茄子自噬相关基因ATG8家族鉴定及表达分析

自噬相关基因ATG8在调节植物生长发育和胁迫响应中发挥着关键作用。本研究通过生物信息学技术分析ATG8在茄子基因组中的分布、结构及进化等,并研究了其在茄子不同组织、外源激素和冷处理下的表达情况。结果表明,从茄子基因组中共鉴定到7个ATG8基因,分布在6条染色体上。理化性质分析显示茄子ATG8基因编码的蛋白包含118~166个氨基酸残基,等电点在6.29~9.16之间;基因结构和保守基序分析表明,ATG8基因家族成员具有保守的基因结构和蛋白基序;启动子区域含有多种激素响应和逆境响应的顺式作用元件;茄子中有3对ATG8基因存在共线关系;茄子与拟南芥和番茄ATG8基因家族成员间分别存在10和11对共线关系。组织表达分析表明茄子ATG8主要在不同的花器官中表达,表明其可能与茄子花发育有关;此外,表达模式分析结果显示7个茄子ATG8基因对冷胁迫和ABA、MeJA、SA等外源激素均有不同程度的响应,表明ATG8基因家族在茄子生长发育、胁迫和激素响应中具有重要的功能。     

miR-17-5p靶向自噬相关蛋白ATG7调控巨噬细胞抗结核分枝杆菌感染作用的研究

目的:通过研究miR-17-5p对自噬相关基因ATG7的靶向调控机制和对细胞自噬的作用,探究miR-17-5p在结核分枝杆菌介导的自噬途径中的作用及其机制。方法:生物信息学分析得到miR17-5p的靶基因ATG7,通过成功构建载体ATG7野生型(p Mir GLO-ATG7-3'UTR-WT)和突变型,利用双萤光素酶报告系统、Western blot验证miR-17-5p和ATG7的靶向关系,同时构建结核分枝杆菌(H37Ra)感染的人源性THP-1巨噬细胞模型,将做不同处理的细胞分为三组:miR-17-5p mimics、miR-17-5p inhibitor、miR-17-5p nc。通过实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)检测H37Ra感染对miR-17-5p表达量的影响,并且进一步通过Western blot、免疫荧光观察检测LC3蛋白的表达量和自噬小体的数量。结果:MTB感染能够引起miR-17-5p的下调,随着感染复数的增加有明显的降低。而生物信息学预测结果显示miR-17-5p与ATG7具有靶向性,双萤光素酶报告实验、Western blot验证miR-17-5p能够和ATG7靶向结合,并对其进行负调控。进一步通过Western blot、免疫荧光观察发现miR-17-5p mimics组LC3Ⅱ的表达下调,自噬小体表达降低,而miR-17-5p inhibitor组相反。其中对H37Ra感染组与未感染组之间比较,ATG7和LC3Ⅱ蛋白表达明显增强。结论:miR-17-5p直接靶向结合ATG7 3'UTR抑制自噬,在巨噬细胞抗MTB过程中发挥作用。     

鱼类细胞自噬与炎症反应

细胞自噬和炎症反应是先天性免疫的重要组成部分。细胞自噬是通过溶酶体降解自身组分以维持细胞稳态的一种高度保守的代谢过程,在降解受损的细胞器、抵抗病原感染、调节炎症反应等方面具有举足轻重的地位。在过去的几十年里,对酵母和哺乳动物自噬的研究显著增加了人们对自噬及其与人类疾病关系的理解：调节自噬水平可用于预防或治疗神经退行性疾病、炎症性疾病、肿瘤以及各种病原微生物感染。炎症反应是一个高度复杂的生物过程,是机体在受到紫外线、病原体感染、氧化应激以及机械性损伤等刺激下的一种自然防御反应。鱼类作为低等的脊椎动物,其获得性免疫功能较为低下,先天性免疫是其抵御病原体感染的主要防线。相较于高等动物,鱼类细胞自噬研究虽起步较晚,但近些年围绕病原感染引起的自噬现象及机制、自噬相关基因的表达调控等方面已取得较多进展。作为先天免疫的重要组成部分,自噬参与多种鱼类病原感染,而鱼类疾病通常伴随炎症反应的发生。基于此,本文对于鱼类病原感染引起的细胞自噬、炎症反应以及二者之间相关性研究进行系统阐述,以期深入理解鱼类细胞自噬的发生机制及其与炎症反应的相关关系,为全面解析鱼类的免疫机制提供指导,为制定鱼类疾病防控策略提供依据...     

