INH-α对BMP9诱导间充质干细胞成骨分化的作用

为了研究抑制素α亚基(inhibinα-subunit INH-α)对骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic protein9,BMP9)诱导的间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)成骨分化的影响,本研究采用细胞化学染色法检测第3天、第5天、第7天细胞中碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性的变化。利用RT-PCR和Western blotting检测细胞中的成骨分化早期标志物(Runx2)和晚期标志物(OPN)的mRNA含量及蛋白表达水平。茜素红S染色法检测第21天细胞中的钙盐沉积变化。发现BMP9组ALP活性明显增高,INH-α组ALP活性与对照组相比无明显变化,但联合运用BMP9和INH-α组ALP活性较BMP9组明显降低。此外,BMP9组Runx2和OPN的mRNA含量和蛋白表达水平明显增高,而联用BMP9和INH-α组中的Runx2和OPN水平较BMP9组显著下降(p<0.01)。同样,在茜素红S染色实验中,BMP9组钙盐结节明显增多,染色深;而在联合运用BMP9和INH-α组钙盐结节较BMP9组明显减少,染色变浅。说明INH-α能够抑制BMP9诱导间充质干细胞成骨分化作用。     

胃癌患者Sox2蛋白和CTHRC-1蛋白的表达与肿瘤发展密切相关

本研究选取病理科收集的自2016年1月至2016年12月的90例术后胃癌组织标本(胃癌组)、45例癌旁组织标本(对照组),采用免疫组化染色法检测两组标本中的Y框蛋白(Sox2)、胶原三股螺旋重叠蛋白-1表达,并分析其与肿瘤TNM分期、淋巴结转移、浸润深度、分化程度的关系,采用Spearman秩相关检验检测两种蛋白的相互关系,试图探讨胃癌患者癌组织中性别决定区Y框蛋白(Sox2)、胶原三股螺旋重叠蛋白-1(CTHRC-1)的表达及其相关性。研究结果表明:胃癌组的Sox2蛋白阳性表达率63.33%显著低于对照组的93.33%(p<0.05),胃癌组的CTHRC-1蛋白阳性表达率78.89%显著高于对照组的24.44%(p<0.05);胃癌组的Sox2蛋白阳性表达与胃癌的分化程度、发生淋巴结转移具有相关性(p<0.05);胃癌组的CTHRC-1蛋白阳性表达与胃癌的淋巴结转移、TNM分期、肿瘤浸润深度具有显著的相关性(p<0.05);胃癌组的Sox2蛋白与CTHRC-1蛋白呈显著的负相关表达(Spearman相关系数r=-0.322, p=0.002<0.05)。本研究的初步结论表明:胃癌组织中Sox2蛋白低表达和CTHRC-1蛋白高表达,并且与肿瘤发展密切相关,且二者表达呈负相关。     

组蛋白修饰对酿酒酵母复制起始相关蛋白基因表达的调控

真核生物的DNA复制是一个复杂且有序的过程,其中DNA复制起始参与调控众多生物学活动,对生物正常的生长发育具有重要作用。组蛋白修饰在调节DNA复制过程中具有重要作用。为了检测组蛋白特定位点的修饰对DNA复制起始的影响,本研究以酿酒酵母组蛋白H3/H4定点突变菌株为研究对象,采用倍比稀释表型分析法检测了组蛋白11种H3/H4甲基化、乙酰化突变菌株的生长情况,显示,以野生型菌株BY4741为对照,组蛋白H3/H4乙酰化突变菌株H3K64A、H3K56A、H3K14Q、H4K5R、H4K16Q以及组蛋白H4甲基化突变菌株H4K20Q表现为生长缺陷,其他菌株与BY4741生长情况基本一致;通过GeNorm和NormFinder软件分析得出本实验最适内参基因为β-actin;采用Real-time PCR检测了菌株细胞内复制起始相关蛋白基因mcm2、mcm10、cdc45的表达情况,表明,组蛋白H3/H4甲基化突变菌株H3K9A、H3R72K、H4K59A、H4K20Q胞内mcm2、mcm10、cdc45基因表达均显著下调(p0.01),而H4R3A胞内mcm2、mcm10表达显著上调(p0.05)、cdc45显著下调(p0.01),组蛋白H3/H4乙酰化突变菌株H3K14Q、H4K5R、H4K8A、H4K16Q胞内mcm2表达显著下调(p0.01),而在H3K64A、H3K56A胞内无显著变化,mcm10在6种组蛋白H3/H4乙酰化突变菌株内表达均下调(p0.01),cdc45基因在H4K5R胞内表达无显著变化,在其余5种乙酰化突变菌株中表达均显著下调(p0.01),为进一步阐明组蛋白特定位点修饰调控DNA复制起始的深入研究提供理论帮助。     

