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  • 全选
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    综述
  • 江越菁, 臧奕
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(12): 1279-1285. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.12.01
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    DNA的精确复制和遗传对维持基因组稳定性有重要作用。DNA双链断裂损伤可能诱导细胞凋亡和染色质重排,在肿瘤的发生发展过程中发挥作用。53BP1是DNA双链断裂修复中的重要调节蛋白质之一,对调控损伤修复平衡和维持基因组稳定性起着重要作用。本文主要对53BP1的结构、生物学功能、信号通路、分子机制和翻译后修饰做一浅显的总结和展望,希望能为53BP1的深入研究提供一些理论基础。
  • 李 雪, 党喜同, 曾晓荣
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(12): 1286-1294. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.12.02
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    外泌体是体内几乎所有细胞分泌的具有双层脂质膜结构的纳米级小囊泡。外泌体大小均匀,平均直径为40~120 nm,存在于所有体液中。外泌体曾一度被认为是细胞成熟过程中清除废弃细胞器的‘垃圾袋’。但近年研究显示:外泌体含有丰富的来源于‘供体细胞’的信号分子,如蛋白质、DNA、mRNA、miRNA以及lncRNA等。当外泌体与‘受体细胞’融合时,这些信号分子便被运送到‘受体细胞’,从而实现细胞细胞之间的通讯,影响‘受体细胞’的生理病理过程。虽然外泌体的研究目前主要集中在癌症等疾病的预防、诊断与治疗中,但是越来越多的研究显示,外泌体在心血管系统的生理及病理过程中同样发挥着重要作用。本文将对外泌体的起源、分离与纯化方法及外泌体介导的‘细胞细胞’之间的通讯机制进行综述,并重点论述利用基因工程技术对外泌体进行靶向运输的方法及靶向外泌体运送在心血管疾病治疗中的应用。
  • 徐文锦, 张盼盼, 刘惠芬
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(12): 1295-1302. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.12.03
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    药物成瘾是一种慢性复发性脑病,主要表现为不可控制的对药物持续渴求和戒断后的高复吸。目前观点认为,成瘾是中脑腹侧被盖(ventral tegmental area,VTA)到伏隔核(nucleus accumbens,NAc)脑区多巴胺能奖赏通路中神经可塑性发生改变而导致的一种神经精神疾病。基因表达变化在神经可塑性中发挥着重要作用,但成瘾药物导致相关脑区结构和功能改变的机制还不甚清楚。微小RNAs(microRNAs,miRNAs)是一类非编码RNA,主要通过结合靶基因mRNA 3′非翻译区(3′untranslated region,3′UTR),在转录后水平阻断其翻译成蛋白质或触发其不稳定而降解。越来越多的研究证实,miRNAs参与调节成瘾相关神经可塑性的变化。本文较系统地阐述miRNAs在药物成瘾中的作用研究进展,将为深入阐明药物成瘾的机制以及药物成瘾临床有效干预和诊治提供新思路。
  • 隗思媛, 周雪宏, 李淑艳
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(12): 1303-1307. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.12.04
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    长链非编码RNA(long noncoding RNAs,lncRNAs)是一类长度大于200个核苷酸的非蛋白质编码RNA。绝大多数lncRNA来源于核基因组。但近年研究发现,一些lncRNA是由线粒体基因组编码、转录而成,或定位于线粒体。本文将从线粒体lncRNA的发现与主要种类、线粒体lncRNA的加工和结构,以及它们的功能和应用等几个方面,对线粒体lncRNA进行阐述。线粒体lncRNA可能成为心血管疾病或肿瘤诊断的生物标志物,或在调控线粒体基因表达等方面发挥重要功能。
  • 关天卉, 屈 超, 邹 伟
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(12): 1308-1312.
