昆虫嗅觉相关蛋白及嗅觉识别机理研究概述

嗅觉是昆虫产生行为的基础之一,在长期进化的过程中昆虫形成了复杂的嗅觉系统,完成这一过程,需要有多种与嗅觉相关的蛋白参与,包括气味结合蛋白、化学感受蛋白、气味受体和感觉神经元膜蛋白等。了解昆虫感受外界信息的嗅觉机制可以帮助我们更好地理解昆虫识别配偶、天敌及寻找食物来源、产卵场地等行为特征,为进一步调控昆虫的行为、防控害虫侵袭、保护和利用有益昆虫奠定基础。本文综述了昆虫嗅觉相关的几类重要蛋白的生化特性和生理功能,并对昆虫气味分子的识别机制、气味分子在昆虫体内运输机制的最新研究进展进行了概述。     

Secretory/releasing proteome-based identification of plasma biomarkers in HBV-associated hepatocellular carcinoma

For successful therapy, hepatocellular carcinoma (HCC) must be detected at an early stage. Herein, we used a proteomic approach to analyze the secretory/releasing proteome of HCC tissues to identify plasma biomarkers. Serum-free conditioned media (CM) were collected from primary cultures of cancerous tissues and surrounding noncancerous tissues. Proteomic analysis of the CM proteins permitted the identification of 1365 proteins. The enriched molecular functions and biological processes of the CM proteins, such as hydrolase activity and catabolic processes, were consistent with the liver being the most important metabolic organ. Moreover, 19% of the proteins were characterized as extracellular or membrane-bound. For validation, secretory proteins involved in transforming growth factor-β signaling pathways were validated in plasma samples. Alphafetoprotein (AFP), metalloproteinase (MMP)1, osteopontin (OPN), and pregnancy-specific beta-1-glycoprotein (PSG)9 were significantly increased in HCC patients. The overall performance of MMP1 and OPN in the diagnosis of HCC remained greater than that of AFP. In addition, this study represents the first report of MMP1 as a biomarker with a higher sensitivity and specificity than AFP. Thus, this study provides a valuable resource of the HCC secretome with the potential to investigate serological biomarkers. MMP1 and OPN could be used as novel biomarkers for the early detection of HCC and to improve the sensitivity of biomarkers compared with AFP.     

差异显示法克隆与小麦低温诱导相关的磷脂酰乙醇胺结合蛋白基因

本研究利用差异显示技术检测经低温处理的小麦品种"石新828"及对照材料中的mRNA,获得2条差异片段序列。经Blast比对后,发现其中一条长为293bp的差异片段序列与小麦的一个冷调蛋白基因的mRNA(GenBank:AB097412.1)同源性为99%。该基因编码的蛋白属于磷脂酰乙醇胺结合蛋白家族,命名为wpebp。经荧光定量PCR分析,wpebp基因的表达量随低温处理时间的增长总体呈上升趋势,表明该基因与小麦的抗寒能力相关。     

过表达秋茄C2H2型锌指蛋白基因KcZFP提高烟草耐盐性

基因转录调节是植物对非生物胁迫适应机制的一个重要方面,转录调节因子在胁迫信号转导途径中调节下游基因的表达,在建立植物对胁迫适应性过程中起到重要作用.锌指蛋白是功能多样的转录调节因子蛋白家族,家族成员在植物响应非生物胁迫方面扮演着重要角色.本研究以秋茄C2H2型锌指蛋白编码基因KcZFP为目的基因,在烟草中过表达KcZFP,分析C2H2型锌指蛋白在植物耐盐性中的作用.研究结果显示:转基因株系中,KcZFP表达量显著提高.过表达KcZFP的烟草植株的耐盐性明显提高,在200 mmol/L NaCl处理的条件下,KcZFP过表达烟草中脯氨酸水平远高于野生型植株.对光合作用参数比较分析显示,在KcZFP过表达植株中净光合速率受盐胁迫的影响小于野生型植株,光合系统在一定程度上得到了保护.研究结果说明KcZFP作为转录调节因子参与了植物的渗透调节,对植物的耐盐性具有贡献.     

吩噻嗪类药物潜在抗肿瘤作用机制研究

通过对3种吩噻嗪类药物进行分析,探讨3种吩噻嗪类药物潜在抗肿瘤的作用机制.首先通过预测能够与氯丙嗪、氟奋乃静和三氟拉嗪相互作用的靶蛋白,然后对3种药物的靶蛋白取交集,对交集蛋白进行细胞信号通路富集和相关疾病富集,提取属于肿瘤的富集类,进而通过蛋白相互作用网络调控分析,阐明这些靶蛋白在肿瘤中的作用机制,从而明确吩噻嗪类药物潜在抗肿瘤的作用机制.细胞信号通路富集和相关疾病富集结果均显示,得分最高的类别为肿瘤,在属于肿瘤类别的靶蛋白中,包含有Wnt,MAPK,维甲酸受体等信号通路成员.并且与靶蛋白相关的细胞信号级联传递过程中,MAPK8能够间接作用于靶蛋白CDK2,IGF1R,GSK3B,RARA,FGFR2和MAPK10进而影响肿瘤细胞的分裂与增殖.因此,吩噻嗪类药物可能具有潜在的抗肿瘤作用,其与肿瘤相关的靶蛋白在细胞信号级联转导过程中发挥着关键作用.     

