等首次发现Fe3O4纳米颗粒具有过氧化物酶样催化活性,此后纳米材料的酶样活性研究发展迅速。除过氧化物酶样活性外,纳米材料还具有类似氧化酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶等天然酶的催化活性。具有天然酶样催化活性的纳米材料被统称为纳米酶。纳米酶具有制备成本低、易于批量生产、稳定性高和活性可调节等优点,在替代天然酶用于环境监测及治理、疾病诊断及治疗、食品安全防控等领域具有巨大潜力。然而,较低的催化效率和底物特异性限制了纳米酶的进一步应用。催化效率和底物选择性的增强将极大促进纳米酶的实际应用。本文以纳米材料最具代表性的酶样活性过氧化物酶样活性为例,综述了近几年研究中增强纳米材料催化活性的策略,包括改变纳米材料特性(尺寸、形貌以及表面修饰等)和催化反应条件(温度、pH、促进剂、光照等)、纳米材料混合和材料杂化等。重点围绕催化效率及底物选择特异性的提高,期望能让读者对纳米材料酶样活性的增强策略有较为全面的了解。
  • 综述
    闫晓俊, 文佳, 王冬来
    中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(8): 971-980. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.01.1496
    p53是细胞内最重要的抑癌蛋白质之一;细胞对p53分子功能的调控主要通过一系列翻译后修饰(PTMs)完成。其中,乙酰化修饰既可在总体水平调控p53的转录活性,又可位点特异性地调控p53依赖的转录选择性,进而精确控制p53在细胞周期阻滞、凋亡、衰老、自噬和代谢等关键生物学过程中的作用。本综述以p53乙酰化修饰研究的时间脉络为轴,首先总结了发生在p53各结构域内乙酰化修饰的建立机制,包括催化p53位点特异性乙酰化发生的乙酰基转移酶,以及各位点乙酰化修饰对p53分子功能调节的机制。其次,本综述总结了参与去除p53乙酰化修饰的关键去乙酰基酶家族,以及这些因子参与调控p53分子功能的生物学意义。同时,本文综述了能够特异性读取p53乙酰化修饰状态的识别蛋白质,以及这些识别蛋白质与p53互作,进而协同调控下游靶基因转录的分子调控网络。此外,本文概述了p53乙酰化修饰与其它类型翻译后修饰之间的“交谈”,以及这些修饰之间通过时空特异互作方式影响p53功能的分子机制。最后,本文基于p53乙酰化修饰,对肿瘤分子医学的研究前景进行讨论与展望。
  • 教育与教学
    董德刚, 鲍淑芳, 宋梅, 王万春, 黄佩蓓
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(7): 983-988. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.04.1005
    生物化学是中医药类专业的必修基础课程,能紧密联系临床实际,其思政元素较为丰富,能为课程思政教育实践提供可借鉴和使用的案例素材。然而,生物化学课堂教学普遍存在课程思政开展程度较低、思政功能较为缺失的现状。将思政教育融入生物化学课堂,促进专业教育与人文素养的有机结合,尤其对中医药类专业学生增强中医药文化自信与专业认同感,实现立德树人根本任务,培育和践行社会主义核心价值观具有积极意义。本文以“酶学”为例,积极探索生物化学实施课程思政的具体举措,深入挖掘该课程中蕴含的育人与德育元素,通过案例教学将思想政治教育自然融入中医药类专业生物化学课堂,在传授专业知识的同时,引导学生树立正确的世界观,人生观和价值观,真正实现教师教书育人的根本任务与崇高职责。
  • 综述
    徐磊, 倪震, 张缨
    中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(1): 1-7. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.05.1692
    摘要 (1118) PDF全文 (417)   可视化   收藏
    寄生于人体的肠道菌群是一个高度动态化和个体化的复杂生态系统,受遗传、环境、饮食、年龄和运动等因素的影响,并通过其产生的代谢物与机体众多组织器官产生广泛的应答效应。短链脂肪酸(short chain fatty acid, SCFA)主要是由位于盲肠和结肠内的菌群以膳食纤维为底物发酵产生,其被吸收进入肠系膜上下静脉,随后汇入门静脉至肝。部分短链脂肪酸被肝作为糖异生和脂质合成的底物,剩余的短链脂肪酸以游离脂肪酸的形式经肝静脉进入外周循环。研究发现,运动可使产生SCFA的肠道菌群组分的丰度提高和参与调控SCFA生成的相关基因表达增加,使肠道中短链脂肪酸含量增加。由短链脂肪酸刺激结肠内分泌细胞合成分泌的胰高血糖素样肽1(glucagon like peptide-1, GLP-1)可促使胰岛B细胞合成分泌胰岛素,进而调节骨骼肌的葡萄糖摄取与糖原合成。