植物抗坏血酸过氧化物酶的表达调控以及对非生物胁迫的耐受作用

抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate peroxidase, APX)属于I型血红素过氧化物酶, 它催化H2O2依赖的L-抗坏血酸氧化作用, 对抗坏血酸表现出高度的专一性。植物APX基因家族由4个亚家族组成, 分别为细胞质、叶绿体、线粒体和过氧化物酶体基因亚家族, 每个亚家族中又含有不同的APX同工酶。作为植物抗坏血酸-谷胱甘肽循环中的一个关键组分, APX在细胞H₂O₂代谢过程中起着至关重要的作用。研究表明植物APX是氧化还原信号系统中调节细胞水平H₂O₂非常重要的一种酶, APX同工酶的表达机制非常复杂, 细胞质APX受多种信号调节表达, 两种叶绿体APX通过选择性剪接进行组织特异性调节。通过调控产生的APX可调节细胞中的氧化还原信号, 进而提高植物对非生物胁迫的耐受性。文章综述了植物APX的催化机制、表达调控机理以及响应植物非生物逆境胁迫的重要作用。     

人副流感病毒3型HN蛋白十一肽重复序列保守氨基酸突变分析

为确定人副流感病毒3型(Human parainfluenza virus type 3,hPIV3)病毒包膜表面血凝素神经氨酸酶(Hemagglutinin-neuraminidase,HN)糖蛋白茎部区十一肽重复序列中保守氨基酸中具有关键性作用的位点,进一步探讨HN蛋白茎部区在融合机制中的重要作用。结合定点突变和同源重组技术将HN蛋白茎部区十一肽重复序列中5个保守氨基酸位点(I102、P111、L114、S119、I125)突变为丙氨酸(Alanine,A),通过痘苗病毒-T7聚合酶系统在BHK-21细胞中表达突变蛋白,定性定量检测各突变体蛋白的促细胞融合活性、受体结合活性、神经氨酸酶活性和半融合活性。突变体蛋白I102A、P111A、L114A、S119A、I125A的促细胞融合活性均有不同程度下降,依次为野生型的6%、16%、14%、87%和4%,除S119A外其余4个突变型与野生型相比差别均具有统计学意义(P0.01);突变体蛋白I102A、P111A、L114A、S119A、I125A的受体结合活性也出现不同程度下降,依次分别为野生型的32.2%、77.4%、74.2%、83.9%和38.7%,其中I102A和I125A的受体结合活性与野生型相比差别具有统计学意义(P0.01);突变体蛋白I102A、P111A、L114A、S119A、I125A的神经氨酸酶活性分别为野生型的66.5%、73.1%、69.1%、76.1%和72.8%,与野生型相比差别无统计学意义(P0.05)。结果表明:茎部区十一肽重复序列对hPIV3HN蛋白的促细胞融合活性和受体结合活性具有重要意义。该区域氨基酸I102、P111、L114、I125具有关键作用,推测其能通过影响头部区受体结合活性或是与融合蛋白的相互作用等不同方式导致HN蛋白结构功能发生改变。     

鲟鱼鱼肠抗氧化肽的提取及抗氧化性

探讨酶法制备具有抗氧化活性的鲟鱼鱼肠抗氧化肽的方法,并进行体外抗氧化活性的测定。结果表明,比较4种蛋白酶酶解产物的抗氧化能力,确定胃蛋白酶为制备鲟鱼鱼肠抗氧化肽的最佳水解用酶;通过单因素试验和正交实验分析得出最适酶解工艺是:胃蛋白酶加酶量3 200 U/g,酶解时间1.5 h,料液比1∶20,温度35℃。其体外抗氧化能力随肽质量浓度增大而增大,在浓度为1.5 mg/mL时,鲟鱼鱼肠抗氧化肽清除DPPH·能力达到Vc的83.64%,对·OH清除率为78.06%,还原力大小约为Vc溶液的1/3。胃蛋白酶酶解鲟鱼鱼肠制备的抗氧化肽具有较好的抗氧化活性,其作为一种潜在的商业抗氧化剂具有良好的应用前景。     

