厚壳贻贝鸟氨酸-尿素循环中的关键代谢物及基因分析

鸟氨酸-尿素循环(OUC)是生物新陈代谢过程中的重要循环过程,但在贝类中尚缺乏相关研究。为此,以厚壳贻贝为研究对象,分别采用氨基酸分析仪和荧光定量PCR研究了其外套膜和后闭壳肌组织中的鸟氨酸-尿素循环途径的主要代谢物和关键基因的含量及其表达量;进一步测试了在精氨酸注射条件下,各主要代谢物和关键基因的含量及表达量变化,以及¹³C标记尿素注射贻贝后,其贝壳中δ¹³C比值(¹³C/¹²C)变化。结果表明,厚壳贻贝外套膜和后闭壳肌均含有较高浓度的尿素;精氨酸注射导致其两种组织中尿素浓度显著上升(P<0.01),以及瓜氨酸浓度显著下降(P<0.01),但鸟氨酸浓度维持相对稳定的水平。精氨酸注射显著上调了两种组织中的脲酶基因的表达量(P<0.01),但其他基因表达量的变化在两种组织中存在差异,显示出鸟氨酸-尿素循环途径在其两种组织中具有复杂而不同的调控过程。¹³C标记尿素注射贻贝显著上调了贝壳中δ¹³C的比值(P <0.01),表明尿素分子可能参与了贻贝贝壳的生物矿化过程。上述研究为深入了解贻贝鸟氨酸-尿素途径与生物矿化之间的关联,以及探讨贻贝对海水酸化耐受性的内在分子机制奠定了基础。     

胍丁胺对大鼠海马 CA1区神经元放电的影响

应用细胞外记录单位放电技术,在大鼠海马脑片上观察了胍丁胺(agmatine,Agm)对CAl区神经元放电的影响。实验结果如下：(1)在47个海马脑片放电单位上灌流Agm(0．1—1．0μmol／L)2min,有38个单位(80．9％)自发放电频率明显降低,且呈剂量依赖性,9个单位(19．1％)无明显的反应;(2)预先用0．2mmol／L的L-谷氨酸(L-glutamate,L-Glu)灌流12个海马脑片放电单位,有9个单位(75％)放电频率明显增加,表现为癫痫样放电,在此基础上灌流Agm(1．0μmol／L)2min,其癫痫样放电被抑制;(3)在7个海马脑片放电单位上给予L型钙通道激动剂Bay K8644(0．1μmoL／L)时,有6个单位(85．7％)放电频率明显增加,另外1个单位(14．3％)无明显变化,再给予Agm(1．0μmol／L)2min,其放电频率被明显抑制;(4)13个CAl放电单位,灌流50μmoL／L一氧化氮合酶(NOS)抑制剂N^G-nitro-L-arginine methyl ester。(L-NAME)5min后其放电频率明显增加,在此基础上再给予Agm(1．0μmol／L)2min,有11个单位(84．6％)的放电频率被抑制,有2个单位(15．4％)的变化不明显。上述结果提示：胍丁胺能抑制海马CAl区神经元自发放电以及由谷氨酸、BayK8644和L-NAME诱发的放电,这一抑制效应可能与胍丁胺阻断CAl区锥体细胞上的NMDA受体,并减少钙离子内流有关。     

用毛细管电泳-激光诱发荧光技术检测清醒吗啡戒断大鼠导水管周围灰质微透析液中谷氨酸和精氨酸的含量

清醒动物脑微透析技术能够用于动态观察某一特定核团中生物活性物质变化及其与行为的关系,结合高效毛细管电泳-激光诱发荧光对衍生后的透析样品进行检测,使这一技术更趋完善。本实验用荧光素异硫氰酸酯(FITC)与痕量氨基酸样品进行衍生,通过适当增加衍生温度,能明显缩短衍生时间,衍生效果与传统的室温下衍生16h无明显差别;进一步确定30℃水浴反应5h是较理想的FITC与痕量氨基酸的衍生条件。在此优化衍生条件下,成功检测了清醒吗啡戒断大鼠脑导水管周围灰质(periaqueductal gray matter,PAG)微透析液中谷氨酸(glutamate,Glu)和精氨酸(arginine,Arg)含量变化。结果表明,非吗啡依赖和吗啡依赖大鼠脑PAG中L-精氨酸(L-arginine,L-Arg)和L-谷氨酸(L-glutamate,L-Glu)含量无明显差别,纳洛酮催促戒断后的第一个10min内PAG中的L-Arg和L-Glu含量显著增加,分别比戒断前增加了63％和105％,10min后含量逐渐下降,这种变化趋势与同时观察的吗啡戒断评分变化相一致。     

