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  • 全选
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    综述
  • 朱玥荃,王文恭,薛丽香
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(2): 115-122.
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    多梳蛋白家族(polycomb group proteins,PcG)是一类在染色质水平上通过表观遗传修饰抑制靶基因转录的调节因子,它在调节细胞周期、DNA修复、细胞分化、衰老和死亡中起到重要作用。CBX4作为PcG家族中唯一具有SUMO E3 连接酶活性的成员,可以作用于多种底物,包括HIPK2、SIP1、CtBP、CTCF、Dnmt3a和HIF-1α等。底物的SUMO化修饰依赖于特定的结构基础,而且SUMO化的底物功能也会相应发生改变。同时,CBX4还可以被其它分子,如HIPK2, SENP2等进行磷酸化以及去SUMO化等修饰。本篇综述详细阐述了CBX4对底物的SUMO化修饰、自身被修饰及其生物学功能的变化。

  • 魏苏宁,苏雪莹,徐国恒
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(2): 123-132. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.02.02
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    脂肪肝(NAFLD)既可是一个独立的疾病,也可是一类疾病的伴发疾病,肥胖患者、脂肪营养不良症患者、糖尿病患者均伴发脂肪肝。脂肪肝时肝细胞内蓄积的脂质多为甘油三酯,因此肝细胞甘油三酯代谢紊乱是脂肪肝发生最主要原因。肝细胞甘油三酯蓄积会破坏其对胰岛素敏感性,促进肝糖异生导致高血糖,也可引起肝细胞极低密度脂蛋白分泌增加,升高血脂。本文详细阐述肝细胞甘油三酯代谢途径的重要步骤,探讨这些步骤异常与脂肪肝之间的关系,为脂肪肝药物设计提供新靶点。的每条通路的各个步骤,探讨这些步骤异常与脂肪肝之间的关系,为脂肪肝药物设计提供新靶点。

  • 刘海玲, 王旭俊, 李旦
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(2): 133-139.
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    成簇规律间隔短回文重复(clustered regularly interspaced short palindromic repeats, CRISPR),是细菌或古菌在与噬菌体长期生存进化获得的一种免疫系统. 根据Cas蛋白(CRISPR-associated protein)的不同,CRISPR系统可分为3种. 其中II型CRISPR/Cas9已被改造成为一种有效的基因编辑工具,并运用于多种物种基因的改造. 作为1种基因编辑的手段,CRISPR/Cas9技术通过诱导DNA双链断裂损伤,进一步干扰基因的表达. 与传统的基因编辑技术相比,CRISPR/Cas9技术显示出效率高、成本低和易操作等特点. 与此同时,二代测序技术的发展促进全基因组的解析. CRISPR技术结合高通量二代测序手段的使用,在肿瘤的治疗领域中已发挥出了独特的优势. 本文就近年来CRISPR/Cas9高通量筛选技术的发展,及其在肿瘤治疗过程中的应用进行综述.

  • 杨德英, 朱晨星, 杨明耀
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(2): 140-146. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.02.04
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    衰老是身体器官系统功能逐渐衰退的复杂的生物学过程,能诱发多种老年病。 长链非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNA)是长度大于200个核苷酸的非编码RNA,在多种生理学和病理学过程中发挥重要作用。 细胞衰老是重要的衰老生物学过程之一,已经发现大量的lncRNA参与了细胞周期、端粒长度和表观遗传学等的调控,并影响关键的细胞周期过程,如细胞的衰老、增殖、分化、静止等;同时,lncRNA还参与了衰老相关重要信号通路的调控,如p53/p21、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、视网膜母细胞瘤蛋白(Rb)/p16和磷脂酰肌醇3激酶/苏氨酸蛋白激酶(PI3K/Akt)信号通路,它们均与许多衰老相关重大疾病密切相关。 本文综述了最近发现的与细胞衰老相关的lncRNA的功能和作用机制,并总结了lncRNA参与调控的细胞衰老信号通路,最后讨论了lncRNA未来的研究方向。

