L-肉碱的生理功能与生物学方法生产

L-肉碱是动物体内与脂肪酸代谢有关的化合物。它的主要功能是做为载体将长链脂肪酸从线粒体膜外运送到膜内促进脂肪酸的β-氧化。当动物因先天性或代谢性疾病引起体内肉碱缺乏时,会使机体乏力和产生许多心血管疾病。目前L-肉碱除以强化营养用于婴儿和体弱多病者外,还做为药物用于降低血脂、减肥和医治心血管疾病,由于其疗效显著正引起人们的极大兴趣与关注,并正通过生物酶和微生物的转化合成方法对其生产进行积极的研究和开发。     

L-肉毒碱的生物学功能及其对男性生育的影响

L-肉毒碱在附睾中高度富集,并影响着精子的代谢与成熟过程．其在精液中的水平对男性生育功能具有重要的影响。因此,精液中L-肉毒碱水平的测定与研究对男性不育症的诊断和治疗具有重要的临床意义。该文介绍L-肉毒碱的生物学特性、功能及其在生殖道中的来源、分布和对男性生育功能的影响及临床应用。     

长链二元酸代谢中肉毒碱脂酰转移酶的作用

肉毒碱脂酰转移酶包括肉毒碱棕榈酰转移酶、肉毒碱乙酰基转移酶和肉毒碱辛酰基转移酶,它们对脂肪酸的进一步β氧化代谢起到了转运的作用。综述近年来对肉毒碱脂酰转移酶族成员酶学特性的研究进展,探讨在热带假丝酵母(Candidatropicalis)中肉毒碱脂酰转移酶的作用与调控 。     

脑特异脂肪酸活化酶的克隆

东北大学基因实验室助教授山本德男小组克隆了特异存在于小鼠脑内、控制脂肪酸代谢和脂质生物合成的脂肪酸活化酶的cDNA.大脑干重的48%以上由脂质构成,是弄清脑脂质合成和代谢的最关键的物质. 脂肪酸活化酶(酰基CoA合成酶)是由脂肪酸和ATP、辅酶A(CoA)合成脂肪酸CoA的酶.脂肪酸被活化,转化成脂肪酸CoA之后,才能作为脂肪酸β氧化反应的能量以及乙酰基CoA的合成反应和中性脂肪、磷脂质、胆固醇酯等合成脂质的底物.由此看来,脂肪酸活化酶是一种重要的特异性酶.     

生物膜组分对膜功能和膜相变的调控 Ⅱ、膜脂组分对水稻线粒体α-酮戊二酸氧化酶活力的影响

以四种抗冷性不同的水稻芽鞘为材料,分析了它们的线粒体膜脂脂肪酸成分和含量、线粒体α-酮戊二酸氧化酶活力,并在线粒体上添加含油酸酯的吐温80和清洗吐温80之后测定了α-酮戊二酸氧化酶活力的变化。 四种抗冷性不同的水稻种子,其干胚膜脂脂肪酸成分相同,但是它们的脂肪酸不饱和指数(IUFA)有明显差异,这种差异与品种抗冷性成正相关。品种间芽鞘线粒体膜脂脂肪酸成分相同,它们的脂肪酸不饱和指数也有明显差异,与品种抗冷性也成正相关。四个水稻品种的芽鞘线粒体α-酮戊二酸氧化酶活力在10～42℃间存在着两个温度折点,其中低温折点可能与品种抗冷性有关。秈稻“二九青”芽鞘线粒体添加吐温80和清洗吐温80后,线粒体α-酮戊二酸氧化酶活力的温度折点均比对照线粒体低。证明增加膜脂中不饱和脂肪酸能降低膜结合酶活力的温度折点,膜脂脂肪酸不饱和度与膜结合酶活力和水稻抗冷性密切相关。     

肌肉脂肪酸转运膜蛋白及其相互关系

肌肉（骨骼肌）组织对脂肪酸的利用水平是影响机体能量稳态的关键因素.肌肉摄取的长链脂肪酸(long chain fatty acids,LCFAs)主要依赖细胞膜载体蛋白协助的跨膜转运过程.近年来,一系列与脂肪酸转运相关的膜蛋白被相继克隆鉴定,其中在肌肉中大量表达的有脂肪酸转运蛋白-1（fatty acid transport protein-1,FATP-1）、膜脂肪酸结合蛋白（plasma membrane fatty acid binding protein,FABPpm）、脂肪酸转位酶（fatty acid translocase,FAT/CD36）和小窝蛋白-1（caveolin-1）.研究上述肌肉脂肪酸转运膜蛋白的结构功能、调控机制及相互关系,可能为肥胖等脂类代谢紊乱疾病的诊治提供新的手段.     

