人类抗菌肽hepcidin在毕赤酵母中的分泌表达和纯化

报道了一种低分子量的人类抗菌肽hepcidin基因的克隆、表达以及纯化.试验证明在毕赤酵母中能成功分泌有活性的hepcidin,hepcidin在重组菌株中的表达量约为3 mg/L,Western blot显示2.2 kD的重组hepcidin条带,重组hepcidin通过凝胶过滤及反向高效液相色谱纯化,质谱验证,重组蛋白对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌表现出抗菌活性.     

重组hepcidin的分离纯化及鉴定

建立了重组hepcidin的分离纯化方法,并鉴定其抗菌活性。经金属螯合初步纯化的重组蛋白在cysteine/cystine氧化还原体系中氧化形成二硫键,用变性条件下的凝胶过滤除去多聚体,稀释复性后用于肠激酶酶切反应,得到重组hepcidin。融合蛋白His-hepcidin经氧化、复性后的总收率为50%,纯度大于95%。酶切后所得重组hepcidin经抑菌圈试验检验,对枯草芽孢杆菌具有抗菌活性。LC-ESI-MS与园二色光谱检测显示重组hepcidin与天然hepcidin相对分子质量相同、二级结构相似。     

铁代谢蛋白在肾脏的表达与功能

最近的研究证实,肾小管细胞具有能力表达包括转铁蛋白受体1(transferrin receptor-1,TfR1)、二价金属离子转运蛋白1(divalent metal transporter-1,DMT1)、膜铁转运蛋白1(ferroportin-1,FPN1)、铁调节蛋白(iron regulatory protein,IRP)和铁调素(hepcidin,Hepc)在内的几乎所有铁代谢蛋白.这些蛋白质的存在以及相关研究显示肾脏可能具有排出多余铁的功能,因此对体铁平衡起有十分重要的作用.     

Hepcidin在哺乳类及鱼类中的表达和作用

Hepcidin也称为铁调素,是肝脏特异性表达的一种阳离子小分子抗菌肽,具有抑制多种细菌、真菌、病毒和原生动物生长繁殖的作用,是机体天然免疫的一种效应分子;同时也是一种信号分子,参与机体铁代谢,通过直接抑制肠上皮细胞铁吸收和单核巨噬细胞铁释放调节机体铁平衡,与炎症性贫血、遗传性血色素沉着病等铁代谢紊乱性疾病的发病机制密切相关。脂多糖（LPS）、铁超载和病原体可诱导hepcidin表达,而贫血和缺氧可下调其表达。目前,鱼类hepcidin的研究也成为热点,但主要集中在hepcidin的抗菌活性方面,有关其在鱼类铁代谢方面的功能仍需要进一步研究。     

单核巨噬细胞铁代谢相关蛋白的表达调控

人类机体的铁代谢表现为受限制的对外界铁的吸收和有效的机体内的铁的再循环利用,单核巨噬细胞系统通过吞噬衰老的红细胞,储存和释放铁,在机体铁的循环再利用方面起到了重要的作用。因此,单核巨噬细胞系统对整个机体铁稳态的维持非常重要。近年来,随着转铁蛋白受体1(transferrin receptor1,TfR1)、铁蛋白(ferritin,Fn)、二价金属离子转运蛋白1(divalent metal transporter1,DMT1)、膜铁转运蛋白1(ferroportin1,FPN1),以及铁调素(hepcidin)等在单核巨噬细胞系统中功能和调控机制研究的不断深入,日益加深了人们对单核巨噬细胞系统的铁代谢过程和调控机制的了解。该文综述了铁水平、NO以及炎症等因素对单核巨噬细胞系统TfR1、Fn、DMT1、FPN1、hepcidin等蛋白表达的调控及其机制研究的最新进展。     

pGEM-8Hepc克隆载体的构建与序列分析

hepcidin是一种由肝脏合成的富含半胱氨酸的小分子肽,它的主要生物学功能是维持机体铁稳态,并且具有抗菌活性.本实验从大鼠肝脏组织克隆出hepcidin基因,用同尾酶法构建多拷贝串联基因克隆载体pGEM-nHepc(n=1,2,4,8)(单个hepcidin基因之间用一段连接肽的DNA连接),分别含有不同拷贝首尾串连的hepcidin cDNA,并在大肠杆菌DH5 α中扩增.重组体经双酶切和PCR鉴定后进行序列测定,所得结果与genbank中的大鼠序列比对,结果完全正确,为后续进一步的表达纯化奠定了基础.     

