中国生物化学与分子生物学报

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郭爱云梁旭俊张鹏飞

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(10): 1009-1016.

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浮舰蛋白(flotillin)是细胞膜上一类高度保守的脂筏标记蛋白，且广泛存在于体内不同的组织和细胞.浮舰蛋白在细胞信号转导、细胞黏附、细胞骨架重构、胞吞等生物过程中发挥重要作用. 近年研究发现，浮舰蛋白-1( flotillin-1)与肿瘤的发生、发展及转移关系密切.本文就浮舰蛋白-1在恶性肿瘤中的研究现状做一综述，旨在为进一步研究浮舰蛋白-1与恶性肿瘤发病机制的关系及作为治疗的靶标提供参考.

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肿瘤干细胞表面标志物及主要信号通路

许姗赖俊忠陈骐

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(10): 1017-1024.

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肿瘤干细胞是存在于肿瘤组织中的具有自我更新、增殖、分化的部分细胞群，对肿瘤的发生、发展有十分重要的作用. 肿瘤干细胞特异的表面分子及其异常活化的信号通路，是其区别于其他肿瘤细胞的特性.寻找和鉴定特异的肿瘤干细胞的表面标志物，从而识别肿瘤组织中的肿瘤干细胞，并进行相关信号调控机制研究，是肿瘤早期诊断及肿瘤干细胞靶向治疗的关键. 本文简要概述了肿瘤干细胞相关的表面标志物及信号通路的研究进展，旨在为进一步开展针对肿瘤干细胞的抗体靶向治疗提供新思路.

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microRNA多态性与肿瘤发生和药物反应相关

苑红范丽菲莫日根

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(10): 1025-1032.

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microRNA(miRNA)是进化保守的、非编码单链小RNA，长度约为18-25个核苷酸.作为基因表达的微观管理者，miRNA通过结合在mRNA的3′-UTR抑制翻译过程或使其降解.miRNA多态性是指一类能够干扰miRNA功能的新多态性或单核苷酸的多态性.这种多态性不仅出现在pri-miRNA、pre-miRNA和成熟的miRNA序列中；也可以出现在靶基因3′-UTR；还可以呈现在miRNA基因表观遗传学的改变.miRNA多态性可能导致疾病的产生，也可以判断临床用药疗效及预后监测.目前miRNA多态性正在作为疾病（尤其是肿瘤）生物学研究的强有力工具，而且已应用于疾病的诊断和预后.

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桥粒蛋白与离子转运相关通道

曾山洪葵

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(10): 1033-1037.

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桥粒为细胞与细胞之间的一种连接结构,参与细胞间机械应力传导. 在心肌组织中,桥粒与粘着连接及缝隙连接共同构成闰盘,对于维护心肌闰盘结构和功能的完整性具有重要作用. 近年来，越来越多的研究表明,桥粒蛋白基因突变、表达的缺失或功能异常，可引起心肌细胞钠、钾离子通道、缝隙连接蛋白等心肌电活动相关结构的重塑，增加心肌电学异质性，进而促发心律失常. 本文将就桥粒蛋白与离子转运相关通道关系的最新研究进展进行综述.

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miR-145与肿瘤相关研究及其临床应用

林秀贤于丽金郭韧

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(10): 1038-1043.

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microRNAs(miRs)是一类长约22核苷酸的内源性非编码单链RNA分子,对生长发育、细胞增殖、凋亡乃至肿瘤发生发展等生命过程具有重要作用.其中，miR-145是研究最多的miRs之一，研究发现其在多种肿瘤组织中表达下调.通过与多种靶分子，如OCT4、MUC1等相互作用，miR-145可影响肿瘤细胞的增殖、转移及凋亡等过程.在临床应用方面，多项研究发现，miR-145表达水平与肿瘤患者的诊断及预后具有良好的相关性.此外，其表达水平还与卵巢癌等多种肿瘤的化疗耐药性相关.本文就miR-145对肿瘤的发生发展的作用及影响，以及在临床上诊断、治疗和预后等方面的应用前景做一综述.

