体外重构STUB1介导α-1抗胰蛋白酶突变体Z蛋白泛素化修饰反应体系

α-1抗胰蛋白酶Z型突变体蛋白(α-1 antitrypsin Z-mutant protein, ATZ)是引发α-1抗胰蛋白酶缺陷症(α-1 antitrypsin deficiency, AATD)的主要原因,研究ATZ蛋白的泛素化修饰和降解对于治疗AATD具有重要意义。STUB1是一种重要的E3泛素连接酶,参与调节多种蛋白质的泛素化修饰。然而,STUB1是否参与ATZ的泛素化修饰尚未明确。本研究首先将ATZ和STUB1的编码基因克隆到pET28a质粒,构建了这2个蛋白的表达质粒。随后,将重组质粒转入大肠杆菌表达系统,在优化诱导条件实现了重组蛋白的异源表达。通过金属螯合亲和层析技术纯化得到目的蛋白,并通过蛋白质谱分析验证了其氨基酸序列的准确性。利用纯化的ATZ和STUB1重组蛋白,构建了一个体外泛素化修饰反应体系。实验结果显示,在ATP、E1泛素激活酶和E2泛素结合酶的协同作用下,STUB1成功催化了ATZ的泛素化修饰。本研究提供了一种体外获得Z型突变体ATZ纯化蛋白的方法,并确认了STUB1介导ATZ的泛素化修饰功能,推进了对α-1抗胰蛋白酶Z型突变体蛋白在细胞内降解过程的调控机制的理解。     

植菌昆虫与其共生真菌协同进化分子机制

昆虫菌业（fungiculture）是一种类似于人类种植业的昆虫种植体系,包括种植、耕作、收获和营养依赖4个过程,可分为高级的社会性昆虫如切叶蚂蚁、白蚁等和低级的非社会性昆虫如食菌小蠹虫、卷叶象甲、蜥蜴甲虫、树蜂等,它们均能种植并取食真菌。近年来随着组学及微生物组技术的发展,植菌昆虫与其共生真菌协同进化的分子机制研究方面取得了重要进展。系统发育分析阐明了植菌昆虫的起源与进化历程,并显示出与共生真菌系统发育的一致性;共生真菌细胞核数量也从双核增加到最多17个核,而染色体倍型也从单倍体增加为二倍体甚至多倍体;组学分析则揭示了植菌昆虫与其共生真菌在精氨酸、碳水化合物、木质素及几丁质合成或降解等方面显示出了高度的协同进化。本文系统综述了植菌昆虫及其共生真菌的系统进化、核进化及基因组进化进展,并探讨这种协同进化机制的生物学意义。     

动物活体内细胞光操控的研究进展

动物活体环境下单细胞的光操控对于研究细胞的结构和功能,细胞与组织之间的相互作用,以及细胞病变机理、血栓形成机制和肿瘤细胞迁移等生物医学问题具有重要意义。2013年,光镊技术首次应用于活体动物内单细胞的捕获和操控,开辟了活体动物内光学操控新领域。本文就该领域涉及的活体操控技术及近来取得的重要研究进展进行概述,简要分析了实现深度组织内细胞操控所遇到的技术瓶颈并讨论了解决方案。     

三突起类花粉形态学及其度量和描述

三突起类(Triprojectacites Mtchedlishvili,1961 emend. Stanley,1970)是晚白垩世—古新世北半球广泛分布的一类被子植物花粉,具有重要的孢粉植物分区和地层意义。其主要特征是发育突出于体的突起和其末端的沟状萌发器。由于形态复杂多变,该类花粉在度量和描述中存在不少难点,缺少明确而统一的标准,制约了其分类的进展。本文根据对松辽盆地白垩系三突起类标本的萌发器、极性、突起形态和纹饰等分类性状的观察,结合对前人在三突起类描述、分类中存在问题的剖析,提出了一套形态学术语、度量方法和参数。它们不仅能有效避免各种误差、准确反映和描述三突起类花粉的形态特征,而且还适用于不同位置保存的标本,有助于建立这些标本之间的联系,为三突起类花粉分类系统提供了科学合理的形态学度量和描述基础。     