鼠疫耶尔森菌毒力蛋白YopE新功能的初步研究

鼠疫耶尔森菌外部蛋白E（YopE）是鼠疫耶尔森菌的6种分泌蛋白之一,主要通过其144位的”精氨酸手指”结构与细胞膜耦联蛋白RhoGTP酶相互作用发挥功能.本文构建YopE及其144位突变体YopE(R144A)的可诱导表达系统,并优化了诱导条件. 用该系统结合流式细胞技术检测YopE和YopE(R144A)对细胞凋亡、细胞周期和细胞活性氧(ROS)水平的影响.结果显示：YopE(R144A)促进HeLa细胞凋亡|使G0/G1期细胞比例上升,G2/M期细胞比例下降;随着YopE(R144A)表达量增加,p21蛋白的表达量也增加| YopE(R144A)也能抑制细胞ROS的产生.研究结果提示,YopE在细胞内可能存在新的致病靶点.     

术后认知功能障碍新机制铁死亡的研究进展

铁死亡(ferroptosis)是一种铁依赖性的非凋亡的调节性细胞死亡(regulated cell death, RCD)方式,其特点是细胞内脂质过氧化产物和活性氧(reactive oxygen species, ROS)堆积。麻醉手术后患者因中枢神经系统损伤出现认知功能障碍的具体机制仍然不清。近些年,铁死亡在术后认知功能障碍(postoperative cognitive dysfunction, POCD)的发病机制中备受关注,且与神经炎症、线粒体能量代谢、自噬等致病机理密切相关。本文就铁死亡的生物学特征和功能以及在POCD研究中的进展进行综述,以期为预防和治疗该类神经系统疾病提供最新的有价值的信息。     

缺氧条件下GC-1细胞凋亡的作用机制研究

以小鼠精原细胞系GC-1细胞为研究对象,探讨缺氧条件下GC-1细胞凋亡潜在的分子机制。首先,采用CCK-8 (Cell Counting Kit-8)法检测不同缺氧时间处理下的细胞活力,以确定细胞缺氧损伤的时间;然后,通过化学荧光法检测GC-1细胞中活性氧(reactive oxygen species, ROS)的含量,采用JC-1法检测线粒体的膜电位,采用比色法检测ATP的含量,采用线粒体荧光探针法检测线粒体的数量与分布,并采用透射电镜观察细胞的超微结构;最后,利用实时荧光定量PCR检测线粒体信号通路相关基因胱天蛋白酶(caspase)-3、caspase-9、细胞色素c (cytochrome c, Cyt-c)、Bax和Bcl-2的m RNA表达水平。结果显示,缺氧36 h后,细胞活力为(60.36±5.40)%,符合后续实验需求;在缺氧条件下, GC-1细胞中的ROS含量显著增加, ATP含量显著下降,线粒体膜电位下降、数量减少,同时细胞中促凋亡相关基因的表达水平上调,抗凋亡因子Bcl-2的基因表达水平下调。实验结果初步表明,缺氧可导致GC-1细胞线粒体功能障碍, ROS/线...     

植物胁迫信号转导过程中活性氧和促细胞分裂原活化蛋白激酶的调节作用

以H2O2为代表的活性氧(reactive oxygen species,ROS)和以促细胞分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)为代表的蛋白激酶广泛存在于植物细胞并参与各种生理反应过程.生物胁迫条件下,一些MAP激酶特异性地调节氧化猝发(oxidative burst,OXB)和过敏反应(hypersensitive response,HR),水杨酸(salicylic acid,SA)诱导的MAP激酶(SA-induced protein kinase,SIPK)和ROS共同参与系统获得性抗性(systemic acquired resistance,SAR)的建立;SIPK、P38 MAPK等分别与H2O2共同调节臭氧、受伤和渗透胁迫等多种非生物胁迫生理反应.ROS和MAP激酶共同调节植物胁迫信号转导,但其机制尚需进一步的研究.     