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线粒体功能障碍与孤独症

张洪峰张嵘

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(10): 1044-1048.

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孤独症谱系障碍（ASDs）患儿中约有5%伴有线粒体功能紊乱.线粒体功能紊乱会损害对能量高度依赖的生理进程，如神经发育和神经可塑性，从而导致孤独症.本文综述了孤独症个体中线粒体过量的活性氧（reactive oxygen species，ROS）产生及其抗氧化系统减弱、呼吸链复合物异常、线粒体基因突变及与线粒体功能相关的基因组DNA编码的蛋白质异常等方面的研究，旨在阐述线粒体系统多方面的紊乱在孤独症个体中均有所体现，希望能够对孤独症的发病机制和治疗提供帮助.

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大鼠MUPP1蛋白PDZ8结构域的生化及晶体结构特性

吕颜宏李健潮朱海丽刘伟

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(10): 1049-1056.

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多重PDZ结构域蛋白1型（MUPP1）是一种存在于上皮细胞和神经细胞内含有13个PDZ结构域的重要支架蛋白.在上皮细胞中，MUPP1蛋白在紧密连接结构的形成和上皮细胞的极化过程中发挥重要作用.而在中枢神经系统中，MUPP1基因的1个提前终止突变导致了其最后12个PDZ结构域的缺失，以及严重的先天性脑积水.此外，MUPP1蛋白的表达水平与酒精依赖性和药物戒断的严重性也具有显著的相关性.因此，对MUPP1蛋白所含的PDZ结构域进行纯化和性质鉴定，将有助于深入研究MUPP1蛋白的功能和分子机制.在本文研究中，利用亲和纯化和分子筛技术，对大鼠来源的MUPP1蛋白的第8个PDZ结构域进行了表达和纯化.多角度激光光散射的数据表明: MUPP1-PDZ8结构域在溶液中为单体，分子量为16.4 kD.圆二色谱结果表明，MUPP1-PDZ8结构域具有较好的二级结构折叠，测得其熔解温度为71.6摄氏度，暗示该PDZ结构域在溶液中非常稳定.最后，MUPP1-PDZ8结构域的晶体结构显示，该结构域属于I 型PDZ 结构域，包含3个α螺旋和6个β折叠.其中GLGL模块、β折叠B上的1 351位亮氨酸，以及α螺旋B上的1 405位异亮氨酸/1 398位组氨酸形成的PDZ结合口袋，可以特异性地与其目标蛋白质的羧基末端相结合.综上所述，本文的研究提供了MUPP1-PDZ8结构域的生化特性，以及该结构域与其目标蛋白质相互作用的分子机制，这将为MUPP1蛋白的功能研究提供生物化学与结构生物学的理论基础.

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玫瑰茄醇提物的抑菌活性及其作用机制

李梦淼谢鲲鹏隋佳琪谢明杰

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(10): 1057-1063.

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玫瑰茄具有多种药理活性，包括抗肿瘤、抗氧化和抑菌作用等，但目前关于玫瑰茄的抑菌作用研究较少，有关抑菌机制方面的研究尚未见报道. 本文通过测定玫瑰茄醇提物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌细胞膜、蛋白质和核酸的影响，及其与DNA的作用方式等，系统阐述玫瑰茄的抑菌作用机制. 电导率和大分子物质的测定结果显示，玫瑰茄醇提物只对菌体的细胞膜造成微小损伤，其抑菌作用的靶点不在细胞膜. SDS-PAGE和DAPI结果显示，玫瑰茄醇提物可抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌蛋白质和核酸的合成. 琼脂糖凝胶电泳和紫外吸收光谱结果显示，玫瑰茄醇提物可与DNA结合，当DNA与药物的浓度比较低时，玫瑰茄醇提物与DNA以嵌入结合为主，当二者的浓度较高时，两者间发生的是氢键结合. 上述结果证明，玫瑰茄醇提物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑菌机制，主要是药物通过与DNA发生嵌入结合和氢键结合，使DNA不能进行正常的复制和转录，降低核酸的含量，进而影响蛋白质的合成，最终导致菌体生物学功能的丧失.