此外,短链脂肪酸通过提高骨骼肌胰岛素受体底物1(insulin receptor substrate 1,IRS1)基因转录起始位点附近的组蛋白乙酰化水平,增强骨骼肌的胰岛素敏感性。同时,短链脂肪酸通过激活腺苷酸活化蛋白质激酶(AMP-activated protein kinase, AMPK)促进骨骼肌的脂肪酸摄取、脂肪分解和线粒体生物发生,抑制脂肪合成。本文就肠道菌群代谢物——短链脂肪酸概述、运动对产生短链脂肪酸的肠道菌群的影响和运动介导肠道菌群代谢物——短链脂肪酸对骨骼肌代谢调控机制的最新研究进展进行综述,为骨骼肌运动适应的新机制研究提供理论依据。
  • 综述
    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
    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。
  • 综述
    赵明辉, 袁超男, 葛璟燕
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(6): 720-726. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.01.1444
    线粒体(mitochondrion)是真核生物细胞中的一种非常重要的细胞器,含有独立于细胞核染色体外的遗传物质,通过氧化磷酸化产生ATP,是细胞的能量工厂,与细胞分化、信号转导、代谢稳态等过程密切联系。线粒体功能的紊乱与癌症、神经退行性疾病、糖尿病等许多疾病的发生、发展及治疗息息相关。线粒体在细胞命运中扮演的关键角色,使对线粒体这一特殊细胞器的探索成为生命科学研究热点之一。人线粒体DNA(mitochondrial DNA, mtDNA)是一相对保守且仅16 kb的环状双链DNA分子,只含37个基因,但这些基因都是维持线粒体功能稳定必不可少的部分。随着对线粒体功能认识的不断深入,研究人员发现mtDNA突变,会导致活性氧自由基过量产生,从而引起细胞衰老,甚至引发诸多疾病,例如遗传性视神经病变、线粒体脑肌病伴高乳酸血症和卒中样发作综合征等。但是,目前针对这些线粒体基因疾病尚无非常有效的治疗手段。为了进一步了解这一关键细胞器,研究人员开发了一些有效的方法来突破线粒体的复杂屏障。本文将重点介绍并讨论近几年靶向mtDNA的研究进展,主要从药物修饰、材料递送、基因编辑等方面进行了总结,希望能为推动线粒体的研究提供一些新的思路。
  • 综述
    叶飞宇, 魏亚康, 王桂凤
    中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(1): 15-27. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.04.1696
    摘要 (1533) PDF全文 (398)   可视化   收藏
    线粒体是起源于最后真核生物共同祖先(last eukaryotic common ancestor, LECA)半自主性双层膜细胞器。线粒体氧化磷酸化(oxidative phosphorylation, OXPHOS)系统由细胞核和线粒体基因组协同编码5个蛋白质复合物组成,在内膜建立电子传递链并利用质子梯度产生三磷酸腺苷(adenosine triphosphate, ATP)。线粒体复合物Ⅰ(NADH-泛醌氧化还原酶)是OXPHOS的第一个也是最大最精密的复合物,主要负责泵出质子。复合物Ⅰ由40多个亚基、1个黄素单核苷酸(flavin mononucleotide, FMN)分子和8个铁硫簇组成,呈“L”型结构。近年来,生化遗传、蛋白质组和结构生物学研究不断揭示了复合物Ⅰ的功能和生物合成。本文主要综述了复合物Ⅰ的结构模块、装配路径和装配因子,探讨了动植物结构和装配的异同点,以及复合物Ⅰ的结构和装配的进化与及待解决的问题,为全面深入解析复合物Ⅰ的功能和进化提供参考依据。
  • 综述
    巢明坤, 伊旭东, 庞卫军
    中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(11): 1477-1485. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.04.1548