小鼠干扰素-γ诱生单核因子在昆虫细胞中的高效表达及其血管生成抑制作用

干扰素 - γ诱生单核因子 (monokine induced by interferon- γ, MIG , CXCL9) 是一种具有趋化 T 淋巴细胞 NK 细胞的 CXC 趋化因子家族成员之一 . 通过 RT-PCR 技术从小鼠脑组织中克隆了小鼠 MIG cDNA ,利用 Bac-to-Bac 杆状病毒表达系统构建了 MIG 重组杆状病毒,并在 Tn-5B1-4 昆虫细胞内将其进行了表达,最后对表达产物进行了纯化和活性鉴定 . 结果显示：小鼠 MIG 蛋白在 Bac-to-Bac 杆状病毒表达系统中可得到高效分泌性表达;分泌到培养上清中的重组 MIG 蛋白经 S-Sepharose 纯化后得到的 MIG 蛋白纯度约为 90% ,产量为 10 mg/L;在 SDS- 聚丙烯酰胺凝胶电泳和蛋白质印迹分析中该蛋白质分子质量显示为 14.4 ku 左右;该纯化蛋白在体外具有诱导 CTLL-2 淋巴细胞钙离子内流和抑制血管内皮细胞迁移和增值的活性,在鸡胚尿囊膜实验中小鼠重组 MIG 具有抑制新血管生成的功能 . 实验表明,在杆状病毒系统中高效表达的小鼠重组 MIG 蛋白具有抑制内皮细胞迁移、增殖和血管生成活性,为今后进一步研究其血管生成抑制活性的机理和将其应用于肿瘤血管抑制实验建立了基础 .     

基于SOE-PCR的两种鱼类hepcidin基因串联及其在毕赤酵母中的表达

Hepcidin抗菌肽是由生物肝脏细胞表达的一类具有抗菌作用和铁代谢调节功能的碱性小分子肽,它们在机体免疫系统中发挥了重要作用,被认为是抗生素的理想替代品。通过重组DNA表达技术制备抗菌肽无疑是一条良好的途径。为扩大hepcidin的抗菌谱和提高其表达量,通过SOE-PCR将斑点叉尾鮰Ictalurus punctatus hepcidin成熟肽的c DNA"m CH"与尼罗罗非鱼Oreochromis niloticus hepcidin成熟肽的c DNA"m TH"进行串联,并在两端分别添加Eco RⅠ和NotⅠ酶切位点,以p PIC9K为真核表达载体,成功构建了"p PIC9K-m CH-m TH"重组表达载体;电转化进毕赤酵母GS115中,经不同浓度G418和选择性培养基筛选以及对酵母基因组DNA的PCR鉴定,得到高拷贝酵母转化子;在30℃、以1%的甲醇诱导表达不同时间后,经Tricine-SDS-PAGE分析,表明发酵培养72 h时目的蛋白的表达量最高,达77 mg/L。发酵上清经SP-Sepharose阳离子交换层析纯化后获得高纯度的目的蛋白。抑菌实验显示含目的蛋白的发酵上清和经纯化后的重组目的蛋白对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌都有良好的抑菌效果。本研究结果为hepcidin抗菌肽的产业化生产奠定了良好的基础。     

重组人纤溶酶原Kringle1-3的生物学活性鉴定

目的：检测重组人纤溶酶原Kringle1-3（K1-3）的生物学活性。方法：用含重组人纤溶酶原K1-3基因的表达载体pET21a-Angio（K1-3）转化表达宿主菌大肠杆菌BL21（DE3）后诱导表达,表达产物经溶解、复性和纯化后,进行SDS-PAGE,计算其相对分子质量;用BCA法测蛋白浓度,用细胞抑制实验（MTT法）和鸡胚绒毛膜尿囊膜（CAM）实验鉴定纯化产物对血管内皮细胞增殖和血管生成的抑制效果。结果：表达产物的相对分子质量为38000,与预期值一致;细胞抑制实验和CAM实验结果表明表达产物具有特异抑制血管内皮细胞增殖、血管生成的功能。结论：所纯化的重组人纤溶酶原K1-3具有抑制血管内皮细胞的生物学活性,为该蛋白在病理性血管疾病等方面的应用研究提供了材料。     

