中国生物化学与分子生物学报

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余光创;秦宜德;伯晓晨;王升启

中国生物化学与分子生物学报. 2007, 23(11): 881-887.

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翻译水平的调控是真核基因表达调控的重要环节.近年来的研究表明，许多真核基因的翻译依赖于RNA 5′端非编码区的结构元件.一些小结构元件，如铁离子反应元件，具有1个茎环结构，由铁离子介导控制转铁蛋白的翻译. 核糖开关通过结合特定代谢分子在2种结构状态下切换，调控可变剪接和翻译起始.另1个高度结构化的mRNA元件是内部核糖体进入位点，通过富集核糖体和起始因子促进基因的表达.本文综述了依赖于小结构元件、内部核糖体进入位点和核糖开关的真核基因翻译起始调控相应的研究成果和研究方法.对于研究的前景以及可能存在的挑战也作出阐述.

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真核生物rRNA基因的转录调节

卫赛赛;杨敏;许正平,

中国生物化学与分子生物学报. 2007, 23(11): 888-893.

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核糖体RNA(rRNA）基因的转录直接决定着细胞核糖体的生物发生，而后者与细胞的生长、增殖等行为相适应.研究发现，rRNA基因转录以RNA聚合酶Ⅰ（Pol Ⅰ）为核心，有多种因子参与，并受到多种调控因子的严密调节控制；各调控因子不仅均有自己特异的作用位点，而且又彼此关联、相辅相成.本文在简要介绍真核生物rRNA基因转录基本过程与涉及的主要因子的基础上，重点阐述了rRNA基因转录的主要调节方式，包括ERK、mTOR和JNK等信号转导通路对转录因子磷酸化的影响；转录因子的乙酰化；细胞周期相关因子和其它因子的多种作用方式等. 概括起来看，真核生物rRNA基因转录调节的核心机制是调节转录因子间及转录因子与DNA间的相互作用或影响染色质结构，从而实现对rRNA基因转录的调控，以满足特定生理/病理状况下细胞对rRNA量的要求.

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膜蛋白Presenilin 1的跨膜结构及催化机制

徐广伟,张应玖

中国生物化学与分子生物学报. 2007, 23(11): 894-898.

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膜蛋白presenilin 1(PS1)是γ分泌酶的催化组分，是催化产生β淀粉样蛋白（β-amyloid，Aβ）的关键蛋白酶，因此也是治疗阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，AD）的主要靶点.PS1属于膜内裂解蛋白酶家族，这是一类在膜脂双层内部催化肽键水解断裂的蛋白酶.PS1其独特的跨膜结构和催化机制虽然还未完全揭示，但近期相关的研究取得了重要成果：PS1有10个疏水区，跨膜9次，其N端位于胞内，C端位于胞膜外或者内质网腔内，亦或不同程度地插入膜内，2个起催化作用的天冬氨酸残基都位于疏水性的膜内，膜蛋白底物被催化水解时必须先结合到酶的疏水表面上来，然后再进入位于活性部位.虽然PS1的晶体从未获得，但2006年首次解析的膜内裂解蛋白酶GlpG的晶体结构和所提出的催化机理为PS1催化机理的揭示奠定了基础，也为设计和筛选PS1/γ分泌酶的特异性抑制剂提供了理论依据.

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海洋贻贝粘附蛋白类的结构与功能

刘加鹏;蒋臻;杨丙晔;金利华;张其清;

中国生物化学与分子生物学报. 2007, 23(11): 899-904.

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海洋贻贝粘附蛋白具有高强度、高韧性和防水性，以及极强的黏附基体的功能，这与其特殊的分子结构、多巴(DOPA)介导的链间交联和与底材之间的相互作用方式有关，并且，它还具有很好的生物相容性和可降解性,是一类极具优势和潜力的生物胶黏剂.本文主要就粘附蛋白分子的结构和功能、粘附蛋白的粘附机理以及有关粘附蛋白生物粘剂等问题对其进行综述

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细胞氧感受器：天冬酰胺酰羟化酶

符代炎，戴爱国，胡瑞成

中国生物化学与分子生物学报. 2007, 23(11): 905-910.

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缺氧诱导因子（hypoxia-inducible factor, HIF）是异二聚体的转录因子，由氧敏感的α亚基和在细胞内稳定表达的β亚基组成，在细胞缺氧应答反应中起核心作用.缺氧诱导因子脯氨酰羟化酶（prolyl hydroxylase domain-containing proteins, PHDs）和天冬酰胺酰羟化酶，即缺氧诱导因子抑制因子(factor-inhibiting HIF, FIH）是调节缺氧诱导因子蛋白质水平和活性的2类关键酶，它们自身的催化活性受细胞内氧张力的调节，因而被称为细胞氧感受器.目前，大多数的研究都集中于PHDs，而对FIH的研究相对较少.本文主要就FIH的发现、晶体结构、生物学特征以及表达水平和活性调节等方面作一综述.