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SH3GL1在紫杉醇耐药乳腺癌中的表达及临床意义

杨留中张彬寇卫政牛红蕊薛会朝李小瑞

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(10): 1064-1070.

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膜结合蛋白SH3GL1参与调控某些肿瘤细胞生物学行为，而其对紫杉醇耐药乳腺癌细胞的恶性生物学行为影响尚未见报道.为阐明 SH3GL1对紫杉醇耐药敏感性的影响以及潜在的分子机制，本研究首先采用免疫组化法证实SH3GL1在紫杉醇耐药乳腺癌组织高表达(P<0.001).Western印迹法证实,SH3GL1在紫杉醇耐药细胞株MCF-7/PTX高表达(P<0.01)；随后，采用MTT分别检测（0，50，100 nmol/L）紫杉醇处理后MCF-7细胞株增殖情况，同时Western印迹法检测SH3GL1表达，发现100 nmol/L紫杉醇能够抑制MCF-7细胞增殖(P<0.05)；同时抑制SH3GL1表达(P<0.01); 敲减SH3GL1表达后，紫杉醇耐药细胞株MCF-7/PTX和MCF-7增殖速率降低(P<0.05)，耐药基因MDR1表达降低(P<0.05)，p-AKT和p-gp水平下降(P<0.05).上述结果表明,降低SH3GL1表达可以减弱紫杉醇耐药性，增加乳腺癌对紫杉醇的敏感性，这为临床上紫杉醇耐药乳腺癌患者的治疗提供了新的靶点.

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巨大芽孢杆菌WSH-002丙氨酸脱氢酶066晶体制备及X-射线衍射分析

胡平雄王青青关婉怡鞠建松董辉徐书景

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(10): 1071-1076.

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丙氨酸脱氢酶可逆催化丙氨酸脱氨生成丙酮酸，在氨基酸和酮酸的合成及代谢中至关重要.本研究通过PCR从巨大芽孢杆菌WSH-002中克隆并构建了丙氨酸脱氢酶基因(aldBM066)的原核表达载体，经原核表达后，采用Ni-NTA亲和层析法和阴离子交换色谱法纯化获得蛋白AldBM066，在289 K下以座滴法进行晶体生长条件筛选和制备.通过对蛋白质结晶条件的筛选，最终在蛋白质浓度为15 mg/mL及含有0.1 mol/L 乙酸钠（pH 5.0）和2.4 mol/L甲酸钠的缓冲液中获得了理想的蛋白质晶体，晶体大小约为210 μm×180 μm×150 μm，X-射线衍射数据显示，该蛋白质晶体衍射分辨率为2.88 A，空间群为三方晶系，晶胞参数为a=b=118.71 A，c=150.51 A，α=β=90°，γ=120°，每个不对称单位中含有1个AldBM066单体，马修斯系数为2.62 A3/Da，溶剂含量约为53.02%.衍射数据的成功收集为解析巨大芽孢杆菌WSH-002中丙氨酸脱氢酶的三维结构奠定了前期基础，将有助于阐明以单体存在的丙氨酸脱氢酶的催化机制.

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TGF-β1通过激活Smad信号途径抑制PI3K/AKT信号介导的BMSC成脂分化

李志超杨海杰剧飞冯培马双平连俊江冯志伟

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(10): 1077-1084.