细胞凋亡的线粒体调控蛋白的研究进展

凋亡早期近科固定不变的标志之一就是线粒体膜通透性（MMP）的变化,这提示线粒体在凋亡过程中执行双重作用。一方面,将多种促细胞凋亡级联转导信号合于一条由MMP激活的通路;另一方面,通过释放存在于膜间隙的可溶性蛋白参与凋亡后期的分解代谢反应,最近研究发现,核转录因子能易位到线粒体膜引起MMP改变;线粒体膜间隙存在一种蛋白质Smac/DIABLO,释放后可特异性阻抑细胞凋亡蛋白抑制剂（IAPs）,进而促进胱冬肽酶活化,引发细胞凋亡,这些发现进一步阐明了MMP与细胞死亡机制的关系。     

特定电磁波对小麦幼苗膜脂肪酸组成的影响

本文研究了特定电磁波处理小麦种子对其幼苗叶片的总膜脂肪酸组成及线粒体膜脂肪酸组成的影响。在正常情况下,ＴＤＰ处理的总膜脂肪酸组成及线粒体膜脂肪酸组成与对照的区不大。     

MiR-34a通过抑制Pgc-1β和线粒体生成促进小鼠骨骼肌脂肪异位沉积

过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子-1β（peroxisome proliferative activated receptor γ coactivator 1 β,Pgc-1β）与线粒体生成相关。已有研究证明,miR-34a在肝组织脂肪异位沉积中发挥重要作用,但是否与骨骼肌的脂肪异位沉积相关尚不清楚。本研究以C57Bl/6J小鼠为研究对象,通过尾静脉注射miR-34a模拟物,探讨miR-34a过表达对小鼠骨骼肌脂肪沉积的影响。组织切片进行油红O染色及甘油三酯含量测定揭示,miR-34a过表达的小鼠骨骼肌组织中脂滴积累及甘油三酯含量显著增加。实时荧光定量PCR（qRT-PCR）显示,与对照鼠比较,miR-34a处理的小鼠骨骼肌组织中的脂肪酸合成酶(Fas）表达显著上调,而脂肪酸氧化分解相关基因产物肉毒碱棕榈酰基转移酶1α（Cpt 1α）表达显著下调,提示miR-34a调控骨骼肌内脂肪的沉积机制可能是通过促进脂肪酸生成和抑制脂肪酸分解实现的。qRT-PCR和Western印迹证明,miR-34a可抑制Pgc-1β蛋白的表达。CoxⅡ/28S比例（线粒体定量指标）测定提示,注射miR-34a模拟物导致小鼠骨骼肌线粒体数目显著下调。生物信息分析显示,Pgc-1β mRNA的3′-UTR存在 miR-34a的潜在识别位点,因此miR-34a可能通过靶向识别Pgc-1β的3′-UTR抑制Pgc-1β表达,从而抑制线粒体生成。上述结果证明,miR-34a能通过靶向抑制PGC-1β表达,抑制线粒体生成,继而减少脂肪酸氧化分解,导致骨骼肌脂肪沉积增加。此外,上调脂肪酸合成酶也可能是miR-34a导致骨骼肌脂肪沉积增加的另一原因,其作用机制需进一步研究。     

腺苷酸活化蛋白激酶在脂联素心血管保护效应中的作用

脂联素是主要由白色脂肪组织分泌的一种活性多肽,具有调节脂肪酸和葡萄糖代谢、抗炎、减轻动脉粥样硬化等多种生物学功能,血浆脂联素含量降低参与了代谢性疾病及心血管疾病的发生、发展。腺苷酸活化蛋白激酶（AMP．activated protein kinase,AMPK）是脂联素信号通路中的关键信号分子,本文就其在脂联素心血管保护效应中的作用作一综述,介绍脂联素改善糖、脂代谢紊乱、动脉粥样硬化、心力衰竭及心肌缺血,再灌注损伤作用机制的新进展。     

人红细胞膜和血浆游离脂肪酸成分分析及其对膜微粘度的影响

采用高效液相色谱（ＨＰＬＣ）和荧光偏振技术测定了４２例正常人红细胞膜和血浆游离脂肪酸（ＦＦＡ）及膜微粘度,并探讨了膜脂肪酸和血浆ＦＦＡ构成与膜微粘度之间的关系。结果表明：正常人红细胞膜主要由廿二碳六烯酸（Ｃ２２∶６）、花生四烯酸（Ｃ２０∶４）、亚油酸（Ｃ１８∶２）、软脂酸（Ｃ１６∶０）、油酸（Ｃ１８∶１）和硬脂酸（Ｃ１８∶０）等六种脂肪酸组成。血浆ＦＦＡ构成与膜脂肪酸相似,但不含Ｃ２２∶６而含十四烷酸（Ｃ１４∶０）。红细胞膜各脂肪酸含量大多与其血浆浓度呈明显正相关。红细胞膜微粘度与膜软脂酸和硬脂酸呈明显正相关,与膜廿二碳六烯酸和花生四烯酸呈明显负相关。提示红细胞膜脂肪酸组成受血浆ＦＦＡ成分影响;而红细胞膜脂肪酸成分对膜微粘度亦有重要影响     

