线粒体铁代谢与人类疾病的研究进展

线粒体铁代谢的研究主要包括两个方面：铁在胞质和线粒体之间的转运和调控;铁硫簇和血红素在线粒体内的合成与转运。目前认为线粒体铁的转入主要是与mitoferrinl／2（MFRNl和MFRN2）和ABCBl0有关,运出可能与ABCB6和／或ABCB7有关,转运和调控的具体机制不是很清楚,推测与某种含有铁硫簇的信号分子有关。哺乳动物铁硫簇的合成可以发生在胞质和线粒体内,但以线粒体为主;真核生物中与铁硫簇合成相关的蛋白达二十多种,其中FXN、ISCS、ISDll和ISCU及其同系物被认为是核心组分。血红素的合成起始和终止发生在线粒体内,终止步骤为亚铁螯合酶将铁插入原卟啉IX,该酶活性又依赖于铁硫簇。因此,铁硫簇的合成与调控是线粒体铁代谢的核心,也是整个细胞铁运作的核心。本文主要围绕线粒体铁代谢特别是铁硫簇的合成异常引起的疾病做一简单的综述。     

用RAPD探讨毛白杨起源

利用RAPD分子标记对山杨、欧洲山杨、银白杨、响叶杨及毛白杨的5个不同类型,即抱头毛白杨、截叶毛白杨、易县毛白杨、陕西毛白杨和南京栽培的毛白杨进行了分析,并进行了银白杨×响叶杨正反交实验,研究杂种后代与毛白杨的关系。RAPD分析说明,毛白杨的亲缘关系与银白杨和响叶杨较近,而与山杨和欧洲山杨的亲缘关系则较远。毛白杨在聚类图上首先是与银白杨和响叶杨聚为一类,再与山杨和欧洲山杨聚在一起。通过比较毛白杨与银白杨和响叶杨的正反交子代,发现毛白杨更接近银白杨×响叶杨的子代,而与反交子代有所区别。由此可见,毛白杨为天然杂种是没有疑义的,而且很可能是银白杨×响叶杨的杂种。本研究筛选出的13个引物,产生了78条谱带,覆盖了基因组的一定区域,其可靠性是较高的。     

小鼠frataxin抗体的制备及应用

弗里德赖希共济失调(Friedreich ataxia,FRDA)是一种常染色体隐性遗传性疾病,由frataxin(FXN)第一个内含子中GAA重复扩增导致其表达量减少所致。FXN是一种线粒体蛋白,可以调节细胞中铁的代谢,参与铁硫簇和血红素的合成,去除氧化应激等。前期研究发现FRDA病人受累组织有特异性表达的FXN亚型蛋白。为了检测小鼠不同组织中Fxn亚型蛋白的表达,首先要获得具有高度特异性和灵敏性的小鼠Fxn抗体。利用PCR技术扩增小鼠Fxn基因,通过酶切、连接、转化等常规分子克隆方法构建重组原核表达质粒pET24(+)-mFxn,经转化大肠杆菌BL21(DE3),表达可溶性含有his6标记的融合蛋白。该蛋白不含Fxn氨基端77个氨基酸的信号肽,含有130个氨基酸,理论分子量为14.38 kDa。表达的蛋白经Ni-NTA柱和连续梯度离心纯化,获得目的蛋白作为抗原;免疫新西兰大白兔制备抗血清并用硫酸铵沉淀初步纯化得到多克隆抗体。经Western blotting和免疫荧光分析测试,所获得的抗体能够特异性识别细胞内源Fxn,也可应用于组织的免疫沉淀和免疫荧光。这是首次报道利用鼠源Fxn作为免疫原制备的具有高度特异性和灵敏性的Fxn抗体,为深入研究小鼠frataxin亚型蛋白的存在和功能奠定了基础。     

谷氧还蛋白2与人类健康

谷氧还蛋白2(Glutaredoxin 2,GLRX2)是一种相对分子质量较小的氧化还原酶,属于硫氧还蛋白家族成员,以谷胱甘肽为辅基调节细胞的氧化还原内环境。在非应激条件下,GLRX2结合铁硫簇,以二聚体形式存在,可能参与铁硫簇的转运或运输;当氧化压力增加时,铁硫簇解聚,GLRX2二聚体转化为GLRX2单体,利用单巯基或双巯基机制,发挥抗氧化应激和抗细胞凋亡的功能。GLRX2与人类健康和疾病,如心血管疾病、神经退行性疾病、白内障、肿瘤细胞生长与分化和精子成熟等密切相关。因此,对GLRX2的深入研究将有助于设计针对氧化应激的药物,为治疗和预防由此产生的疾病或健康问题带来新的希望。