两种人粒酶B嵌合基因的表达及对肿瘤细胞的杀伤作用

通过重组PCR构建了抗HER2单链抗体基因、绿脓杆菌外毒素 (PE)转位肽序列和活性型粒酶B(GrBa)基因相融合的sFv2 3e PEⅡ GrBa基因 ,以及N端包含PE部分转位肽序列的PEⅡ GrBa基因 .将这 2种粒酶B嵌合蛋白基因瞬时转染或稳定转染HeLa细胞及SKBR 3细胞 .通过间接免疫荧光、细胞计数、MTT、ELISA等方法 ,观察到细胞浆中表达的PEⅡ GrBa蛋白直接杀伤其表达细胞 ;而sFv2 3e PEⅡ GrBa表达后被分泌至细胞外 ,对产生它的细胞没有杀伤性 ,但能够特异识别并杀伤HER2阳性肿瘤细胞 .结果表明 ,抗肿瘤表面抗原的抗体能够介导靶向识别 ,转位结构域可以辅助效应分子活化、转位至细胞液并杀伤细胞 ,为肿瘤的靶向治疗提供了新的策略 .     

生物物理学报作者须知

1编辑方针《生物物理学报》是中国生物物理学会主办的学术期刊,发表有关生物物理学、分子生物学和细胞生物学领域基础研究和应用研究方面具有原创性的高水平研究论文、快报和综述文章。本刊将把重点放在分子与细胞水平的研究工作。特别欢迎以下方面的投稿:蛋白质组学,生物大分子的结构与功能,生物膜的结构与功能,生物信息学,细胞的信号转导,脑和认知功能的分子和细胞生物学基础,环境(光、声、电磁场、力和辐射)对生物作用的分子与细胞生物学机制,生命运动中各种分子、细胞和系统过程的理论模拟,以及生物物理、分子生物学与细胞生物学研究的…     

假单胞菌外毒素免疫原性的改善策略

重组免疫毒素(recombinant immunotoxin, RIT)是靶向杀伤肿瘤细胞的药物,由抗体与毒素分子连接而成的融合蛋白。其特异性抗体和靶细胞表面的抗原结合,介导毒素分子进入细胞起到杀伤细胞的作用。多种细菌和植物毒素已被用于制备免疫毒素。假单胞菌外毒素(pseudomonas exotoxin, PE)是构建免疫毒素的优选分子,被证明具有极高的细胞毒性。由于PE分子的免疫原性强、穿透能力差等原因,使其疗效低于预期。近年来利用各种方法降低RIT的免疫原性,去掉B细胞表位和T细胞表位,成为研究重点。现就PE的结构、功能以及免疫原性的降低等作一概述。     

掌叶半夏有效提取物对宫颈癌细胞株增殖的抑制作用

目的既往的临床研究证实中药掌叶半夏可有效治疗宫颈癌。在此基础上,课题组观察了中药掌叶半夏有效提取物(Pinellia Extract,PE)对宫颈癌细胞株CaSki和HeLa细胞增殖的作用,先前采用MTT法检测细胞活性以及倒置相差显微镜观察细胞形态的变化,初步显示了PE对CaSki和HeLa细胞的增殖有抑制作用;本文将对PE的增殖抑制作用进行进一步的研究。方法采用扫描电镜和透射电镜观察PE作用后CaSki和HeLa细胞表面及内部超微结构的变化,In-cell Western blot检测不同浓度PE作用15min后CaSki和HeLa细胞磷酸化ERK的表达。结果0.15mg/mlPE作用24h后CaSki和HeLa细胞表面结构及内部结构均发生了显著的变化,提示细胞增殖受到抑制;不同浓度PE作用15min后CaSki和HeLa细胞磷酸化ERK的表达随PE浓度的增加逐渐下降。结论PE对CaSki和HeLa宫颈癌细胞株的增殖有明显抑制作用,表现在细胞表面及内部超微结构的变化;增殖抑制作用之一是阻断ERK的磷酸化。实验结果为进一步研究PE的抗宫颈癌作用机制以及新药的研制开发奠定了一定的理论依据和实验基础。     

细胞辐射抗性关基因的研究进展

电离辐射能够诱导细胞一系列基因的表达,与辐射抗性相关的基因如ｐ５３抑癌基因、癌基因、ＤＮＡ损伤修复相关以及影响细胞生长分化多种调控基因等,通过参与调节细胞周期,促进细胞ＤＮＡ损伤修复和抑制细胞凋亡等多种途径,最终使得细胞的辐射抗性增加。目前人们对其中一些基因的作用机制已有所了解,而对更多的基因的作用机理尚不清楚。认识细胞辐射抗性相关基因的表达调控和生物功能对阐明辐射抗分子机制至关重要。     

