科教融合栏目征稿启事

科教融合是当前我国高等教育发展的趋势,较多的高校和研究机构已经在科教融合的模式和教学实践方面进行了探索。提倡高水平科学家参与教学活动,教学方法和教学内容的创新,是科教融合推进中的重要内容之一。为此,我刊开辟了"科教融合"栏目,该栏目将主要刊登以下各类论文:生命科学教学中新课程的开设与探索;包含生命科学新思想或前沿知识的优秀教学案例;生命科学教学方法的探索希望通过科教融合栏目的开辟和建设,积极探索高水平科学家参与教学活动的途径和方法,为从事生命科学教学工作的教师提供交流的园地。     

PLA2R-IgG间接荧光定量免疫层析分析的构建与应用

目的 血清抗磷脂酶A2受体抗体IgG（PLA2R-IgG）水平是诊断和治疗特发性膜性肾病（IMN）的重要依据,而目前国内外常规检测手段主要是酶免法。为提升检测的便捷性,同时满足灵敏、宽量程分析需求,本研究构建了一种新的PLA2R-IgG检测技术。方法 采用包裹铕元素的微球示踪,对反应步骤进行选择,对微球制备液的pH、微球-抗体反应比例和反应时间优化,本文基于间接法构建了PLA2R-IgG的荧光定量免疫层析检测方法,并进行了初步临床评价。结果 本方法的灵敏度达0.7 RU/ml,标准曲线方程为y=0.771x-1.437,相关系数0.995,线性测量范围为0.7~1 500 RU/ml,回收率为86.27%~98.98%,平均批内变异系数为8.13%,交叉反应率均小于0.1%,试剂37℃储存10 d稳定。本方法与市售酶免试剂盒相关性为0.953,阴阳性判断一致,对IMN的检出率为76.9%。结论 采用两步法反应的PLA2R-IgG间接荧光定量免疫层析分析,快速、灵敏、准确,具有临床实用性。     

乙型肝炎病毒X蛋白上调环加氧酶2表达促进肝癌细胞增殖的实验研究

乙肝病毒X蛋白（Hepatitis B virus X protein,HBx）高表达与乙肝相关肝癌的发病密切相关,但HBx发挥促癌作用的机制并不清楚。环加氧酶2（Cyclooxygenase,COX2）具有促进肝癌细胞增殖的功能,乙肝相关肝癌中COX2的表达增加且与HBx呈正相关,提示上调COX2可能是HBx促进肝癌细胞增殖的分子机制。为了阐明HBx是否通过上调COX2促进肝癌细胞增殖,本实验培养了肝癌HepG2细胞并分为对照组、转染pcDNA3.1-HBx质粒的HBx组、转染NC siRNA的si-NC组、转染NC siRNA及pcDNA3.1-HBx质粒的si-NC+HBx组、转染COX2 siRNA及pcDNA3.1-HBx质粒的si-COX2+HBx组。检测细胞增殖活力OD_490nm的水平,COX2、B淋巴细胞瘤2基因（BCL2）、生存素（Survivin）的表达量,前列腺素E2（英文名,PGE2）的含量。实验结果显示,HBx组的OD_490nm水平,细胞中COX2、BCL2、Survivin的表达量,培养基中PGE2的含量均高于对照...     

响应面法优化苦荞麸皮粉蛋白质提取工艺

目的：分析苦荞麸皮粉中蛋白含量及其蛋白组成。方法：采用碱法提取-等电点沉淀分离蛋白。在单因素试验基础上,选取料液比（w/v）、pH、时间等3个影响因素,采用响应面法 （Box-Behnken 中心组合）优化苦荞麸皮粉蛋白提取工艺。结果：料液比、pH、时间对麸皮蛋白提率有显著影响,影响顺序为料液比> pH>时间。响应面优化得到最佳提取条件为pH 10.5、料液比1∶35、时间3 h 40 min,此条件下苦荞麸皮蛋白提取率为（97.31±4.64）%。结论：本研究为有效开发利用苦荞麸皮粉的蛋白提供科学依据。     

