动物抗氧化系统中主要抗氧化酶基因的研究进展

抗氧化系统是机体清除体内多余的活性氧、保护自身免受氧化损伤的重要体系,其中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶等起主要作用。本文将对动物抗氧化系统中,超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶基因的种类、分布、结构及表达进行综述。     

Nrf2/ARE通路在抗病原生物感染中的作用研究进展

氧化应激反应是病原生物感染并致病的重要环节,病原生物感染可诱导宿主细胞产生大量的活性氧(ROS)或直接激活Nrf2/ARE通路,产生一系列保护性蛋白,保护宿主细胞抵抗氧化应激损伤。转录因子NF-E2相关因子2(Nrf2)是宿主细胞调节抗氧化应激的一种关键转录因子,可与抗氧化反应元件(ARE)相互作用,诱导抗氧化酶/Ⅱ相解毒酶基因的表达,从而在细胞保护防御中发挥重要作用。Nrf2的表达活性与病原生物感染密切相关,对N rf2/ARE通路在抗病原生物感染中的最新研究进展进行了综述。     

PEX基因在过氧化物酶体形成及真菌致病性中的作用

过氧化物酶体(peroxisomes)是一类真核生物中普遍存在的细胞器,参与β-氧化、乙醛酸循环等多种重要的生化代谢。研究表明,过氧化物酶体在植物病原真菌侵染寄主过程中具有着举足轻重的作用。参与过氧化物酶体形成与增殖的基因,通常称为PEX基因。近年来,越来越多的PEX基因在植物病原真菌中得到鉴定,真菌过氧化物酶体的形成机制及其在植物病原真菌生长发育和致病过程中的作用越来越受到研究者的关注。本文围绕PEX 基因在过氧化物酶体形成中的作用、对过氧化物酶体相关生化代谢的影响,以及与植物病原真菌生长发育和致病性的关系进行了综述,以期为植物病原真菌致病机理研究和病害防控提供借鉴和参考。     

过氧化物酶的定性反应实验的改进

过氧化物酶(peroxidase)广泛存在于植物组织中,少数动物组织也有该酶的存在。过氧化物酶能催化过氧化氢对各种多元酚式芳香族胺的氧化,即 ZMH~++H_2O_2→ZM+H_2O,是生物细胞代谢中起氧化还原反应的重要酶类,在生物氧化中具有重要的位置。此外,它还能有效地防止过氧化氢在机体内的积累,促进组织代谢,对机体具有独特的保护作用。由于该酶在生物氧化、组织代谢等生物化学反应中的重要地位,人们对它的存在、分布、含量、理化性质、提取纯化及结构等方面颇为重视,在诸方面都进行了较深刻的     

体内和体外评价法分析内生真菌粗提取物的抗氧化活性

对几株经初筛具较高抗氧化活性的疏花水柏枝的内生真菌展开研究,在体内和体外两种方法下分析了其抗氧化能力。本研究选择1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)法、总抗氧化能力(T-AOC)试剂盒和铁氰化钾还原力测定法来评价内生真菌的体外抗氧化活性,并对不同方法进行了比较分析;建立并优化了大肠杆菌的氧化损伤模型,并将内生真菌对其保护作用与对人神经母瘤细胞SH-SY5Y的氧化损伤保护作用进行比较,分析了不同内生真菌在体内的抗氧化活性。结果表明体内和体外的抗氧化分析方法存在一定偏差,体外分析中活性最高的菌株是SJ-12和QY-1,体内分析中对大肠杆菌抗氧化保护效果最好的菌株也是QY-1和SJ-12,但对神经细胞保护效果最好的菌株是QY-1和MG-9。综合几种方法,本实验证明了内生真菌QY-1及其发酵产物具较强的抗氧化活性,可以作为潜在的新型抗氧化剂开发利用。     

24-脱氢胆固醇还原酶抗氧化应激作用的功能结构域的鉴定

24-脱氢胆固醇还原酶（DHCR24）具有抗氧化应激引起的细胞凋亡的作用,但其机制尚不清楚。先前的实验数据显示在细胞水平DHCR24可能具有清除过氧化氢的作用。在生物信息学方法预测的基础上,构建了以pIVEX2.4a为载体的人DHCR24基因及其两种功能域缺失的突变型重组表达载体pIVEX2.4a-DHCR24（野生型）、pIVEX2.4a-ORD（预测氧化还原功能域保留型）和pIVEX2.4a-CTR（碳端保留型）,通过体外快速翻译表达系统RTS500进行体外大量表达,经提纯得到各种DHCR24纯化蛋白。Fluoro CatalaseTM荧光过氧化氢酶体外检测实验首次证明野生型DHCR24具有较强的过氧化氢清除能力,且DHCR24-ORD突变型具有与野生型同等强度的过氧化氢清除活性,而DHCR24-CTR突变型则失去了此能力,提示DHCR24的氧化还原功能域在其清除过氧化氢作用方面起着重要作用。为了进一步研究其抗氧化应激作用的生理学意义,利用双重免疫荧光染色法对DHCR24在细胞内的定位情况进行了调查。 结果表明,DHCR24定位于内质网,提示其内质网的定位可能与其抗氧化应激作用有关。     