TCTP在辐射诱导胶质瘤细胞旁效应中的作用及机制研究

目的:研究肿瘤翻译控制蛋白(TCTP)在辐射诱导胶质瘤细胞旁效应中的作用及机制。方法:给予不同剂量的X射线照射U87、SHG44两种胶质瘤细胞,观察U87以及SHG44细胞的克隆形成率,并在给予最佳照射剂量后,通过Western Blot检测TCTP蛋白表达水平。将经过最佳X射线照射剂量的U87以及SHG44两种胶质瘤细胞与未经过辐射照射的细胞放在一起共培养,通过MTT实验检测胶质瘤细胞的增殖率,Western Blot检测共培养的胶质瘤细胞与经过辐射的胶质瘤细胞中Caspase3蛋白表达水平。结果:U87以及SHG44两种胶质瘤细胞的克隆形成率随着X射线照射剂量增加而显著性降低(P0.05),给予最佳X射线照射剂量后,与未经过X射辐射照射后的细胞相比,其TCTP蛋白表达水平明显升高(P0.05)。经过辐射照射与未经过辐射照射的胶质瘤细胞经过共培养后,与经过辐射的胶质瘤细胞相比,细胞的增殖率明显升高,同时共培养的胶质瘤细胞与经过辐射的胶质瘤细胞相比,Caspase3的蛋白表达明显降低(P0.05)。结论:TCTP的表达增高能够诱导未经过辐射的U87以及SHG44两种胶质瘤细胞的抗凋亡作用增强,其作用机制可能与Caspase3的表达降低有关。     

NO是植物应激反应的信号分子

根据NO的性质和可能的产生途径,略述了生物胁迫(病原菌侵害)和干旱胁迫、盐胁迫、极端温度、机械损伤、臭氧和紫外辐射等各种非生物胁迫信号与NO信号分子的偶联及其信号的级联途径,概括了NO可能介导的生物过程,讨论了NO通过其下游信号过程对与细胞的生理影响以及该下游信号过程所涉及到的cGMP、cADPR的产生和NO与其它信号分子(ROS、SA、ABA等)的协同作用,表明胁迫诱导的NO爆发是激发、启动和装备植物细胞的重要信号级联环节,这个环节能使植物细胞处于应激状态,并迅速作出反应,形成一系列适应机制。     

IL-1018-57-PE40高效表达、纯化及细胞活性之研究

以IL-10的功能短肽(40肽,即IL-10第18号至57号氨基酸)为导向部分与PE40(绿脓杆菌外毒素除去受体结合区后的剩余部分)融合分别构建了IL-101857PE40的胞质和胞周质表达质粒,其中,IL101857PE40在Rosettablue(DE3)中以高效胞质可溶形式表达,在BL21(DE3)pLysS中以胞周质分泌形式表达;表达宿主菌Rosettablue(DE3)超声波破碎后,依次通过硫酸铵盐析、疏水层析、铜离子亲和层析、阴离子交换层析纯化后,得96%重组毒素纯品;细胞活性实验、细胞ELISA和荧光标记实验表明,构建的IL101857PE40符合免疫毒素的作用机理。因此,该实验为PE免疫毒素的规模制备和纯化做了一定的有益的探索。     

人胃癌细胞系分裂行为在加温与辐射后的不同变化—M期细胞超微结构的动态观察

为探讨高温与辐射损害导致细胞分裂行为改变的不同机理,应用体外培养细胞洗涤法选择M期细胞进行电镜观察。发现加温(43℃,30分钟)1小时后M期细胞染色体结构松散、紊乱,微管消失;而辐射(500rad)后1小时细胞有丝分裂相基本正常。36小时后热损害所致的这类改变可自行恢复;而辐射组细胞后期的形态变异加剧,多极分裂相或巨型细胞增多,细胞日渐减少。文中对热与辐射损害的不同特征或靶位,以及巨型细胞的产生与转归进行了讨论。     

PE类重组免疫毒素的研究进展

PE类重组免疫毒素是将经过修饰加工后失去与细胞结合能力的PE分子与导向分子(载体)通过DNA融合技术而成的新型导向药物。因其可特异性识别、结合和杀伤靶细胞,因而被用来治疗肿瘤、自身免疫性疾病以及AIDS等疾病。目前有许多种PE类免疫毒素正在进行临床试验,尤其治疗恶性肿瘤方面已取得显著的疗效,预期这些药物在未来几年将取得更长足的发展。本文对目前PE重组免疫毒素的研究进展作一综述。     