耐高温重组CotA蛋白的胆红素氧化酶反应动力学及活性鉴定

已知源于枯草芽孢杆菌内生孢子的CotA蛋白具有漆酶和胆红素氧化酶活性。然而,其分离纯化极为困难。本研究对表达与纯化的重组CotA蛋白的胆红素氧化酶特性及氧化还原功能进行鉴定。基因转染及筛选获得了表达CotA的P. pastoris菌株|继而,表达的重组CotA蛋白经DEAE-Sepharose FF 及Sephadex G-75层析分离与纯化,产物得率为25%,纯化产物的酶比活性为 4 U/mg。经SDS-PAGE 和 MALDI-TOF MS 分析显示,其分子质量为65 kD。纯化的CotA蛋白能够催化胆红素氧化,生成胆绿素,且催化反应速率受反应溶液中溶解氧含量的影响,提示纯化的重组CotA具有胆红素氧化酶活性。酶反应进一步证明,CotA的胆红素氧化酶反应最适pH值为pH 8.0,最适温度为60℃。该酶在90℃条件下的半衰期为7 h,提示CotA胆红素氧化酶具有高度的热稳定性。CotA修饰的摄谱仪石墨电极可直接电催化分子氧（O2）还原,具有很好的电流响应。我们的结果表明,重组的CotA蛋白具有耐高温胆红素氧化酶活性。更重要的是,我们的结果还提示重组的CotA蛋白在酶生物燃料电池阴极的制备上具有较好的应用潜能。     

NPC1L1:固醇脂质吸收的关键蛋白质

NPC1L1是最近发现的一种与NPC1同源的蛋白质。在体内的分布有物种差异性,其亚细胞定位存在很大争议。近些年发现NPC1L1在固醇类脂质代谢途径中起着重要作用,是肠道吸收固醇类脂质尤其是胆固醇的关键蛋白质,这项新发现使得人们对固醇类脂质的吸收机制有了了解。高胆固醇血症是心血管系统疾病的一个高危因子,因此,对NPC1L1的研究具有重大的实际意义,正逐渐成为研究的热点。     

Stoichiometry studies reveal functional properties of KDC1 in plant shaker potassium channels

Functional heteromeric plant Shaker potassium channels can be formed by the assembly of subunits from different tissues, as well as from diverse plant species. KDC1 (K(+) Daucus carota 1) produces inward-rectifying currents in Xenopus oocytes when coexpressed with KAT1 and other subunits appertaining to different plant Shaker subfamilies. Owing to the presence of KDC1, resulting heteromeric channels display slower activation kinetics, a shift of the activation threshold toward more negative membrane potentials and current potentiation upon the addition of external zinc. Despite available information on heteromerization of plant Shaker channels, very little is known to date on the properties of the various stoichiometric configurations formed by different subunits. To investigate the functional properties of heteromeric nKDC1/mKAT1 configurations, we realized a series of dimeric constructs combining KDC1 and KAT1 alpha-subunits. We found that homomeric channels, formed by monomeric or dimeric alpha-subunit constructs, show identical biophysical characteristics. Coinjections of diverse tandem constructs, instead, displayed significantly different currents proving that KDC1 has high affinity for KAT1 and participates in the formation of functional channels with at most two KDC1 subunits, whereas three KDC1 subunits prevented the formation of functional channels. This article brings a contribution to the understanding of the molecular mechanisms regulating plant Shaker channel functionality by association of modulatory subunits.     

Variation in salinity tolerance and shoot sodium accumulation in Arabidopsis ecotypes linked to differences in the natural expression levels of transporters involved in sodium transport

Salinity tolerance can be attributed to three different mechanisms: Na⁺ exclusion from the shoot, Na⁺ tissue tolerance and osmotic tolerance. Although several key ion channels and transporters involved in these processes are known, the variation in expression profiles and the effects of these proteins on Na⁺ transport in different accessions of the same species are unknown. Here, expression profiles of the genes AtHKT1;1, AtSOS1, AtNHX1 and AtAVP1 are determined in four ecotypes of Arabidopsis thaliana. Not only are these genes differentially regulated between ecotypes, the expression levels of the genes can be linked to the concentration of Na⁺ in the plant. An inverse relationship was found between AtSOS1 expression in the root and total plant Na⁺ accumulation, supporting a role for AtSOS1 in Na⁺ efflux from the plant. Similarly, ecotypes with high expression levels of AtHKT1;1 in the root had lower shoot Na⁺ concentrations, due to the hypothesized role of AtHKT1;1 in retrieval of Na⁺ from the transpiration stream. The inverse relationship between shoot Na⁺ concentration and salinity tolerance typical of most cereal crop plants was not demonstrated, but a positive relationship was found between salt tolerance and levels of AtAVP1 expression, which may be related to tissue tolerance.     

