长链脂酰辅酶A合成酶家族与恶性肿瘤

脂肪酸代谢紊乱容易导致癌症的发生。长链脂酰辅酶A合成酶家族(long chain acyl-coenzyme A synthetase family,ACSLs)负责激活长链脂肪酸,在脂肪酸代谢中发挥重要作用。但在癌细胞中,其调控作用经常被解除,细胞内脂肪酸的分布、种类和数量发生改变,进而导致癌症和其他代谢性疾病的发生。ACSLs 在哺乳动物中包括5种亚型,分别为ACSL1、3、4、5和6。ACSL1在甘油三脂的合成和分配中发挥重要作用;ACSL3有助于脂滴的形成,脂滴对维持脂质稳态具有重要作用;ACSL4的表达与类固醇激素相关,在铁死亡途径中发挥重要作用;ACSL5可以催化外源性脂肪酸的代谢,但不能催化从头合成脂肪酸的代谢;ACSL6在脑内的脂肪酸代谢及生殖器官中精子发生和卵巢功能维持等方面发挥重要作用。ACSLs的调控因子包括转录因子、共激活因子、激素受体、蛋白激酶和小的非编码RNA等。它们通过介导脂肪酸代谢,广泛参与线粒体介导的能量代谢,内质网应激和肿瘤炎性微环境等。此外,ACSLs还作为独立预后因素,成为各种癌症临床诊断和治疗的生物标志物和治疗靶点。近年来,越来越多的研究表明,ACSL家族在癌症的发生发展进程中发挥重要作用。本文从ACSL基因家族,ACSLs与恶性肿瘤及基于ACSLs脂代谢的肿瘤治疗方面进行阐述,为后续ACSL基因家族的研究及肿瘤的靶向治疗提供理论依据和候选分子靶标。     

基于生物信息学分析KCNQ1OT1在胃癌中的作用

长非编码RNA KCNQ1OT1在多种肿瘤中高表达,但是在胃癌中的研究较少并且研究结果不一致,其在胃癌中具体的作用机制也缺乏相关研究。通过癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas, TCGA)公共数据库分析发现:KCNQ1OT1在胃癌中普遍高表达,且高表达KCNQ1OT1的胃癌病人预后不良,它与胃癌多种临床因素密切相关,尤其是与TP53的突变有明显的相关性,而且其表达与免疫细胞浸润明显相关;KCNQ1OT1在胃癌肿瘤细胞系中普遍高表达,敲低后可抑制胃癌肿瘤细胞的增殖能力,共表达网络分析发现,其表达与肿瘤代谢有密切的相关性;谷氨酰胺酶1(glutaminase 1, GLS1)在胃癌中普遍高表达,与预后不良密切相关,KCNQ1OT1与GLS1的表达具有明显的相关性,敲低KCNQ1OT1的表达可抑制GLS1 mRNA的表达,而过表达GLS1可以部分逆转敲低KCNQ1OT1造成的胃癌细胞增殖能力的下降,因此推测KCNQ1OT1可能通过GLS1调控胃癌肿瘤细胞的生长。本研究通过大数据及实验验证了KCNQ1OT1在胃癌中的表达及功能,提示KCNQ1OT1有可能通过调控谷氨酰胺代谢来促进了胃癌的发生发展,这为分子靶向治疗胃癌的临床研究提供了新的靶点和思路。     

