小麦条锈菌II类几丁质合成酶基因PstChsII的克隆及表达特征

摘要:【目的】克隆小麦条锈菌几丁质合成酶基因PstChsII,分析其在小麦条锈菌不同发育时期的表达水平。【方法】利用RT-PCR和PCR技术克隆PstChsII的cDNA序列和基因组序列,利用不同的生物信息学软件对序列进行分析,运用实时荧光定量技术分析基因在孢子、芽管以及不同侵染时间的表达水平。【结果】PstChsII基因（Genbank登录号GQ329851）编码区存在15个内含子,开放阅读框长2727 bp,编码908个氨基酸。PstChsII蛋白C端含有7个跨膜螺旋区,N端含多个保守结构域和“QXR     

成纤维细胞生长因子21的研究进展*

成纤维细胞生长因子21（fibroblast growth factor 21,FGF21）是一种主要的脂肪代谢调节因子,主要在肝脏中表达;FGF21有助于肝脏的脂肪代谢以及生酮反应,可以促进脂肪细胞摄取葡萄糖,促进胰岛素分泌,延缓肿瘤的发展等功能。近年来研究过程中发现,FGF21可以用于糖尿病和降血脂等其他代谢疾病治疗。主要对FGF21的特点,作用机理及其分子机制进行了概括,并对FGF21在糖尿病治疗和降血脂方面的研究进行了综述。     

以布氏锥虫亮氨酰tRNA合成酶为靶标的抗锥虫药物筛选系统的建立

锥虫是人的血液寄生虫,对热带乃至拉丁美洲贫困地区影响极大,但目前的传统治疗药物存在副作用大、有效性不断降低的问题。根据亮氨酰tRNA合成酶在微生物中可作为药物靶点的事实,在新型抗锥虫药物筛选中,通过对锥虫的亮氨酰tRNA合成酶的克隆、表达和纯化,以及该酶活性测定的优化,建立了该酶抑制物的筛选系统。筛选结果表明,这一以锥虫亮氨酰tRNA合成酶为靶标的抗锥虫药物筛选系统可以有效筛选抗锥虫化合物,选出的化合物有一定的抗锥虫特异性,并可以用于化合物的进一步优化和测定其半抑制浓度。使用这一系统筛选到了对锥虫有较好抑制作用,但对人类细胞毒性较小的一系列新型化合物,因而锥虫亮氨酰tRNA合成酶很可能成为开发有效抗锥虫药物的新靶标。     

Treatment of hepatitis C virus core-positive hepatocytes with the transfer of recombinant caspase-3 using the 2~,5~-oligoadenylate synthetase gene promoter

Hepatitis C virus （HCV） infection is a leading cause of liver-related morbidity and mortality throughout the world. There is no vaccine available and current therapy is only partially effective. Since HCV infects only a minority of hepatocytes, we hypothesized that induction of apoptosis might be a promising approach for the treatment of hepatitis C. In the present study, recombinant caspase-3 gene （re-caspase-3） was used because it has the ability to induce apoptosis that is independent of the initiator caspases. An HCV-specific promoter is required to regulate the cytotoxic caspase-3 expression in HCV-infected cells. It has been reported that HCV core protein can specifically activate the 21,5~-oligoadenylate synthetase （OAS） gene promoter in human hepatocytes. Therefore, we constructed an expression vector consisting of the re-caspase-3 under the OAS gene promoter （pGL3-OAS-re-caspase-3） and then investigated its effect on HCV core-positive liver cells. It was found that the pGL3-OAS-re-caspase-3 construct induced apoptosis in HCV core-positive liver ceils, but not in normal liver ceils. These results strongly suggested that the transfer of the re-caspase-3 gene under the OAS promoter was a novel targeting approach for the treatment of HCV infection.     

Characterization of the putative tryptophan synthase β-subunit from Mycobacterium tuberculosis

The increasing emergence of drug-resistant tuberculosis （TB） poses a serious threat to the control of this disease. It is in urgent need to develop new TB drugs. Tryptophan biosynthetic pathway plays an important role in the growth and replication of Mycobacterium tuberculosis （Mtb）. The β-subunit of tryptophan synthase （TrpB） catalyzes the last step of the tryptophan biosynthetic pathway, and it might be a potential target for TB drug design. In this study, we overexpressed, purified, and characterized the putative TrpB-encoding gene Rv1612 in Mtb H37Rv. Results showed that Mtb His-TrpB optimal enzymatic activity is at pH 7.8 with 0.15 M Na^＋ or 0.18 M Mg^2＋ at 37℃. Structure analysis indicated that Mtb TrpB exhibited a typical β/α barrel structure. The amino acid residues believed to interact with the enzyme cofactor pyridoxal-5＇-phosphate were predicted by homology modeling and structure alignment. The role of these residues in catalytic activity of the Mtb His-TrpB was confirmed by site-directed mutagenesis. These results provided reassuring structural information for drug design based on TrpB.     