FIV gp40 七肽重复区基因的克隆表达及其产物的纯化

本研究利用Learn Coil-VMF程序预测到FIV Env蛋白gp40存在两个七肽重复区(Heptad repeat,HR1和HR2),对包括HR1和HR2在内的部分gp40胞外区基因(称为HR1-HR2)进行了人工合成,以此基因为模板获得了HR1和HR2基因的扩增产物,同时构建了用氨基酸连接子SGGRGG将HR1和HR2连接起来的串联基因(即HR1linkerHR2,命名为2-Helix),采用大肠杆菌GST融合表达系统对HR1、HR2和2-Helix蛋白进行了表达,并对2-Helix进行了纯化.同时利用凝胶过滤层析证明2-Helix在PBS缓冲系统中以寡聚体的形式存在.     

水稻OsCatB敲除突变体的构建及耐逆性初步分析

水稻过氧化氢酶B (catalase B, CatB)主要在非光合组织、愈伤组织、根和种子中表达,参与调控活性氧动态水平的平衡和根系的生长。目前, CatB参与非生物胁迫响应的功能在很大程度上是未知的。本研究利用基因编辑技术CRISPR/Cas9获得OsCatB基因敲除的纯合突变体catb,并分析了catb在盐、高温和氧化等胁迫处理下的生理和生化表型。研究结果发现,在盐处理下,突变体catb的生理和生化表型与野生型植株无显著差异;在热胁迫下, catb的过氧化氢酶活性和存活率与野生型植株相比显著降低,而H2O2含量显著升高;在氧化胁迫下, catb的幼苗高度低于野生型。这些结果说明,水稻CatB参与盐胁迫响应的调控不明显,而主要参与了高温和氧化胁迫响应,并正调控水稻的高温和氧化胁迫耐受性。该研究为进一步探究Os CatB参与逆境响应的分子机制和培育抗逆水稻品种提供了一定的理论指导和遗传材料。     

细胞穿膜肽的穿膜活性与序列特征的关系

细胞穿膜肽(cell penetrating peptides,CPPs)是一种小分子多肽,能够容易地穿过细胞膜.这类分子,尤其是具有靶向功能的CPPs为高效率投送药物到靶细胞带来希望.因此,对其展开研究对于生物医学有着一定的意义.本工作主要从序列水平对具有不同穿膜活性的CPPs进行研究,试图找出影响CPPs穿膜活性的因素,以及不同活性CPPs与非穿膜肽(Non CPPs)序列上的差异,并引入一种分析生物序列的方法.我们基于CPPsite数据库和不同的文献获取CPPs和Non CPPs序列,并进一步从CPPs序列中提取具有高、中、低穿膜活性的穿膜肽(HCPPs、MCPPs、LCPPs)用于构建数据集.基于这些数据集,开展了以下研究:首先,利用方差分析的方法,对不同活性的CPPs以及Non CPPs的氨基酸及二级结构组成进行分析,发现氨基酸的静电与疏水相互作用对CPPs的穿膜活性起到了重要影响,同时螺旋结构和无规卷曲也会影响CPPs的穿膜活性;其次,使用理化性质与长度将不同活性的CPPs展示在二维平面上,发现在某些特殊的性质下不同活性的CPPs与Non CPPs可以产生聚簇现象,HCPPs、MCPPs以及LCPPs和Non CPPs被分成了三簇,这种现象显示了它们之间的差异;最后,本文引入了生物序列理化质心的概念,将组成序列的残基看作质点,进而把序列抽象成质点系进行研究,并将此方法应用到CPPs的分析中,通过PCA方法将不同活性的CPPs投射到三维平面上,结果发现绝大部分CPPs聚在一起,部分LCPPs与Non CPPs聚在一起.此工作对于CPPs的设计,以及理解不同活性CPPs序列上的差异具有一定的意义.另外,本文引入的生物序列理化质心的分析方法也可以用于其他生物问题的分析,同时它们可以作为某些生物分类问题的输入参数,在模式识别中起到一定的作用.     