蜕皮激素和有效霉素对粘虫几丁质合成酶B基因表达的影响

【目的】克隆粘虫Mythimnaseparata几丁质合成酶B基因的全长cDNA序列,研究该基因的时空表达特性,分析蜕皮激素(20-hydroxy ecdysone, 20 E)和有效霉素(Validamycin)对该基因表达水平的影响。【方法】本试验通过高通量测序法获得粘虫几丁质合成酶B基因的cDNA全长序列,利用RT-qPCR技术分析粘虫几丁质合成酶B基因在不同发育阶段和不同组织的特异性表达及蜕皮激素和有效霉素对其表达的影响。【结果】基因cDNA全长4 617 bp,包含一个完整开放阅读框,编码1个1 538个氨基酸组成的多肽,分子量为175.629 ku,理论等电点为5.96,包含17个跨膜螺旋,4个几丁质合成酶的标签序列CATMWHET,DGD,EDR和QRRRW及1个催化结构域。该基因命名为MsCHSB,GenBank登录号为KY348776。氨基酸序列比对表明,该基因与其他昆虫的几丁质合成酶B基因同源性高于52%,其中与蓓带夜蛾Mamestra configurata和棉铃虫Helicoverpa armigera的几丁质合成酶B基因同源性最高,分别为92%和83%。RT-qPCR技术表明粘虫在不同发育阶段和组织中均有mRNA的特异性表达,其中3龄第1天和中肠中MsCHSB基因相对表达量最高。注射10μg/μL浓度的蜕皮激素6 h和12 h后,表现为对该基因的诱导效应,与对照组差异显著;有效霉素处理后该基因相对表达量均被显著抑制,其中注射20μg/μL浓度的有效霉素48h后,抑制作用最为明显。【结论】本试验得到了一条新的粘虫几丁质合成酶B基因cDNA序列全长。蜕皮激素对MsCHSB基因的表达有一定的诱导作用,有效霉素对MsCHSB基因的表达有一定的抑制作用,该结果为进一步研究昆虫几丁质合成酶B打下了基础。     

应激对同型半胱氨酸代谢的负性调节

基于应激对高同型半胱氨酸血症具有诱导作用,本文探索了应激致同型半胱氨酸(homocysteine,HCY)代谢变化的关键环节,并初步揭示了该作用的意义。以束缚应激法建立大鼠应激模型,采用高压液相-荧光检测法测定血浆HCY水平,用放射性酶学法检测不同组织中胱硫醚β合成酶(cystathionine beta-synthase,CBS)活性的变化,以及RT-PCR法和Northern blot法检测CBS mRNA水平的变化。结果可见,束缚应激可导致大鼠高同型半胱氨酸血症的发生;CBS在肝脏具有最强的代谢活性,肾脏其次,而心脏和血液中活性极低;应激大鼠肝脏CBS活性和mRNA水平均显著降低(P<0.05),应激3周时分别为对照组的70.6％±5.9％和55.9％±4.3％。以上研究结果表明,应激对HCY转硫代谢途径存在负性调节作用,其对肝脏CBS基因转录水平的调控是应激所致高同型半胱氨酸血症发生的重要诱因;肝脏是应激对HCY代谢调节的主要场所。     

紫杉醇合成代谢途径中紫杉烯合成酶cDNA的克隆

紫杉烯合成酶(Taxadienesynthase)被认为在紫杉醇合成代谢途径中起着限速酶的作用。为进一步研究紫杉烯合成酶的作用机理和紫杉醇生物合成代谢调控机制,采用RTPCR技术从东北红豆杉(Taxuscuspidata)愈伤组织中获得了紫杉烯合成酶基因片段,将该片段克隆在载体pGEMTEasyVector上,并转化到大肠杆菌JM109中,经EcoRI酶切检测,Southernblotting及部分cDNA序列分析证实该片段确为紫杉烯合成酶基因,与国外报道的从太平洋红豆杉(Taxus.brevifolia)幼茎中得到的紫杉烯合成酶基因序列具有很高的同源性。     

