DREB1A类转录调控域中对转录激活功能起关键作用的氨基酸

从烟草品种k326中克隆到2个干旱应答元件结合蛋白类(DREB-Like)转录因子基因,命名为NtDREBI和NtDREB1A.序列分析发现，NtDREBI和NtDREB1A编码的蛋白质具有典型的AP2/EREBP转录因子家族EREBP亚族A类特征.酵母单杂交结果显示，NtDREBI具有激活功能, 而NtDREB1A不能激活下游基因，但可以与DRE元件结合.将NtDREBI、NtDREB1A与其它AP2/EREBP类转录因子序列比对，发现在C末端第148位氨基酸有显著差别.采用定点突变方法进一步研究表明，DREB1A类转录因子的第148位氨基酸残基与其邻近氨基酸残基的相互作用对调控转录激活功能起关键作用.     

MAPKs对磷酸酶MKP1-CD催化的激活作用研究

目的:丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated Protein Kinases, MAPKs)是细胞内重要的信号传导通路,双位点特异性磷酸酶(Mitogen-activated Protein Kinase Phosphatases, MKPs)去磷酸化MAPKs,负调控MAPKs的信号传递。在MKPs去磷酸化MAPKs的过程中,MAPKs同时会激活部分MKPs的催化能力,MKP1便是其中之一。本文旨在比较三种经典MAPKs底物,ERK2、JNK1和p38α对MKP1磷酸酶催化能力的激活效果,进一步理解MAPKs与MKP1的底物特异性机制。方法:以p NPP为底物,检测在不同浓度的非磷酸化ERK2、JNK1和p38α存在下,MKP1-CD催化结构域片段蛋白质去磷反应速度的变化,对比所得的动力学参数以确定MAPKs对MKP1激活程度的差异。结果:ERK2和JNK1能够激活MKP1的催化活力,将催化速率提升1.5～2倍,而ERK2与MKP1的结合力比JNK1弱约6倍;p38α则没有观察到对MKP1去磷酸化能力的激活效果。结论:三种经典MAPKs中,ERK2和JNK1能够激活MKP1催化活力,而p38α则无法激活MKP1,进一步揭示了MAPKs和MKPs间的特异性相互作用,以及底物对MKPs活力的影响。     

两种耐热磷酸化酶的构建及高效催化合成红景天苷

目的:使用表达耐热蔗糖磷酸化酶的大肠杆菌重组工程菌E. coli BL21/pET-Spase和耐热纤维二糖磷酸化酶的大肠杆菌重组工程菌E. coli BL21/pET-Cpase,发酵培养后粗酶液作为催化剂,以价格低廉的蔗糖为原料合成红景天苷。方法:分别构建耐热蔗糖磷酸化酶和耐热纤维二糖磷酸化酶大肠杆菌重组菌,然后将重组菌、蔗糖、酪醇和磷酸混合,得到反应混合物,使反应混合物在45℃下转化,而产生红景天苷。结果:在耐热蔗糖磷酸化酶酶液1200 U/L、耐热纤维二糖磷酸化酶酶液500 U/L、蔗糖110 g/L、酪醇30 g/L和磷酸50 m M的浓度下,反应条件为pH 7.0、温度45℃、转速50转/分、反应时间32小时后,红景天苷浓度达到23.7 g/L。结论:本研究使用蔗糖磷酸化酶和纤维二糖磷酸化酶联合催化的工艺,成功地高收率合成了红景天苷。同时,本研究构建的耐热磷酸化酶酶活高,处理简单,为拓展糖苷类似物的合成提供了一种新的方法。     

皮下种植黑色素瘤对小鼠血液中脂肪和氨基酸代谢的影响*

目的:探讨皮下种植黑色素瘤对小鼠血液中相关脂肪和氨基酸代谢的影响。方法:野生型小鼠皮下种植B16黑色素瘤细胞,两周后观察小鼠并取不同的组织称重,检测血液中甘油三酯、葡萄糖、脂肪酸、炎症因子的水平。利用质谱方法检测血液中氨基酸的水平。结果:野生型小鼠皮下肿瘤种植2周后体重没有明显变化,脾脏和肝脏的重量明显增加,皮下脂肪组织和腹腔脂肪组织的重量没有明显变化。血液中甘油三酯的水平明显增高,葡萄糖和甘油的水平明显下降。血液中炎症因子Interleukin 6(IL6)和Interferon gamma(IFNγ)的水平明显增加。血液的质谱结果显示有四种氨基酸的水平有明显变化,其中胱氨酸(Cystine)增加了约30倍,丝氨酸(Serine)、谷氨酰胺(Glutamine)和色氨酸(Tryptophan)分别有不同程度的降低。结论:皮下黑色素瘤显著影响小鼠机体营养状态和炎症,并特异性影响血液中氨基酸的代谢。     

生物大分子“液-液”相分离:现状与展望

生物大分子"液-液"相分离是近年来在生命科学领域迅速发展起来的新概念。相分离概念的提出,为我们深入理解细胞内生物大分子的组织模式和功能调控提供了新的观点和研究工具,因此迅速成为生命科学领域的研究前沿。但是围绕生物大分子相分离的生物物理学特性及其在细胞中扮演的角色仍有很多未解之谜。该文对近年来生物大分子相分离的相关研究进行了综述,对其在细胞中的功能和未来的发展趋势进行了初步探讨和展望。     