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转化生长因子β1 (TGF-β1) 是参与骨髓间充质干细胞（BMSCs）脂肪定向分化的重要调节因子，其具体的调节机制尚不清楚. 本研究证明，BMSCs在体外分化为脂肪细胞的过程中, TGF-β1的基因表达显著下调，重组TGF-β1能够抑制BMSCs体外脂肪细胞定向分化，其分化的标志蛋白C/EBPβ和αP2的表达水平显著降低. TGF-β1在激活Smad信号通路的同时，还抑制胰岛素(脂肪分化的主要诱导剂)对PI3K/Akt信号通路的激活.加入Smad特异性阻断剂后，C/EBPβ和αP2的诱导表达恢复正常，同时PI3K/Akt信号通路的活化亦得以恢复. 结果提示，TGF-β1可通过Smad信号通路干扰脂肪细胞分化的核心信号通路-PI3K/Akt的活化，从而实现对BMSCs脂肪分化的抑制.该研究结果为肥胖等导致的心血管疾病或Ⅱ型糖尿病等的临床治疗提供有价值的参考.

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H2S巯基化修饰蛋白质调节谷子响应逆境胁迫

刘志强裴雁曦方慧慧田保华

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(10): 1085-1091.

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气体信号分子硫化氢（H2S）通过对蛋白质巯基化修饰参与动物体内许多重要的生理活动，但是在植物中该方面的报道甚少. 本论文证明，H2S信号提高蛋白质的巯基化水平参与谷子（foxtail millet）对低温、高温、盐、渗透和紫外胁迫的响应. 用5种方式4℃、42℃、NaCl、PEG和UV处理，引起谷子H2S产生速率和内源H2S含量的升高. 实时荧光定量PCR检测上述5种处理后谷子幼苗H2S产生酶基因Lcd1、Lcd2、Dcd1、Dcd2和Des的表达，Lcd1受盐、低温和渗透胁迫诱导；Lcd2受高温、低温和渗透胁迫诱导；Dcd1受盐诱导；Dcd2和Des受低温诱导；UV处理后5个酶基因表达均下降. Western 印迹检测表明，外源H2S熏蒸和5种胁迫处理引起谷子幼苗蛋白质巯基化水平升高. 上述结果证明，H2S信号通过提高蛋白质的巯基化水平参与谷子对低温、高温、盐、渗透和紫外胁迫的响应.

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八肋游仆虫酸性核糖体磷酸化蛋白P1有2个亚型

佘梅王软林张志云梁爱华

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(10): 1092-1101.

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真核生物酸性核糖体磷酸化蛋白(P0、P1、P2)位于核糖体60S大亚基上，它们在核糖体上共同组成一个向外侧凸出的五聚体的柄状复合物［P0·(P1·P2)2］，该复合物在蛋白质合成延伸过程中起着重要作用．为了探讨单细胞真核生物核糖体柄状复合物的组成形式及在蛋白质合成中的作用，对八肋游仆虫（Euplotes octocarinatus）的P1进行了研究．通过生物信息学方法,分析八肋游仆虫基因组及转录组数据，找到2个酸性核糖体蛋白P1基因，从DNA 和cDNA中都扩增到这2个P1基因，表明八肋游仆虫酸性核糖体磷酸化蛋白P1确实存在2个亚型. 将2个基因克隆后分别构建重组表达质粒pET28a-P1A和pGEX-6P-1-P1B，在大肠杆菌BL21中获得高效表达.经镍柱和GST柱亲和层析后,获得较高纯度的八肋游仆虫酸性核糖体蛋白EoP1A和EoP1B，表达产物经Western印迹检测为阳性．Pull-down分析了EoP1A和EoP1B之间的相互作用．结果表明,游仆虫酸性核糖体磷酸化蛋白P1的2个亚型EoP1A和EoP1B之间存在相互作用.

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限制性酶切提高E.coli Hfq蛋白晶体结构分辨率

冯是琼司云龙宋晨阳王佩琦苏纪勇

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(10): 1102-1108.

