中国生物化学与分子生物学报

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杨艳彭婷婷石亚伟

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(2): 113-120.

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Periaxin是施旺氏细胞(Schwann cells)与晶状体纤维细胞中特异表达的支架蛋白之一．在施旺氏细胞包裹轴突形成髓鞘过程中，periaxin蛋白参与髓鞘的延展、修复及再生等．PRX基因的缺失或突变将引起脱髓鞘型腓骨肌萎缩症(CMT)4F亚型的发生．本文就periaxin蛋白分子结构特点、生理学功能、以及其基因突变与脱髓鞘型腓骨肌萎缩症CMT4F亚型的发生等进行综述．

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miRNA靶基因的筛选方法及其相关网络资源

刘卓琦万福生罗达亚

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(2): 121-128.

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微小RNA（microRNA，miRNA）是一类广泛存在于动植物中，大小约22 nt的单链非编码小分子RNA.它通过与靶mRNA 3′末端非翻译区（untranslational region, UTR）结合，使mRNA降解或翻译抑制.大量的研究结果表明，miRNA在动植物的生长发育、细胞分化、细胞增殖与凋亡、肿瘤发生等诸多环节发挥着重要的调节作用.目前，miRNA靶基因的筛选方法主要有生物信息学筛选和实验方法两大类，且在互联网上拥有大量相关的网络共享资源.本文通过对现有miRNA靶基因的筛选方法及其相关网络资源进行整理与比较分析，以有效指导并辅助miRNA领域的研究.

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对应关系形成的一般分子机制

孙世中官会林陈金莲

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(2): 128-134.

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对应关系形成的分子机制的阐明对于在理论上深入了解对应关系本质和生命系统运行机制，在应用方面帮助人工利用、干预或构建对应关系具有重要意义．分子生物学的快速发展为对应关系的分子机制进行更深入和全面的认识提供了条件．本文在综合比较各种生物大分子基础上，提出系统性的多单体生物大分子模型理论，试图揭示对应关系形成的一般分子机制．该模型理论认为多单体生物大分子具有种类的高多样性，对应关系对多单体生物大分子高效完成各种生物学功能具有必要性，同时，多单体生物大分子的结构和性质也为对应关系的形成提供了可能性．对应关系的形成过程是一个相对独立的可分为3个阶段的复杂过程．在多单体生物大分子结构和性质基础上，从与配体间的识别机制、作用机制及亲和性三方面揭示了对应关系的形成机制．对多单体生物大分子产生对应关系的必然性、形成的分子机制的复杂性及在理论和应用方面的重要价值也进行了讨论．

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调节性T细胞与胶质瘤的免疫治疗

冯剑波武明花李桂源

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(2): 135-139.

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调节性T细胞（regulatory T cell，Treg）是一群具有抑制其它免疫细胞功能的起负性调控的细胞群. Treg细胞能抑制多种免疫细胞，如CD4+T和CD8+T淋巴细胞、NK细胞、B淋巴细胞以及树突状细胞的活化和增殖，是体内维持免疫系统稳定，防止出现自身免疫性疾病重要因素.最新研究表明，Treg细胞在肿瘤免疫逃逸中也发挥重要作用. 肿瘤细胞通过扩增或招募Treg细胞，抑制机体对肿瘤的免疫作用，由此可知，Treg细胞在肿瘤的发生和发展过程中发挥重要作用. 因此，抑制Treg细胞的活性和数量是包括胶质瘤在内的肿瘤免疫治疗有效的方式.

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microRNAs对动物骨骼肌细胞增殖分化的调控作用

史新娥朱嘉宇杨公社

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(2): 140-145.

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microRNAs（miRNAs）是一种含有约22个核苷长度的非编码RNA，在基因表达调控中发挥重要作用.近年研究表明，miRNAs在细胞增殖、分化和凋亡过程中扮演重要角色.miRNAs在骨骼肌中表达，是肌肉发育和功能必需的.本文综述了miRNAs的生物生成和作用机制，miRNAs调节骨骼肌细胞增殖分化及肌纤维类型的最新研究进展.

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高通量SPRI技术与MicroRNA检测

彭芳顾大勇

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(2): 146-152.

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miRNA是一种内源性小分子非编码RNA，含19～23个核苷酸，通过与mRNA的3 ′非编码区结合从而阻断翻译，调节植物或动物的基因表达，并在细胞发育过程中包括细胞裂解、增殖、凋亡及诱导疾病发挥重要的作用.因此，miRNA迅速成为生命科学研究的新领域.而检测miRNA的表达是研究miRNA功能的第一步.表面等离子体共振成像(surface plasmon resonance imaging, SPRI)技术是一种基于光学原理的传感检测技术，它利用表面等离子体共振原理，可将生物分子相互作用或生化反应的信号转化成光信号进行传感，具有无需标记、实时检测、快速、高通量检测等优点，在miRNA的检测上将显示出巨大的发展潜力和应用价值.本文对目前miRNA的检测方法，以及高通量SPRI技术在miRNA检测中的应用发展趋势做一综述.