干预GPR1通路对实验性小鼠脂肪累积的影响

一直以来,肥胖是令人担忧和烦恼的健康问题,可导致包括2型糖尿病在内的代谢综合征发生.与肥胖相关疾病的发病机制是多因子影响的结果,但是,越来越多的证据表明,脂肪组织分泌的细胞因子(脂联素、瘦素、TNF-α等)的改变,以及局部的炎症反应对于这些疾病的发生具有重要作用.Chemerin(也被称为他扎罗汀诱导基因2或者视黄酸受体反应子2),是近年来发现的一种脂肪细胞因子,是G蛋白偶联受体1(GPR1)的配体,在调节代谢、先天免疫等方面具有重要的作用.为了研究Chemerin及其受体GPR1对小鼠脂肪累积的影响,本课题组通过高脂饲料喂养,成功建立小鼠肥胖模型,利用si RNA干扰技术沉默小鼠和分化前3T3-L1细胞中Chemerin或GPR1基因的表达发现:a.Chemerin及其受体GPR1在高脂饲料喂养小鼠的腹股沟脂肪以及肩胛下脂肪中的表达高于正常饲料组;b.沉默C57BL/6小鼠体内Chemerin或GPR1基因的表达后,肝脏以及腹股沟脂肪组织中脂质的累积受到抑制;c.3T3-L1细胞在体外分化成熟过程中,Chemerin和GPR1也呈高表达的趋势,沉默分化前3T3-L1细胞中Chemerin或GPR1基因的表达后,3T3-L1细胞向脂肪细胞的分化受到影响,降低了脂肪细胞中脂质的累积以及与脂质代谢相关基因的表达,改变了成熟脂肪细胞中新陈代谢功能.这些结果提示,Chemerin及其受体GPR1可能在小鼠脂肪累积中具有调控作用.综上所述,Chemerin/GPR1可能是一种调节脂肪组织中脂质累积的潜在信号通路,为肥胖症等代谢紊乱疾病的治疗提供了可能的作用靶点.     

大鼠下丘培养神经元上NMDA与GABAA受体之间的交互作用

在中枢神经系统中,不同类型的神经元的离子通道往往是通过相互作用而非独立地发挥其功能的,例如,激活一种通道能够抑制或增强另一种通道的功能.N-甲基-D-门冬氨酸受体(NMDA受体)和γ-氨基丁酸A型受体(GABAA受体)分别是中枢神经系统中重要的兴奋性和抑制性的受体.目前,在中枢神经系统中,尤其是在中枢听觉系统中,关于这...     

面向工程化的合成生物学功能器件创建与集成初探

1 合成生物学作为科学前沿的兴起 1.1 以 "合成"作为研究生命的基本策略之一 据哈佛大学历史教授 Keller 考证,"合成生物学"一词的出现已有约100年的历史.然而,合成生物学作为一个新兴科学前沿的起点,是约10 年前研究者报道人工设计构建的基因"阻遏振荡器"①和基因"双态开关"②, 这两项研究试图证明,"通过在最基本原理指导下进行设计、构建和验证来真正理解研究对象"这一现代科学的基本理念,也适用于生命对象.     

虎杖象甲培植真菌营养特性及对菌丝附属物形成的影响

虎杖象甲培植共生真菌形成的共生体系是植菌昆虫菌业中的典型代表。共生真菌Penicillium herquei如何向虎杖象甲Euops chinensis提供营养尚未明确。本研究发现共生真菌P. herquei的菌丝表面存在大量瘤状凸起物及由凸起物衍生的附属丝等特化结构,该结构可能为虎杖象甲提供营养;对共生真菌的营养研究表明,共生真菌能高效利用山梨醇、蔗糖、海藻糖、葡萄糖等单糖或双糖,以及酪氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺等昆虫非必须氨基酸,同时在高碳和最适碳源条件下有利于菌丝特化附属物的产生。研究结果不仅提供了植菌卷叶象甲菌业中共生真菌在营养方面的适应性进化证据,而且为进一步揭示共生真菌适应卷叶象甲的营养机制奠定了基础。     

乳腺癌患者改良根治术后生活质量调查及复发转移的影响因素分析

目的:调查乳腺癌患者改良根治术后生活质量,并对其复发转移的影响因素进行分析。方法:选取2012年6月～2014年6月期间于我院行改良根治术的乳腺癌患者197例,于术后3个月、术后6个月、术后12个月采用乳腺癌患者生命质量测定量表(FACT-B)评价患者生活质量。采用我院自制的调查问卷统计患者基本治疗情况,分析乳腺癌改良根治术后复发转移的影响因素。结果:本研究中,共发放197份问卷调查,回收195份,回收率为98.98%(195/197)。其中195例患者中有73例发生复发转移(复发转移组),122例未发生复发转移(未复发转移组)。195例乳腺癌患者术后3个月、术后6个月、术后12个月社会/家庭状况、生理状况、功能状况、情感状况、附加关注条目、总体生活质量等项目评分呈递增趋势(P0.05)。多因素Logistic回归分析显示,病理类型为浸润性非特殊性癌、肿瘤大小≥2 cm、临床分期为Ⅲ期、激素受体为ER及PR均阴性均是乳腺癌改良根治术后复发转移的独立危险因素(P0.05),而采用放化疗、联合化疗方案、内分泌治疗以及p53蛋白阳性表达是乳腺癌改良根治术后复发转移的独立保护因素(P0.05)。结论:乳腺癌患者行改良根治术后生活质量呈动态变化,其术后复发转移影响因素为病理类型、临床分期、肿瘤大小、激素受体、化疗方案、p53蛋白、内分泌治疗及放化疗。