家蚕体内维生素B6的存在形态和转换代谢

采用不含桑叶粉末、以去维生素牛乳酪蛋白为蛋白源的准合成饲料饲育家蚕Bombyx mori幼虫,探讨了家蚕体内维生素B（VB₆）化合物的存在形态和转换代谢途经。随饲料中盐酸吡哆醇（PN-HCl）添加量的增加,幼虫体内吡哆醇(PN)含量相应变化,其次是吡哆醛(PL);而辅酶型磷酸吡哆醛(PLP)和磷酸吡哆胺(PMP)含量存在稳定性。饲料中的吡哆醇以单纯扩散的形式进入体液;体液中的吡哆醇被各种组织吸收后,在各自的吡哆醛激酶和PNP/磷酸吡哆胺氧化酶的作用下,转变成辅酶型磷酸吡哆醛。家蚕不同于哺乳动物,没有特定的辅酶型磷酸吡哆醛形成组织和辅酶型磷酸吡哆醛的转送机制。同时家蚕体内缺乏具储存VB₆功能的辅酶型磷酸吡哆醛结合蛋白,推测这是用缺乏VB₆的饲料饲育各龄起蚕,幼虫当龄死亡的主要原因。     

人体唾液维生素B6的快速荧光测定

人体唾液维生素Ｂ６的快速荧光测定□熊忠（中国科学院西北高原生物所,西宁８１０００１）维生素Ｂ６是水溶性维生素Ｂ族之一,它包括三种：吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺。吡哆醇在体内磷酸化转变为吡哆醛再生成吡哆胺,吡哆醛和吡哆胺在体内是以辅酶形式参与代谢。我们一般地...     

微嗜酸寡养单胞菌中磷酸吡哆胺氧化酶基因pnpox生物学功能研究

【目的】研究微嗜酸寡养单胞菌(Stenotrophomonas acidaminiphila)CW117中磷酸吡哆胺氧化酶基因pnpox(phosphopyridoxamine oxidase,pnpox)在维生素B6(VB6)合成中的贡献及对黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1,AFB1)的降解活性。【方法】采用基因插入突变方式,对菌株CW117中磷酸吡哆胺氧化酶基因pnpox进行突变,得到突变菌株。通过高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)检测突变株对AFB1的降解活性,以及突变株中吡哆醇和吡哆醛的合成情况,确定基因pnpox在寡养单胞菌体内VB6合成中的贡献和黄曲霉毒素降解代谢作用。【结果】成功构建了磷酸吡哆胺氧化酶基因突变子pnpox::pK19mobΩ2HMB,突变子吡哆醛的合成量较野生型菌株显著减少,吡哆醇合成量与野生型菌株无显著性差异;同时,突变子与野生型株CW117对AFB1的降解活性未发现显著性差异。【结论】菌株CW117中磷酸吡哆胺氧化酶在吡哆醛合成的过程中起着重要作用,该基因突变会导致VB6的严重缺乏,影响寡养单胞菌正常生长,但该基因对CW117降解黄曲霉毒素无显著性贡献。     

微嗜酸寡养单胞菌中磷酸吡哆胺氧化酶基因pnpox生物学功能研究北大核心

【目的】研究微嗜酸寡养单胞菌(Stenotrophomonas acidaminiphila)CW117中磷酸吡哆胺氧化酶基因pnpox(phosphopyridoxamine oxidase,pnpox)在维生素B6(VB6)合成中的贡献及对黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1,AFB1)的降解活性。【方法】采用基因插入突变方式,对菌株CW117中磷酸吡哆胺氧化酶基因pnpox进行突变,得到突变菌株。通过高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)检测突变株对AFB1的降解活性,以及突变株中吡哆醇和吡哆醛的合成情况,确定基因pnpox在寡养单胞菌体内VB6合成中的贡献和黄曲霉毒素降解代谢作用。【结果】成功构建了磷酸吡哆胺氧化酶基因突变子pnpox::pK19mobΩ2HMB,突变子吡哆醛的合成量较野生型菌株显著减少,吡哆醇合成量与野生型菌株无显著性差异;同时,突变子与野生型株CW117对AFB1的降解活性未发现显著性差异。【结论】菌株CW117中磷酸吡哆胺氧化酶在吡哆醛合成的过程中起着重要作用,该基因突变会导致VB6的严重缺乏,影响寡养单胞菌正常生长,但该基因对CW117降解黄曲霉毒素无显著性贡献。     