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IL-6通过MAPK/ERK信号通路调节BMSCs的软骨定向分化

杨海杰李志超王勉王磊程彬峰冯培冯志伟

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(2): 153-160.

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白细胞介素-6（IL-6）是参与骨髓间充质干细胞（BMSCs）软骨定向分化的重要调节因子. MAPK/ERK信号通路可介导骨关节炎软骨损伤. 然而，IL-6调节BMSCs定向分化为软骨细胞的分子机制尚不清楚. IL-6通过激活MAPK/ERK信号途径，抑制BMSCs的成软骨分化. 本文发现，BMSCs在体外向软骨细胞分化时, Il-6基因表达水平显著下调，同时分泌到培养基中的IL-6蛋白水平亦明显降低. 重组IL-6可抑制BMSCs向软骨细胞分化，软骨分化标志蛋白Runx2和Sox9的诱导表达亦相应下调. IL-6可诱导MAPK/ERK信号通路活化，加入ERK特异性阻断剂后，Runx2和Sox9的诱导表达恢复正常.结果提示，IL-6通过激活MAPK/ERK信号通路抑制BMSCs的软骨细胞分化.炎症因子IL-6对软骨细胞的再生具有不利的影响，该研究为软骨组织工程研究和骨关节炎等软骨疾病的治疗提供有价值的参考.

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孤儿核受体SHP敲减抑制BMP9诱导C3H10T1/2细胞的成骨分化

董谦李丽王玉凤冯巧灵吉彩霞刘晓骅罗进勇

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(2): 161-167.

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孤儿核受体SHP(small heterodimer partner)是核受体超家族中的一员，具有LXXLL模体及配体结合域，但无经典的DNA结合域.它可与多种转录因子结合，调节细胞的增殖、分化和代谢等生物学过程.但目前关于SHP在BMP9诱导成骨分化中的确切作用却尚不清楚.本研究证明，SHP参与BMP9诱导的C3H10T1/2细胞成骨分化. RT-PCR结合Western印迹方法检测蛋白揭示，异位表达BMP9上调了SHP在C3H10T1/2细胞中的表达. 小干扰RNA敲减SHP基因在C3H10T1/2细胞的表达下调了成骨相关基因Runx2、Id1、Id2及CTGF的表达，而过表达BMP9则可上调这些基因的表达.碱性磷酸酶(ALP)活性测定/染色及茜素红染色显示，敲减核受体SHP基因可抑制BMP9的成骨分化作用，而过表达BMP9可部分消除SHP 敲减导致的成骨抑制作用.上述结果提示，核受体SHP为BMP9诱导的C3H10T1/2细胞成骨分化所必需. 究竟BMP9如何上调SHP基因表达，以及SHP究竟通过何种机制上调BMP9下游成骨分化相关基因的表达尚待进一步研究.

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PTC下游翻译的重新起始导致NMD途径的逃逸

刘静张智博柴宝峰

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(2): 168-174.

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无义突变介导的mRNA降解（nonsensemediated mRNA decay, NMD）途径是真核生物体内一种重要的mRNA监督质控机制, 它降解含有由无义突变、错误剪接、移码突变等产生的提前终止翻译密码子（premature translation termination codon, PTC）的mRNA, 从而防止这种mRNA翻译产生的截短型蛋白质对机体造成的伤害. 研究发现, 一些含有PTC的mRNA发生了NMD途径逃逸, 但具体机制仍不清楚.本研究将成视网膜细胞瘤基因1 (retinoblastoma gene 1, RB1)作为NMD途径的靶基因, 构建mini-RB1基因,包括外显子1～14(cDNA)、内含子14外显子15内含子15和外显子16～27(cDNA) 的三部分序列, 将其构建到真核表达载体pcDNA 3.1(-)中.根据人类基因组突变数据库选择3个突变位点W99X、G310X和R467X, 构建相应无义突变体.分别将miniRB1基因野生型和无义突变体转入HeLa细胞进行表达.用qRT-PCR检测发现, W99X无义突变体与野生型相比mRNA的水平无显著差异.为了进一步证实mini- RB1（W99X）发生了NMD逃逸, 利用NMD途径抑制剂放线菌酮和转录抑制剂放线菌素D, 分别处理转入野生型的miniRB1基因及其无义突变体mini-RB1（W99X）的哺乳动物细胞, 发现mini-RB1基因无义突变体的mRNA水平与野生型无明显差异, 说明含有W99X无义突变的mini-RB1基因的mRNA发生了NMD逃逸.Western印迹检测mini-RB1基因的蛋白质表达发现, 在无义突变位点W99X下游重新起始了蛋白质的翻译, 因此,PTC下游蛋白质翻译的重新起始可能是导致无义mRNA逃逸NMD途径监控的主要原因.