联合检测血清NGAL、KIM-1和SCr可有效提高慢性肾病分期诊断

为了探讨中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin, NGAL)和肾损伤分子-1 (kidney injury molecule-1, KIM-1)以及血肌酐(serum creatinine, SCr)联合检测对慢性肾病(chronic kidney disease, CKD)的早期诊断价值,本研究收集260例肾病患者和85例健康体检者,检测其血清NGAL、KIM-1和SCr水平。依据肾功能分级标准,CKD患者分为CKD 1期(53例),CKD 2期(68例),CKD 3期(71例),CKD 4期(46例)和CKD 5期(22例),并分析以上指标在各组间的含量差异,及其联合测定对CKD早期的敏感性。与健康对照组相比较,CKD 1期、CKD 2期、3期、4期和5期患者的NGAL、KIM-1水平均明显升高(p<0.001)。血清SCr含量在CKD 3期、4期和5期组较健康对照组显著增加(p<0.001)。以上3项指标均随着CKD严重程度增加而升高。各组指标阳性率分析显示,3项联合检测阳性率高于单项检测阳性率。ROC曲线分析NGAL、KIM-1、SCr对CKD诊断的AUC值F分别是为0.824、0.805、0.856。相关性分析结果显示,GFR和NGAL、KIM-1、SCr相关系数分别是r=-0.784、-0.756、-0.728 (p<0.05)。NGAL与KIM-1、SCr的相关系数分别是r=0.932、0.764 (p<0.05);KIM-1与SCr的相关系数r分别是0.791 (p<0.05)。本研究初步得出结论:血清NGAL、Kim-1可作为CKD早期诊断的重要指标,联合检测血清NGAL、Kim-1、SCr可有效提高CKD早期肾损伤诊断的敏感度,对CKD的分期诊断和治疗具有极其重要的临床价值。     

优化的Native PAGE蛋白回收方法在AFM中的应用

原子力显微镜(AFM)可以在生理条件下获得生物大分子的自然结构信息而不需要进行图像处理。虽然对含有大小范围不一的异质样品成像可以得到几纳米的分辨率,但是具有更高的亚纳米级分辨率的图像仅可以从含有单一亚基数目的高度均一的蛋白复合物获得。在重组蛋白的制备中这种蛋白复合物经常不存在,尤其是对于膜蛋白则更具有挑战性。本研究中,研究者以一种熟知的膜成孔蛋白复合物Perfringolysin O(PFO)作为模型系统,研制出一种方法来分离含有单一亚基数目的复合物,并用于随后在液相的AFM成像。具体而言,研究人员通过非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(Native PAGE)分离出该复合物中特定大小的蛋白成分,然后提取时采用一种新方法使结构完整保持。预计这种方法不仅对更多其他蛋白的高分辨率AFM研究有效用,而且在基于单分子方法和生物技术应用的研究上有更普遍的用途。     