植物激素乙烯作用机制的最新进展

气体植物激素乙烯在植物生长发育及应对胁迫的防御反应中起重要调控作用．通过20多年的研究,利用模式植物拟南芥,勾画出一条自内质网膜受体至细胞核内转录因子的线性乙烯信号转导通路．本文概述了研究乙烯信号转导的方法及乙烯信号转导的基本过程;阐述了最新发现的乙烯信号从内质网膜传递到细胞核的分子机制,即原本定位于内质网膜上的EIN2蛋白其C端被剪切之后进入细胞核,然后通过抑制EBF1／2而稳定转录因子EIN3／EIL1;根据最近多个小组报道EIN3／EIL1直接调控除乙烯响应基因之外的其他生物学过程相关基因,提出了EIN3／EIL1可以作为网络节点整合多条信号通路的新观点;通过分析不同信号通路调控EIN3／EIL1的方式,发现不仅EIN3／EIL1的蛋白稳定性受到调控,而且其转录活性还受到诸如JAZ,DELLA等转录调节因子的调控．本文展望了未来乙烯信号转导通路的研究方向与研究热点．     

豹蛙核酸酶与斑蝥酸钠对肺腺癌细胞增殖的协同抑制作用

豹蛙核酸酶(onconase,Onc)是从美洲北方豹蛙卵母细胞中提取的一种核糖核酸酶,对许多肿瘤细胞都具有杀伤作用。斑蝥素(cantharidin)是存在于芫青科昆虫斑蝥体内的一种天然防御性毒素,斑蝥酸钠(sodium cantharidate,SCA)是斑蝥素半合成衍生物。鉴于Onc与SCA对非小细胞肺癌都具有杀伤作用,采用MTT法测定Onc与SCA单独与联合作用于两株肺腺癌细胞的IC50值,运用联合作用指数(combination index,CI)和等效线分析评价两者联合作用的效果。结果表明,Onc与SCA联合作用时,CI值均小于0.7,等效线分析图显示,代表Onc与SCA联合作用的点均位于加成线下方,Onc与SCA对肺腺癌SPC-A-1、A549细胞株增殖的抑制作用具有协同效应。用流式细胞仪进行的凋亡细胞检测结果也支持上述"Onc/SCA联合使用具有协同抗癌作用"的结论。     

离子转运蛋白调控钝齿棒杆菌离子和pH稳态促进L-精氨酸合成

L-精氨酸是一种半必需氨基酸,广泛应用于食品、制药、饲料等行业。【目的】当前对L-精氨酸生产菌株的研究,极少涉及离子转运领域。在本研究中,发现在发酵时适量添加外源K~+有利于促进钝齿棒杆菌(Corynebacterium crenatum) SYPA5-5合成L-精氨酸。【方法】在C. crenatum SYPA5-5发酵培养基外源添加0.5 g/L和2.5 g/L的K_3PO_4,取对数期发酵样品进行转录组数据分析,挖掘出K~+转运相关的阳离子转运ATP酶CTAP1以及单价阳离子/H~+逆转运蛋白Mrp1A,研究其在C. crenatum SYPA5-5快速合成L-精氨酸阶段,对菌株生长及L-精氨酸合成的影响。【结果】对基因ctap1和mrp1分别进行敲除和过表达,深入研究突变株对L-精氨酸合成的影响。研究发现同时过表达离子转运蛋白CTAP1和Mrp1A更有利于胞内离子、pH稳态和渗透压调节,最终提高L-精氨酸的产量。在补料分批发酵中分别过表达Mrp1A、CTAP1以及同时过表达Mrp1A和CTAP1的菌株L-精氨酸产量分别达到61.4 g/L、63.9 g/L和65.3 g/L,产率分别为0.383 g/g、0.392 g/g和0.395 g/g,比C. crenatum SYPA5-5分别提高了34.9%、38.0%和39.1%。【结论】CTAP1是特异性的K~+转运ATP酶,可以将培养基中的K~+运输到胞内。同时Mrp1A可将胞内K~+和Na~+等单价阳离子运输到胞外,将胞外H~+运输至胞内,中和胞内L-精氨酸所导致的碱性环境,从而维持胞内pH稳定。CTAP1和Mrp1A的研究为解析离子转运机制和L-精氨酸合成之间的联系奠定了基础。     

染料木素对MRSA外排蛋白表达的影响

[目的] 研究染料木素对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）外排蛋白的影响。[方法] 通过联合药敏实验检测染料木素影响MRSA对环丙沙星的敏感性;利用等重同位素多标签相对定量蛋白质组学（iTRAQ）技术,检测染料木素作用MRSA41577后菌体蛋白表达量的变化;通过生物信息学方法对差异显著的蛋白进行系统分析;通过qPCR和尼罗红外排实验,探讨耐药相关的蛋白介导细菌耐药的作用机制。[结果] 联合药敏实验结果显示,染料木素能增强MRSA对环丙沙星的敏感性;通过iTRAQ技术检测到差异显著蛋白共有129个,包括60个表达上调的蛋白和69个表达下调的蛋白;生物信息学分析结果显示,与细菌耐药相关的蛋白约有14个,其中,通过主动外排系统介导细菌耐药的蛋白主要有PstB、PstS等;qPCR结果显示,与对照组相比,PstB、PstS的基因表达量分别下降了51.6%和78.6%;尼罗红外排实验结果显示,染料木素与尼罗红之间存在竞争关系,为MRSA41577的竞争性抑制剂。[结论] 染料木素可通过降低MRSA41577外排基因pstB和pstS的mRNA表达量,进而影响PstB、PstS外排蛋白的表达来逆转细菌耐药;此外,染料木素还是MRSA41577的竞争性外排抑制剂,可通过与底物竞争外排的方式,使抗菌药物留在菌体内发挥抗菌作用。