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可磷酸化短肽偶联壳聚糖介导IGF-1和IL-1RA双基因联合治疗兔关节软骨损伤

赵荣兰彭效祥宋伟李倩

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(2): 175-181.

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非病毒基因转移载体——壳聚糖被广泛用于基因转染，然而相对较低的转染效率限制了其在基因治疗中的应用.本课题组曾经报告可磷酸化短肽修饰壳聚糖(hosphorylatable short peptide coupled chitosan，pSP-CS)可增加体外培养细胞的DNA转染效率.本研究中采用pSP-CS作为基因载体介导人白细胞介素-1受体拮抗剂基因(interleukin-1 receptor antagonist gene, IL-1RA)和人胰岛素样生长因子-1基因(insulin-like growth factor 1 gene, IGF-1) 局部转染, 联合治疗兔关节软骨损伤.将pSP-CS与单基因表达质粒pBudCE4.1-IGF-1、pBudCE4.1-IL-1RA和共表达质粒pBudCE4.1-IGF-1+IL-1RA制成pSP-CS/pDNA复合物，制备股骨外侧髁全层软骨损伤模型，pSP-CS/pDNA 复合物关节腔内注射4周. ELISA分析发现，转基因组关节腔灌洗液中含有大量外源蛋白IGF-1和IL-1RA. 定量PCR检测mRNA显示, 各转基因组明显下调基质金属蛋白酶-3(matrix metallo-proteinase-3, Mmp-3)基因表达; 上调基质金属蛋白酶抑制剂-1(matrix metallo-proteinase inhibitor-1, Timp-1)和二型胶原(Collagen II) 基因表达(P < 0.05)；双基因转染组作用明显优于单基因转染组(P< 0.05). HE及Collagen II免疫组化染色显示, 各转基因组软骨损伤处出现不同程度的软骨性修复，以双基因转染组作用最优. 本研究表明，pSP-CS可以携带外源基因进入软骨组织并局部大量表达，IGF-1与IL-1RA协同作用明显促进损伤软骨修复，为今后临床多基因治疗软骨损伤提供了实验基础.

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双水相纯化的人肺腺癌和癌旁正常肺组织质膜蛋白质组差异分析

梁旭俊郭爱云陈主初卢光琇张鹏飞

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(2): 182-190.

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肿瘤标志物对于肺腺癌病人的临床诊断和预后具有重要意义. 本研究根据临床诊断选取人肺腺癌组织和癌旁正常肺组织为研究对象,采用差速离心联合双水相法纯化组织细胞质膜,运用同位素标记相对和绝对定量技术结合高效液相色谱串联质谱技术,鉴定出肺腺癌组织和癌旁正常肺组织的差异蛋白质41种. 同癌旁正常肺组织相比,18个蛋白质在肺腺癌组织中表达上调,23个蛋白质在肺腺癌组织中表达下调. 生物信息学分析发现,差异质膜蛋白质FLOT1、CAV1和ITGB1均处于蛋白质相互作用网络的重要位置,可能参与了肺腺癌相关信号转导.利用蛋白质印迹和免疫组织化学染色验证,差异蛋白质FLOT1、CAV1和ITGB1在肺腺癌织和癌旁正常肺组织的表达情况,其验证结果与蛋白质组学研究结果一致. 研究结果对肺腺癌诊断标志物和肺腺癌癌变分子机理研究具有重要意义.

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rLj-RGD3全RGD缺失基因重组突变体--rLj-112的分子克隆及其广谱抑真菌活性

白娟吕莉勾萌肖蓉刘欣李庆伟王继红

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(2): 191-199.

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Lj-112是日本七鳃鳗RGD毒素蛋白野生型Lj-RGD3的RGD全缺失基因突变体，其一级结构具有富组氨酸的特点．富组氨酸糖蛋白具有抑菌功能．为了研究Lj-112是否具有抑菌作用，使用基因合成和原核表达的方法，获得了纯化重组蛋白rLj-112，将其对不同菌种进行抑菌试验.结果表明,以野生型rLj-RGD3、RGD模体与组氨酸全缺失突变体rLj-26为对照，rLj-112有较广谱的抑菌活性，其中对白念球菌的最低抑菌浓度（MIC）为7 μmol/L，对稻瘟病菌的MIC值为7.5 μmol/L，对毛癣菌和禾谷病菌的MIC值分别为11.9 μmol/L和29.9 μmol/L．可见，rLj-112能作为抗真菌药物候选，为提高农作物的生产质量和减轻人类感染疾病的用药压力奠定了基础．

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肺癌消减杂交文库中共同基因的生物信息学分析及验证

吴明松樊萌萌马占山曹毅

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(2): 199-206.