OxyR介导的细菌氧化胁迫应答调控机制研究进展

OxyR属于LysR型转录因子家族的氧化胁迫调控蛋白,是细菌抵抗氧化胁迫压力的重要调控因子。OxyR能够通过调控过氧化氢酶和过氧化物酶等抗氧化基因的表达清除H₂O₂、参与铁代谢控制胞内过氧化物的产生以及修复生物大分子氧化损伤,从而抵抗氧化胁迫。OxyR的基因表达调控功能依赖于其还原态和氧化态之间的转变,改变调控蛋白对下游基因调控区的亲和能力。氧化态OxyR识别启动子区的结合序列,激活或抑制过氧化氢酶等基因的表达。还原态和氧化态的转换依赖于在氧化状态下分子间二硫键的形成。本文综述了近年来细菌OxyR调控基因表达的最新研究进展,有助于深入理解OxyR在细菌抵抗氧化胁迫的作用方式,为相关致病菌的防治奠定分子基础。     

荞麦种子萌发期多种抗氧化酶活性的研究

通过研究荞麦种子萌发期(0～7 d)超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(ASP)四种抗氧化酶的酶活性变化,以及对自由基等的清除效果,分析荞麦种子内在抗氧化酶系统在萌发期对细胞膜结构的修复及保护作用。实验结果表明:荞麦种子在萌发期产生的活性氧、自由基等对四种抗氧化酶均有激活效应,其中超氧化物歧化酶(SOD)活性最先上升,其他三种酶随其后被激活,四种酶的氧化反应存在一定关联性和协同作用。苦荞的抗氧化酶活性高于甜荞。     

PprI和RecX蛋白对耐辐射奇球菌抗氧化作用的影响

利用基因突变、化学发光法和酶活性分析研究了耐辐射奇球菌中与辐射抗性密切相关的基因pprI(Dr0167)和recX(Dr1310)突变对菌体活性氧清除作用的影响,分析了其对抗氧化酶活性的调控功能。实验结果表明,缺失pprI的突变株对活性氧自由基氧化异常敏感,过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性显著降低。与之相反,RecX对菌体活性氧清除作用表现为一种“负”的影响,即缺失recX的突变株对活性氧自由基的清除能力反而增强了,过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的酶活性明显增加。表明这两个基因与抗氧化系统的调控有关。为进一步研究该菌的抗氧化机制提供了一些思路。     

PprⅠ和RecⅩ蛋白对耐辐射奇球菌抗氧化作用的影响

利用基因突变、化学发光法和酶活性分析研究了耐辐射奇球菌中与辐射抗性密切相关的基因pprⅠ(Dr0167)和recⅩ(Dr1310)突变对菌体活性氧清除作用的影响,分析了其对抗氧化酶活性的调控功能.实验结果表明,缺失pprⅠ的突变株对活性氧自由基氧化异常敏感,过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性显著降低.与之相反,RecⅩ对菌体活性氧清除作用表现为一种"负"的影响,即缺失recⅩ的突变株对活性氧自由基的清除能力反而增强了,过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的酶活性明显增加.表明这两个基因与抗氧化系统的调控有关.为进一步研究该菌的抗氧化机制提供了一些思路.     

Antifungal activity of a novel compound from Burkholderia cepacia against plant pathogenic fungi

AIMS: To investigate antifungal activity of a novel compound (named as CF66I provisionally) against plant pathogenic fungi, mainly including Fusarium sp., Colletotrichum lindemuthianum, Rhizoctonia solani, etc. METHODS AND RESULTS: Minimal inhibition concentrations (MIC) and minimal fungicidal concentrations (MFC) of CF66I for each fungi were determined using serial broth dilution method. The data demonstrated MIC ranged from 2.5 to 20.0 microg ml(-1) and MFC were shown at levels of < or =7.5 microg ml(-1) except Fusarium sp. With reverse microscopy, profound morphological alterations of fungal cells were observed after exposure to CF66I. Conidiospores were completely inhibited, and protoplasm aggregated to form chalamydospores because of the changes of cell permeability. Some chalamydospores were broken, suggesting the compound probably possessed strong ability of damaging the cell wall. In addition, CF66I was investigated for its antifungal stability against Curvularia lunata. The results showed CF66I kept strong fungi-static activity over-wide pH range (pH 4-9) and temperature range (from -70 to 120 degrees C). CONCLUSIONS: The compound CF66I exhibited strong and stable broad-spectrum antifungal activity, and had a significant fungicidal effect on fungal cells. SIGNIFICANCE AND IMPACT OF THE STUDY: Results from prebiocontrol evaluations performed to date are probably useful in the search for alternative approaches to controlling serious plant pathogens.     