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小热休克蛋白的结构和功能

夏佳音,张耀洲

中国生物化学与分子生物学报. 2007, 23(11): 911-915.

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小热休克蛋白（small heat shock protein，sHSP）几乎存在于所有生物体中，其主要结构是一个保守的α晶体蛋白(α-crystallin)结构域，由约90个氨基酸残基组成，与其相邻的是可变的N端域. N端域能够调节低聚体形成、亚单位动力学及其与底物的结合.sHSP能够与细胞内各组分（蛋白质、细胞核、细胞骨架元件、膜）进行相互作用，以维持细胞的稳定.小热休克蛋白家族成员的共同特点是特殊丝氨酸残基上的磷酸化，磷酸化作用对于受到胁迫时的细胞非常重要.由MAPKAP激酶 2/3和p38参与的级联反应能够诱导sHSP发生磷酸化，从而调节sHSP的低聚体状态，而低聚体状态和sHSP的生物学功能密切相关.本文介绍sHSP的结构特征和细胞内的作用底物，并讨论sHSP被不同的蛋白激酶磷酸化及磷酸化作用对低聚体状态和伴侣活性的影响.

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膜型基质金属蛋白酶-1在不同内皮细胞株中的表达差异

蒋菊香;马珍妮;胡晓慧;董宁征;吴士良;阮长耿

中国生物化学与分子生物学报. 2007, 23(11): 916-920.

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为研究膜型基质金属蛋白酶-1（membrane-type matrix metalloproteinase-1, MT1-MMP）在血管生物学中的作用机制，比较了3株常用的内皮细胞株：人微血管内皮细胞株HMEC-1、人脐静脉内皮细胞株ECV304和EAhy926中MT1-MMP及与其功能相关的MMP-2，TIMP-2的表达差异.实时PCR 和流式细胞术检测HMEC-1、EAhy926和ECV304中MT1-MMP/MMP-2/TIMP-2的表达，明胶酶谱法分析各细胞株上清中MMP-2的酶活.实时PCR结果显示,3株细胞均表达MT1-MMP与TIMP-2，MT1-MMP在EAhy926中表达最高，TIMP-2在ECV304中表达最高，而仅在EAhy926中检测到MMP-2的表达.流式细胞术和酶谱的结果与PCR结果基本一致.MT1-MMP和MMP-2在典型的大血管内皮细胞株EAhy926中高表达可能与该细胞独特的来源、表型特点和功能有关.

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转录因子Osterix对成骨细胞Col1a1基因的反式激活作用

潘秋辉;马纪;于永春;孙奋勇

中国生物化学与分子生物学报. 2007, 23(11): 921-925.

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Osterix（Osx）是一种具有锌指结构的转录因子，对骨形成十分重要. 但到目前为止，直接接受Osterix调控的靶基因尚不清楚.用骨形态发生蛋白2（bone morphogenetic protein 2，BMP2）诱导原代培养小鼠成骨细胞的骨分化，定量RTPCR检测Ⅰ型胶原蛋白(collagen Ⅰ a 1, Col1a1)与Osx的转录水平.结果发现，二者的转录时相具有相同的变化模式.为了确定二者之间的关系，采用腺病毒表达系统在原代成骨细胞中过表达Osx. 数据表明,Osx能够明显上调Col1a1的转录水平.用EMSA（electromobility shift assay）检测这些过表达Osx基因的成骨细胞核抽提物，迁移条带的出现表明,Osx能够直接与Col1a1的启动子相结合.结果提示,在原代培养的成骨细胞中,Osterix通过直接与启动子相结合，调控Col1a1基因的转录.

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干旱胁迫下水稻叶片光合速率与叶绿素含量的相关性及其基因定位

胡颂平;王正功;张琳;刘国兰;罗利军;廖慧敏

中国生物化学与分子生物学报. 2007, 23(11): 926-932.