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抑制性消减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)技术因操作简单、筛选效率高、假阳性率低等优点，被广泛用于生物与医学领域．该文拟找出用SSH所建立的10个肺癌差异表达基因文库中重复出现的基因，结果显示，其中6个正向杂交文库中，出现2次的基因有41个，出现3次的基因有4个；其中4个反向杂交文库中，出现2次的基因有6个．进一步用生物信息学分析发现，这些重复出现的差异表达基因参与了多种细胞功能，如基因转录、蛋白翻译、细胞粘附、DNA修复、氧化还原反应等，并涉及多条信号通路．值得注意的是，在这些差异表达基因中，核糖体蛋白相关基因占比最多．然后，用实时定量PCR检测文库中的TIMP3、GPX3、HSP90B1、CD9等基因的表达，结果显示，SSH文库中差异表达基因的上调和下调趋势具有较好的特异性．该研究为发现肺癌相关基因提供有价值的线索．

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表没食子儿茶素没食子酸酯抑制乳腺癌细胞增殖和迁移

尚泽森黄杨佩韦马丽清

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(2): 207-212.

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表没食子儿茶素没食子酸酯（epigallocatechin-3-gallate, EGCG）是茶叶活性物质主要成分.EGCG可预防或治疗多种肿瘤.本文旨在探讨EGCG对人乳腺癌MDA-MB-231细胞增殖、凋亡及迁移力的作用及其机制. 经EGCG处理后，通过流式细胞术及噻唑蓝（MTT）法发现，EGCG使MDA-MB-231细胞周期阻滞，细胞凋亡数量上升，明显抑制乳腺癌细胞的存活率. EGCG处理后，MDA-MB-231细胞的形态由正常的纤维状变为鹅卵石状. 免疫荧光染色及免疫印迹结果表明，其上皮细胞标志物表达量增加，而间质标志物表达量下降. 通过划痕实验发现，EGCG明显抑制了细胞迁移能力. 本文揭示了EGCG通过抑制乳腺癌MDA-MB-231细胞周期进程,促进间质-上皮转化，抑制乳腺癌细胞增殖和迁移.

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敲减NADPH氧化酶4能降低STAT3活性抑制人黑色素瘤A375细胞的增殖

蔡天池王艳玲张春华张正陈龙李玉倩朱月春

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(2): 213-222.

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NADPH氧化酶参与细胞活性氧族（ROS）的生成过程，而ROS与肿瘤细胞增殖密切相关. 为了阐明NADPH氧化酶影响黑色素瘤A375细胞增殖的分子机制，本文首先应用荧光定量PCR和Western 印迹证实NOX4为人黑色素瘤A375细胞的NADPH氧化酶功能核心亚基；随后根据NOX4基因设计3条干扰序列和对照序列并连接到pSuper-retro-puro载体，经鉴定后转化E.coli DH5α感受态细胞、筛选有效干扰序列并用于逆转录病毒包装，病毒液感染A375细胞并经嘌呤霉素筛选10 d，构建了NOX4缺陷的A375稳转细胞珠（A375NOX4Δ），其NOX4的mRNA和蛋白表达分别下降了66.02%和77.35%，伴随NADPH氧化酶活性和ROS水平分别下降了79.17%和64.16%；MTT、EdU法检测显示，A375-NOX4Δ细胞的增殖能力比A375-WT细胞明显降低、倍增时间延长，增殖细胞数量下降了68.27%（P＜0.01），呈现G1→S期阻滞；Western blot检测表明A375NOX4Δ细胞的 cyclin D1、CDK4分别下降了55.7%（P＜0.01）和64.8%（P＜0.01），而P53、P21分别增加了6.89 倍（P＜0.01）和3.27 倍（P＜0.01），STAT3、P-STAT3分别下降了51.80%（P＜0.05）和82.58%（P＜0.01）;电泳迁移率变动分析（EMSA）表明,A375NOX4Δ细胞的STAT3-DNA结合活性明显降低. 上述结果提示,敲减A375细胞的NOX4表达可能通过减少ROS生成使得STAT3磷酸化水平及其结合DNA的活性下降,最终导致A375-NOX4Δ细胞增殖减少、呈现G1→S期阻滞，这为黑色素瘤发病机制研究提供了新思路及可能的药物作用靶点.

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