  • 刘凌云, 艾鹏慧, 付佳苗
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(2): 147-152.
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    RabGTPase激活蛋白(RabGAPs)是一类含有TBC (Tre2/Bub2/Cdc16)结构域的蛋白家族,在Rab活性调节中起着失活Rab的作用。 近年的研究表明,RabGAPs蛋白通过与特定Rab相互作用参与细胞内膜泡运输的调节。 人类RabGAPs突变涉及细胞的极性运输、糖尿病和肿瘤发生等过程,植物RabGAPs蛋白介导病毒的细胞内迁移及气孔免疫等行为。 重要的是,RabGAPs作为一个关键的调节节点,整合Rab与其他小G蛋白之间的信号进而确保囊泡正确的分选、运输及锚定到不同的胞内膜泡系统。 本文综述了RabGAPs蛋白的结构特征、生理功能、底物识别及作用机制,并对RabGAPs蛋白未来的研究方向进行了展望。

  • 张明明,王海河
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(2): 153-162. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.02.06
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    磷酸激酶因参与多种信号通路的异常激活导致肿瘤生成和发展而受到重视,但与磷酸激酶功能相对的磷酸酶却因与底物作用的瞬时性、缺乏底物特异性等多种原因较少得到深入研究。近年来,随着研究手段的不断进步,越来越多的结果显示,磷酸酶在疾病的发生发展中同样扮演了重要角色,如肝再生磷酸酶3(PRL-3),其异常高表达在实验动物、细胞培养和患者中均被证实与癌症发生、转移和预后密切相关。目前,关于其作用机制研究虽有一定进展,但仍有许多问题需要进一步解释。本文总结了迄今为止对PRL-3结构、功能和基因表达调控的研究进展,分析了PRL-3在癌症转移中的作用机制,并简要归纳了靶向PRL-3进行癌症治疗的一些最新现状。

  • 研究论文
  • 张灿, 王宇童
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(2): 163-169.
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    内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ER stress)对非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)的发生发展具有十分重要的作用。本实验室前期结果证实,载脂蛋白A1(apolipoprotein A-I,apoA-I)可以通过减少肝细胞脂质堆积来减轻蛋氨酸胆碱缺乏饲料造成的非酒精性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis,NASH),但相关机制仍不十分清楚。为探索apoAI对内质网应激的影响,本研究采用衣霉素处理人肝癌BEL-7402细胞。Western印迹结果证实,衣霉素确实可以诱导BEL-7402细胞内质网应激,并具有时间和剂量依赖性。通过将apoA-I表达载体及其对照载体转染到BEL-7402细胞,再加入衣霉素处理,结果显示,与对照组相比,过表达apoA-I的细胞内质网应激标志分子表达明显减轻,同时与脂质合成相关的固醇调节元件结合蛋白1、脂肪酸合成酶和乙酰辅酶A羧化酶1蛋白质水平明显降低。脂质检测结果表明,细胞内甘油三酯和游离胆固醇水平也明显降低(P<0.05)。上述结果表明,apoA-I能够减轻衣霉素引起的内质网应激,可能机制是通过调控固醇调节元件结合蛋白1减少肝细胞的脂质堆积。

  • 任荣, 崔晓东, 王转花
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(2): 170-177.
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    磷酸酶及张力蛋白的同源基因(PTEN) 是一种抑癌基因,可以调控细胞的增殖,与癌症的发生和发展息息相关。本研究采用MTT法和流式细胞术分别检测了重组荞麦胰蛋白酶抑制剂(rBTI)对人肝癌细胞株Hep G2细胞的增殖以及周期的影响。免疫荧光及Western印迹法检测了PTEN和pPTEN的亚细胞定位及蛋白表达的变化。采用qRT-PCR及Western印迹法检测了周期相关蛋白的表达。旨在探究PTEN和pPTEN在rBTI抑制Hep G2细胞增殖和周期阻滞中的作用。结果表明,rBTI能显著抑制Hep G2细胞增殖,将细胞周期阻滞在G0/G1期,并呈时间和剂量依赖性;rBTI作用于Hep G2后,可显著上调PTEN和p-PTEN的表达。同时发现,p-PTEN主要分布于细胞核中,能与核仁发生共定位;周期相关蛋白检测表明,细胞内p53、p21转录水平和蛋白水平均增加。综上所述,rBTI通过上调PTEN的表达,使得细胞周期阻滞于G0/G1期,进而抑制Hep G2细胞的增殖。