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Hfq蛋白是一种促进sRNA结合互补RNA的细菌伴侣蛋白. Hfq蛋白可以抑制或上调目的蛋白的表达及促进mRNA的降解,从而调控细菌的生理功能使其适应周围胁迫环境.Hfq是同源六聚体蛋白质，在其中心部位有1个内环，每个单体上有1个极其保守的组氨酸分布在这个内环表面.根据Hfq这个特点，应用镍离子亲和柱直接从大肠杆菌中纯化Hfq，接着用凝胶过滤层析柱纯化，最终获得了纯度70%的Hfq蛋白.对该蛋白质进行结晶条件初筛前，应用胰凝乳蛋白酶对其进行限制性蛋白酶解,切除其C端无规则卷曲,便于Hfq结晶及提高晶体衍射率.初期得到的Hfq晶体是极小的针状晶体，通过优化结晶条件获得了较大的晶体.最终解析出了2个分辨率较高的Hfq晶体结构，其中1个晶体结构分辨率达到了1.63A.

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STX17在不同毛色小鼠皮肤中差异表达与在毛囊中的定位

张丹瑾谢建山郭艳妮申艳范瑞文许东梅贺俊平聂瑞强杨玉静王海东于秀菊段力升曹靖高文俊董常生

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(10): 1109-1116.

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突触融合蛋白17 (STX17)是一种囊泡蛋白，参与细胞中物质的运输.为研究Stx17在不同毛色皮肤中是否存在差异表达及明确它在毛囊中的定位，进行了普通PCR、real-time PCR、免疫组化和蛋白免疫印迹实验对小鼠皮肤组织和体外培养黑素细胞的Stx17基因及蛋白的检测.普通PCR检测得出小鼠皮肤和黑色素细胞总RNA有Stx17 CDS区序列的表达；荧光定量检测显示,在白、灰、黑3种组织中Stx17均有表达，在灰色腹部表达量最高，是黑色皮肤的1.682倍，昆明鼠白色皮肤中表达量最低，是黑色皮肤的0.115倍；皮肤组织免疫组化结果显示，STX17表达于毛囊的上皮根鞘，且毛囊上段和中段表达量高于下段，黑色素细胞的免疫组化分析得出，STX17在黑色素细胞的细胞质和细胞膜上均有表达；蛋白免疫印迹结果显示，在白色、灰色和黑色皮肤均有STX17蛋白阳性条带且灰色皮肤中表达量最高，黑色皮肤次之，白色皮肤中表达量是最低的，这与荧光定量检测结果一致，体外培养的小鼠黑色素细胞中也有STX17蛋白阳性条带.实验结果表明，小鼠Stx17基因在皮肤组织、毛囊角化细胞以及黑色素细胞中均有表达，Stx17可能参与毛色的形成，且在小鼠腹部毛色变浅中起到了一定的作用.

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快速构建CRISPR/Cas9基因组靶向编辑系统

王令张涛路宏朝尹亚军

中国生物化学与分子生物学报. 2015, 31(10): 1117-1124.

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CRISPR/Cas9核酸酶作为一种新的基因组靶向编辑技术，已成功应用于多种动植物基因组修饰研究. CRISPR/Cas9作用后的阳性细胞筛选和富集是该技术的关键之一. 本研究以鸡EAV-HP（endogenous avian retrovirus-HP）基因和MSTN（myostatin）基因为例，从靶位点的选择、表达载体构建、双基因报告载体构建和核酸酶活性验证4个方面，系统研究了CRISPR/Cas9核酸酶技术平台. 结果表明，利用寡聚核苷酸直接退火方法，构建表达载体和报告载体的阳性率分别高达100%和89.5%. 报告载体的PuroR（puromycin resistant gene）和eGFP（enhanced green fluorescent protein）基因的成功表达表明，构建的CRISPR/Cas9系统能有效切割靶序列，并用于后续阳性克隆的筛选和富集. 本方法摒弃了传统分子克隆的PCR扩增和酶切处理目标基因的方法，而是利用寡聚核苷酸直接退火获得含有黏性末端的目标DNA，简化了载体构建过程，低成本且快速获得CRISPR/Cas9基因组靶向编辑系统.

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