肾动脉内注射L-精氨酸抑制肾神经传入纤维的自发活动

研究旨在应用记录肾传人神经多单位和单位放电的方法,观察肾动脉内注射L—精氨酸对麻醉家兔肾神经传人纤维自发放电活动的影响。结果表明：(1）肾动脉内注射L—精氨酸(0．05、0．24和0．48mmol/kg)可呈剂量依赖性地抑制肾传人纤维的活动,而动脉血压不变;(2)静脉内预先注射一氧化氮合酶抑制剂L—NAME(0．11mmol/kg),可完全阻断L—精氨酸对肾传人纤维的抑制;(3)肾动脉注射一氧化氮(N0)供体SIN—1(3．75μmol/kg)也可抑制肾传入神经的活动。以上结果提示：肾动脉内应用N0前体L—精氨酸和N0供体SIN—1均可抑制肾传入纤维的自发活动。     

NO介质在大鼠红藻氨酸诱导癫痫发作中的作用

目的：进一步探讨脑内一氧化氮(NO)介质(NO或NO衍生物)在复杂部分性及全身强直阵挛性癫痫发作中的作用。方法：采用红藻氨酸(KA)诱导大鼠癫痫发作,以NO合酶抑制剂L-硝基精氨酸(L-NNA)或NO前体L-精氨酸(L-Arg)予以预处理,观察其癫痫发作行为及海马结构内NO含量(NO2^-/NO3^-)的变化。结果：给予大鼠惊厥剂量KA(10mg/kg),15min时出现湿狗样抖动(WDS),1～3h出现全身痉挛;经L-NNA(50mg/kg)或L-Arg(40mg/kg)预处理的大鼠,注射相同剂量的KA后,其癫痫行为发生明显变化,L-NNA预处理的大鼠癫痫发作行为明显加重,表现为全身痉挛的潜伏期缩短、时间延长、死亡率提高;L-Arg预处理的大鼠癫痫发作行为减弱,WDS和全身痉挛的潜伏期均延长,发作程度减轻、时间缩短,观察时间内无一例死亡。KA给药后30min海马结构内的NO2^-/NO3^-含量迅速增多,7d时仍持续增高;与NS预处理组相比,经L-Arg预处理的动物,KA给药后3h及3d,其NO2^-/NO3^-浓度升高明显。结论：兴奋诱导性癫痫发作过程中内源性NO介质的变化可能具有重要的抗发作作用。     

延髓腹外侧头端区注射肾上腺髓质素对大鼠血压、心率和肾交感神经活动的影响

本研究在 3 4只麻醉Sprague Dawley大鼠观察了延髓腹外侧头端区内微量注射肾上腺髓质素 ( 10μmol/L ,2 0 0nl)对平均动脉压 (MAP)、心率 (HR)和肾交感神经放电 (RSNA)的影响。实验结果如下 :( 1)延髓腹外侧头端区内微量注射肾上腺髓质素可引起MAP、HR、和RSNA明显增加 ,分别由 99 0 9± 3 3 2mmHg ,3 70 78± 7 84bpm和 10 0± 0 %增至 113 5 7± 3 64mmHg (P <0 0 0 1) ,3 83 2 8± 7 3 8bpm (P <0 0 0 1)和 12 3 72±2 74% (P <0 0 0 1) ;( 2 )降钙素基因相关肽受体阻断剂CGRP8 3 7( 10 0 μmol/L ,2 0 0nl)不能阻断肾上腺髓质素的上述效应 ;( 3 )静脉注射NO前体L 精氨酸 ( 10 0mg/kg ,0 2ml)可消除肾上腺髓质素的上述效应。以上结果提示 ,肾上腺髓质素作用于延髓腹外侧头端区可产生显著的心血管作用 ,此作用不是由降钙素基因相关肽受体介导 ,但可被NO所阻断     