  • 马国华, 郭彩霞, 杨君, 郑乐民, 陈步星
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(2): 178-183.
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    可溶性晚期糖基化终末产物受体(soluble receptor for advanced glycation endproducts,sRAGE)作为内源性保护物质,能够拮抗心肌缺血/再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)损伤发生,重要机制是减轻心肌细胞凋亡。而近年来随着细胞死亡研究的深入,细胞自噬被认为是一种新的细胞程序性死亡。sRAGE是否可以抑制缺血/再灌引起的心肌细胞自噬尚未见报道。本文研究证明,sRAGE可抑制缺血/再灌注引起的心肌细胞自噬。以心肌细胞缺氧/复氧模拟心肌细胞缺血/再灌注模型,蛋白质印迹检测自噬门户蛋白beclin-1的表达,激光共聚焦显微镜检测自噬小体及自噬溶酶体的形成。心肌再灌注期间,心肌细胞自噬小体增加,而自噬溶酶体下降。细胞内自噬小体堆积,说明心肌细胞缺血/再灌注使自噬小体与溶酶体结合受损,清除发生障碍。与缺血/再灌注(I/R)组比较,缺血/再灌+sRAGE(I/R+sRAGE)组的自噬流减弱。此外,自噬门户蛋白beclin-1也表达下降。以上结果从细胞形态学和蛋白水平两方面说明,sRAGE抑制了I/R引起的心肌细胞自噬。换言之,sRAGE可以直接作用于心肌细胞拮抗缺血/再灌注损伤,其保护性作用可能与抑制心肌细胞自噬有关。

  • 陈刚, 王国栋, 王乃辉
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(2): 184-190.
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    已知mir-615-5p可抑制癌细胞的增殖,然而其具体分子机制尚不明确。本研究证明,mir-615-5p通过负调节癌基因TRAF4,从而抑制NSCLC细胞的增殖。运用实时定量PCR检测NSCLC患者癌组织和癌旁正常组织、正常人肺支气管上皮细胞系HBE和3种人源NSCLC细胞系中mir-615-5p的表达,发现与正常的组织和细胞相比,mir-615-5p在NSCLC癌组织和癌细胞中表达水平显著降低;运用Western印迹检测HBE细胞和NSCLC细胞系中TRAF4蛋白的表达,发现TRAF4在NSCLC细胞中表达显著升高;MTT和CCK8分析结果显示,转染mir-615-5p mimic 可显著降低NSCLC细胞的增殖能力;生物学信息分析和萤光素酶报告基因检测结果显示,mir-615-5p可靶定结合TRAF4 mRNA,并下调TRAF4蛋白的水平;pcDNA-TRAF4转染后细胞增殖检测结果显示,过表达TRAF4能够消除mir-615-5p引起的细胞增殖抑制作用。综上所述,mir-615-5p通过靶定结合癌基因TRAF4的mRNA,下调TRAF4蛋白的水平,从而抑制NSCLC细胞的增殖。