细菌中酶蛋白硫辛酰化途径研究进展

硫辛酸为含有两个硫原子的八碳脂肪酸,具有很强的抗氧化性,在保健食品、化妆品和药物等领域都具有良好的应用前景。细胞中硫辛酸是重要的辅因子,影响多种α-酮酸脱氢酶活性,参与能量代谢和物质代谢。模式生物大肠杆菌中酶蛋白硫辛酰化途径研究得较为清楚,包括依赖于LipB-LipA的硫辛酸从头合成途径和依赖于LplA的硫辛酸补救合成途径。但随着研究的深入,发现不同细菌中酶蛋白硫辛酰化途径具有较高的多样性,部分细菌中GcvH蛋白也参与硫辛酰化修饰过程,相关催化酶类也不尽相同。本文系统总结了硫辛酸依赖的多酶复合体、硫辛酰修饰的结构域和GcvH蛋白,以及不同细菌中酶蛋白硫辛酰化途径多样性的研究进展,旨在为进一步了解细菌酶蛋白硫辛酰化机制、开发针对性的抗菌药物以及利用生物法高效生产硫辛酸等方面提供理论支撑。     

保幼激素生物合成研究进展

保幼激素（juvenile hormone,JH）是存在于昆虫、甲壳动物和部分植物体内的倍半萜类衍生物。在昆虫和甲壳动物体内,保幼激素主要调节变态和生殖活动。在植物体内,则可能作为异株克生物质发挥作用。保幼激素主要通过细胞质内的甲羟戊酸途径（MVA）合成,植物质体内存在萜类合成的1-去氧木糖-5-磷酸途径（DXP）。MVA和DXP途径通过单向质子协同运输系统进行协调,使DXP途径中形成的前体化合物参与MVA途径的倍半萜合成。JH生物合成的主要步骤己基本查明,但与合成相关的酶学研究还较薄弱。生物合成酶的分子生物学是近来研究的热点,相关酶的cDNA克隆已有报道。JH生物合成酶的进一步研究有助于查明JH生物合成调控机制,深化对节肢动物生殖的理解,还可为新型杀虫剂开发提供可能的靶标。     

昆明小鼠体内发育早期胚胎葡萄糖代谢关键酶转录产物的分析

首次报道了昆明小鼠体内发育的早期胚胎1-细胞至桑椹期阶段葡萄糖代谢的3种关键酶-6-磷酸葡萄糖脱氢酶（G6PDH）、6-磷酸果糖激酶（PFK）和磷酸葡萄糖变位酶（PGM）的基因转录情况,其分别体现了磷酸戊糖、糖酵解、糖原的合成和分解等途径,根据G6PDH、PFK、PGM的cDNA序列分别设计和合成3套共6对内、外引物,采用巢式RT-PCR方法对其进行检测。结果表明：早期胚胎1-8细胞阶段均有G6PDH基因的转录,叠椹期胚胎不存在该基因的转录,说明早期胚胎1-8细胞阶段可能存在磷酸戊糖,而桑椹期则不存在;1-细胞至桑椹期均存在PFK基因的转录,说明该阶段的胚胎可能存在糖酵解代谢途径;1-细胞至桑椹期均不存在PGM基因的转录,说明该阶段的胚胎可能不存在糖原的合成与分解代谢途径。     

