苹果柠檬酸合酶3基因家族成员鉴定及表达分析

柠檬酸合酶(citrate synthase 3, CS3)是细胞代谢途径中的关键酶之一,其活性调节着生物体的物质和能量代谢过程。本研究旨在从苹果全基因组中鉴定CS3基因家族成员,并进行生物信息学和表达模式分析,为研究苹果CS3基因的潜在功能提供理论基础。利用BLASTp基于GDR数据库鉴定苹果CS3家族成员,通过Pfam、SMART、MEGA5.0、clustalx.exe、ExPASy Proteomics Server、MEGAX、SOPMA、MEME和WoLF PSORT等软件分析CS3蛋白序列基本信息、亚细胞定位情况、结构域组成、系统进化关系以及染色体定位情况。利用酸含量的测定和实时荧光定量PCR (real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction, qRT-PCR)技术检测苹果6个CS3的组织表达和诱导表达特性。苹果CS3基因家族包含6个成员,这些CS3蛋白包括473−608个不等的氨基酸残基,等电点分布在7.21−8.82。亚细胞定位结果显示CS3蛋白分别定位在线粒体和叶绿体。系统进化分析可将其分为3类,各亚家族基因数量分别为2个。染色体定位结果显示,CS3基因分布在苹果不同的染色体上。蛋白二级结构以a-螺旋为主,其次是无规则卷曲,b-转角所占比例最小。筛选的6个家族成员在不同苹果组织中均有表达,整体表达趋势从高到低依次为MdCS3.4相对表达含量最高,MdCS3.6次之,其他家族成员相对表达量依次为MdCS3.3>MdCS3.2>MdCS3.1>MdCS3.5。qRT-PCR结果显示,MdCS3.1和MdCS3.3基因在酸含量较低的‘成纪1号’果肉中相对表达量最高,酸含量较高的‘艾斯达’果肉中MdCS3.2和MdCS3.3基因相对表达量最高。因此,本研究对不同苹果品种中CS3基因相对表达量进行了检测,并分析了其在苹果果实酸合成过程中的作用。结果表明,CS3基因在不同苹果品种中的相对表达量存在差异,为后续研究苹果品质形成机制提供了参考。     

全球单克隆抗体药物研发现状及发展趋势

单克隆抗体药物以其独特的作用机制及高效性,在恶性肿瘤和自身免疫疾病的治疗中发挥了不可估量的重要作用,成为全球的研发热点。基于科睿唯安旗下的Cortellis数据库,采用定量分析和专家智慧相结合的方法,从总体研发和商业化现状、主要国家/地区、技术和种类、靶点及作用机制、市场份额、产品交易多个维度展现出全球单克隆抗体药物的研发和商业化全景。分析结果显示:全球已上市的单克隆抗体药物有133个,其中已上市的人源化单克隆抗体药物占已上市的单克隆抗体药物总数的37. 6%。作用靶点主要集中在HER、TNF、CD20、PD-1/L1、VEGF以及CD3,其中作为HER2酪氨酸激酶受体抑制剂的药物数量最多。美国在单克隆抗体药物研发和商业化方面遥遥领先,中国在研和上市的单抗隆抗体药物总数排名第二,但中国上市的单抗隆抗体药物数量仅8个。2017年销售额高于10亿美元的单克隆抗体药物有22个。全球单克隆抗体药物的交易数量共有1 408次,药物开发与商业化许可是最主要的交易方式。未来,单克隆抗体药物的发展趋势将朝着新靶点、新适应症和新用药方案的方向发展,将会产生更多"重磅炸弹药物"。     