  • 朱明昂, 陶悦, 张小秦, 曹清, 莫茜
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(2): 191-198.
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    细胞外组蛋白在脓毒症、类风湿性关节炎、急性肺损伤等多种疾病的发生发展中起关键作用,但由于缺乏合适的标准品,至今无法对患者体内的胞外组蛋白进行精确定量,导致在多种感染性疾病中无法根据血清组蛋白含量对疾病进行精确分级,也无法据此合理用药。同时,对患者体内胞外组蛋白精确定量也有助于确定细胞毒性机制研究的使用剂量。本研究用大肠杆菌表达单体变性组蛋白H3和H4,亲和纯化后用梯度稀释和透析方法,可以得到复性的组蛋白单体H3、H4以及H3/H4复合物。通过对蛋白质在纯化过程中稳定性的比较,发现H3/H4复合物较单体更为稳定。 以该复合物(50 μg/mL)处理HUVEC细胞,细胞存活率约为20%,与小牛胸腺组蛋白(200 μg/mL)的毒性类似。 该复合物引起的细胞毒性可被人血清白蛋白以浓度依赖的形式(0.625~10 mg/mL)缓解,提示其构象基本正确。 因此,重组组蛋白H3/H4复合物可以作为精确定量组蛋白的标准品,对基于组蛋白含量的疾病分级和组蛋白毒性机制的研究均有应用价值。

  • 甄辉, 吴素格, 鹿晴晴, 赵博生
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(2): 199-206.
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    WNT(wingless-type MMTV integration site family)蛋白是一类分泌性糖蛋白家族,Wnt5a为非经典Wnt蛋白的典型代表,在各种器官的发育中发挥重要作用。为了探索东亚三角涡虫DjWnt5a基因在涡虫胚胎不同发育阶段中的表达和功能,利用RT-PCR(reverse transcription PCR)和RACE(rapid-amplification of cDNA ends)技术克隆并分析了DjWnt5a cDNA的表达。结果表明,DjWnt5a基因由1 523 bp组成,编码371个氨基酸,其中含有23个保守的半胱氨酸结构域。利用MAGE 5.2构建进化树分析发现,东亚三角涡虫与地中海涡虫的Wnt5a聚群,并位于两侧对称动物的基部,可能是Wnt5a的原始类型。利用整体原位杂交技术分析DjWnt5a基因的表达,结果显示,DjWnt5a基因在涡虫发育的第三阶段开始表达,主要集中在胚胎咽及胚带;随着胚胎发育直至完全孵化出幼虫,DjWnt5a基因逐步在神经原基和中枢神经系统表达。由此推断,东亚三角涡虫DjWnt5a基因在涡虫胚胎发育时,参与神经原基的形成和分化,是涡虫胚胎神经发育必不可少的基因之一。

  • 贾丽娟, 闫峰宾, 李国喜, 徐春林, 梅星星, 康相涛
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(2): 207-215.
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    已知miR-21在多种生物学过程中发挥重要的调控作用,然而有关鸡miR-21功能的研究尚未见报道。为了解鸡miR21的潜在生物学功能,采用qRT-PCR检测了固始鸡5个发育阶段、15种组织中miR-21的表达情况。同时,利用Pictar和TargetScan算法预测了miR-21的靶基因并对预测的靶基因进行了Gene Ontology分析和通路分析。结果显示,miR-21的表达具有明显的时序特征,除14胚龄鸡的小脑和腺胃外,胚胎期各组织中miR-21的表达水平均显著低于出壳后对应组织的表达水平;出壳后鸡的下丘脑、大脑、小脑、小肠、肝脏、胸肌和肾脏等组织中miR-21的表达水平随发育进程均显著上调。生物信息学分析显示,预测的miR-21的靶基因在基因表达调控、大分子代谢调控、转录调控、细胞代谢调控、细胞衰老和增殖、呼吸系统发育、骨骼发育、心脏发育和神经系统发育等广泛的生物学过程中显著富集。总之,鸡miR-21为广泛性时序表达miRNA,可能参与鸡出壳后诸多器官发育相关的生物学过程的调控。