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以水稻重组自交系珍汕97B×IRAT109 F9代群体195个株系为材料，用213个简单重复系列（SSR）标记构建了基于该群体的连锁图谱，对水稻叶片叶绿素含量和光合速率在干旱和正常条件下的数量性状位点（QTL）和双基因互作进行了分析，同时分析了叶绿素含量与光合速率的相关关系. 结果表明：叶绿素含量与光合速率在正常供水下呈极显著正相关（r=0.185　7，表示在1%水平上显著），但在干旱下则表现无关（r=0.076　6）.控制叶绿素含量的基因很复杂，主效QTL有13个，位于1、2、3、4、5、6、10号染色体上；其中,在干旱处理下检测到的主效QTL有6个，位于1、2、3、4、5号染色体上；在正常供水下检测到的主效QTL有7个，位于2、3、4、6、10号染色体上.在干旱和正常条件下它们分别解释了47.39%和56.19%的表型变异；在2种处理下均检出的主效QTL是2、3、4号染色体上的qCC2a、qCC2b、qCC3a、qCC3c、 qCC4a、 qCC4b; 它们位于同一染色体的相同区段.在干旱和正常条件下检测到4个QTL与光合速率有关；其中干旱下有3个(qPR2、 qPR10、 qPR11)，正常条件下1个(qPR10).它们分别被定位于2、10、11号染色体，共解释13.94%的表型变异. 叶绿素含量互作效应位点有16对，涉及除10号染色体外的所有染色体；干旱下，有4对互作基因，共解释1857%的表型变异，分别位于1-7、2-4、5-8、6-12号染色体上；正常供水下，有12对互作基因，共解释38.49%的表型变异，分别位于1-3、1-4、1-8、2-4、2-5、3-5、4-11、4-12、5-9、7-12、8-11 号染色体上，其中3-5号染色体不同区段上有两对互作效应位点.

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酪氨酸蛋白激酶Fyn突变体FynY531F与FynK299M活性的鉴定

侯筱宇，杜彩萍

中国生物化学与分子生物学报. 2007, 23(11): 933-937.

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Fyn是Src酪氨酸蛋白激酶家族（Src family of protein tyrosine kinases；Src PTKs）中的一员，在神经元的增殖、分化和存活中起着重要作用.本文利用分子克隆手段构建Fyn突变体FynY531F（酪氨酸突变为苯丙氨酸）和FynK299M（赖氨酸突变为甲硫氨酸）的真核表达载体，并通过检测突变体对NMDA受体亚基NR2A的磷酸化作用以鉴定其激酶活性.根据GenBank提供的大鼠Fyn的cDNA序列（NM\--012755），采用RT-PCR扩增野生型 Fyn（wFyn）目的基因，应用定点突变技术扩增活化型Fyn（FynY531F）目的基因，并用重叠延伸PCR定点突变技术扩增失活型Fyn（FynK299M）目的基因，分别克隆入真核表达载体pcDNA3.1(+).免疫印迹分析显示，wFyn、FynY531F及FynK299M重组体均能在COS-7细胞表达.将构建的3个重组体分别与NMDA受体亚基NR2A的表达质粒共转染COS-7细胞.结果显示,活化型Fyn能够使NR2A酪氨酸磷酸化，而失活型Fyn则没有表现出激酶活性.结果表明，本文成功构建了野生型、活化型及失活型Fyn的真核表达载体，为进一步揭示Fyn在中枢神经系统中的病理生理意义奠定了基础.

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姜黄素对脂多糖激活的小胶质细胞iNOS 表达的抑制及抗氧化作用

杨开艳，顾建兰，殷冬梅，沈勤

中国生物化学与分子生物学报. 2007, 23(11): 938-945.

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用姜黄素预处理小胶质细胞株BV，1 h后加用脂多糖(200 ng/ml)进行刺激，通过MTT检测细胞活性；硝酸还原酶法检测细胞上清液中一氧化氮(NO)的含量；Western 印迹、免疫细胞化学染色检测细胞活化后形态及诱导型一氧化氮合酶(iNOS)蛋白的表达；瞬时转染和荧光素酶报告基因鉴定iNOS和NF-κB基因表达活性；SOD和GSH-Px检测姜黄素的抗氧化能力.结果证明,脂多糖可促使小胶质细胞活化,使iNOS和NF-κB基因表达活性显著增强；iNOS蛋白表达明显上调,NO释放增多；细胞内SOD和GSH-Px活性明显下降.而姜黄素(10 μmol/L)可以显著抑制活化后小胶质细胞NO的产生、iNOS蛋白的表达及iNOS-Luc、NF-κB-Luc的表达活性，其机制可能通过NF-κB的信号转导途径抑制iNOS的表达.姜黄素可通过提高细胞内SOD和GSH-Px的活性发挥抗氧化作用.

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拟南芥DNA探针的比较基因组原位杂交揭示的拟南芥与远缘植物基因组间的同源性

佘朝文;宋运淳

中国生物化学与分子生物学报. 2007, 23(11): 946-952.

