定量蛋白质组学研究揭示知母可缓解2型糖尿病模型大鼠肝脏代谢异常

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)是一种在全球范围内广泛存在的代谢性疾病,不及时治疗可能会引发众多危及生命的并发症。肝脏代谢在糖尿病发生发展的过程中扮演着至关重要的角色。目前已有报道中药知母用于缓解胰岛素抵抗及糖尿病,但其能否缓解糖尿病中肝脏代谢的异常仍有待深入研究。因此,提取了高脂饮食和化学药物链脲佐菌素(streptozotocin, STZ)诱导的2型糖尿病大鼠模型、知母提取物处理的2型糖尿病大鼠模型、高脂饮食大鼠模型以及正常饮食大鼠对照组的肝脏蛋白,通过基于质谱的定量蛋白质组学串联质量标签(tandem mass tag, TMT)标记技术获得定量蛋白质组数据。利用生物信息学软件对各组数据进行层次聚类分析及主成分分析,并以P<0.05,差异倍数(fold change)>1.5作为阈值标准进行火山图分析,发现知母提取物治疗组相较未治疗组与正常对照组更接近,表明肝脏组织定量蛋白质组数据能够反映知母提取物对2型糖尿病大鼠模型的治疗效果。筛选获得了表达水平与知母提取物治疗密切相关的关键蛋白簇。利用在线网站分析蛋白簇的GO功能与KEG...     

WRKY12调控植物发育的分子机制

WRKY转录因子是高等植物中最大的转录因子家族之一,参与植物多个生长发育进程,其调控网络复杂.WRKY12是具有典型代表性的WRKY家族成员.文中对WRKY12在多个生长发育过程中的最新调控机制进行了综述,并且比较了WRKY12与WRKY13之间的功能差异.这为深入研究WRKY12调控植物发育机制提供参考,也为探索WR...     

微生物来源的HLE抑制剂N01WA-735E的研究

人白细胞弹性蛋白酶抑制剂为筛选炎症和癌症的重要靶点。应用白细胞弹性蛋白酶抑制剂高通量的筛选模型对数千株放线菌进行筛选,发现了阳性菌株N01WA-735。首先通过形态学和化学分类学鉴定其为链霉菌属。采用有机溶剂提取、硅胶柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱和结晶等方法对该菌株的发酵产物进行了分离纯化,得到活性单体化合物N01WA-735E,通过对N01WA-735E的理化性质和波谱数据分析,确定其结构与文献报道的化合物BE-52440A相同。该化合物对人白细胞弹性蛋白酶有很强的抑制活性,其IC50为3.02μmol/L。该化合物对人白细胞弹性蛋白酶的抑制活性国内外未见报道。     

晋中市土壤养分空间分布与影响因子的相关性

土壤养分是土壤肥力的基础,掌握其含量及分布特征对科学施肥具有重要意义。为此,运用ArcGIS技术与相关分析,研究了山西省晋中市主要土壤养分的空间分布规律,及其与海拔、用地类型间的关系。结果表明:(1)晋中市pH值平均为7.97,土壤整体呈碱性;土壤养分含量在不同的区县中差异较大。(2)研究区表层土壤SOM、TN、TP和TK平均含量分别是1.42%、0.08%、0.07%、1.97%,依据国家土壤第二次普查的养分分级标准,晋中市的表层土壤SOM、TN、TP含量偏低,平均水平分别为四级、四级、五级,而TK含量较高,平均水平为三级。(3)随着海拔的增高,土壤SOM平均含量呈先增加后减少的趋势,TN平均含量明显增加,而土壤TP和TK的平均含量变化趋势不明显。(4)用地类型与土壤养分的相关性分析表明,海拔733—1500m范围内,耕地的SOM、TN、TP平均含量均明显高于林地、未利用地和自然保护区,而TK平均含量明显低于其他用地类型;在海拔高于1500 m的耕地中SOM、TN、TP平均含量均低于其他用地类型。在样点全部覆盖的海拔范围内,海拔与TN含量呈极显著正相关,与SOM、TP和TK的相关性未达显著水平。     

4种沉水植物对富营养化水体氮磷的去除能力

沉水植物常用于水质净化与生态修复工程.本实验通过室内模拟与测定,分析比较4种常见沉水植物在6个种植密度梯度(0.5g·L^-1～3g·L^-1)下对世博后滩公园生态水系氮、磷污染物的去除率.30d模拟实验结果表明,4种沉水植物对水体中过量氮、磷均有较高的去除率,在种植密度为3g·L^-1时,轮叶黑藻(HydriHa verticillata)对TN去除率最高达到6%,马来眼子菜(Potamogeton malaianus)对TP的去除率最高为88%.在种植密度为0.5g·L^-1～3g·L^-1的范围内时,各沉水植物实验组随种植密度的增大,对氮、磷的去除率升高.     