脱落酸对植物线粒体膜生物物理特性的影响

采用１,６－二苯基－１,３,５－已三乙烯（ＤＰＨ）荧光偏振法和中性红法分别研究了脱落酸（ＡＢＡ）对玉米黄化芽及大豆子叶离体线粒体膜的微粘度（η）、表面电位（ψ）等生物物理特性的影响。结果表明：ＡＢＡ有降低线粒体膜的微粘度及提高线粒体膜的表面电位作用,并导致呼吸速率升高,呼吸控制和氧化磷酸化偶联下降。ＡＢＡ对线粒体膜微粘度的作用具有浓度饱和效应;ＡＢＡ对线粒体膜表面电位的提高作用,因植物不同而有差异,对玉米的作用要大于对大豆的。追踪线粒体Ａ（３５０）值的变化,还证实,ＡＢＡ提高了大豆线粒体的Ａ（３５０）值,即导致大豆线粒体的相互聚集（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）。     

线粒体自噬影响胰岛素抵抗的作用及机制

胰岛素抵抗（IR）是诱发许多代谢疾病的关键因素,包括代谢综合征、非酒精性脂肪性肝病、动脉粥样硬化和2型糖尿病（T2DM）。随着相关代谢疾病日益增多,寻找新的治疗靶点迫在眉睫。线粒体自噬是一种选择性自噬,其通过清除受损和功能失调的线粒体以维持正常线粒体功能和能量代谢。研究发现,线粒体自噬在代谢疾病中有积极作用,线粒体自噬受到各种信号通路与信号分子调控而改善代谢疾病,如AMPK/ULK1、PINK1/Parkin信号通路以及BNIP3/Nix和FUNDC1等信号分子。本文阐述了线粒体自噬在胰岛素抵抗中的作用及调控机制,综述了近年的相关研究进展。     

大鼠心肌整体缺血及离体再灌注致生物膜的损伤作用

目的和方法：利用整体大鼠异丙肾上腺素损伤（ISO）和离体大鼠全心停灌／再灌（I／R）两种模型,观察了心肌缺血和缺血／再灌注对心肌生物膜－线粒体膜及肌纤维膜损伤的影响。结果：ISO（5mg/kg,皮下注射）和I／R（20min/20min)可导致大鼠心脏生物膜产生严重损伤,表现为心肌线粒体脂质过氧化产物明显增加,线粒体磷脂酶A2（PLA2）激活,从而导致线粒体膜磷脂（PL）含量减少,磷脂分解产物游离脂肪酸（FFA）增加,膜脂流动性（LFU）降低,线粒体Ca^2 -ATPase及肌纤维膜Na^ ,K^ -ATPase活性降低,线粒体呼吸功能降低、呼吸链氧化磷酸化解偶联,高能磷酸化合物生成减少。结论：整体ISO和离体I／R可导致大鼠心肌线粒体、肌纤维膜结构和功能损伤。     

斑叶阿若母花序中交替氧化酶(AOX)的分离

斑叶阿若母（Arum maculatum）开花时花序组织中线粒体通过交替氧化呼吸途径产生很高的热量。从花序线粒体中分离的蛋白质浓度约14．0mg／ml。氧电极测定的线粒体交替氧化呼吸耗氧量为32umoles／min。用渗透压法破碎线粒体,分离线粒体膜和基质。再用非离子去污剂dBC溶解线粒体膜上的交替氧化酶（AOX）。线粒体、线粒体膜和线粒体膜可溶蛋白都具有AOX活性。而线粒体基质和线粒体膜不可溶蛋白则没有AOX活性。用快速蛋白液相层析（FPLC）法纯化了AOX,其活性可达70—100％,在-70℃中保持6个月以上仍具有活性。银染显示纯化的AOX有4个不同分子量（30—32kD）的蛋白质斑点。双向电泳表明这四个蛋白质的等电点为pH6．4至pH7．4。分离出的斑叶阿若母AOX为测量其氨基酸序列和探索其空间结构创造了条件。     