    脂肪组织是一种主要的能量储存和内分泌器官。脂肪生成是一系列复杂的细胞分化过程,受到细胞营养水平、激素和代谢物等调节。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin, mTOR)复合物包括哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合体1(mammalian target of rapamycin complex 1,mTORC1)和mTORC2两种蛋白质复合体。mTOR复合物含有的脂质激酶样域奠定了mTOR通路调控脂肪生成的基础。对mTORC1和mTORC2的部分组成蛋白质研究也验证了mTOR调控成脂的功能。基于前期的研究,我们综述了miR-199a-3p、miR-103、miR-188、68 kD有丝分裂中的Src相关底物(Src-associated substrate in mitosis of 68 kD,Sam68)、内皮抑素等物质通过mTORC1和mTORC2蛋白质复合体调控脂肪生成的机制。同时,进一步构建了包括胰岛素/IGF通路、PI3K-AKT通路、氨基酸通路、AMPK通路、cAMP通路、cGMP通路、NOTCH通路以及影响上述通路的bta-miR-150、4-O-甲基蔗糖和多种蛋白质在内的mTOR信号通路调控脂肪生成的网络。本文主要综述了mTOR复合物的特性和mTOR通路调控脂肪生成方面的最新研究进展,指出mTORC2具有调控脂质摄取和脂质分解的作用,调控mTORC1功能的作用,但是有关mTORC2的研究相对mTORC1较少,因此,对脂肪生成和脂质代谢的进一步研究需要集中于mTORC2。
  • 综述
    洪婷, 梅子青, 王丰
    中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(3): 237-248. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.05.1129
    作为细菌RNA聚合酶(RNAP)的组成型辅助因子,sigma70和sigma54分别参与了原核细胞不同类型基因的转录起始调控。sigma70负责管家基因的自发转录起始;而sigma54负责应激信号相关的基因转录起始。sigma54与RNAP形成复合物后,会通过空间阻滞的方式阻碍DNA进入RNAP中,抑制基因转录起始。当细胞环境变化后,特定应激信号会通过细菌增强子结合蛋白(bEBP)诱发sigma54的构象发生变化,解除sigma54对RNAP的抑制,启动sigma54依赖的基因转录。最近的结构生物学研究揭示了sigma54依赖性转录起始的若干复合物结构,包括全酶、封闭式复合物、2个中间状态复合物及开放式复合物。通过分析这些转录起始复合物的结构,本文阐述了转录起始过程中复合物的结构变化。描述并分析了sigma54和bEBP在转录起始过程中所发挥的功能。本文有助于了解转录起始分子水平的变化,为深入理解sigma54和bEBP促进转录起始的分子机制提供了参考。
  • 非编码RNA专栏
    华敏敏, 施惠娟, 茹彦飞
    中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(2): 127-136. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.09.1139
    哺乳动物胚胎发育受遗传和表观遗传的共同调控。精子作为重要的雄性生殖细胞,通过受精过程,将这些信息传递给卵子,进而影响子代的发育。精子中携带有丰富的表观遗传信息,其中小非编码RNAs(small noncoding RNAs, sncRNAs)在精子发育不同阶段发挥重要的作用,包括调控基因表达、介导蛋白质翻译,以及参与精子的表观遗传信息传递等。环境暴露包括饮食变化、毒性物质暴露和心理压力等。现有的研究表明,环境因素不仅影响机体健康,还可能导致生殖系统配子(精子与/或卵子)表观遗传信息的改变。越来越多的证据表明,亲本在环境暴露后发生的获得性性状变化,可通过配子的表观遗传信息传递给后代,即产生跨代遗传。本综述主要讨论因环境因素引起的获得性性状,可通过精子sncRNAs变化,产生跨代遗传,并影响胚胎发育及子代健康。本综述的讨论主要集中在tRNA来源的小RNAs(transfer RNA-derived small RNAs,tsRNAs)、微RNA(microRNAs, miRNAs)和PIWI相互作用RNAs(PIWI-interacting RNAs,piRNAs),并涉及到最近在精子中发现有大量表达的rRNA来源的小RNAs(risbosome-RNA derived small RNAs,rsRNAs)。此外,本文还进一步探讨了环境因素影响精子sncRNAs表达变化的可能机制。通过对上述内容的综述,将更好地理解精子sncRNAs在跨代遗传中的作用,促进表观遗传学领域的新研究,加深对基本生命过程的理解。
  • 教育与教学
    马丽萍, 王建东