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    小窝蛋白-1(caveolin-1,Cav-1)是胞膜窖(caveolae)的标志性蛋白质。Cav-1在多种细胞的生命活动中起重要作用。大量证据表明,Cav-1参与乳腺癌、肝细胞癌、胰腺癌、前列腺癌、肾透明细胞癌等多种肿瘤的发生发展过程。胶质瘤是中枢神经系统恶性肿瘤之一,由于脑血屏障的存在,很多药物很难到达病灶,因而死亡率极高。近年来发现,Cav-1是胶质瘤细胞增殖的负调控因子,能够降低胶质瘤的迁移和侵袭能力。此外,Cav-1能够增加胶质瘤血瘤屏障的通透性。本文简要综述了近年来Cav-1在脑胶质瘤发生发展及其对血瘤屏障的调节作用的新进展,旨在为胶质瘤的临床治疗提供新的思路。
  • 林 波, 刘 坤, 李孟森
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(12): 1313-1319. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.12.06
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    烟碱型乙酰胆碱受体(nAChRs)是配体门控离子通道,它与疼痛、阿尔茨海默氏病、成瘾等疾病密切相关。α-芋螺毒素是nAChRs的拮抗剂,也是治疗上述疾病的先导药物。乙酰胆碱结合蛋白(AChBPs)与nAChRs的配体结合结构域同源性较高,它们的药理特性和离子通道激活机制也相类似,α-芋螺毒素与AChBPs共结晶结构解析了α-芋螺毒素残基如何选择结合nAChRs。现对α-芋螺毒素与AChBPs共结晶结构进行综述,旨在剖析α-芋螺毒素与nAChRs相互作用的关键残基,为开发药效更好的芋螺毒素提供参考依据。
  • 研究论文
  • 吴丽娜, 朴春南, 刘建香
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(12): 1320-1325. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.12.07
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    已知组蛋白变异体在基因转录调控、DNA修复以及凋亡等过程中起着重要作用。但组蛋白变异体在细胞衰老中的作用尚不清楚。本研究证明,组蛋白变异体HIST2H2BE可上调p 21的表达,影响细胞的衰老进程。基因芯片、半定量RT-PCR以及Real-time PCR揭示,HIST2H2BE在衰老细胞中表达升高,且其表达具有衰老特异性。在年轻成纤维细胞中过表达HIST2H2BE,可显著减少EdU掺入细胞的百分率,升高细胞衰老标志物SA-β-gal活性以及p 21的表达,提示HIST2H2BE具有细胞衰老调节作用。此外,利用siRNA抑制p 21表达,可明显衰减HIST2H2BE活化SA-β-gal。以上结果显示,组蛋白变异体HIST2H2BE是一个重要的衰老调节蛋白质,其对细胞衰老的调节依赖于p 21。该研究结果为深入探讨染色质结构改变在细胞衰老中的作用提供了新线索。
  • 程 锦, 胡晓青, 段小宁, 张 辛, 敖英芳
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(12): 1326-1333. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.12.08
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    骨关节炎(osteoarthritis, OA)是一种严重危害人类健康的慢性退行性关节病变,而免疫相关反应是影响OA进程的重要因素。转化生长因子β活化激酶1(transforming growth factor-β activated kinase 1,TAK1)作为固有免疫及适应性免疫反应中的关键激酶,在多种细胞类型中介导NF-κB、JNK及p38 MAPK等免疫相关信号通路的活化。另有研究表明,TAK1通过调控MAPK及BMP信号通路,对软骨的形态发生、生长及维持起着关键作用,而TAK1对于软骨细胞的细胞周期、增殖及死亡的影响则鲜有报道。