热应激心肌细胞损伤的线粒体机制探讨

目的：观察热应激对大鼠凡肌细胞线粒体氧化磷酸化和钙代谢功能的影响、研究线粒体膜渗透性转移（ＰＴ）的变化及其病理学意义、探索热应激心肌细胞损伤发生机制。方法：用Ｋｌａｒｋ氧电极极谱法测定线粒体呼吸功能,用生物发光法主肌ＡＴＰ含量及线粒体Ｃａ＾２＋。ＡＴＰ酶活性;用电感耦合等离子－原子发射光谱仪测定线粒体内Ｃａ＾２＋含量,用分光光度法测定线粒体膜ＰＴ。结果：热应激大鼠心肌细胞线粒体的呼吸控制率（ＲＣＰ     

银杏叶提取物对过氧化氢诱导的星形胶质细胞氧化损伤的保护作用

目的 研究银杏叶提取物（EGb761）对H2O2所致星形胶质细胞氧化损伤的保护作用。方法 用不同浓度的EGb761预处理细胞,再加入H2O2,通过噻唑蓝（MTT）实验、线粒体跨膜电位（△ψm）及细胞色素C释放实验、DNA损伤实验及半胱氨酰天冬氨酸特异性蛋白酶-3（Caspase-3）活性测定,观察EGb761对细胞存活率、线粒体膜通透性、DNA氧化损伤及Caspase-3活性的影响。结果 EGb761能明显降低Hz02对星形胶质细胞的氧化损伤,提高细胞的存活率;维持线粒体膜的完整性,抑制跨膜电位的耗散和细胞色素C的释放;抑制Caspase-3的活化和DNA的降解。结论 EGb761具有清除活性氧,减轻H2O2所致星形胶质细胞的氧化损伤,对星形胶质细胞有保护作用。     

心力衰竭大鼠心肌线粒体蛋白质组学研究

通过差速离心分离大鼠心肌线粒体,利用蛋白质组学技术构建正常大鼠心肌线粒体蛋白质组表达图谱;选用心肌梗死诱导的心力衰竭大鼠模型,分析比较心力衰竭时心肌线粒体蛋白质表达谱的改变.与正常对照组相比,心力衰竭大鼠心肌线粒体共有188个蛋白点的表达量发生了变化,其中有120个蛋白点表达上调2倍以上,有68个蛋白点表达下调1/2以上（P〈0.05）.对差异表达的蛋白点行胶内酶解后质谱鉴定和数据库检索,对蛋白质进行功能注释、亚细胞定位和生物信息学分析,其中有27个蛋白质涉及能量代谢和氧化应激,其中参与糖酵解及三羧酸循环的蛋白质（酶）表达上调,而参与OXPHOS复合体和脂肪酸代谢的蛋白质（酶）表达下调.研究结果表明,心力衰竭时心肌能量代谢模式发生了改变,底物选择从倾向于脂肪酸转为葡萄糖利用增加,糖酵解增强而脂肪酸氧化能力减低;为心肌缺血性损伤时线粒体结构和功能改变提供了分子依据,在蛋白质水平上阐述了线粒体在心力衰竭发展中的可能机制.     

线粒体的生理生化功能概述

线粒体是细胞内重要的细胞器,参与细胞内三羧酸循环、脂肪酸代谢、氧化磷酸化等多项重要的生理和生化过程。就线粒体的结构、功能、研究概况等进行阐述,阐明研究线粒体的意义。     

鲈鱼CPT I基因cDNA克隆及表达分析

肉毒碱棕榈酰转移酶(carnitine palmitoyltransferases,CPT,EC.2.3.1.2)在脂肪酸的β-氧化中起重要作用.线粒体内膜外侧的脂酰CoA经CPTⅠ催化与肉毒碱结合形成脂酰肉毒碱而得以穿过线粒体内膜,进入线粒体.在线粒体内膜内侧的CPTⅡ催化下,脂酰肉毒碱上的脂酰基又转移到CoA上,重新形成脂酰CoA,成为β-氧化的底物.利用RT-PCR和SMART RACE的方法从鲈鱼(Lateolabrax japonicus)肝脏中克隆了CPT I全长cDNA.该序列全长3007 bp,5′非翻译区166 bp、3′非翻译区477 bp、开放阅读框2364 bp,编码一个由787个氨基酸组成的蛋白质,分子量为89.60 kDa,等电点为8.85.氨基酸序列分析表明,鲈鱼CPT I具有较高的保守性,与金头鲷(Sparus aurata)、虹鳟(Oncorhynchus mykiss)、斑马鱼(Danio rerio)、人(Homo sapiens)、小鼠(Mus musculus)等 7个物种的同源性为93%～66%,其中与金头鲷同源性最高,为93%.用RT-PCR分析CPT I基因在10个组织中的表达,结果表明在肌、肾中有较高的表达,心、脑、鳃、肝、肠次之,眼、脂肪、脾表达最低.