自噬、细胞外囊泡、无膜细胞器及细胞器相互作用

细胞是结构与功能的统一体,细胞内繁复的生化反应通过膜性与非膜性细胞器组织起来,而细胞内亚结构之间又通过膜运输等方式进一步组织成一个整体。对细胞内组织原则的探索一直是细胞生物学领域的前沿方向,每一个对细胞组织方式的新认识,都会催生大量的新发现。在这个综述系列中,中国科学院生物物理研究所的胡俊杰研究员和清华大学的李丕龙教授及其共同作者概述了细胞器互作及相分离这两个近年来细胞组织方式方向上的重要的概念性突破,并探讨了这些突破对细胞生物学领域的可能影响。     

蛋白磷酸酶PP2A主要通过B’家族调节亚基介导Dishevelled2蛋白的去磷酸化

Dishevelled2(Dvl2)是Wnt信号通路中的关键蛋白因子且受到剧烈的磷酸化调控。蛋白磷酸酶2A(PP2A)是Dvl2的一种磷酸酶,参与Dvl2的去磷酸化调控。PP2A有多达16种调节亚基,决定着PP2A的底物特异性,但参与调节Dvl2去磷酸化的PP2A调节亚基尚未有全面研究。该文在一种细胞系中,通过siRNA逐一敲低PP2A调节亚基基因表达,分析了所有调节亚基在Dvl2磷酸化调控中的参与程度。结果显示,多种PP2A调节亚基参与Dvl2去磷酸化,其中B’家族全部成员均有参与,起到主要调控作用。细胞共定位和蛋白互作实验结果同样印证PP2A调节亚基B’家族成员参与Dvl2蛋白的磷酸化调控。该研究明确了对Dvl2蛋白去磷酸化起调控作用的PP2A调节亚基,有助于了解PP2A调节亚基的细胞生物学功能以及与底物的关系。     

肿瘤代谢研究进展

肿瘤的发生发展不仅与基因的突变或缺失有关。近年来研究发现,与正常组织细胞相比,肿瘤细胞内存在着代谢的重塑或异常改变。这种代谢的异常改变与肿瘤细胞的命运决定过程密切相关。探究二者之间的相互调控关系以及临床应用的可能性已成为近年来肿瘤研究领域的热点之一。该文对重要的细胞代谢过程,包括糖代谢、氨基酸代谢、核苷酸代谢、脂质代谢,以及相关代谢物在肿瘤中的异常改变的调控机制,及其对癌症发生的作用进行深入阐述,以期帮助人们初步了解该领域的总体研究状况。     

S-亚胺还原酶和葡萄糖脱氢酶共表达系统的构建及手性胺的合成

旨在构建S-亚胺还原酶(S-IRED)和葡萄糖脱氢酶(GDH)在大肠杆菌中的一菌双酶共表达系统,实现辅酶NADPH的再生,高效合成手性仲胺。利用无缝克隆的手段设计构建一种单质粒双启动子共表达系统,以全细胞为催化剂催化手性仲胺S-2-甲基吡咯烷(S-2MP)的合成,并研究温度、pH及有机溶剂对双酶反应的影响。成功构建了S-IRED和GDH的重组共表达质粒,实现了S-IRED与GDH在大肠杆菌中的胞内共表达,以亚胺2-甲基吡咯啉(2MPN)为模式底物,以工程菌全细胞催化手性仲胺S-2MP的合成,在低辅酶添加时催化手性胺的产率和光学纯度均高于95%。该双酶共表达体系的最适温度和pH分别为37℃和pH 8,10%以下的甲醇对双酶反应有正向促进作用。大肠杆菌胞内双酶共表达系统的构建实现了辅酶NADPH的原位再生,降低了亚胺还原酶催化合成手性胺的成本,为手性胺的规模制备奠定了基础。     

Smad2/3a对斑马鱼神经嵴细胞标记基因crestin表达的影响

目的 探讨Smad2/3a对脊椎动物神经嵴细胞发育的影响。方法 通过在斑马鱼胚胎单细胞时期显微注射smad2/3吗啉环修饰的反义寡核苷酸的方法,特异性敲降smad2/3基因的表达,至胚胎发育至6体节,利用整胚原位杂交检测神经嵴细胞特异性标记基因snail1b,sox10,foxd3和crestin的表达情况;通过casmad2 mRNA和smad3a mRNA显微注射的方法过表达smad2和smad3a,同样利用整胚原位杂交检测神经嵴细胞特异性标记基因crestin的表达情况;通过过表达casmad2及smad3a对下调smad2和smad3a的胚胎进行挽救。结果 smad2/3a被敲低后,crestin的表达量显著降低,而snail1b,sox10和foxd3的表达量无明显变化。smad3b被敲低后,crestin,snail1b,sox10和foxd3的表达量均无明显变化;过表达casmad2和smad3a均可导致crestin的表达量增高;过表达casmad2和smad3a可挽救由于smad2/3a敲降所造成crestin的低表达量。结论 Smad2和Smad3a对神经嵴细胞标记基因crestin的表达具有重要作用。