龙眼体胚发生过程中抗坏血酸过氧化物酶活性的变化

在龙眼体胚发生的阶段性同步化材料中,均检测到与体胚发生可能有密切关系的抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性;龙眼体胚中至少存在有胞浆型APX和叶绿体型APX;APX的转录与其酶活性变化并不一致。     

华蟾素对MDA - MB -231细胞线粒体膜电位及活性氧的影响

目的:研究华蟾素诱导乳腺癌MDA - MB - 231细胞凋亡过程中,细胞内活性氧(ROS)及线粒体膜电位(△Ψm)的变化,探讨华蟾素对乳腺癌细胞的作用机制.方法:用不同浓度的华蟾素作用于MDA - MB - 231细胞24h后,分别用荧光探针罗丹明123和荧光探针DCFH-DA进行荧光染色,用流式细胞仪检测细胞内线粒体膜电位和活性氧的变化.结果:不同浓度的华蟾素作用于MDA - MB - 231细胞后,随着药物浓度的增加(0、12.5、25、37.5、50μg/ml),细胞内的ROS水平显著升高,荧光强度从3 609±24上升为6 263±35;同时,线粒体膜电位(△Ψm)显著下降,荧光强度从242±6降低到173±4.结论:华蟾素作用细胞后,使得细胞内活性氧水平显著升高,同时,线粒体膜电位显著下降,推测华蟾素对MDA - MB - 231细胞通过线粒体途径诱发细胞凋亡.     

H_2O_2诱导Neuro-2a细胞死亡机理的研究

细胞内线粒体呼吸链过程中的电子漏和神经细胞代谢的酶类如单胺氧化酶(MAO)等可产生活性氧物质(ROS)如H_2O_2等。ROS对细胞有毒性作用,导致细胞死亡,在许多疾病特别是神经退行性疾病中具有重要作用。我们用H_2o_2诱导N-2a神经母细胞瘤细胞,利用光镜、荧光显微镜、透射电镜观察了诱导的N-2a细胞的死亡,结果表明其死亡形式不同于典型的细胞凋亡,而类似于Ⅱ型神经细胞编程性死亡,死亡细胞染色质呈团块状凝集,细胞核膜仍保持完整。DNA不降解形成ladder,且不需要caspase-3,1的活性,但是H_2O_2诱导的Neuro-2a细胞死亡可以被Bcl-X_L,抑制。我们的结果可以说明,ROS介导的细胞毒性作用是导致Ⅱ型神经细胞编程性死亡的一个原因。     

重组水蛭素相关肽Hi-lys的表达与纯化(英文)

为开发一种新的有临床应用价值的抗血栓药物,根据水蛭素保持抗凝活性的2 0肽片段,设计并构建了水蛭素相关肽(Hi lys)与天冬酰胺酶C端的融合表达系统.为方便目的肽与融合伙伴的分离,增加了富含带电序列的8肽(KRKRKKSR)及酸敏感的天冬氨酰 脯氨酸(Asp Pro)位点,获得了表达质粒pED P8 Hi lys.将其转化E .coliBL 2 1,玉米浆培养基(kanr)培养,乳糖诱导获得融合蛋白(AnsB C P8 Hi lys)的高效表达.通过细菌裂解、包涵体洗涤、尿素溶解、乙醇沉淀、酸水解和DEAE 纤维素5 2柱层析纯化获得目的肽Hi lys ,用凝血酶测定法测得其抗凝活性为5 0ATU mg .     

兔侧脑室注射八肽胆囊收缩素抗血清对血浆自由脂肪酸浓度的影响

本工作根据抗原抗体间具有高度特异性的中和作用的原理,将微量 CCK-8抗血清注射入制备有埋藏套管的慢性实验兔的侧脑室内,观察在中和脑内外源性或内源性的 CCK-8后,血浆 FFA 浓度的变化,结果如下:1.侧脑室内注射正常兔血清,对血浆 FFA 浓度无明显影响;在注射 CCK-8同时注射兔正常血清,也不影响 CCK-8降低血浆 FFA 浓度的作用。2.侧脑室内注射 CCK-8抗血清能有效地阻断外源性脑室注射 CCK-8降低血浆 FFA 的作用,此阻断作用随 CCK-8抗血清剂量的增加而增强。3.侧脑室内单独注射 CCK-8抗血清,血浆 FFA 浓度明显升高,这一作用可能是由于中和了脑内内源性 CCK-8的作用所致。以上结果表明,CCK-8脑室注射引起的血浆 FFA 降低的作用具有一定的特异性;而在正常生理情况下,脑内释放的内源性 CCK-8可能参与血浆 FFA 代谢的调节。     