    中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(4): 537-545. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.01.1328
    在全面推进高校课程思政建设的背景下,为落实立德树人的根本任务,各高校纷纷开展专业课程思政建设。以成都医学院的《生物化学与分子生物学》课程为例,文章深度挖掘该门课程所蕴含的思政元素,最终确定了7个典型的思政元素,并进行了相应的课程设计,采用案例式教学方法将其在实践中教学。课后,对成都医学院2019级临床医学、麻醉学、儿科学、医学影像学、药学和中药学等6个专业的888名学生发放调查问卷,检测其实施效果。结果表明,所开展的案例式思政教学能够较好地增强学生对该门课程的认可度,帮助学生树立良好的价值观念,初步达到了专业课思政教学的目的。最后,结合实施效果,本文从教学内容和方法的改进、课程思政教学团队的打造和思政教学评价机制的完善等方面展开了积极的探索,以期为专业课程全面实施课程思政提供借鉴。
  • 研究论文
    炎士珂, 冯婧文, 昌娇, 张冰, 段娜敏, 吴文惠, 刘宁
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(8): 1069-1077. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.05.1049
    FGFC1 (Fungi fibrinolytic compound1) 是从海洋长孢葡萄穗霉菌FG216中提取的一类具有良好生物活性的双吲哚化合物。然而,尚未有研究揭示其抗肿瘤活性。本研究探讨了FGFC1对非小细胞肺癌细胞增殖、凋亡、迁移及侵袭能力的作用及其机制。首先,以不同浓度的FGFC1处理人非小细胞肺癌PC9细胞、H1975细胞、结肠癌HCT116细胞、宫颈癌HeLa细胞和正常人肾上皮293T细胞,利用CCK-8法检测细胞活力;流式细胞术,实时PCR和 Western 印迹检测PC9细胞中凋亡相关基因的表达情况;细胞划痕实验和Transwell实验检测PC9细胞的迁移和侵袭能力;通过Western印迹检测信号通路PI3K/Akt/mTOR关键激酶蛋白质的表达情况,观察FGFC1对此信号通路的影响。结果显示,与对照组相比,FGFC1能够选择性抑制 PC9细胞增殖活力,上调促凋亡蛋白质切割胱天蛋白酶-3(cleaved-caspase-3)与cleaved-PARP的表达,诱导细胞凋亡,且具有剂量依赖性(P<0.05);此外,FGFC1能剂量依赖地降低PC9细胞的迁移和侵袭能力(P<0.05);进一步研究证实,FGFC1同时抑制了PC9细胞中PI3K/Akt/mTOR信号通路关键磷酸激酶蛋白质PI3K、Akt、mTOR的磷酸化水平。研究结果表明,FGFC1可以抑制非小细胞肺癌细胞PC9和H1975的增殖活性;并促进PC9细胞凋亡,抑制其迁移和侵袭。其机制是通过抑制 PI3K/Akt/mTOR信号通路实现的,这将为其应用于非小细胞肺癌的临床治疗提供理论参考。
  • 研究论文
    前插页
    中国生物化学与分子生物学报. 2023, 39(3): 478-479.
  • 研究论文
    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
    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。
  • 综述
    陈玉慧, 李学伟, 马继登
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(11): 1423-1431. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.03.1600
    睾酮 (testosterone, T) 是雄激素家族的主要成员,其生物合成受下丘脑-垂体-性腺轴调控,它是驱动哺乳动物性别分化和身体发育的重要激素。睾酮对机体发挥调控作用的途径包括雄激素受体 (androgen receptor, AR) 介导的基因组途径和不依赖AR的非基因组途径。基因组途径是睾酮穿过细胞膜在胞质中与AR结合,而后配体受体复合物转移进入细胞核与雄激素应答基因启动子区的雄激素反应元件 (androgen response elements, ARE) 结合,进而调控下游基因表达。睾酮通过与细胞膜上的受体结合,快速激活膜上和胞内的相关信号分子,通过启动跨膜信号转导机制产生效应的过程称为非基因组途径。心脏是胚胎发育过程中形成的第1个功能器官,其主要功能是为血液流动提供动力。它的形态发生和功能维持与构成心脏的细胞类型密切相关。已知心脏是雄激素的靶器官之一。近年来研究发现,配体依赖性转录因子AR在心脏组织的多种细胞类型中均有分布,包括心肌细胞、血管平滑肌细胞、内皮细胞和心肌成纤维细胞等。睾酮除了影响性别分化和维持性征外,还广泛参与许多组织器官的发育和功能维持,在调控心脏生理和病理过程方面同样具有重要的作用,包括参与心脏发育,诱导心肌肥大,调节心脏收缩,延缓心脏衰老和影响血管钙化等。本文综述了睾酮及其受体在心脏主要细胞类型中的功能以及两者对心脏生理和病理过程的作用机制,以期为雄激素在心脏中的作用机制研究提供参考。