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采用生物素标记的拟南芥基因组DNA探针在75%杂交严谨度下对双子叶植物番茄、蚕豆和单子叶植物水稻、玉米、大麦的染色体进行了比较基因组荧光原位杂交（comparative genomic in situ hybridization，cGISH）分析，以揭示拟南芥与远缘植物基因组间的同源性.cGISH信号代表了拟南芥基因组DNA中的重复DNA与靶物种染色体上同源序列的杂交.探针DNA在所有靶物种的全部染色体上都产生了杂交信号.杂交信号为散在分布，并呈现随基因组增大，杂交信号增多，且分布更加分散的趋势.所有靶物种的核仁组织区（NOR）都显示了明显强于其他区域的杂交信号，表明拟南芥基因组DNA探针可用于植物NOR的物理定位.在所有的靶物种中，信号主要分布在染色体的臂中间区和末端，着丝粒或近着丝粒区有少数信号分布.大麦染色体显示了与C-和N-带不同的独特的cGISH信号带型，表明此探针可用于不同植物染色体的识别.这些结果表明，拟南芥基因组与远缘植物基因组之间，除rDNA和端粒重复序列外，还存在其它同源的重复DNA；一些重复DNA序列在被子植物分歧进化为单子叶和双子叶植物之前就已存在，虽经历了长期的进化过程，至今在远缘物种之间仍保持了较高的同源性.结果还提示，大基因组中古老而保守的重复DNA在进化过程中发生了明显的扩增.

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小分子有机化合物与DC-SIGN相互作用的荧光光谱分析

曹锐;臧红霞;刘晓红;刘翔宇;成昌梅;苏晓东;赵玉芬

中国生物化学与分子生物学报. 2007, 23(11): 953-958.

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采用实验和理论化学研究相结合的方法研究分子间相互作用，这种在计算机上进行“模拟实验”与传统“有机化学实验”相辅相成的研究策略，正在成为有机化学研究的重要手段.本论文利用荧光光谱分析法来研究小分子有机化合物与蛋白底物之间的相互作用机制.利用先进的分子模拟软件，结合分子力学、量子力学和神经网络等方法与分子对接等理论化学手段，建立和优化相互作用的分子间形成复合物的空间构象，并且预测分子间相互作用的稳定性.用荧光光谱分析法对12种小分子有机化合物与DC-SIGN(DC-specific ICAM-3 grabbing nonintegrin)之间的相互作用进行了研究，结果与理论分子模型计算十分吻合.在这12种化合物中，1-脲基氨基甘露糖与DC-SIGN络合的效果最好.这一发现可能对研究新一代抗艾滋病药物有重要意义.

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肼基单胺氧化酶抑制剂活性与电子结构构效关系的计算分析

吴洪,黄真珠,陈秀娟,黄增平,郑勇

中国生物化学与分子生物学报. 2007, 23(11): 959-962.

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采用量子化学方法，在DFT/B3LYP/6-31G*基组水平上对肼基单胺氧化酶抑制剂进行了几何构型优化和电子结构计算.根据计算结果,分析了肼基单胺氧化酶抑制剂的抑制活性与电子结构的构效关系,结果表明,肼基单胺氧化酶抑制剂衍生物的活性与最低空轨道的能量E_LUMO与最高占据轨道的能量E_HOMO的差值、分子偶极矩和苯环上5位碳原子电荷密度有显著相关性.

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合成芪类化合物抑制肿瘤细胞增殖并诱导Bel-7402细胞凋亡

韩雪莲;方志杰;陈军浩;高军峰;马春艳;殷晓进

中国生物化学与分子生物学报. 2007, 23(11): 963-970.

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芪类化合物在癌的起始、促进和发展阶段均有化学抗癌活性，对其化学结构进行改造并进行作用机制研究，提高其抗肿瘤活性，有可能发现新的抗肿瘤药物.在合成23种芪类化合物的基础上，以MTT法测定其对9种肿瘤细胞系的抑制作用，发现多种化合物对SMMC-7721、BGC-823、HepG2、Bel-7402、MCF-7、SGC-7901细胞系具有较明显的抑制活性.以细胞周期分析、Hoechst 33258荧光染色及线粒体膜电位变化进行检测，发现经抑制作用较强的化合物HCQ-10处理后的 Bel-7402细胞发生G₂/M期阻滞，并继发细胞凋亡.实验结果说明,合成芪类化合物对SMMC-7721、BGC-823、HepG2、Bel-7402、MCF-7、SGC-7901细胞具有较为明显的增殖抑制作用，其抑制Bel7402细胞增殖的作用机制为阻滞细胞于G₂/M期并诱导细胞继发凋亡.

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