嵌合重组caspase-3诱导表达促进肿瘤细胞凋亡

通过稳定转染人宫颈癌HeLa细胞,建立了野生型caspase-3（wt-casp3）,大小亚基序列颠倒的重组caspase-3 (r-casp3),和N端融合绿脓杆菌外毒素（PE）转膜肽段的嵌合重组caspase-3 (cr-casp3)的诱导表达细胞系.蜕皮素诱导后细胞中检测到目的基因的表达,MTT检测和细胞计数结果表明,r-casp3和cr-casp3诱导表达后有效地导致HeLa细胞死亡,通过测定细胞中caspase-3活性,以及细胞周期检测、DNA梯状电泳条带检测(DNA ladder)、电镜观察等证实r-casp3和cr-casp3诱导表达后细胞发生了凋亡,且二者的促凋亡活性相当,而wt-casp3诱导表达细胞并未出现上述效应.结果表明,与野生型caspase-3活化需要上游分子的切割不同,重组caspase-3具有自发的促凋亡活性,而N端PE肽段的融合不影响这种活性,因此PE转膜结构域和重组caspase-3有望参与构建能转膜进入细胞内部,并杀伤细胞的新型肿瘤治疗分子.     

基于荧光蛋白的荧光共振能量转移探针的构建及应用

荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer,FRET)是基于荧光基团供体和荧光基团受体间偶极子–偶极子耦合作用的非辐射方式的能量传递现象。基于荧光蛋白的FRET技术已被广泛用于研究细胞信号通路中蛋白质–蛋白质活体相互作用检测、蛋白质构象变化监测以及生物探针的研制中。基于荧光蛋白的荧光共振能量转移探针使得人们可以在时间和空间层面上研究细胞信号的转导过程。该文简要介绍了四大类基于荧光蛋白的FRET生物探针的设计、研制以及其在生物信号分子检测、活细胞成像以及药物筛选中的应用和进展情况。     

肥厚预刺激对苯肾上腺素诱导的心肌细胞肥大的保护作用

目的:研究不同肥厚预刺激对苯肾上腺素(Phenylephrine,PE)诱导的心肌细胞肥大的影响。方法:胶原酶联合差速贴壁法分离培养原代SD乳鼠心肌细胞后分组:(1)对照组(常规培养48 h);(2)PE组(50μM PE刺激48 h);(3)不同预刺激+PE组:A,不同浓度的PE(10、20、50μM)预刺激(12 h干预,12 h常规培养);B,PE(50μM)预刺激不同时间(period-1,6 h干预,6 h常规培养;period-2,6 h干预,6 h常规培养,再次6 h干预,6 h常规培养;period-3,8 h干预,8 h常规培养;period-4,12 h干预,12 h常规培养)。预刺激后再用PE(50μM)刺激48 h。经细胞骨架蛋白(α-actining)免疫荧光染色,利用激光共聚焦显微镜观察细胞表型,Image J软件计算心肌细胞表面积,利用实时定量PCR检测肥厚相关标志物表达水平。结果:分离的心肌细胞纯度在90%以上。PE组较对照组心肌细胞明显肥大,细胞表面积增加2.3倍,心肌肥厚标记基因心钠肽(atrial natriuretic peptide,ANP)、脑钠肽(brain natriuretic peptide,BNP)和β肌球蛋白重链(βmyosin heavy chain,βMHC)表达明显升高(P0.05);而不同预刺激+PE组心肌细胞肥大表型明显缓解,其中PE(50μM)两次6 h预刺激最为显著(P0.05)。结论:肥厚预刺激可以减轻PE诱导的心肌细胞肥大的程度,从而对心肌肥厚有保护作用。     

重组毒素rCCK_(96-104)PE38靶向结肠癌生物特性研究

旨在原核表达并纯化新型重组毒素rCCK_(96-104)PE38,验证其对结肠癌细胞的靶向杀伤作用。使用基因扩增技术将反向编译的胆囊收缩素CCK_(96-104)与绿脓杆菌外毒素PE38融合,构建原核表达载体。利用Ni-NTA亲和层析进行纯化。通过结肠癌细胞体外杀伤实验以及结肠癌裸鼠模型的治疗验证rCCK_(96-104)PE38的抗肿瘤能力。结果显示,扩增出的rCCK_(96-104)PE38序列正确,成功利用pET-28a原核表达系统实现了活性表达。纯化后的重组蛋白能够在体外诱导结肠癌细胞凋亡,并能抑制裸鼠模型体内的肿瘤生长。成功制备高纯度、无标签的rCCK_(96-104)PE38重组免疫毒素,体内、体外实验证实其具有抑制结肠癌的能力。     