常见致病菌糖基转移酶的结构与功能

糖基转移酶(glycosyltransferases,GTs)将糖基从活化的供体转移到糖、脂、蛋白质和核酸等受体,其参与的蛋白质糖基化是最重要的翻译后修饰(post-translational modifications,PTMs)之一。近年来越来越多的研究证明,糖基转移酶与致病菌毒力密切相关,在致病菌的黏附、免疫逃逸和定殖等生物学过程中发挥关键作用。目前,已鉴定的糖基转移酶根据其蛋白质三维结构特征分为3种类型GT-A、GT-B和GT-C,其中常见的是GT-A和GT-B型。在致病菌中发挥黏附功能的糖基转移酶,在结构上属于GT-B或GT-C型,对致病菌表面蛋白质(黏附蛋白、自转运蛋白等)进行糖基化修饰,在致病菌黏附、生物被膜的形成和毒力机制发挥具有重要作用。糖基转移酶不仅参与致病菌黏附这一感染初始过程,其中属于GT-A型的一类致病菌糖基转移酶会进入宿主细胞,通过糖基化宿主蛋白质影响宿主信号传导、蛋白翻译和免疫应答等生物学功能。本文就常见致病菌糖基转移酶的结构及其糖基化在致病机制中的作用进行综述,着重介绍了特异性糖基化高分子量(high-molecular-weight,HMW)黏附蛋白的糖基转移酶、针对富丝氨酸重复蛋白(serine-rich repeat proteins,SRRP)糖基化修饰的糖基转移酶、细菌自转运蛋白庚糖基转移酶(bacterial autotransporter heptosyltransferase,BAHT)家族、N-糖基化蛋白质系统和进入宿主细胞发挥毒力作用的大型梭菌细胞毒素、军团菌(Legionella)葡萄糖基转移酶以及肠杆菌科的效应子NleB。为揭示致病菌中糖基转移酶致病机制的系统性研究提供参考,为未来致病菌的诊断、药物设计研发以及疫苗开发等提供科学依据和思路。     

功能核酸用于致病菌检测的研究进展

由食源性致病菌引发的疾病对人类健康构成巨大威胁。虽然一些致病菌如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和沙门氏菌等在诊断和预防方面已经取得了重大进展,但开发快速、高效、低成本的检测方法仍然是一项挑战。功能核酸（functional nucleic acids,FNAs）是一类功能超出核酸常规遗传作用的核酸,主要包括天然的核酶（RNAzymes）、核糖开关（riboswitches）以及体外通过指数富集配体系统进化技术（systematic evolution of ligands by exponential enrichment,SELEX）筛选的适配体（aptamers）、核酶（RNAzymes）和脱氧核酶（DNAzymes）。适配体和脱氧核酶因具有较高的稳定性、特异性和可设计性,使其成为病原微生物识别的理想工具,近年来在生物传感和医学诊断领域备受关注。综述了功能核酸的筛选原理和流程、适配体及具有RNA裂解活性的脱氧核酶（RNA cleavage deoxyribozymes,RCDs）在致病菌检测中的应用进展和面临的挑战,并对其未来的发展前景进行了展望。     

基于CRISPR/Cas系统的病原微生物检测体系构建研究进展

规律成簇间隔短回文重复序列及其相关蛋白(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein,CRISPR/Cas)自发现以来,其应用范围在不断拓宽。除在基因编辑方面出色的应用能力外,近年来Cas12、Cas13等蛋白反式切割活性的发现,使其在病原微生物快速检测方面也显现出巨大的应用潜力。基于CRISPR/Cas系统建立的病原微生物检测技术具有灵敏度高、特异性强、操作简单等特点,通过设计不同靶向的引导RNA能够对不同的目标进行快速检测,是一种极具应用潜力的检测技术。本文对基于CRISPR/Cas开发的部分代表性病原微生物检测技术类型进行总结。由于引导RNA在CRISPR/Cas系统中具有重要作用,但目前鲜见相关总结文章,本文对部分Cas蛋白引导RNA特点以及特异性靶标的获取也进行了重点阐述,以期为开发基于CRISPR/Cas系统新型病原微生物检测技术提供参考和依据。     