本研究拟构建TAK1过表达腺病毒,用其感染软骨细胞,观察TAK1的过表达对软骨细胞的周期、增殖及死亡有何影响,并明确其对细胞内OA相关基因的调控。Western 印迹实验及荧光显微镜下观察结果证实,TAK1过表达腺病毒构建成功,可在软骨细胞中实现高效表达,并可引起软骨细胞的显著死亡。流式细胞术结果显示,TAK1可使软骨细胞周期阻滞于G2期,而TAK1的小分子抑制剂5Z-7-Oxozeaenol则可使G2期细胞比例显著减少。CCK-8及乳酸脱氢酶检测结果表明,TAK1可抑制软骨细胞的增殖,并引发其发生坏死。实时荧光定量PCR结果表明,TAK1可诱导软骨细胞中分解代谢相关基因Adamts1IL-6的表达上调,并抑制合成代谢相关基因Sox9Col2a1的表达。以上结果证实,TAK1的过表达可引发软骨细胞出现细胞周期阻滞、增殖减缓、坏死以及分解与合成代谢平衡失调等OA样病变,因此很可能是OA临床治疗中的潜在作用靶点。本研究为进一步揭示OA进程中软骨退化的分子机制提供了线索。
  • 李 锐, 邹 双, 高征征, 刘彦隆, 张宏宇, 肖 健
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(12): 1334-1340. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.12.09
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    已知神经生长因子 (nerve growth factor, NGF) 对糖尿病外周神经病变 (diabetic peripheral neuropathy, DPN) 患者具有良好的治疗效果,内质网应激 (endoplasmic reticulum stress, ERS) 在调控DPN 的发生发展方面扮演着重要的角色。然而,二者间的关系未知。本研究以30 mmol/L的高糖处理RSC-96大鼠雪旺细胞 (RSC96 Schwann cells, SCs),模拟DPN患者外周神经的内环境。研究结果证实,在高糖条件下,NGF通过抑制SCs内 ERS的过度激活进而保护SCs的存活且这种抑制作用依靠P13K/AKT/GSK-3β和ERK1/2两条信号通路的调节实现。MTT检测细胞的存活率,结果显示高糖环境培养的SCs在24 h发生最佳程度的抑制,且此时间点加入的NGF浓度为50 ng/mL 时,其存活率最高。Western 印迹检测ERS和相关蛋白质的表达揭示,高糖能够过度激活SCs内ERS蛋白 (GRP-78、ATF-6、ATF-4、XBP-1、CHOP),给予 50 ng/mL的NGF处理后,ERS蛋白的表达水平大幅下调并接近正常,且此时p-AKT、p-ERK1/2、p-GSK3β蛋白的检测水平明显升高。流式细胞术检测细胞凋亡显示,NGF能显著抑制SCs的早期凋亡。上述结果证明,高糖诱导SCs的凋亡增加是由于自身的ERS被过度激活,NGF可通过调节P13K/AKT/GSK-3β和ERK1/2两条信号通路来抑制ERS的过度激活,达到保护SCs存活的目的。此机制为临床治疗 DPN 提供新的理论基础。
  • 汪 颖, 乔 璞, 宋玉竹, 张金阳, 陈 强, 韩芹芹
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(12): 1341-1346. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.12.10
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    α-鹅膏[蕈]毒环肽(α-amanitin)是从致命鹅膏毒伞子实体中分离的多肽物质。本文采用配体指数富集系统进化(systemic evolution of ligand by exponential enrichment, SELEX)技术,以α-鹅膏[蕈]毒环肽为靶蛋白,以亲和填料epoxy-activated sepharose 6B为筛选介质,从体外合成的随机单链DNA文库中筛选其核酸适配体。经过12轮筛选,将第12轮筛选产物克隆测序,对获得的12条核酸适配体进行分析。二级结构预测分析表明,茎环和口袋结构为主要的结构形式,提示其可能是核酸适配体与α-鹅膏[蕈]毒环肽特异性结合的基础。对得到的核酸适配体进行特异性和灵敏度检测,其中E06核酸适配体的特异性最好,为核酸适配体检测蘑菇中α-鹅膏[蕈]毒环肽的残留奠定了基础。