大鼠产前手机辐射对子代小脑白质的影响

目的:探讨大鼠产前850～1 900 MHz手机辐射对成年子代小脑白质的影响。方法:孕鼠随机分为短时产前手机辐射组、长时产前手机辐射组和对照组,短时和长时辐射组于孕期第1～17日分别进行每天6 h和24 h手机辐射,各组雄性子代大鼠(n＝8)于3月龄取小脑组织,进行苏木精-伊红(HE)染色观察小脑皮质细胞形态,免疫组化和Western blot检测髓鞘碱性蛋白(MBP)、神经微丝-L(NF-L)和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)表达。结果:与对照组比较,短时程和长时程产前手机辐射组子代大鼠小脑浦肯野细胞出现形态学改变;与对照组比较,长时程辐射组MBP、NF-L表达明显减少(P均＜0.05),而GFAP表达明显增多(P＜0.05);与短时程辐射组比较,长时程组子代大鼠小脑MBP、NF-L表达明显减少(P均＜0.05),而GFAP表达明显增多(P＜0.05)。结论:产前手机辐射会导致雄性子代大鼠小脑髓鞘和轴突的损害,以及星形胶质细胞的活化,且这种改变与产前手机辐射的时程相关。     

18β-甘草次酸对KCl和苯肾上腺素诱导的大鼠离体肾脏叶间动脉收缩的抑制作用

本文旨在观察18β-甘草次酸(18β-glycyrrhetintic acid,18β-GA)对KCl和苯肾上腺素(phenylephrine,PE)诱导的离体大鼠肾脏叶间动脉(renal interlobar artery,RIA)收缩的影响。急性分离大鼠RIA,应用压力肌动图技术,观察18β-GA预处理后大鼠RIA对内皮非依赖血管收缩剂KCl和PE的反应情况。用微动脉段标本的全细胞膜片钳技术,观察100μmol/L 18β-GA对血管段上平滑肌细胞的膜电容(Cinput)、膜电导(Ginput)和膜电阻(Rinput)的影响。结果显示,KCl(30～100 mmol/L)和PE(0.1～30μmol/L)均可以引起大鼠RIA浓度依赖的收缩;100μmol/L的18β-GA预处理后,KCl和PE对大鼠RIA的缩血管作用明显降低(P0.01)。给予100μmol/L 18β-GA后,RIA血管段上平滑肌细胞的Rinput、Ginput和Cinput与单个平滑肌细胞数值十分接近。以上结果提示,18β-GA可抑制KCl和PE对大鼠RIA的收缩作用,其机制可能涉及18β-GA对缝隙连接的抑制。     

子痫前期患者肠道微生物特征及益生菌调节

子痫前期(preeclampsia,PE)是妊娠期高血压疾病(hypertensive disorders of pregnancy,HDP)之一,严重损害母婴健康,影响3%～5%的妊娠。随高通量测序技术的发展和普及,肠道微生物与人类健康和疾病的关系逐渐清晰。PE患者肠道微生物群结构变化与疾病的发生发展密切相关,失调的肠道菌群很可能会成为PE早期诊断的生物标志物或干预的靶点。本文总结了以测序技术为基础获得的正常妊娠女性和PE患者肠道微生物分布规律数据,并提出益生菌调理建议,以期为PE的科学预测、精准干预提供理论支持。     

原子力显微镜 (AFM) 在细菌生物被膜研究中的应用

原子力显微镜(AFM)作为一项重要的表面可视化技术,以其独特的优势(纳米级的空间分辨率、皮牛级力灵敏度、免标记、可在溶液环境下工作)被广泛应用于生物被膜的研究。AFM不仅可以在近生理环境下对生物被膜表面超微形貌进行可视化表征,同时还可以通过纳米压痕对生物被膜的机械特性(弹性和粘性)进行定量测量,利用AFM单细胞和单分子力谱技术可以获得生物被膜形成过程中细胞-基底以及细胞-细胞之间的相互作用力,为生物被膜的实时原位系统研究提供了可行性。本文简述了AFM的基本操作原理,综述了近年来AFM用于生物被膜表面超微结构成像、机械特性测量以及相互作用力研究方面的进展,并对AFM在生物被膜研究中面临的问题和未来的发展方向进行了讨论。     

耐辐射球菌辐射耐受机制的研究进展

耐辐射球菌(Deinococcus radiodurans,Dr)是迄今为止地球上发现的最具辐射抗性的生物之一,对紫外线、干旱和诱变剂等损伤因子均表现出极强的抗性,备受世界各国科学家的广泛关注。目前关于其抗辐射机理已有大量的文献报道。根据国内外最新的研究成果,从DNA损伤修复机制、抗氧化防御系统、特殊的生存方式及细胞净化系统等方面,对耐辐射球菌辐射抗性机理的研究进行了简单的概述,并对未来Dr耐辐射机制的研究趋势进行了展望,以期为进一步研究该菌的辐射耐受机制奠定基础。     

生物光子学应用

生物光子学是光学技术与生命科学的交叉学科,可以在分子水平上研究细胞的功能和结构,包括生物系统的光子辐射以及这些光子携带的信息,用光子及其技术对生物系统进行检测、加工和改造等。激光扫描共焦显微术、双光子荧光显微术、近场光学扫描显微术和光镊等显微技术在生命科学研究中的应用非常重要。