自身肽结合于HLA-A2分子上能够在体外诱导抗原肽特异性的同种T细胞

在同种反应性T细胞(同种T细胞)识别的配体中, 抗原肽的作用是免疫学长期争论的问题, 即同种T细胞识别是否具有抗原肽特异性. 为了证实通过长期混合淋巴细胞培养(LTMLC)方法能够诱生抗原肽/MHC复合物(pMHC)特异性的同种T细胞, 本研究利用仅表达HLA-A2, TAP缺陷的T2细胞, 将酪氨酸激酶来源的自身抗原肽(Tyr_369-377)和EB病毒来源的病毒抗原肽(LMP2A_426-434)分别加载到T2细胞上, 使T2细胞提呈单一的T细胞抗原识别表位, 并且选择4个HLA-A2阳性(HLA-A2+ve)与4个HLA-A2阴性(HLA-A2-ve)个体的PBL样本, 与加载上述抗原肽的T2细胞混合培养. 在此实验系统中, HLA-A2+ve PBL与加载病毒抗原肽的T2细胞(T2/LMP)混合培养代表T细胞对普通抗原的反应, 而HLA-A2-ve PBL与加载自身抗原肽的T2细胞(T2/Tyr)混合培养则为T细胞对同种抗原的反应. 利用特异性pMHC四聚体染色与特异性细胞毒试验检测LTMLC诱生CTL的特异性, 其中利用HIV抗原肽(Gag_77-85)作为对照. 结果显示: (ⅰ) T2/LMP与HLA-A2+ve个体的PBL混合培养产生CTL(CTL-T2/LMP), CTL-T2/LMP对T2/LMP的杀伤显著高于对照T2/HIV的杀伤(26.52%±3.72% vs 7.01%±0.87%, P<0.001); LMP四聚体对CTL-T2/LMP染色的阳性细胞数显著高于对照HIV四聚体 (0.98%±0.33% vs 0.05%±0.01%, P=0.0014); (ⅱ) 加载自身抗原肽的T2细胞(T2/Tyr)可诱导HLA-A2-ve个体的PBL产生CTL(CTL-T2/Tyr), CTL-T2/Tyr对T2/Tyr的杀伤显著高于对T2/HIV的杀伤(28.07%±2.58% vs 6.87±1.01%, P<0.001); Tyr四聚体对CTL-T2/Tyr染色的阳性细胞数显著高于HIV四聚体(0.88%±0.3% vs 0.06±0.03%, P=0.0018). 结果说明: 结合于自身MHC分子上的病毒抗原肽与结合于同种MHC分子上的自身抗原肽都能诱导产生抗原肽特异性的CTL; 在LTMLC诱生的同种CTL中, 有相当数量的CTL具有pMHC特异性, 这些同种CTL的识别机制与普通抗原反应性CTL一样, 识别的对象也是特异性的pMHC. 支持了同种抗原的pMHC种类繁多造成同种T细胞反应强度极高的假说. 利用LTMLC诱生抗原肽特异性同种T细胞方法对于T细胞过继治疗具有潜在的应用价值.     