拟南芥微丝加帽蛋白β亚基参与壳梭孢素诱导的气孔开放过程

气孔是植物响应外源信号,与环境进行水分和气体交换的门户。由外源信号引起的保卫细胞微丝骨架动态变化在气孔运动中发挥重要作用,但是具体的精确调节机制仍不清楚。微丝结合蛋白家族(ABPs) 是微丝动态组装最直接的调控者,它们的作用不容忽视。本文运用反向遗传学,以微丝结合蛋白—加帽蛋白 (CP) β-亚基 (CPB) 突变体cpb-3为实验材料,探究其在壳梭孢素 (FC)诱导气孔开放中的作用。结果发现:离体叶片干燥3 h,cpb-3突变体的叶片失水率为63.45%,明显高于野生型的48.99%。气孔开度测量及激光共聚焦显微镜观察发现,cpb-3突变体的气孔开放程度以及微丝动态重排对FC分子更敏感。气孔开度相比野生型增大了20% (P<0.05),含辐射状微丝排布的保卫细胞数量比例增幅达到58.3%,比对照组高出18.5%。此外,非损伤微测技术记录保卫细胞Ca²⁺、K⁺等跨膜运输动态,FC处理下,cpb-3突变体保卫细胞中Ca²⁺外流速度升至212.86 pmol cm^-2s^-1,野生型仅为68.76 pmol cm^-2s^-1,明显快于野生型。且K⁺内流也有相同表现。综上表明,微丝加帽蛋白CP的β亚基CPB可能通过调节保卫细胞微丝骨架动态重排以及离子流动,在FC诱导的气孔运动中发挥重要的作用。     

神经前体细胞表达发育性下调蛋白4在消化系统肿瘤发生中的作用

神经前体细胞表达发育性下调蛋白4(neural precursor cell expressed,developmentally down-regulated protein 4,NEDD4-1,部分文章也称NEDD4)是近年来才备受关注的肿瘤相关基因,属于E3 HECT(homologous to E6 associated protein C terminus,E6蛋白c端同源基因)泛素连接酶NEDD4样家族成员。泛素连接酶,能够参与多种蛋白质的泛素化、溶酶体及蛋白酶体的降解、胞核-胞质转位等,间接影响不同恶性肿瘤的多种信号通路。随着大量NEDD4-1与肿瘤相关实验的不断深入,目前已发现其可通过调控细胞周期、癌细胞侵袭转移、拮抗耐药性等许多途径影响肿瘤的生物学行为。在消化系统肿瘤中,NEDD4-1主要通过PTEN/PI3K/AKT、TGF-β、Hippo、LDLRAD4等多条通路促进肝细胞癌的增殖、侵袭和迁移能力;在胰腺癌中发现,NEDD4-1在PI3K/AKT信号通路中发挥癌基因作用,但在与Myc-SIRT2所形成的信号环路中,却发挥抑癌基因的作用;在胃癌和结直肠癌中,NEDD4-1所参与的信号通路与其他消化系统肿瘤均不相同,NEDD4-1能独立于PTEN/PI3K/AKT通路而发挥促进胃癌恶化、转移(EGFR信号通路)和抑制结直肠癌肿瘤生长(WNT信号通路)的作用。NEDD4-1已经成为人们治愈肿瘤的热门研究方向。本文通过系统总结NEDD4-1在不同消化系统肿瘤中的功能、信号通路和潜在抑制剂等,进行探讨NEDD4-1与不同信号通路的关系,旨为临床在癌症治疗领域提供重要的参考数据。     

β-拘留蛋白2的活性调控机制

β-拘留蛋白2(β-arrestin2)是arrestins家族的一个成员,广泛表达于全身组织,其不仅可以调节大多数G蛋白偶联受体(G-protein coupled receptors,GPCRs)的脱敏、内化,还能调节多种非GPCRs的内化,或作为支架蛋白质参与MAPK、PI3K/AKT等信号通路。越来越多的研究发现,β-arrestin2在肿瘤、自身免疫性疾病、纤维化疾病、心血管疾病、代谢性疾病等多种疾病进展过程中表达异常,提示其可能在疾病的病理过程中发挥重要的调控作用。β-arrestin2功能的发挥不仅与其在细胞中的表达水平有关,更依赖于对其活性的调控。但对于β-arrestin2的活性如何被调控,以及其活性如何影响其生物学功能的关注较少。近年来,陆续有研究报道了β-arrestin2可发生磷酸化、泛素化、SUMO化、S-亚硝基化等翻译后修饰,探讨了其翻译后修饰的可能位点,并发现翻译后修饰可影响β-arrestin2的细胞定位、调节受体内吞的作用、β-arrestin2与信号分子的相互作用及下游信号通路,对了解β-arrestin2活性调控在细胞中的作用具有重要意义。本文在介绍β-arrestin2的结构特征及其参与的信号转导通路的基础上,对近年来β-arrestin2的翻译后修饰等活性调节机制的研究进展进行综述,以期为以β-arrestin2为可能靶点的药物开发提供参考。     