青蒿转杜松烯合成酶基因发根系的培养

将已克隆的棉花杜松烯合成酶的ｃＤＮＡ（ｃａｄＣ１４）插入到植物表达载体ｐＢＩ１２１中,构建含ＣａＭＶ３５Ｓ启动子驱动下的杜松烯合成酶基因的植物表达载体ｐＢＩＣ１４。用含ｐＢＩＣ１４质粒的发根农杆菌（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｒｈｉｚｏｇｅｎｅｓ）１５８３４感染青蒿（ＡｒｔｅｍｉｓｉａａｎｎｕａＬ．）叶片并诱导发根,共建立１２１个生长迅速的发根系。经浓度为２０ｍｇ／Ｌ的Ｋａｎ筛选,获得１２个抗Ｋａｎ阳性根系。ＰＣＲ和Ｓｏｕｔｈｅｒｎｂｌｏｔｉｎｇ分析表明,外源杜松烯合成酶基因已整合到青蒿基因组中,其转基因频率为３％。ＲＴＰＣＲ分析表明,外源杜松烯合成酶基因在Ｃ３７根系中,在转录水平上已有表达。     

An Arabidopsis embryonic lethal mutant with reduced expression of alanyl—t RNA synthetase gene

In present paper,one of the T-DNA insertional embryonic lethal mutant of Arabidopsis is identified and designated as acd mutant.The embryo developmant of this mutant is arrested in globular stage,The cell division pattern is abnormal during early embryogenesis and results in distubed cellular differentiation.Most of mutant embryos are finally degenerated and aborted in globular stage,However,a few of them still can germinate in agar palte and produce seedlings with shoter hypoctyl and distorted shoot meristem.To understand the molecular basis of the phenotype of this mutant,the joint fragment of T-DNA/plant DNA is isolated by plasmid rescue and Dig-labeled as probe for cDNA library screening.According to the sequence analysis and similarity searching,a 936 bp cDNA sequence(EMBL accession #:Y12555)from selectoed positive clone shows a 99.8%(923/925bp) sequence homolgy with Alanyl-tRNA Synthetase(AlaRS) gene of Arabidopsis thaliana.Furthermore,the data of in situ hybridization experiment indicate that the expression of Ala RS gene is weak in early embryogenesis and declines along with globular embryodevelopment in this mutant Accordingly,the reduced expression of Ala RS gene may be closely related to the morphological changes in early embryogenesis of this lethal mutant.     

光质对水稻幼苗超弱发光和谷氨酰胺合成酶活性的影响

生长在不同光质下的水稻幼苗叶片的超弱发光（ＵＢＥ）随着其生长进程不断增强,光质对ＵＢＥ有显著影响,生长在白光下的水稻幼苗的ＵＢＥ明显高于生长在红光或蓝光下的水稻幼苗的ＵＢＥ,而红光和蓝光处理之间无显著差异．同时谷氨酰胺合成酶（ＧＳ）活性变化也是白光处理的水稻幼苗ＧＳ活性明显高于红光和蓝光处理,而后两者之间也无显著差异．表明光质对水稻幼苗ＵＢＥ和ＧＳ活性的影响是相似的,可能与叶绿体的发育和光合作用有关．讨论了超弱发光的生物学应用前景．     

光质对水稻幼苗超弱发光和谷氨酸胺合成酶活性的影响

生长在不同光质下的水稻幼苗叶片的超弱发光随着其生长进程不断增强,光质对ＵＢＥ有显著影响,生长在白光下的水稻幼苗的ＵＢＥ明显高于生长在红光或蓝光下的水稻幼苗的ＵＢＥ,而红光和蓝光处理之间无显著差异。     

番茄果实ACC合成酶的性质

测定了经４步纯化,比活性达２００００Ｕ／ｍｇ蛋白质以上的番茄果实伤诱导ＡＣＣ合成酶的一些酶学性质。酶反庆最适ｐＨ值为９．５;酶在ｐＨ８．０下最稳定,ｐＨ７．５－１０短时间处理不会使酶发生不可逆变性;酶在ｐＨ８．０和９．５的Ｋｍ值分别为２３和４０μｍｏｌ／Ｌ;根据酶反应不同时间的产物累积量,得出反应速度随时间的变化符合函数关系式Ｖｔ＝Ｖ０ｅ＾－ｋｔ,并根据此式求出酶的半寿期为１０７ｍｉｎ。