δ-睡眠肽与GFP融合蛋白的表达和纯化

构建δ-睡眠肽(DSIP)蛋白与GFP的融合基因表达载体,高效表达和纯化GFP-DSIP融合蛋白。通过SOE-PCR拼接DSIP全长编码基因,并使得DSIP上游具有肠激酶识别位点,经双酶切定向克隆至表达载体pET-28a,构建重组载体pET-28a-DSIP,通过PCR扩增GFP全长编码基因,经双酶切定向克隆至pET-28a-DSIP,构建原核重组表达载体pET-28a-GFP-DSIP,通过双酶切和测序鉴定后,导入E.coli BL21宿主菌中,IPTG诱导表达融合蛋白,采用镍亲和层析和分子筛凝胶层析获得高纯度蛋白,SDS-PAGE分析鉴定。经测序鉴定成功构建了原核重组表达载体pET-28a-GFP-DSIP,在IPTG诱导下获得可溶性的绿色荧光蛋白与睡眠肽的融合蛋白,经Ni-NTA亲和层析纯化成功获得高纯度的融合蛋白。成功构建了DSIP与GFP融合基因的重组表达载体,确定了GFP-DSIP融合蛋白诱导表达的最佳条件,获得了较高纯度的融合蛋白,为进一步研究DSIP蛋白的生物学功能奠定了基础。     

类ACE抑制肽的合成及其活性分析

血管紧张素转换酶(angiotensin converting enzyme,ACE)通过作用于维持血压正常的肾素-血管紧张系统(rennin-angiotensin system, RAS)和激肽释放酶 激肽系统(kallikrein-kinin system, KKS),使其失衡导致血压升高．而ACE活性抑制肽可以竞争性地与ACE的活性中心结合,从而抑制ACE的活性,使血压降低．天然来源的ACE抑制肽与传统的降压药物相比效果较好,无毒副作用,对正常血压没有影响,对于高血压的治疗和人类健康具有重要意义. 本文以酪蛋白中提取的ACE活性抑制肽KVLPVP为先导肽,根据ACE抑制肽的结构特点,设计合成一系列的类ACE肽(similar ACE-like peptides). 利用反相高效液相色谱法(RP-HPLC)直接测定其体外ACE抑制活性. 结果表明,当芳香性的氨基酸残基Phe、Tyr、His和疏水性Val残基位于C-端时会提高多肽的ACE抑制活性,尤其是His位于C 端时,ACE抑制活性更强. 通过对比先导肽与所合成的类ACE肽的ACE活性抑制率,可以发现,类ACE肽的ACE活性抑制率均高于先导肽．基于不同氨基酸残基位于C-端时对多肽的ACE抑制活性的研究,可以为降血压药物分子设计和筛选提供基础.     

低温胁迫对黄瓜子叶抗坏血酸过氧化物酶活性和谷胱甘肽含量的影响

低温胁迫下黄瓜幼苗子叶抗坏血酸过氧化物酶活性和GSH含量显著下降,下降幅度随低温胁迫程度增加而递增。不同低温胁迫下酶活性和GSH含量变化与子叶电解质泄漏和MDA的增加呈负相关。幼苗用MV和MDA预处理可加剧由低温引起的抗坏血酸过氧化物酶活性和GSH含量降低,而用苯甲酸钠和α-生育酚预处理则可减轻这种降低,显示出过量的活性氧及其引发的膜脂过氧化产物MDA对抗坏血酸过氧化物酶和GSH均有伤害影响。     

Liddle综合征触发蛋白ENaC的PY模体突变型的结合肽段的筛选

Liddle综合征是一种常染色体显性、盐敏感型的高血压综合征,其分子发病机制研究认为是上皮钠离子通道(epithelial Na+channel,ENaC)的β亚基或γ亚基的胞质侧羧基端区域低频率的点突变或缺失突变导致肾远曲小管钠离子重吸收增加.本研究提出了一种从分子水平上治疗Liddle综合征的设想,即构建一种可识别Liddle综合征患者中ENaC蛋白突变的PY模体的人工泛素连接酶E3,使其结合并降解突变的ENaC蛋白,从而使肾远曲小管上皮细胞膜上ENaC的表达数量和活性恢复.而识别PY突变体的E3,可通过用患者中的PY突变体筛选随机多肽文库获得与之结合的随机肽段,用其替换PY模体天然配体蛋白Nedd4的WW结构域,从而得到一个新的人工E3.本研究中以一种Liddle综合征突变型Y620H为诱饵蛋白,筛选新型随机多肽文库,获得了1个至少能与2种PY突变体(Y620H和P618L)特异性结合的随机肽段,为进一步构建可降解ENaC突变体的人工E3积累了重要的实验数据.