PstS和PstB调控无机磷酸盐转运和介导细菌耐药的机制

无机磷酸盐(Pi)在菌体遗传、能量代谢及细胞内的信号传导等生物过程中发挥重要的作用。在细菌中,主要由磷酸盐特殊转运系统(Pst)和磷酸盐转运系统(Pit)来完成对Pi的吸收和利用。其中,Pst是在低磷胁迫下转运Pi的关键系统。近年来的研究表明,Pst系统除在调控Pi的代谢和平衡中发挥重要作用外,还介导细菌耐药、产毒和侵袭等。Pst系统是ABC转运蛋白家族的一种,一般由PstS、PstC、PstA、PstB和PhoU5个蛋白组成。其中,PstS和PstB蛋白是该系统中的关键蛋白。本文重点对PstS和PstB调控Pi转运和介导细菌耐药的分子机制进行综述,旨在为深入研究该系统与细菌耐药的关系,以及研发以PstS和PstB为靶点的新药提供参考。     

三种大肠杆菌表达的口蹄疫病毒A型多表位蛋白对猪的免疫原性比较

【目的】研制猪口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus,FMDV)A型多表位蛋白疫苗,为猪FMDV A型的防控提供安全有效的疫苗。【方法】根据前期试验结果及国内外FMDVA型流行病学信息,设计并合成了3种多表位免疫原基因A10、IA10和FA10。在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达,表达蛋白纯化复性后,制苗免疫猪。分别于免疫前和免疫后14和28d采血分离血清,用液相阻断ELISA(LPB-ELISA)方法检测血清IgG抗体滴度。免疫28d后用FMDV强毒攻毒,以评估免疫保护效果。【结果】SDS-PAGE和Western blotting结果证实A10、IA10和FA10三种蛋白均获得表达,分子量分别为35、57和64 kDa,与预测蛋白大小一致,且能被FMDV感染阳性血清所识别。LPB-ELISA结果表明,A10+201免疫组IgG滴度低于灭活疫苗组,但高于其他免疫组。攻毒后A10+201免疫组和灭活疫苗免疫组全部猪(5/5)获得保护,IA10+201和FA10+201免疫组80%(4/5)猪保护,A10和FA10免疫组只有20%(1/5)猪保护,而PBS+201组所有猪均未保护。【结论】A10+201免疫保护效果较好,可作为候选疫苗进行进一步评价。     

假单胞菌Pseudomonas fluorescens Pf0-1中转录调控因子SpfB负调控DNA磷硫酰化修饰

[目的]DNA磷硫酰化修饰是DNA骨架上非桥接的氧原子以序列选择性和R-构型被硫取代的一种新型DNA修饰。目前,磷硫酰化修饰在多种细菌、古生菌以及人类致病菌中多有发现,但其分子调控机制尚不清楚。为了全面解析磷硫酰化修饰的调控机制,本文选择荧光假单胞菌Pf0-1为研究对象,开展了其DNA磷硫酰化修饰的调控机制研究。[方法]首先,构建了spfB基因缺失和回补菌株,使用碘能特异性断裂磷硫酰化修饰DNA的方法,研究了该基因缺失对修饰表型的影响。利用cDNA在相邻同方向的基因间隔区进行PCR,确定了磷硫酰化修饰基因簇spfBCDE内的共转录单元。通过荧光定量RT-PCR,分析了spfB基因缺失突变株中磷硫酰化修饰基因的转录量。利用异源表达并纯化得到的重组蛋白SpfB进行了体外功能研究。通过EMSA实验,验证了SpfB蛋白具有与spfB启动子序列结合活性。通过DNase I footprinting实验,精确定位了SpfB蛋白与DNA结合序列。[结果]spfB基因的缺失加剧了磷硫酰化修饰DNA断裂所致电泳条带弥散的表型,spfB基因的回补能够恢复该表型,证明spfB基因负调控磷硫酰化修饰。鉴定了spf基因簇中只含有1个共转录单元,且该共转录单元在△spfB突变株中转录水平明显上升。通过EMSA和DNase I footprint实验,检测了SpfB蛋白与磷硫酰化修饰基因spfBCDE的启动子区域5''-TGTTTGT-3''相结合。[结论]SpfB作为转录调控因子负调控磷硫酰化修饰基因spfBCDE的表达,为解析磷硫酰化修饰的调控机制和全面理解基因组上的部分修饰特征奠定了基础。