  • 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
    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。
  • 综述
    赵亚楠, 陈成
    中国生物化学与分子生物学报. 2023, 39(2): 165-173. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.05.1121
    鞘脂(sphingolipids)是生物细胞中最主要的膜脂之一,同时也作为信号分子介导细胞生长、增殖、迁移及死亡等重要的生理反应,异常鞘脂代谢经常与心血管疾病、糖尿病、癌症、神经变性病以及自身免疫性疾病等相关。丝氨酸棕榈酰转移酶(serine palmitoyltransferase,SPT)及其复合物是鞘脂从头合成途径的起始酶和关键酶,催化L-丝氨酸与棕榈酰辅酶A缩合形成3-酮二氢鞘氨醇,之后再经过一系列反应生成神经酰胺和其它重要的鞘脂,在鞘脂代谢和稳态调节方面发挥重要作用。本文基于国内外对SPT的研究,综述了SPT的构型、活性位点、底物结合位点等关键的结构信息,尤其近2年的研究发现,SPT是一种组成极其复杂的酶,各个亚基之间存在错综复杂的相互作用和高度调控。SPT具有重要的生物学功能,包括参与胚胎发育、调节内环境稳态、诱导细胞凋亡和参与机体免疫调节等。SPT还可以通过调节酶活性影响鞘脂代谢,进而影响血管疾病和肿瘤的发生发展,并有潜力成为肿瘤诊断和治疗的关键分子。此外,SPT突变体与神经变性病密切相关,本文着重介绍了遗传性感觉与自主神经病变1型(hereditary sensory and autonomic neuropathy type 1,HSAN1)和早发性肌萎缩侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)的病变机制及最新的治疗手段,为深入了解该酶及其参与的鞘脂代谢提供理论参考,同时也为今后的功能研究和药物研发奠定基础。
  • 综述
    薛甜, 焦亚娟, 黄耀伟
    中国生物化学与分子生物学报. 2023, 39(10): 1375-1382. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2023.02.1483
    以新冠病毒(SARS-CoV-2)为代表的冠状病毒(coronavirus,CoV)主要危害呼吸系统和消化道系统,严重危害人类与动物健康。冠状病毒非结构蛋白2(nonstructural protein 2, Nsp2)是病毒基因Orf1ab编码的多聚蛋白质在病毒木瓜样蛋白酶作用下,经切割后形成的成熟加工产物。Nsp2的研究较少,其在病毒复制相关的生命周期、与宿主相互作用等过程中发挥的主要作用至今未得到阐明。尽管Nsp2在不同CoVs中变异程度较大,但其演化分型与不同冠状病毒亚属的分型一致。最近对SARS-CoV-2 Nsp2的高级结构进行了解析和分析,同时也发现了SARS-CoV-2 Nsp2上存在一些与新冠突变株相关的显著突变,但是对Nsp2结构与突变及其生物学功能的联系仍不清楚。虽然Nsp2对于冠状病毒复制是非必须的,但是对于野生毒株达到最大病毒复制量至关重要。Nsp2被招募到被感染细胞的双层膜囊泡结构,与多种病毒蛋白质相互作用,协同参与病毒复制与转录。Nsp2还通过与多种宿主蛋白质相互作用,不仅参与线粒体、溶酶体、内质网等细胞器的生理过程,调节宿主细胞的能量代谢与物质转运,还通过影响干扰素的产生调节宿主先天免疫应答。本文对冠状病毒,特别是新冠病毒的Nsp2的产生、遗传演化、结构、主要变异位点进行了归纳,同时对其参与病毒复制、与病毒蛋白质及宿主蛋白质互作等最新研究进行概述总结,以期为冠状病毒的病原生物学、致病机制研究与防控提供参考。
  • 综述
    高硕, 张文媛, 王金花
    中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(7): 863-873. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.04.1610