Carboxamide SIRT1 inhibitors block DBC1 binding via an acetylation-independent mechanism

SIRT1 is an NAD⁺-dependent deacetylase that counteracts multiple disease states associated with aging and may underlie some of the health benefits of calorie restriction. Understanding how SIRT1 is regulated in vivo could therefore lead to new strategies to treat age-related diseases. SIRT1 forms a stable complex with DBC1, an endogenous inhibitor. Little is known regarding the biochemical nature of SIRT1-DBC1 complex formation, how it is regulated and whether or not it is possible to block this interaction pharmacologically. In this study, we show that critical residues within the catalytic core of SIRT1 mediate binding to DBC1 via its N-terminal region, and that several carboxamide SIRT1 inhibitors, including EX-527, can completely block this interaction. We identify two acetylation sites on DBC1 that regulate its ability to bind SIRT1 and suppress its activity. Furthermore, we show that DBC1 itself is a substrate for SIRT1. Surprisingly, the effect of EX-527 on SIRT1-DBC1 binding is independent of DBC1 acetylation. Together, these data show that protein acetylation serves as an endogenous regulatory mechanism for SIRT1-DBC1 binding and illuminate a new path to developing small-molecule modulators of SIRT1.     

人骨髓间充质干细胞向神经细胞分化过程中Notch通路信号分子表达的变化

本研究探讨Noah信号通路在人骨髓间充质干细胞（human mesenchymal stem cells,hMSCs）体外增殖及向神经细胞分化过程中的作用。采集健康自愿者骨髓,体外培养获得hMSCs,取第3代hMSCs,在诱导剂（β-ME,DMSO,BHA）作用下向神经细胞分化。诱导后用免疫细胞化学鉴定神经元特异性烯醇化酶（neuron-specific enolase,NSE）和尼氏体的表达以确定诱导效果：用流式细胞术检测细胞生长周期时相的变化。在诱导前后,用免疫荧光和RT-PCR方法检测Notch通路中Notch1受体蛋白、配体Jagged1（JAG1）、调节蛋白活化相关物早老素1（presenilin 1,PS1）、靶基因hairy and enhancer of split1（HES1）信号分子表达的变化。结果显示：诱导前,处于G0/G1期的hMSCs占58．5％,S＋G2/M期的细胞占41．5％;诱导后,G0/G1期细胞比例升高,而S＋G2/M期细胞比例下降,NSE阳性细胞率达（77±0．35）％,细胞质中可见深蓝色的块状或颗粒状尼氏体。免疫荧光显示,诱导前后hMSCs内Notch1和JAG1均呈阳性表达,但RT-PCR检测发现诱导后Notch1、JAG1、PSl和HES1 mRNA表达量较诱导前明显降低（均P〈0．05）。结果表明,诱导hMSCs向神经细胞分化能抑制Notch信号分子表达,低水平的Notch信号激活可能有利于神经细胞的分化。     

细胞色素P450 1A1基因多态性与我国某些肿瘤遗传易感性

近年来有关细胞色素P450基因多态性与肿瘤遗传易感性的研究正日益吸引越来越多的关注,本文对我国近年来有关细胞色素P450 1A1(CYP1Al)基因多态性与几种肿瘤遗传易感性的研究进行探讨,推测我国几种高发病率肿瘤的发生与我国CYP1A1基因多态分布状况有关,以此为进一步研究CYP1A1与肿瘤的关系作参考。     

达菲药物对H1N1病毒作用研究

甲型H1N1病毒在全世界范围内爆发,引起人们广泛关注,而目前疫苗和新的药物正处于研发阶段,与此同时该病毒神经氨酸酶蛋白序列不断被报道。达菲作为治疗H1N1病毒的药物被患者广泛使用。通过同源性建模的方法比较神经氨酸酶的变异情况,从而预测达菲药物对变异前后的作用效果评价。通过AUTODOCK计算结合能,发现达菲药物与神经氨酸酶的结合能维持在2.4～4.2 kJ/mol范围内,动力学常数最高值达到18.2 mM。证明达菲药物对抑制病毒进入寄主细胞有明显效果。     

一个中国Gilbert综合征家系的遗传学分析

对一个中国汉族Gilbert综合征遗传家系致病基因突变位点进行鉴定,以期了解该病的分子遗传学基础。首先提取先证者基因组DNA,PCR扩增尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶UGT1A1基因的5个外显子,以琼脂糖电泳鉴定PCR产物,纯化后直接测序鉴定。基因扫描显示,与血清胆红素水平密切相关的UGT1A1基因在第1和第5外显子存在纯合突变,而 UGT1A1基因启动子区域和内含子/外显子剪接边界位点序列未检测到突变。进一步对其他家系成员该基因的相应位点进行突变检测,结果显示他们在第1和第5外显子也存在杂合突变,其中还有两个成员在启动子区域检测到(TA)插入突变。对家系成员未抗凝新鲜血液进行生化检测证实了基因突变分析的结果。综合以上结果发现该家系三种突变并存,致病因素为第1和/或第5外显子突变,为显性遗传,两种突变位点纯合导致先证者出现严重胆红素代谢功能障碍。该家系因此成为Gilbert综合征突变位点及其致病机理研究的一个典型临床病例。