以壳聚糖为载体束缚脂肪酸吸附CO2在诱捕白纹伊蚊中的应用研究

为了从壳聚糖+脂肪酸离子液体吸附CO2化合物中筛选出对白纹伊蚊Aedes albopictus具有良好引诱效果的化合物，采用陷阱诱捕法分别测定了壳聚糖+丙酮酸、壳聚糖+乙酸、壳聚糖+丙酸 3种脂肪酸离子液体化合物及其吸收CO2对白纹伊蚊成虫的诱捕效果。结果表明，在供试的3种脂肪酸离子液体中，等物质的量吸收CO2的性能依次是丙酮酸>乙酸=丙酸，对白纹伊蚊的诱蚊效果依次是丙酮酸>乙酸=丙酸。其中最优配方比是壳聚糖∶丙酮酸∶CO2=1∶25∶0.3621，平均累计诱蚊量比单组分丙酮酸增加31.37%，比单组分CO2增加30.73%,比对照纯水增加59.52%（P<0.05）。相同质量的3种脂肪酸吸附CO2，具有协同增效作用，平均累计诱蚊量均显著优于单组分脂肪酸（P<0.05）。现场诱蚊试验结果表明，壳聚糖对3种脂肪酸均有缓释作用，其诱蚊持效期延长1.71~3.00倍。根据离子液体原理以壳聚糖为载体束缚脂肪酸吸附CO2并结合陷阱诱捕器，能够显著提高对白纹伊蚊的诱捕数量（混合物60 d的累计诱蚊总数量是单组分的1.62~1.78倍）。研究结果为进一步开发可适用于家居办公环境中使用的诱蚊剂提供了研究基础。     

1型糖尿病葡萄糖代谢与胰岛素信号传导途径异常导致大鼠海马Alzheimer样tau蛋白过度磷酸化修饰

Tau蛋白过度磷酸化是Alzheimer病(Alzheimer disease, AD)的一个重要病理特征.采用 I 型糖尿病大鼠模型,研究胰岛素信号传导途径及葡萄糖代谢失调对tau蛋白过度磷酸化的形成机制进行探讨.以同龄Wistar大鼠做对照（CTL）,胰腺大部分切除造低胰岛素组（PX）,STZ较大剂量一次性注射造1型糖尿病模型即低胰岛素高血糖组（T1DM）.葡萄糖氧化酶法检测血浆血糖,放免法检测血浆胰岛素,蛋白质印迹分析海马内总tau蛋白及tau蛋白上部分位点（Ser199、Thr212、Ser214、Ser396及Ser422）的磷酸化及神经细胞膜上葡萄糖转运子3（Glucose transport 3,GLUT3）水平.γ-32P-ATP和特异性底物肽检测海马内胰岛素信号传导系统中的关键酶糖原合成酶激酶-3β（Glycogen synthase kinase-3β, GSK-3β）活性.发现3组大鼠海马回总tau蛋白水平无显著差异,但以高血糖、低胰岛素血症为特征的T1DM组在tau蛋白Ser199、Thr212、Ser214、Ser396及Ser422位点上,呈现过度磷酸化状态,以低胰岛素血症为特征而血糖正常的PX组在位点Ser199、Thr212及Ser396上磷酸化程度比CTL组显著上升, 在位点Ser214及 Ser422上的磷酸化程度的改变不显著;T1DM及PX组大鼠海马 GSK-3β活性显著高于CTL组, 而GLUT3水平在T1DM和PX组均降低, 尤以T1DM组降低更显著.研究结果显示,胰岛素水平低下可能通过激活GSK-3β和下调细胞内葡萄糖代谢的双重作用引起脑内tau蛋白过度磷酸化.     

酸提高绿茶提取物对脂肪酸合酶的抑制活性

脂肪酸合酶和肥胖、癌症等人类重大疾病相关.获取高活性脂肪酸合酶抑制剂有重要应用价值.50％乙醇的绿茶提取物具有抑制脂肪酸合酶和经口服降低大、小鼠体重的功能.该提取物在酸的作用下可明显地提高其抑制脂肪酸合酶的能力.采用1 mol/L硫酸或盐酸在100℃下处理绿茶提取物,发现该提取物对脂肪酸合酶的抑制活性随时间逐步提高.在25℃至120℃温度下,提高处理温度使抑制活性提高的速度加快和程度加大. 用1 mol/L盐酸120℃处理35 min或3 mol/L盐酸100℃处理30 min可使绿茶提取物抑制脂肪酸合酶的半抑制浓度下降20倍左右,达到1 μg/ml以下.用pKa值4.76至1.27的1 mol/L浓度的4种有机酸在100℃作用150 min使绿茶提取物抑制活性分别提高到1.48至5.84倍.提高酸的浓度也使被作用的提取物的抑制活性提高的更多.表现抑制活性提高的速度及程度和氢离子浓度正相关.判断绿茶提取物在酸作用下抑制活性的提高来源于其中所含儿茶素在氢离子作用下发生了化学变化.初步实验表明其变化过程比较复杂,确定其分子机制还需进一步的研究工作.     

植物种子油合成的调控与遗传修饰

植物种子油含有多种脂肪酸,是一种重要的种子贮藏化舍物。种子油既是人类的食品,又是重要的工业原料。代谢物组学的发展加深了对种子油生物合成途径的全景式认识,应用基因工程改良种子油品质和价值的研究已取得长足的进展。本文分析了种子油及脂肪酸合成调控机制的复杂性,论述了转基因提高种子油及高营养品质脂肪酸含量和培育能大量合成积累工业用脂肪酸的油料作物的技术策略、存在问题和发展前景。     

硫矿硫化叶菌MTSase和MTHase基因的克隆与表达

从嗜热硫矿硫化叶菌(Sulfolobussolfataricus)ATCC35092的基因组中用PCR方法扩增得到编码MTSase和MTSase的基因,分别将其插入原核表达载体pTrc99a中,并转入大肠杆菌BL21(DE3),进行诱导表达。MTSase和MTHase酶活产率达到了31.3U/g(wetcell)和403U/g(wetcell)。在75℃,pH5.0条件下,两酶联合作用转化淀粉生产海藻糖,当淀粉浓度为15%,DE值为10时,海藻糖转化率最高为53.6%。