  • 张春兰, 王建民, 王桂芝
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(12): 1347-1353. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.12.11
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    肌球蛋白轻链2蛋白是哺乳动物肌球蛋白的重要成员之一。获得其基因序列,并对其特征和表达进行分析,可为进一步研究功能奠定基础。本研究以小尾寒羊背最长肌为试验材料,采用RACE等方法对绵羊肌球蛋白轻链2基因的cDNA序列进行克隆和测序、利用相关生物学软件对所得cDNA序列进行生物信息学预测、并利用qRT-PCR和Western印迹法对其在绵羊各种组织中的表达进行分析。结果获得该基因cDNA序列全长为776 bp,提交至GenBank中获得相应的登录号为KJ710702;该序列中的498 bp的开放读码框编码含有166个氨基酸残基的蛋白质。预测发现该蛋白质无信号肽和二硫键,但存在N-糖基化和磷酸化位点;二级结构中以α-螺旋为主;蛋白质序列比较发现绵羊MYL2与小鼠、人、大鼠、猪、牛等哺乳动物的同源性均在95%以上。mRNA和蛋白质表达谱均显示该基因在绵羊心肌中表达量最高,其次为背最长肌。
  • 王良炎, 田 雪, 庞小磊, 房连聪, 董传举, 陈 琳, 米佳丽, 李学军
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(12): 1354-1359. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.12.12
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    为探究硬化蛋白(sclerostin, SOST)基因在淇河鲫肌间骨不同分布位置中的作用,以淇河鲫成鱼为研究对象,对其肌间骨的形态与分布进行了统计,并在此基础上利用qRT-PCR技术检测SOST基因在淇河鲫背部和尾部肌肉中的mRNA表达,通过Western印迹和免疫组织化学技术检测SOST蛋白的表达定位情况。结果显示:淇河鲫肌间骨包括髓弓小骨和脉弓小骨,髓弓小骨为56~58根,位于淇河鲫背部肌肉的肌隔中,脉弓小骨27~28根,分布于泄殖孔之后的肌隔中。背部肌肉SOST的mRNA表达水平显著高于尾部肌肉(P < 0.05)。与mRNA表达水平相比,背部肌肉和尾部肌肉中SOST蛋白呈现相同表达趋势。免疫组织化学结果显示SOST在肌隔组织中特异性表达,并且在背部肌肉中的表达强烈,尾部肌肉中没有阳性反应。上述结果表明,SOST在淇河鲫肌间骨的背部和尾部肌肉中存在差异性表达,从而影响肌隔组织中肌间骨的骨化,对背部和尾部肌间骨形态发生产生影响。
  • 卢敏莹, 贾小婷, 罗利云, 邱慧思, 郑国沛, 贺智敏
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(12): 1360-1365. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.12.13
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    化疗耐受是乳腺癌复发转移率居高不下、综合治疗效果难以提高的主要瓶颈。前期研究证实,miR-200c-3p在乳腺癌敏感细胞MCF-7中的表达量显著高于耐药细胞MCF-7/5Fu,提示miR-200c-3p可能参与乳腺癌化疗增敏,但是具体机制不详。生物信息学预测联合双荧光素酶报告基因实验证实,miR-200c-3p靶向调控FOSL1,且在多种肿瘤中miR-200c-3p与FOSL1表达负相关。实时荧光定量PCR技术和Western印迹技术证实,FOSL1在耐药细胞MCF-7/5Fu中的表达量显著高于亲本细胞MCF-7。在MCF-7细胞中,过表达FOSL1能够显著提高该细胞对5-Fu的化疗耐受;在MCF-7/5Fu中,使用siRNA技术沉默FOSL1,将提高该细胞对5-Fu的化疗敏感性。此外,MTT实验还发现,miR-200c-3p抑制剂能够显著上调MCF-7细胞对5-Fu的耐受,但是在此细胞中干扰FOSL1的表达,又可以增加其对5-Fu的化疗敏感性;miR-200c-3p mimics显著增加MCF-7/5Fu细胞的化疗敏感性,上调FOSL1表达后又可逆转miR-200c-3p mimics的化疗增敏作用。总之,miR-200-3p能够通过靶向FOSL1增加乳腺癌细胞对5-fluorouridine化疗敏感性。