植物戊糖磷酸途径及其两个关键酶的研究进展

戊糖磷酸途径是植物体中糖代谢的重要途径,主要生理功能是产生供还原性生物合成需要的NADPH,可供核酸代谢的磷酸戊糖以及一些中间产物可参与氨基酸合成和脂肪酸合成等。葡萄糖-6-磷酸脱氢酶和6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶是戊糖磷酸途径的两个关键酶,广泛的分布于高等植物的胞质和质体中。本文综述了植物戊糖磷酸途径及其两个关键酶的分子生物学的研究进展,讨论了该途径在植物生长发育和环境胁迫应答中的作用。     

植物戊糖磷酸途径及其两个关键酶的研究进展

戊糖磷酸途径是植物体中糖代谢的重要途径,主要生理功能是产生供还原性生物合成需要的NADPH,可供核酸代谢的磷酸戊糖以及一些中间产物可参与氨基酸合成和脂肪酸合成等.葡萄糖-6-磷酸脱氢酶和6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶是戊糖磷酸途径的两个关键酶,广泛的分布于高等植物的胞质和质体中.本文综述了植物戊糖磷酸途径及其两个关键酶的分子生物学的研究进展,讨论了该途径在植物生长发育和环境胁迫应答中的作用.     

二氢乳清酸脱氢酶作为抗肿瘤靶点的研究进展

二氢乳清酸脱氢酶(dihydroorotate dehydrogenase,DHODH)是存在于线粒体内膜的一种含铁的黄素依赖酶,这种酶催化嘧啶核苷酸从头合成途径的第4步反应。而嘧啶核苷酸可用于DNA、RNA、糖蛋白和磷脂生物合成,对于细胞代谢和细胞增殖至关重要。近年来的研究表明,DHODH与多种肿瘤的发生、发展密切相关,抑制或下调DHODH可以降低肿瘤细胞增殖,诱导其凋亡或者增加其他靶点药物的抗肿瘤效果。该文结合所在实验室目前的研究成果及进展,就DHODH作为治疗恶性肿瘤靶点的相关机制及当前DHODH抑制剂的研究进展作一综述。     

黄花棘豆脱水素OoY_2K_4的鉴定及表达分析

该研究以黄花棘豆cDNA为模板,采用同源克隆法,从黄花棘豆转录组数据库中克隆获得1个响应逆境胁迫的胚胎发育晚期丰富蛋白基因,命名为OoY_2K_4;OoY_2K_4基因ORF为786bp,编码261个氨基酸,含有2个保守的Y片段和4个K片段,为典型的Y_2K_4类脱水蛋白亚家族成员;OoY_2K_4蛋白不具有跨膜结构域,不存在信号肽,亲水性极强,含有1个糖基化位点和17个磷酸化位点;亚细胞定位显示,OoY_2K_4蛋白定位于细胞质中。多序列比对发现,OoY_2K_4蛋白与其他物种第二组LEA蛋白(脱水素)序列高度保守;进化树分析显示,该序列与三叶草、蒺藜苜蓿和紫花苜蓿相似度最高,亲缘关系最近。采用qRT-PCR对OoY_2K_4基因在干旱、高盐、低温以及脱落酸、乙烯、赤霉素处理下的表达分析显示,干旱和高盐胁迫可显著诱导OoY_2K_4基因表达,而低温胁迫下基本无变化;激素处理均可诱导OoY_2K_4基因高效表达,其中脱落酸诱导下OoY_2K_4基因表达最显著。研究推测,OoY_2K_4基因可能通过依赖ABA的信号途径参与黄花棘豆对干旱和高盐逆境胁迫的应答反应。     