研究miR-219下调TGFBR2影响ENDMT途径抑制急性心肌梗死

目的: 主要是miR-219通过对TGFBR2调控机制,介导ENDMT途径缓解急性心肌梗死的发展。方法: qRT-PCR检测AMI患者及AMI小鼠血清中miR-219的表达量;过microRNA靶基因数据库TargetScan进行筛选预测;萤光素酶报告基因法及qRT-PCR分析TGFBR2与miR-219的调控机制;通过心脏超声心动图检测AMI小鼠心肌注射miR-219慢病毒4周后的血分数(LVEF);采用qRT-PCR检测心肌注射miR-219慢病毒的AMI小鼠中Nppa 的mRNA的表达量;通过Masson’s trichrome染色法检测小鼠4周后左心室纤维化变化;使用α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)对小鼠左室切片进行免疫组化分析;通过Western blot检测P-smad2、P-smad3及TGFBR2缺氧诱导蛋白磷酸化的表达水平。结果: miR-219对AMI有调控作用;miR-219可抑制TGFBR2的mRNA表达,而miR-219 inhibitor可以抑制这种下调效果,miR-219对TGFBR2具有抑制调控性;miR-219可抑制急性心肌梗死的进程,促进梗死心肌功能的恢复;miR-219能促进AMI小鼠心肌组织血管的新生和成熟,最终心脏收缩能力上升,心功能恢复;miR-219能抑制TGFBR2抑制EndMT途径,导致缓解AMI的病理进程。结论: miR-219能通过抑制TGFBR2影响EndMT途径,心肌纤维化减少,促进血管的新生和成熟,心功能恢复,抑制AMI的病理发展。     

沙冬青AmNAC3转录因子基因在抗旱性和抗寒性中的功能鉴定

为了研究强抗逆植物沙冬青Am NAC3转录因子基因在抗旱性和抗寒性中的功能,首先利用半定量RT-PCR方法对该基因进行了表达分析。结果表明,在室内培养的沙冬青幼苗中,Am NAC3有一定量的基础表达,在干旱胁迫下其转录水平明显上调,而在低温胁迫下其表达上调较弱。然后利用5'RACE技术获得该基因的5'端序列及全长cDNA序列,并利用RT-PCR方法克隆到其全长编码区(846bp)。将编码区片段构建到植物表达载体上,利用农杆菌介导法获得转基因拟南芥。进一步分析表明,转基因拟南芥对于干旱和低温胁迫的抗性表型与野生型无明显差异,但其离体叶片的失水率和气孔开度均大于野生型。此外,转基因幼苗中气孔开闭相关基因ABI1和ABI2的表达量降低。这些结果表明,Am NAC3可能主要在响应干旱胁迫和调节气孔开闭及叶片保水性中发挥功能,而在抵抗低温胁迫中无明显作用。     

玉米SAUR基因家族的鉴定与生物信息学分析

为研究玉米早期应答生长素基因SAUR(Small auxin-up RNA)家族,本研究采用全基因组信息鉴定出91个玉米SAUR基因,命名为ZmSAUR。SAUR家族成员基因结构、氨基酸特点、染色体定位及基因进化分析表明,SAUR基因家族在染色体上呈现不均匀分布,其中2号染色体上数量最多为22个,基因的扩增模式为分散复制与片段复制。SAUR基因家族具有相对保守的结构,即包含1个保守的Rna DNA结构,SAUR蛋白的3D结构含有3个α螺旋和3个β折叠。根据多物种SAUR蛋白进化树分析将其分为9个分支,并分析发现玉米与物种相近的谷子聚在一起。这些信息为玉米SAUR基因家族功能分析奠定了一定的工作基础。     