  • 于 存, 池玉杰
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(12): 1366-1373. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.12.14
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    摘要 锰过氧化物酶(manganese peroxidase,MnP)是由一系列同功酶组成的木质素降解酶。我们前期工作克隆了一色齿毛菌(Cerrena unicolor) MnP1基因序列。在此基础上,本研究采用简并PCR、染色体步移和RACE等技术对C. unicolor mnp2基因(Cu-mnp2)序列进行克隆。同时,采用生物信息学软件对Cu-mnp2的基因结构、Cu-MnP2的蛋白质结构及多物种MnPs蛋白质序列的系统进化关系进行分析。克隆得到3 053 bp的Cu-mnp2 DNA序列(GenBank:JX270806.1)和1 429 bp的Cu-mnp2 cDNA序列(GenBank: JQ782580.1)。序列分析结果显示,Cu-mnp2 DNA序列包含14个外显子和13个内含子,启动子区域包含TATA-BOX、SP1和AP1等作用元件;Cu-mnp2 cDNA序列包含71 bp的5′UTR、230 bp的3′ UTR以及1 128 bp的开放阅读框(ORF)。Cu-mnp2 ORF序列的BLAST比对结果表明,Cu-mnp2Trametes versicolor FP-101664 SS1 mnp序列覆盖度为53%,序列相似性为65%;与Heterobasidion irregulare mnpC. unicolor mnp1等cDNA序列都有较高的序列相似性。Cu-mnp2的ORF编码(GenBank:AFK91530.1)由340个氨基酸残基组成的多肽链(Cu-MnP2)。Cu-MnP2蛋白质序列的BLAST比对和蛋白质三维结构均显示,Cu-MnP2包含Mn 2+ 、Ga 2+ 、血红素及芳香底物结合位点。对包含Cu-MnP1、Cu-MnP2蛋白质序列在内的多物种MnPs蛋白质序列的系统发育分析表明,多物种的MnPs分为两大类群,分别为包含4个二硫键的短MnPs和包含5个二硫键的长MnPs。其中,Cu-MnP1与Cu-MnP2均属于短MnPs,Cu-MnP2与Trametes versicolor MrP 的蛋白质序列亲缘关系最近。通过Cu-mnp2基因的克隆和序列分析,对继续研究C. uniclor的MnP同工酶基因结构和功能奠定基础。
  • 技术与方法
  • 郑 媛, 渠 静, 任晓曦, 郑 焱, 杨 慧, 张建亮
    中国生物化学与分子生物学报. 2016, 32(12): 1374-1378. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.12.15
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    Alpha-突触核蛋白(α-synuclein, α-syn)聚集是引起帕金森病(Parkinson’s disease, PD)发生发展主要原因。本文用蛋白质/多肽片段互补分析法(protein-fragment complementation assays, PCAs)检测α-syn在细胞内的聚集。分别构建融合α-syn与人工改造的荧光素酶human Gaussiaprinceps luciferase(hGLuc)蛋白N端或C端蛋白的质粒,共转入人神经母细胞瘤SK-N-SH细胞,通过检测酶活性来确定野生型(wild type,WT)及A53T突变体α-syn在细胞中的聚集情况。结果表明WT和A53T突变α-syn都能使荧光素酶活性增强,而且与野生型α-syn相比,突变体A53T的荧光素酶活性更强,说明二者都能聚集,而且A53T聚集程度高于WT。PCAs法具有高灵敏度,不仅能检测α-syn在细胞内的聚集,而且能反映其聚集的程度,为研究帕金森病提供了研究思路和相应药物筛选的有效工具。