环指蛋白RING1与A型核纤层蛋白的细胞内相互作用

环指蛋白RING1能结合DNA并抑制基因的转录.采用酵母双杂交方法从人骨骼肌文库中筛选出了与A型核纤层蛋白(lamin A)结合的RING1蛋白,回复杂交酵母能在缺陷培养基上生长.RING1与绿色荧光蛋白融合载体转染HEK293细胞,激光共聚焦显微观察发现RING1能与带红色荧光蛋白的lamin A蛋白在细胞核周围共定位.免疫共沉淀结果证明RING1与lamin A能够相互作用.结果证明了一个新的lamin A结合蛋白,为揭示lamin A影响基因表达乃至细胞衰老提供了依据.     

根癌农杆菌介导的Pr1基因在贵阳腐霉的组成性表达

【目的】构建组成性表达贵阳腐霉Pr1基因的载体pCambia-hph-Pr1,转化贵阳腐霉,以获得高毒力的基因工程转化菌株。【方法】以双元载体pCambia-Pnos-PNN-hph为基本骨架,将Pr1基因置于组成型启动子PgpdA和终止子TtrpC之间,获得含Pr1基因的表达元件。以贵阳腐霉菌丝体为受体材料,利用根癌农杆菌介导的遗传转化法转化贵阳腐霉,观察转化株的生物学特征和灭蚊毒力。【结果】转化株的菌丝生长速度和游动孢子产量与野生株无显著性差异。生物测定表明转化株对蚊幼虫平均致死率达到32.9%,比野生株提高了约一倍,并且使受试蚊幼虫生长速度明显减缓。【结论】利用根癌农杆菌介导的遗传转化获得了遗传稳定的高毒力菌株。     

酵母PMT1与PMT5双基因缺失对细胞复制性寿命的影响

为研究蛋白质O-甘露糖转移酶-1(Protein O-mannosyltransferase-1,Pmt1p)与Pmt5p基因对酵母细胞寿命的影响,采用一步基因置换法构建PMT5基因缺失菌株(pmt5Δ),在此基础上,缺失PMT1基因,构建PMT1和PMT5双基因缺失菌株(pmt1Δpmt5Δ)。显微镜下分离和计数酵母子细胞的数目,统计菌株的复制性寿命;检测细胞吸光度值来评价细胞分裂增殖速度。结果发现,与对照组酵母细胞的平均复制性寿命(25代)比较,pmt5Δ菌株(26代)的寿命无明显变化(P 0. 05),而pmt1Δpmt5Δ菌株(21代)的寿命明显缩短(P 0. 01);热量限制条件下,与对照组酵母细胞比较,pmt5Δ菌株的生长曲线无明显变化,而pmt1Δpmt5Δ菌株的生长曲线低平,细胞分裂增殖减慢。结果表明,PMT1与PMT5双基因缺失明显缩短酵母细胞的寿命,机制可能与细胞的增殖活力下降有关。     

张掖湿地芨芨草叶大小和叶脉密度的权衡关系

叶大小-叶脉密度的权衡关系是植物叶经济谱理论的基础, 对理解资源竞争条件下植物叶片的物理构建与生理代谢的关系具有重要的意义。该文采用标准化主轴估计(standardized major axis estimation, SMA)的方法, 按芨芨草(Achnatherum splendens)株丛密度设置I (>12丛·m^-2)、II (8-12丛·m^-2)、III (4-8丛·m^-2)和IV (<4丛·m^-2) 4个密度梯度, 以叶面积和叶干质量分别表示叶大小, 对张掖洪泛平原湿地不同密度条件下芨芨草种群的叶大小和叶脉密度的关系进行研究。结果表明: 随着芨芨草株丛密度的降低, 湿地群落的土壤含水量逐渐减小、土壤电导率逐渐增加, 芨芨草的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和分枝数呈先增大后减小的趋势, 叶面积、叶干质量、比叶面积和株高呈逐渐减小趋势、光合有效辐射(PAR)和叶脉密度呈逐渐增加趋势; 芨芨草叶大小和叶脉密度在高密度(I)和低密度(IV)样地均呈极显著负相关关系(p < 0.01), 中密度(II、III)样地二者呈显著负相关关系(p < 0.05); 叶大小和叶脉密度回归方程的SMA斜率在不同密度样地均显著小于-1 (p < 0.05), 即芨芨草叶大小和叶脉密度呈“此消彼长”的权衡关系。在高密度湿地群落芨芨草倾向于大叶片低叶脉密度的叶片构建模式, 在低密度湿地群落选择小叶片高叶脉密度的异速生长模式, 体现了密度制约下湿地植物的生物量分配格局和资源利用对策。     