Na_2SeO_4对蛹虫草子实体生长的影响

蛹虫草是一种药食两用真菌,具有与冬虫夏草相似的功能,且富硒能力较强。本研究通过大量的人工栽培试验,旨在探究不同浓度Na_2SeO_4对新疆本地蛹虫草子实体生长的影响。试验表明,质量浓度为20 mg/L的Na_2SeO_4对蛹虫草的生长不产生显著影响,但蛹虫草各项生物学指标均随着培养基中外源Na_2SeO_4浓度的增加而呈下降趋势,说明随着外源Na_2SeO_4浓度的增加会对蛹虫草的生长产生抑制效应,当外源Na_2SeO_4质量浓度达到200 mg/L时,生产的蛹虫草已不具备商品价值。由此可见,20 mg/L的质量浓度是以Na_2SeO_4为硒源进行蛹虫草富硒研究的安全浓度。该研究为富硒产品开发寻找新的硒源开辟了新思路,为新疆地区进一步大规模栽培富硒蛹虫草提供一定的参考,但是对以Na_2SeO_4为硒源的最佳富硒浓度还有待于进一步研究。     

曼地亚红豆杉对甲醛胁迫的生理响应

以一年生曼地亚红豆杉(Taxus media cv.hicksii)扦插苗为材料,采用密闭箱静态熏气法,研究不同甲醛（CH₂O）浓度(0、5、10、20和40 mg·m^-3)和熏气时间（1、3、5、7 d）对曼地亚红豆杉的生理响应。结果显示:（1）在5~20 mg·m^-3CH₂O浓度下,曼地亚红豆杉叶片均无受害症状,在40 mg·m^-3CH₂O熏气1 d时,叶片开始出现受害症状,并随时间的延长逐渐加重;（2）随着CH₂O浓度的增加和熏气时间的延长,叶片MDA、Pro含量和相对电导率皆呈增加趋势,SS含量表现为先升后降,但仍显著高于对照;（3）在5 mg·m^-3CH₂O处理下,叶片SOD、CAT、PPO和GR作为第一道防线共同作用以清除过多的活性氧,其中PPO最为敏感;在10、20 mg·m^-3CH₂O处理下,SOD、POD、CAT、PPO、APX和GR共同作用加快对活性氧的清理;在40 mg·m^-3CH₂O浓度下,各酶的活性均受到抑制,其中APX、PPO和GR活性显著低于对照,而SOD、POD和CAT活性仍显著高于对照。研究表明,在中低CH₂O浓度（5~20 mg·m^-3）处理下,曼地亚红豆杉主要通过合成渗透调节物质和活性氧自由基的酶促清除机制共同作用来适应逆境,在40 mg·m^-3CH₂O浓度下,APX、PPO、GR活性受到显著抑制,细胞膜过氧化程度加剧,植物叶片受到伤害;在CH₂O浓度低于20 mg·m^-3时,曼地亚红豆杉通过自身的应激保护系统来维持正常的生理活动,表现出较强的CH₂O耐受性。     

应用15N示踪研究欧美杨对PM2.5无机成分NH4+和NO3-的吸收与分配

通过气溶胶发生系统模拟PM2.5颗粒的发生,运用15N示踪技术研究了欧美杨107(Populus euramericana Neva.)对PM2.5中水溶性无机成分NH+4和NO-3的吸收与分配规律。结果表明,欧美杨能够有效吸收PM2.5中的NH+4和NO-3。轻度和重度污染下,欧美杨叶片对NH+4和NO-3的吸收速率均于处理后第1天达到峰值,之后,轻度污染下对NH+4和NO-3的吸收速率迅速降低以后趋于稳定,而重度污染下对NH+4和NO-3的吸收速率缓慢下降至趋于稳定。轻度污染下的欧美杨叶片的15N含量在处理后第1天达到峰值,15N(NH+4)的含量为0.11 mg/g,干重,15N(NO-3)的为0.14 mg/g,干重,之后15N含量迅速下降至趋于稳定。重度污染下的叶片15N含量在处理第1天迅速增长,之后缓慢增长至处理后第7天达到最高值,15N(NH+4)的含量为0.11 mg/g,干重,15N(NO-3)的为0.13 mg/g,干重。处理7 d后,欧美杨不同组织器官吸收或通过再分配获取的15N含量存在差异。轻度污染下,细根对NH+4和NO-3的吸收量最高,树皮、叶柄、叶片次之,髓最低。而重度污染下,叶片对NH+4和NO-3的吸收量最高,细根、叶柄、树皮次之,髓最低。欧美杨各组织器官中NH+4和NO-3的含量均表现为重度污染大于轻度污染,且两种污染程度下的欧美杨各组织器官对NO-3的吸收均大于对NH+4的吸收。重度污染下,欧美杨茎木质部对15N(NH+4和NO-3)的吸收征调能力(Ndff,Nitrogen derived from fertilizer)最大,其次为髓,叶片最小;欧美杨各组织器官中的15N分配率表现为叶片细根叶柄树皮粗根茎木质部髓。研究结果对进一步揭示植物吸收PM2.5的机制及有效利用植物降低颗粒物污染、净化环境提供了重要的科学理论依据。     