  • 刘宁, 曹靖, 于秀菊, 高淑媛, 程笳琪, 张昱, 申艳, 王海东, 牛姝, 赫晓燕
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(2): 216-223. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.02.14
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    绵羊的背部、耳部和腹股沟部的毛发性状、生长速度存在差异,背部毛发弯曲、细长、密度高、生长速度快,耳部、腹股沟部毛发粗直、密度低、生长速度慢。研究表明,EDA/EDAR、IGFBP5/Krox 20、WNT等介导的信号通路及毛发角蛋白基因对毛发纤维弯曲的形成有重要的影响。本研究利用实时荧光定量PCR、原位杂交技术、Western 印迹和免疫组织化学等技术,对外异蛋白受体(ectodysplasin A receptor,EDAR)在绵羊背部、耳部和腹股沟皮肤中的mRNA、蛋白质表达水平和定位进行研究,以探讨EDAR与绵羊毛发的生长和性状的关系。实时荧光定量PCR结果显示,EDAR在绵羊背部皮肤中相对基因表达量是绵羊腹股沟皮肤的4.9倍(P< 0.01),耳部是腹股沟部的1.4倍(P<0.05),背部是耳部的3.4倍(P<0.05);原位杂交和免疫组化结果表明,EDAR基因mRNA和蛋白质在背部、耳部和腹股沟部毛囊均有表达。根据光密度值可知,背部表达量最高,耳部次之,而腹股沟部最低;Western 印迹结果显示,绵羊皮肤组织蛋白质提取物中存在与兔抗EDAR多克隆抗体发生免疫阳性反应的蛋白条带,绵羊皮肤背部平均蛋白质表达量最高,耳部次之,而腹股沟部最低,差异极显著(P < 0.01)。研究结果提示,EDAR可能参与绵羊毛发卷曲的形成和调控,对毛发密度、生长速度等可能也有影响。

  • 白娟 时春风 柳云恩 吕士红 李庆伟 王继红
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(2): 224-230.
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    为研究突变体rLj-112蛋白的抗肿瘤活性,人工合成七鳃鳗野生型rLj-RGD3蛋白和突变型rLj-112蛋白,通过比较两种蛋白质的抗增殖、迁移和促凋亡的活性,确定突变体rLj-112蛋白的生物学意义及地位。采用MTT方法检测不同浓度的rLj-112蛋白对HeLa细胞增殖的抑制作用。结果表明,rLj-112蛋白能显著抑制HeLa细胞的增殖,且IC50为4.3 μmol/L。使用Transwell细胞培养板对bFGF诱导的HeLa细胞迁移实验表明,rLj-112蛋白能抑制HeLa细胞的迁移。rLj-112蛋白作用后,HeLa细胞经Hoechst33258和AnnexinV-FITC染色结果显示,细胞均凋亡。流式细胞仪进一步证明,rLj-112蛋白能诱导HeLa细胞发生凋亡,且呈剂量依赖性。由此可见,与野生型rLj-RGD3蛋白比较,突变型rLj-112蛋白有较高的细胞毒性作用,具有抗肿瘤的功能,有望应用于抗肿瘤基因工程药物的开发,具有重要的生物学意义。

  • 技术与方法
  • 王振山, 张喆, 翟云鹏, 刘明琛, 张燕花, 周艳芬
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(2): 231-236.
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    免疫荧光染色(immunofluorescent staining, IF)技术广泛用于细胞或组织内抗原定性、定量或定位检测。然而,依常规染色步骤操作,在有些胞核抗原的检测中很难得到令人满意的结果。有研究者采用盐酸酸化预处理用于细胞增殖标记物5-溴-2-脱氧尿嘧啶核苷(BrdU)的荧光染色并获得良好效果。但此方法是否也适用于其他类型的胞核抗原,尚不清楚。为系统全面分析盐酸酸化在胞核抗原免疫荧光染色中的作用,本文以成年C57BL小鼠主要嗅觉表皮(MOE)为材料,分别对Ki-67、5-甲基胞嘧啶(5mC)和5-羟甲基胞嘧啶(5hmC)三种不同类型的胞核抗原进行盐酸酸化处理免疫荧光染色。结果显示,当血清封闭和抗体浓度等条件一致时,室温下盐酸酸化2 h,Ki-67的染色效果最佳,而阴性对照与未酸化组均未出现阳性信号;同样经过盐酸处理2 h,5mC和5hmC染色也呈现较强的阳性信号。该研究表明,在一些胞核抗原免疫荧光染色中,使用盐酸酸化处理可显著提高染色效果。