院内感染复数菌败血症的临床和耐药分析

目的 探讨院内感染复数菌败血症的临床特征、危险因素、致病菌分布及耐药情况。方法 回顾性分析1970～2004年经血培养和临床资料证实的126例院内感染的复数菌败血症。结果 院内感染复数菌败血症均发生在较严重的基础疾病上．创伤性手术和操作、广谱抗菌药物和免疫抑制剂的应用、放疗与化疗为该病的危险因素。院内感染复数菌败血症感染病死率达52％,致病菌以G^-菌占多数,合并真菌感染者死亡率高。致病菌多为耐药菌株。结论 院内感染复数菌败血症病情危重,病死率高,多系耐药菌株感染。应尽早治疗原发基础疾病,避免危险因素,严格掌握侵入性诊疗手段的运用指征,合理应用抗菌药物。并重视院内环境卫生,严格做好洗手、消毒等是防止耐药菌播散的主要措施。     

Lactic acid alleviates stress: good for female genital tract homeostasis,bad for protection against malignancy

Women are unique from all other mammals in that lactic acid is present at high levels in the vagina during their reproductive years. This dominance may have evolved in response to the unique human lifestyle and a need to optimally protect pregnant women and their fetuses from endogenous and exogenous insults. Lactic acid in the female genital tract inactivates potentially pathogenic bacteria and viruses, maximizes survival of vaginal epithelial cells, and inhibits inflammation that may be damaging to the developing fetus and maintenance of the pregnancy. In an analogous manner, lactic acid production facilitates survival of malignantly transformed cells, inhibits activation of immune cells, and prevents the release of pro-inflammatory mediators in response to tumor-specific antigens. Thus, the same stress-reducing properties of lactic acid that promote lower genital tract health facilitate malignant transformation and progression.     

病原菌与自然植物种群Ⅱ病原菌与植物种群生物学

病原菌在自然植物种群中普遍存在,其对寄主植物的生长发育,对寄主植物种群的大小、结构、动态、遗传和进化等都有重要影响。本文着重论述：１）病原菌对寄主植物个体的影响;２）病原菌对寄主植物种群生物学的影响;３）菌病发生的空间格局;４）病原菌感染的种群模型。     

Heme inhibits the DNA binding properties of the cytoplasmic heme binding protein of Shigella dysenteriae (ShuS)

Heme uptake and utilization by pathogenic bacteria are critical for virulence and disease, since heme and heme proteins are a major source of iron within the host. Although the role of outer membrane heme receptors in this process has been extensively characterized at the genetic and biochemical level, the role of the cytoplasmic heme binding proteins is not yet clear. The Shigella dysenteriae cytoplasmic heme binding protein, ShuS, has previously been shown to promote utilization of heme as an iron source at low to moderate heme concentrations and to protect against heme toxicity at high heme concentrations. Herein, we provide evidence that ShuS of S. dysenteriae sequesters DNA non-sequence-specifically with a binding affinity of 3.6 microM as determined by fluorescence anisotropy studies. The ability to bind DNA was observed to be restricted to the apoprotein only. The molecular mass of the apo-ShuS-DNA complex was estimated to be approximately 700 kDa by size exclusion chromatography. Atomic force microscopy (AFM) revealed that apo-ShuS forms aggregates in the presence of DNA and provides a scaffolding matrix from which DNA is observed to loop outward. The AFM images of apo-ShuS-DNA complexes were strikingly similar to the AFM images of the stress-induced Escherichia coli protein, Dps, when complexed with DNA; however, unlike the Dps protein, ShuS failed to protect DNA against oxidative stress in vitro and in vivo. Since free heme can generate reactive oxygen species which are damaging to cellular DNA, the ability of ShuS to physically sequester DNA may provide a molecular basis for its role in preventing toxicity associated with high heme concentrations.     

核苷N9705的抗病毒、抗菌杀虫活性研究

由一株链霉菌产生的核苷N970 5是肽酰胞嘧啶核苷衍生物 ,具有广谱抗生活性。N970 5能够抑制疱疹病毒I型 (HSV I)对Vero细胞、烟草花叶病毒 (TMV)对烟叶细胞的病理损伤作用 ;对四种水稻病原真菌和一种烟草病原真菌有较强的抑制生长作用 ;还对腐生线虫 (P .redivivus)及松材线虫 (B .xylophilus)有杀伤作用。     

Biology and pathogenesis of Fonsecaea pedrosoi, the major etiologic agent of chromoblastomycosis

Fonsecaea pedrosoi is the principal etiologic agent of chromoblastomycosis, a fungal disease whose pathogenic events are poorly understood. Treatment of the disease presents poor effectiveness and serious side effects. The disease is epidemiologically important in several regions, which has stimulated studies focused on the biology and pathogenic potential of its major causative agent. In this review, we summarize the current knowledge on the biological aspects of F. pedrosoi, including cell differentiation and pathogenic mechanisms during the interaction of fungi with different hosts' elements.