拟南芥抗凋亡突变体fbr136的分离鉴定与分析

植物细胞程序性死亡(programmed cell death,PCD)在植物的生长发育进程以及防御生物与非生物胁迫的过程中具有重要的作用.Fumonisin B1(FB1)是一种真菌毒素,是鞘脂生物合成途径中关键酶神经酰胺合酶(ceramide synthase)的竞争性抑制剂.FB1在动植物细胞中均能够诱导PCD.为了探索植物PCD的机制,通过筛选拟南芥抗FB1的突变体,分离鉴定了11个,fumonisin B1 resistant (fbr)突变体.遗传分析表明,这些突变体分别是由9个相同或者不同的遗传座位突变造成的.对其中一个代表性的突变体fbr136进行了详细的表型分析和初步遗传定位.fbr136对其他PCD诱导剂,例如H2O2或paraquat也表现出一定的抗性或耐受性,而且在fbr136突变体中FB1不能正常诱导PR1基因的表达,说明fbr136突变体PCD的发生可能受到阻碍.硝基四唑(Nitroblue tetrazolium,NBY)染色表明,FBl处理fbr136突变体后产生和积累活性氧(reactive oxygenspecies)比野生型植物显著降低,暗示其抗凋亡表型可能与活性氧的产生有关.推测FBR136可能是FB1在诱导PCD过程中,从鞘脂含量变化到活性氧积累变化这一途径的一个重要的调控因子.fbr136被定位于染色体Ⅲ上,与以往鉴定的抗FB1突变基因的定位都不同,因此,FBR136可能是FB1诱导PCD信号途径中的一个新基因.     

橡胶树暹罗炭疽菌Zn2Cys6型转录因子CsGcc1的生物学功能

【背景】暹罗炭疽菌（Colletotrichum siamense）是一种重要的病原真菌,可以引起炭疽病,给全球橡胶产业带来巨大的经济损失。Zn₂Cys₆型转录因子是真菌特有的锌指类转录因子,通常参与调控真菌的生长发育过程。【目的】在暹罗炭疽菌中鉴定了一个与稻瘟病菌Gcc1同源的Zn₂Cys₆型转录因子CsGcc1,并研究其功能。【方法】根据同源重组原理构建CsGCC1的基因敲除突变体,并通过营养生长、H₂O₂敏感性、分生孢子产生及萌发、玻璃纸试验和致病性分析,明确CsGcc1的功能。【结果】CsGcc1编码一个含有646个氨基酸的蛋白,而且含有一个GAL4结构域。CsGCC1基因在培养36 h的菌丝及分生孢子中具有较高的表达量。CsGCC1基因敲除突变株营养生长速率降低且对H₂O₂更加敏感。相较于野生型菌株,突变株的分生孢子产量、萌发率及附着胞形成率均降低。此外,CsGCC1的敲除可以明显降低分生孢子的穿透能力,突变株对橡胶叶片的致病力减弱。【结论】Zn₂Cys₆型转录因子CsGcc1参与调控暹罗炭疽菌的营养生长、氧化应激、分生孢子发育及致病性等过程。     