管家基因GAPDH在肿瘤与衰老组织中作为内参应慎重

甘油醛-3-磷酸脱氢酶（glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase,GAPDH）是糖酵解过程中的一个酶,编码该酶的基因为管家基因,几乎在所有组织中呈高水平、恒定表达,常用作蛋白质、RNA、DNA等分子生物学相关实验的标准化内参。但近年来,GAPDH作为内参受到质疑,特别是在肿瘤组织、衰老组织。大量研究证实,GAPDH在多种肿瘤中表达上调,衰老的骨骼肌中下调。其中GAPDH在肿瘤中的高表达可能与肿瘤的侵袭性转移和细胞增殖相关。本文就GAPDH在肿瘤、衰老组织或细胞中的表达情况以及可能机制作一综述,旨在更全面地了解管家基因GAPDH在肿瘤与衰老组织、细胞中是否恒定表达,以便在研究中可以选择最优的内参做参照。     

揭示蛋白激酶CK2生物学功能——亚基敲除/敲减

蛋白激酶CK2是一种真核细胞中普遍存在的信使非依赖性丝/苏氨酸蛋白激酶,可催化细胞内多种蛋白质的磷酸化,由2个催化亚基CK2α或α′以及2个调节亚基CK2β组成的异源四聚体结构。为深入了解CK2的结构与功能,通过运用同源重组敲除、条件性敲除及RNAi引起的基因敲减技术分别对其3个亚基进行敲除与抑制,发现在CK2亚基敲除与抑制后,可对个体生殖、胚胎发育、肿瘤、代谢以及衰老造成重要的影响,说明CK2各亚基具有重要的生物学功能。本文就敲除与敲减蛋白激酶CK2任一亚基后其功能变化的进展作一综述。     

Prelamin A相互作用蛋白Narf的鉴定和表达分析

目的:探讨A型核纤层蛋白前体( prelamin A)在细胞内堆积造成细胞早老的机理,筛选了prelamin A相互作用蛋白并研究其在早老细胞中的表达情况.方法:以prelamin A的C末端区域为诱饵蛋白,采用酵母双杂交方法从人骨骼肌cDNA文库中筛选prelamin A相互作用蛋白.构建了prelaminA识别因子(Narf)与绿色荧光蛋白融合表达载体pEGFP - Narf,与红色荧光蛋白- prelamin A融合表达质粒pDsRed - PLA共转染HEK293细胞,激光共聚焦显微观察共定位情况.Western blotting检测Narf在衰老表型HEK293PLA细胞的表达情况.结果:筛选得到包括Narf在内的7个候选相互作用蛋白.Narf与prelamin A能相互作用并共定位于核纤层,在prelamin A过表达的HEK293PLA细胞中Narf表达没有升高.结论:Narf在细胞内与prelamin A相互作用,且表达量不受后者影响.     