紫花苜蓿F-box蛋白基因MsFTL的克隆及功能分析

FTL(F-box Triple LRR protein)是F-box蛋白家族的成员,具有F-box保守结构域,在植物抵御逆境胁迫过程中起重要作用。本研究参考低温胁迫下紫花苜蓿转录组数据设计引物,通过RT-PCR克隆获得紫花苜蓿MsFTL基因,该基因的全长1422 bp,编码473个氨基酸。该蛋白含有1个F-box结构域及3个LRR重复。系统进化分析表明,MsFTL与蒺藜苜蓿XP_003626345.1 F-box/FBD/LRR-repeat protein亲缘关系最近。两者蛋白序列比对发现共有11个差异位点。在低温、盐、干旱以及外源ABA处理下,MsFTL基因受到诱导,表达量上调。构建植物过表达载体pCBM-MsFTL,通过农杆菌介导法转化烟草。对经过抗性筛选、PCR和Real-time PCR验证的转基因植株进行低温抗性鉴定。在-4℃低温胁迫下,野生型烟草叶片出现了明显的萎蔫失水现象,而转基因烟草萎蔫程度相对较轻。生理检测结果表明,4℃处理24 h之后,转基因烟草的可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、SOD活性,CAT活性高于野生型,MDA含量低于野生型。本研究表明,MsFTL基因在提高植物对低温胁迫的抗性方面具有重要的作用。     

抗真菌感染新药研究进展

随着免疫功能缺陷人群的增多,侵袭性真菌感染（invasive fungal infections,IFIs）的发病率和死亡率逐年上升,严重威胁人类健康。目前临床常用抗侵袭性真菌感染药物有三唑类（氟康唑）、多烯类（两性霉素B）、棘白菌素类（卡泊芬净）等,然而这些药物并不能满足临床需要,侵袭性真菌感染的死亡率仍居高不下。因此,本文着重于目前处于临床研究阶段的抗真菌感染新药,根据作用靶点不同依次介绍：作用于细胞壁的新型葡聚糖合成酶抑制剂CD101和SCY-078、几丁质合成酶抑制剂尼可霉素Z、GPI锚定蛋白抑制剂APX001;作用于细胞膜的CYP51抑制剂VT-1161和VT-1129、破坏细胞膜通透性药物CAmB;影响细胞代谢的嘧啶合成抑制剂F901318,以及生物制剂包括细胞表面凝集素样序列3蛋白疫苗（NDV-3）和抗真菌感染抗体Mycograb。本文主要综述了上述新药的研究进展,包括作用机制、体内外活性、临床研究结果等,为相关药物的研发与未来的临床应用提供参考。     

嗜热革节孢多糖单加氧酶氧化方式

多糖单加氧酶(polysaccharidemonooxygenase,PMO)是一种铜离子依赖的氧化酶,属于辅助活性酶类第九家族(auxiliary activity 9,AA9),在存在电子供体维生素C(vitamin C,Vc)的情况下,可以氧化裂解纤维素的多糖链,显著提高纤维素的酶解效率。本文克隆了嗜热革节孢Scytalidium thermophilumAA9家族的一个编码基因pmo7651,并在毕赤酵母GS115进行诱导表达,通过His标签获得了重组蛋白PMO7651-His。以磷酸膨胀纤维素(PASC)为底物进行酶促反应,薄层层析法(TLC)结果显示PMO7651酶解产物主要为纤维二糖至纤维五糖;飞行时间质谱法(MALDI-TOF-MS)和溴氧化法确定PMO7651具有C1、C4、C6位的氧化活性;底物结合平面的3个芳香族氨基酸位点突变对酶的活性具有不同程度的影响;在PMO7651帮助下,纤维素酶的降解效率均具有不同程度的提高。     

黄淮海地区玉蜀黍黑粉菌群体遗传结构分析

利用17个多态性ISSR引物对2017年在我国黄淮海地区采集的41株玉蜀黍黑粉菌Ustilago maydis样本进行了种群遗传结构分析。基于UPGMA法和贝叶斯模型对玉蜀黍黑粉菌群体遗传结构分析显示,采集的样本可以分为两大群,且种群的划分表现出了与来源地理纬度的一致性。因此按照各样本所属地理纬度将样本分为北纬33°-34°、北纬35°-36°、北纬37°-38° 3大种群。结果表明,分离自北纬33°-34°地区的玉蜀黍黑粉菌遗传多样性最丰富,Nei’s基因多样性（H）为0.2216,Shannon指数（I）为0.3300。分子方差分析（AMOVA）显示,变异中来自种群内部的变异为86%,种群间变异14%（φpt=0.141）。