矮壮素对苦草矮化特征及生理指标的影响

沉水植物生长过高引起水体污染问题受到人们高度重视。本文在实验室模拟条件下,研究了0(CK)、0.01、0.02、0.10、0.20、0.50、0.75、1.00和1.25g.L-1共9个不同浓度矮壮素对苦草(Vallisnerianatans)矮化特征及生理指标的影响。结果表明:不同浓度处理30d后苦草株高具有显著差异性(P<0.05),且浓度越高矮化效果越显著;矮壮素使苦草叶宽增加、根长缩短,其中浓度在0.02～0.20g.L-1时苦草根冠比增加,浓度在0.01～0.50g.L-1时苦草株数增加明显;矮壮素浓度在0.10～0.50g.L-1时,苦草湿重增加61%～123%,将从水中或底泥中吸收更多N、P等营养物质,增强其净化水质的能力;当矮壮素浓度为0.02g.L-1时,不仅苦草矮化的效果较好,占据空间相对较小,而且苦草根长生长较长,根冠比较大,叶绿素含量增加,SOD、POD酶活性升高,苦草抗逆性增强,延缓植株衰老。因此,0.02g.L-1浓度矮壮素对苦草矮化较为适宜。     

代谢工程改造甘油代谢途径提高β-胡萝卜素产量

甘油是生物柴油的副产物,因其价格低廉和高还原性,成为生物发酵的重要碳源。为了进一步提高工程菌对甘油的利用能力,从而提高萜类化合物的合成能力,本研究从β-胡萝卜素高产菌CAR015出发,对其甘油代谢途径的多个基因进行了调控。首先敲除了编码3-磷酸甘油抑制子的glp R基因,然后分别用M1-37、M1-46和M1-93三个不同强度的人工调控元件对glp FK、glp D和tpi A三组基因进行单基因调控和多基因组合调控。研究发现用M1-46调控glp D基因后β-胡萝卜素产量达到了64.82 mg/L,是CAR015的4.86倍,甘油消耗速率也提高了100%;调控tpi A基因后β-胡萝卜素产量略有提高;调控glp FK基因后β-胡萝卜素产量略有降低。说明Glp D是甘油代谢途径中的关键限速步骤。Q-PCR结果表明,降低甘油代谢途径的glp D和glp FK基因转录水平,增加tpi A基因转录水平,可以增加细胞生长速度、提高β-胡萝卜素产量,可能是因为减少了丙酮醛毒性所致。组合调控glp D和tpi A基因,获得β-胡萝卜素产量最高菌株Gly003,其β-胡萝卜素产量达72.45 mg/L、产率达18.65 mg/g每克干细胞,分别是出发菌株CAR015的5.23倍和1.99倍。总之,Glp D是甘油代谢途径中的关键限速步骤,适当强度调控glp D,可以有效提高重组大肠杆菌的β-胡萝卜素产量。     

金黄色葡萄球菌arl双组分信号转导系统受体蛋白ArlS_(CA)的表达、纯化及活性研究

金黄色葡萄球菌是一类重要的病原菌,其毒力因子的表达及分泌过程由多种双组分信号转导系统(two component signal transduction system,TCSTS)共同调控,其中ArlRS双组分信号转导系统与细菌的生长和分裂密切相关。ArlRS双组份系统的信号传递通过组氨酸激酶ArlS磷酸化实现,ArlS的胞内域被认为是调控毒力因子表达的重要功能域,以ArlS蛋白的胞内域部分即ArlS_(CA)为目标蛋白进行相关的活性研究。首先,构建pProEX-HTa-arls和pProEX-HTa-arlr重组质粒,对目的蛋白进行诱导表达。其次,利用金属离子螯合层析、离子交换层析以及凝胶过滤层析方法对目的蛋白进行分离纯化,纯化后的ArlR蛋白纯度可达98%,产量约为25mg/L;纯化后的ArlS蛋白纯度可达90%,产量约为15mg/L。圆二色谱检测结果显示纯化后的目的蛋白有完整的二级结构,体外磷酸化结果显示,ArlS蛋白具有激酶活性,自磷酸化后可以将磷酸基团转移给反应调控蛋白ArlR。最后,利用定点突变的方法,构建了418位和420位氨基酸残基突变的表达载体pProEX-HTa-ArlS_(CAG418A)和pProEX-HTa-ArlS_(CAG420A)。ArlS_(CAG418A)和ArlS_(CAG420A)蛋白不具有激酶活性,说明418位和420位氨基酸残基在ArlS蛋白的自磷酸过程中起着关键作用。     

微生物来源的HLE抑制剂N01WA-735E的研究

人白细胞弹性蛋白酶抑制剂为筛选炎症和癌症的重要靶点。应用白细胞弹性蛋白酶抑制剂高通量的筛选模型对数千株放线菌进行筛选,发现了阳性菌株N01 WA-735。首先通过形态学和化学分类学鉴定其为链霉菌属。采用有机溶剂提取、硅胶柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱和结晶等方法对该菌株的发酵产物进行了分离纯化,得到活性单体化合物N01 WA-735E,通过对N01 WA-735E的理化性质和波谱数据分析,确定其结构与文献报道的化合物BE-52440A相同。该化合物对人白细胞弹性蛋白酶有很强的抑制活性,其IC50为3.02μmol/L。该化合物对人白细胞弹性蛋白酶的抑制活性国内外未见报道。     

PPARδ激动剂高通量筛选模型的建立

为建立基于细胞瞬时转染的过氧化物酶体增殖物激活受体δ(peroxisome proliferator-activated receptor delta PPARδ)激动剂高通量筛选模型,用RT-PCR技术从肝的总RNA中扩增PPARδ基因序列,将其连至T克隆载体进行测序。将序列正确的PPARδ片段连接至pTARGET载体上构建表达载体pTARGET-ppARδ;将合成的3个拷贝的PPRE(peroxisome proliferator receptorresponse element)插入pGL3-promoter构成报告质粒pGl3-PPRE×3-luc。用脂质体转染技术将表达载体与报告质粒共转染细胞系,通过检测荧光素酶基因的表达状况评价化合物对PPARδ的激动活性。通过多种条件的优化,得到了最佳的共转染条件。阳性药苯扎贝特明显提高荧光素酶的表达,最大上调倍增数可达10倍,并且在一定浓度下阳性药与相对荧光酶的活性表达有较好的量效关系。该筛选模型灵敏、稳定,为对PPARδ激动剂进行药物研发和PPARδ机理的研究打下基础。