HP1α在Zmpste24-缺陷早老小鼠胚胎成纤维细胞中表达和磷酸化水平升高

本实验旨在研究异染色质蛋白1（heterochromatin protein 1, HP1）在Zmpste24基因敲除早老小鼠胚胎成纤维细胞(mouse embryonic fibroblasts, MEFs)中的表达量和磷酸化水平,探索异染色质功能异常与早老发病机制的内在联系．首先取雄雌Zmpste24杂合子小鼠胚胎,原代培养MEFs;分别用PCR和Western 印迹检测MEFs基因型和A型核纤层蛋白（laminA）表达以区分野生型与Zmpste24-缺陷型早老细胞;用与衰老相关的β-半乳糖苷酶染色法 (senescence associated-β-galactosidase assay, SA-β-gal)确定早老细胞出现衰老表型的传代数．用Western 印迹和phos-tag Western 印迹分别检测HP1在Zmpste24+/+和Zmpste24-/- MEFs中表达量和磷酸化水平的差异．实验结果显示,Zmpste24-/- MEFs中存在异常的LaminA,且在传代培养第5代出现明显的细胞衰老现象．选用培养至第3代或第4代的MEFs细胞进行下述实验发现,Zmpste24-/-MEFs中HP1α表达量明显高于Zmpste24+/+ MEFs,而HP1β未发现明显升高;Zmpste24+/+ MEFs中HP1α以非磷酸化状态为主,但在Zmpste24-/- MEFs中磷酸化HP1α比例明显升高;2种细胞中均未检测到磷酸化HP1β. 本研究结果证明,HP1α在Zmpste24-缺陷型早老小鼠传代早期MEFs中的表达量和磷酸化水平均有升高,提示HP1α参与A型核纤层蛋白相关的早老小鼠发病机制．     

Zmpste24基因缺失与早老症

衰老是一种生理完整性丧失,功能受损,疾病和死亡风险增加的过程。早老症（HGPS）是一种加速化的衰老疾病,是研究人类正常衰老理想的疾病模型。由LMNA基因突变产生prelamin AΔ50在细胞内累积是造成早老症的主要原因,早老症病人表现出寿命急剧缩短,老化特征明显的现象,例如脱发、皮下脂肪减少、骨质疏松以及早逝。 锌金属蛋白酶Zmpste24 是prelamin A加工成为成熟lamin A蛋白的关键酶。敲除Zmpste24基因的小鼠表现出与早老症高度一致的衰老表型,同时也存在非常相似的发病机制,如染色质异常、DNA损伤和干细胞功能缺失等。Zmpste24缺失小鼠作为典型的早老模型小鼠因其衰老周期短,衰老特征明显而获得广泛应用。本文总结了以Zmpste24缺失早老小鼠为模型取得的早老相关分子机制的研究进展,以及抗衰老策略的最新发现。     

酵母PMT1基因参与内质网应激的调控机制

【目的】内质网应激(Endoplasmic reticulum stress,ERS)可激活细胞保护性信号级联反应——未折叠蛋白质反应(Unfolded protein response,UPR)。研究表明,酵母细胞中的UPR信号通路由转录因子Hac1p和ERS感应因子Ire1p共同介导。前期研究发现:蛋白质-O-甘露糖转移酶1(Protein-O-mannosyltransferase 1,PMT1)基因缺失能延长酵母细胞的复制性寿命,其机制与上调UPR通路活性相关。本文进一步探讨PMT1基因缺失在酵母ERS反应中的作用。【方法】观察PMT1基因与IRE1或HAC1基因双缺失酵母菌株(pmt1?hac1?和pmt1?ire1?)在ERS反应条件下的克隆形成能力;通过比色法检测各菌株的细胞增殖活性;RT-PCR检测各菌株UPR通路下游部分靶基因的转录水平。【结果】与对照菌株比较,PMT1基因缺失菌株(pmt1?)在ERS反应条件下生长较慢,而HAC1和IRE1单基因缺失菌株(hac1?和ire1?)在ERS反应条件下无法存活;在hac1?或ire1?菌株的基础上进一步缺失PMT1基因,可以改善hac1?菌株在ERS反应条件下的生长状态;但缺失PMT1基因没有上调hac1?菌株UPR通路靶基因的转录水平。【结论】缺失PMT1基因可增强hac1?菌株对ERS诱导剂衣霉素的抗性,机制与已知的UPR通路不相关,提示可能存在其它途径参与ERS反应的调控。