利用酵母双杂交系统筛选与黄瓜花叶病毒外壳蛋白互作的寄主蛋白

利用酵母双杂交系统,以黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)的外壳蛋白(coat protein,CP)为诱饵,从番茄叶片c DNA文库中筛选与其互作的蛋白。结果显示,诱饵载体pBT3-SUC-CMV-CP均能在酵母细胞中正确表达,无自激活活性而且对酵母无毒性;通过对酵母双杂交文库的筛选和回转验证,共获得了98个阳性克隆,分别编码67个可能与CMV-CP相互作用的蛋白,分别参与植物防御反应、光合作用、物质转运、信号转导、能量代谢、氨基酸代谢、细胞壁的形态建成、植物的激素代谢等。本研究结果表明,CMV CP可同时调控寄主的多个代谢过程,在CMV的致病过程中有多重功能。     

基于蛋白互作网络识别非小细胞肺癌相关基因功能模块

本研究对非小细胞肺癌(non-small cell lung carcinoma,NSCLC)基因表达数据进行差异表达分析,并与蛋白质相互作用网络(PPIN)数据进行整合,进一步利用Heinz搜索算法识别NSCLC相关的基因功能模块,并对模块中的基因进行功能(GO term)和通路(KEGG)富集分析,旨在探究肺癌发病分子机制。蛋白互作网络分析得到一个包含96个基因和117个相互作用的功能模块,以及8个对NSCLC的发生和发展起到关键作用候选基因标志物。富集分析结果表明,这些基因主要富集于基因转录催化及染色质调控等生物学过程,并在基础转录因子、黏着连接、细胞周期、Wnt信号通路及HTLV-Ⅰ感染等生物学通路中发挥重要作用。本研究对非小细胞肺癌相关的基因和生物学通路进行预测,可用于肺癌的早期诊断和早期治疗,以降低肺癌死亡率。     

基于光纤测温技术的城市地表温度精细化分析

城市景观空间构型与热岛效应关联性较强,研究高时空分辨率的城市不同下垫面地表温度变化,可以更加精细地掌握城市热环境的时空特征。光纤温度传感系统具有实时在线、测温精度高和不受电磁干扰等优点,具备实时、在线、连续开展城市地表温度在线监测的能力。在北京市通州某园区内,选择有太阳辐射的4个时段,对多种类型下垫面的地表温度进行了时间间隔为1 min、空间间隔为1 m的连续4 h、总长度为100 m的实时在线监测。通过对监测时间段内不同类型下垫面地表温度的变化分析,发现这种分布式光纤测温系统能够有效辨识小尺度下地表温度的时间变化性和空间变化性,能有效区分透水和不透水地面,并监测和评估沥青马路地表温度的升温速率以及遮荫效果对地表温度的降温作用。同时,这种监测模式获取的数据能够对地表温度空间序列开展自相关分析,进一步验证了地表温度空间序列在较小尺度上仍然具有自相关性,且距离越近,相关性越大。研究同时表明,光纤测温技术能直接地获取城市热环境的现场真实数据,可以有效应用于小尺度城市热环境的观测与研究。     

人工锌指蛋白介导调控的里氏木霉纤维素酶生产

里氏木霉Trichoderma reesei Rut-C30是目前研究最广泛的纤维素酶生产菌,选育高产纤维素酶的里氏木霉菌株有助于提高木质纤维素资源生物炼制的经济性。利用人工锌指蛋白文库转化T.reeseiRut-C30,筛选获得了两株高产纤维素酶的突变株T. reesei M1和M2,与出发菌株比较,突变株M1和M2滤纸酶活分别提高100%和53%,且M1突变株外泌蛋白量提高69%,M2内切纤维素酶活提高64%。实时定量PCR分析结果表明,与对照菌株相比,突变株M1和M2中主要纤维素酶基因转录均上调,但不同酶基因在两株菌中有不同的变化特征。此外,纤维素酶抑制转录因子基因ace1在两株突变株中都转录下调,而纤维素酶正调控转录因子基因xyr1仅在M1突变株中上调。以上结果表明,不同人工锌指蛋白对纤维素酶活性的影响具有多样性。对这些突变体中人工锌指蛋白靶基因进行深入分析,为进一步深入探究里氏木霉纤维素酶合成调控的机理,以及利用代谢工程选育更高效的产酶菌株提供了基础。