精胺和甲基乙二醛-双(脒基腙)及D-精氨酸对水分胁迫下小麦幼苗内源多胺含量的影响

土壤自然干旱条件下叶面喷施精胺（Spm）、D-精氨酸（D-Arg）、甲基乙二醛-双（脒基腙）（MGBG）不改变小麦幼苗内源多胺含量变化趋势,只是不同程度地影响内源多腹水平。SPm处理提高内源腐胺（Put）和亚精胶（Spd）水平;D-Arg处理的内源Put和Spd水平也略有提高;MGBG提高内源Put水平,且MGBG作用前期降低Spd水平,后期则导致Spd水平增高。     

L-精氨酸和/或维生素E对高脂膳家兔脂质过氧化损伤的保护作用

目的：通过脂质过氧化物（LPO）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH－PX）、超氧化物歧化酶（SOD）以及一氧化氮合酶（NOS）M定探讨L－精氨酸（L－Arg）（35kg／kg）和／或维生素E（74mg／kg）对高脂膳诱发的新西兰纯种白兔实验性动脉粥样硬化形成的多脏器各生化指标（包括LPO、GSH－PX、SOD及NOS活性）的影响。方法：成年新西兰家兔随机分为正常对照组：（基础饲料加普通饮水）高脂对照组：（高脂饲料加普通饮水）L－Ars组：（高脂饲料加含有L－Ars35kg／kg饮水）L－Arg＋VE组（高脂饲料加含有L－Arg35kg／kg再加VE74mg／kg饮水）VE组（高脂饲料加含有VE74mg／kg饮水）观察12周。结果：L－精氨酸和／或维生素E能有效地抑制脂质过氧化损伤增强SOD、NOS和GSH－PX活性,提高机体抗氧化能力及减轻动脉粥样硬化形成的作用。结论：这些变化可能在动脉粥样硬化的发生发展中起重要作用。     

arg-13可能参与鸟氨酸在粗糙脉孢霉线粒体的过膜转运(英文)

arg-13为精氨酸代谢途径里的一个渗露型突变。经研究发展了该突变的严格选择方法。该法省略了基本培养基的氮源而加上相似浓度的鸟氨酸与赖氨酸。此法在严紧山梨糖/葡萄糖条件下能强烈抑制arg-13突变株生长,但在斑点试验条件下允许arg-13突变株生长。由于鸟氨酸是通过线粒体合成和由细胞质至线粒体的过膜转运而积累,我们构建了arg-4,arg-13双突变株,其中arg-4阻断了线粒体鸟氨酸合成。在斑点试验条件下,arg-4,arg-13双突变株能利用鸟氨酸作为唯一氮源与精氨酸合成前体,但受赖氨酸与刀豆氨酸强烈抑制。具正常鸟氨酸转运功能的arg-4单突变株在鸟氨酸基本培养基的生长只受微弱的赖氨酸抑制。已有报道arg-13为嘧啶合成代谢途径里pyr-3(CPSACT~ )突变的部分抑制基因,序列分析表明arg-13编码一线粒体转运酶。本文数据提示arg-13在线粒体鸟氨酸过膜转运过程中起主要作用。arg-13突变株仍携带一定的线粒体鸟氨酸转运功能并受碱性氨基酸赖氨酸、刀豆氨酸抑制,可能为另一线粒体碱性氨基酸转运酶介导。     

proC及putP基因的敲除对钝齿棒杆菌产L-精氨酸生理代谢的影响

为了选育精氨酸高产菌株,基于谷氨酸棒杆菌的基因组尺度代谢网络模型的指导,以钝齿棒杆菌(Corynebacterium crenatum)MT-M4为出发菌株,通过基因敲除技术构建了pro C和put P敲除菌株。摇瓶发酵结果表明,pro C敲除菌株精氨酸产量达到9.94g/L,较出发菌株提高了15.90%,葡萄糖转化率提高了26.02%。由于其生长受到明显抑制,因此在发酵液中外源添加24mmol/L的脯氨酸,结果发现其精氨酸产量达到12.22g/L,且菌株恢复生长。put P敲除菌株精氨酸产量达到12.23g/L,较出发菌株提高了42.70%,葡萄糖转化率提高了49.31%。以上结果显示,put P的敲除比pro C的敲除更有利于精氨酸的合成,put P的敲除对菌株的生理代谢基本无影响且无需外添加脯氨酸。