    多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)是一种肿瘤性浆细胞疾病,其特征在于骨髓微环境中恶性浆细胞的克隆性增殖,分泌单克隆免疫球蛋白以及相关的器官功能障碍。近年来,由于自体干细胞移植的引入,以及来那度胺和硼替佐米等药物的应用改变了骨髓瘤的传统治疗方法,延长了总生存期。尽管取得了显著的治疗进展但目前仍无法治愈,其主要是由于原发耐药和疾病复发。信号转导及转录激活因子3(signal transducers and activators of transcription 3,STAT3)是一种细胞信号转录因子,参与正常细胞的分化、增殖和血管生成等多种生命活动。近年来发现,STAT3在肿瘤中高表达与多种恶性肿瘤的发生、发展、侵袭和转移密切相关。STAT3在多发性骨髓瘤的发生和进展中同样也发挥关键作用。本文综述了STAT3分子结构、信号通路、激活、调控及基本生物学功能,并发现非编码RNA、热激蛋白90(heat shock protein 90,Hsp90 )、血红素加氧酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)等因子,通过STAT3途径在多发性骨髓瘤的发生、存活以及免疫逃逸中发生重要作用,并且STAT3途径活化与多发性骨髓瘤细胞对硼替佐米、来那度胺等常规药物的耐药相关,故STAT3可作为多发性骨髓瘤潜在靶点,为精准诊疗及预后标志物提供依据与参考。
  • 综述
    魏建磊, 张涛, 张鹏霞
    中国生物化学与分子生物学报. 2023, 39(10): 1383-1391. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2023.02.1499
    肿瘤是机体在各种致瘤因素的作用下,局部细胞在基因水平上对其生长的调控失去控制,导致细胞异常增生而形成的新生物。根据肿瘤生物学特性及其对机体危害程度的不同,可将其分为良性和恶性肿瘤两大类。在中国,恶性肿瘤是导致患者死亡的主要原因之一,其发病率和死亡率不断攀升,成为非常严重的公共健康问题。肿瘤疫苗是一种利用肿瘤特异性抗原或肿瘤相关抗原激活机体特异性免疫应答,以杀伤肿瘤细胞的免疫干预策略,是肿瘤免疫治疗研究的热点之一。在过去的几十年里,随着基因技术的不断发展,肿瘤疫苗的研发取得了极大的进步。肿瘤疫苗在实体瘤的临床前研究及其相关试验中均显示出巨大的潜力,有望进一步提高患者的总生存期。根据作用目的,肿瘤疫苗可分为预防性肿瘤疫苗和治疗性肿瘤疫苗;根据作用机制,肿瘤疫苗又可分为细胞疫苗、蛋白质/合成肽疫苗、核酸疫苗等。目前,免疫检查点抑制剂、过继性细胞治疗和基于纳米材料的免疫疗法均在肿瘤治疗中显示出较好的疗效,肿瘤疫苗同其它免疫疗法的联合应用有可能成为肿瘤治疗领域的未来方向。然而,肿瘤疫苗的发展历经重重困难,但也积累了宝贵的临床研发经验。本文主要就不同类型治疗性肿瘤疫苗的起源、类型、作用机制及其优势与局限性展开论述,以期为今后肿瘤疫苗的研究工作提供帮助。
  • 综述
    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
    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。
  • 综述
    张娜, 徐天瑞, 安输
    中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(1): 42-48. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.04.1661
    肥大细胞是人体主要免疫细胞之一,因其作为导致过敏反应发生的最直接效应细胞而著称。肥大细胞最主要的结构特征为其胞内含有大量嗜碱性颗粒,该颗粒内又富含种类众多的生物活性物质,包括组胺、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor, FGF)、基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase, MMP)、类胰蛋白酶、类糜蛋白酶和一些炎症介质等。其中,组胺对肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭有重要影响,而VEGF、FGF、MMP、类胰蛋白酶和类糜蛋白酶可在肿瘤血管生成的不同阶段发挥重要作用。大量炎症介质可导致肿瘤发生部位的炎症反应,而长期低水平的炎症反应是促进肿瘤发生发展的主要因素之一。现有研究表明,在不同的肿瘤组织中均能检测到数量明显增加的肥大细胞,而肿瘤组织中的肥大细胞活化脱颗粒所释放的活性物质可刺激肿瘤生长、肿瘤血管新生和促进肿瘤转移。同时,肿瘤微环境对肥大细胞募集至肿瘤组织、肥大细胞的成熟和活化亦具有重要的调控作用。本文将从肥大细胞对肿瘤生长、肿瘤血管的生成及肿瘤微环境对肥大细胞活化等几个方面,综述肥大细胞在肿瘤发生发展中作用的最新研究进展。