Activation of cyclooxygenases by H2O2and t-butylhydroperoxide in aged rat lung

The arachidonate cascade is important for the generation of reactive species (RS), and cyclooxygenase (COX) is a key enzyme of this cascade. Tissues of 24-month-old rat lung showed a 2-fold increase in RS, malondialdehyde and thromboxane B₂ than those of 6-month-old rat. We found that the effects of 50 µM H₂O₂ and 200 µM t-butylhydroperoxide (t-BHP) specify on COX activity, and that their effects increased cytosolic COX activity in a concentration-dependent manner (1–50 µM) in 24-month-old rat. Our results suggested that COX activators such as t-BHP and H₂O₂, which are located in cytosol, are essential for the activation of COX in aged lung.     

H2O2对蛇足石杉离体培养物诱变效应的研究

为了获得高产石杉碱甲(Huperzine A,Hup A)的蛇足石杉[Huperzia serrata(Thunb.)Trev.]叶状体,对H_2O_2诱变后的叶状体进行了研究。结果表明,诱变后叶状体株系的Hup A含量显著提高,并获得高产株系SH42,其相对生长率和Hup A含量分别达到4499.28%和261.17μg g~(–1) DW,比起始叶状体分别提高了2.35倍和2.43倍;且株系间可溶性蛋白质谱带和SOD同工酶谱均存在差异,经过连续9代培养,变异叶状体可以稳定遗传。因此,H_2O_2对叶状体细胞具有良好的诱变效应,可以用于筛选高产Hup A株系。     

Oligochitosan induced Brassica napus L. production of NO and H2O2 and their physiological function

NO (nitric oxide) and H₂O₂ (hydrogen peroxide) are important signaling molecule in plants. Brassica napus L. was used to understand oligochitosan inducing production of NO (nitric oxide) and H₂O₂ (hydrogen peroxide) and their physiological function. The result showed that the production of NO and H₂O₂ in epidermal cells of B. napus L. was induced with oligochitosan by fluorescence microscope. And it was proved that there was an interaction between NO and H₂O₂ with L-NAME (N^G-nitro-l-arg-methyl eater), which is an inhibitor of NOS (NO synthase) in mammalian cells that also inhibits plant NO synthesis, and CAT (catalase), which is an important H₂O₂ scavenger, respectively. It was found that NO and H₂O₂ induced by oligochitosan took part in inducing reduction in stomatal aperture and LEA protein gene expression of leaves of B. napus L. All these results showed that oligochitosan have potential activities of improving resistance to water stress.     

Involvement of plastoquinone bound within the isolated cytochrome b6-f complex from chloroplasts in oxidant-induced reduction of cytochrome b6

(1) Oxidant-induced reduction of cytochrome b₆ is completely dependent on a reduced component within the isolated cytochrome b₆-f complex. This component can be reduced by dithionite or by NADH/N-methylphenazonium methosulfate. It is a 2H⁺/2e⁻ carrier with a midpoint potential of 100 mV at pH 7.0, which is very similar to the midpoint potential of the plastoquinone pool in chloroplasts. (2) Oxidant-induced reduction of cytochrome b₆ is stimulated by plastoquinol-1 as well as by plastoquinol-9. The midpoint potential of the transient reduction of cytochrome b₆, however, was not shifted by added plastoquinol. (3) Quinone analysis of the purified cytochrome b₆-f complex revealed about one plastoquinone per cytochrome f. The endogenous quinone is heterogeneous, a form more polar than plastoquinone-A, probably plastoquinone-C, dominating, This is different from the thylakoid membrane where plastoquinone-A is the main quinone. (4) The endogenous quinone can be extracted from the lyophilized cytochrome b₆-f complex by acetone, but not by hydrocarbon solvents. Oxidant-induced reduction of cytochrome b₆ was observed in the lyophilized and hexane-extracted complex, but was lost in the acetone-extracted complex. Reconstitution was achieved either with plastoquinol-1 or plastoquinol-9, suggesting that a plastoquinol molecule is involved in oxidant-induced reduction of cytochrome b₆.