多发性骨髓瘤预后相关自噬基因筛选及建模

为探讨自噬相关基因(ARGs)在MM发生发展中的作用机制并建立相关的预后模型。基于MMRF与HADb数据库,通过R语言确定多发性骨髓瘤中自噬相关基因的差异表达,GO和KEGG分析自噬相关基因与多发性骨髓瘤发生发展的关系,使用COX回归算法建立多基因预后模型,Kaplan-Meier方法绘制生存曲线,ROC曲线评价预后模型的可靠性。最终从764例多发性骨髓瘤患者骨髓样本及4例正常骨髓样本中共发现104个基因的表达在多发性骨髓瘤样本中具有显著差异,其中上调基因46个,下调基因58个。GO富集主要集中在巨自噬、自噬调节、细胞对外部刺激的反应等本体学注释。KEGG富集主要集中在自噬、细胞凋亡、NOD样受体信号通路、PI3K-Akt信号通路。单因素COX分析发现33个自噬相关基因与多发性骨髓瘤患者整体生存明显相关。多因素COX回归筛选出13个预后相关自噬相关基因(NKX2-3、NCKAP1、BIRC5、PEX3、HGS、RUBCN、PARP1、ARSA、DNAJB9、HSP90AB1、EEF2、FKBP1B和CD46)建立多发性骨髓瘤自噬相关基因预后模型。Kaplan-Meier生存曲线分析显示...     

自噬的相关分子机制

细胞自噬是真核生物中高度保守的一类生物学途径,它通过降解细胞浆内不同组分,维持细胞自身平衡并帮助细胞在应激情况下生存。自噬在生物体生长发育、免疫防御、肿瘤抑制及神经退行性疾病中都有重大的意义。哺乳动物细胞中,自噬过程主要由自噬相关蛋白（Atg）所形成的一系列复合物所调控,这些蛋白质分别在自噬的启动、自噬泡的形成、延伸及成熟和降解过程中发挥重要的作用。在此,本文针对一些重要的自噬相关蛋白质对近年来自噬分子机制的研究进展做一总结。     

自噬的前世今生

自噬是细胞通过溶酶体（或液泡）分解自身组分以达到维持细胞内正常生理活动及稳态的一种细胞代谢过程。自噬作为一种在真核生物中保守存在的细胞通路,与人类的疾病与健康息息相关。2016年,诺贝尔生理学或医学奖颁发给为自噬通路研究做出过卓越贡献的日本生物学家大隅良典（Yoshinori Ohsumi）。本文其一旨在通过介绍自噬及自噬相关基因的发现细节,带领读者了解自噬被发现和阐释的历程;其二旨在通过介绍自噬起始的相关机制及自噬与疾病的联系,引导读者对于自噬生理功能有更深入的理解;最后本文还提出了一些自噬领域目前尚待进一步研究的方向,供读者参考。     

自噬相关基因Atg3在埃博拉病毒组装过程中的作用研究

自噬是真核细胞清除胞内冗余物质的降解机制,也是细胞针对病原体入侵的一种天然免疫机制。自噬相关基因3(Autophagy-related gene 3,Atg3)在细胞自噬发生过程中起决定性作用。为研究Atg3对埃博拉病毒(Ebola virus,EBOV)组装的影响,本研究首先根据CRISPR/Cas9技术构建了携带有Atg3基因靶向向导RNA(guide RNA,gRNA)、表达Cas9的重组质粒pSpCas-Atg3,将此质粒转染至人胚胎肾细胞293T中,之后采用流式分选结合有限稀释法筛选单细胞克隆。细胞基因测序及Western Blot试验表明成功获得了Atg3基因敲除的细胞系。在Agt3基因敲除细胞系和野生型细胞中分别共同转染表达EBOV囊膜蛋白(Glycoprotein,GP)和基质蛋白的重组质粒,包装病毒样颗粒(Virus-like particles,VLP);同时在两种细胞中组装整合有EBOV的重组HIV假病毒,获得的假病毒感染非洲绿猴肾细胞(Vero细胞),通过测定报告基因的活性判定病毒对细胞的侵入能力。结果显示Atg3基因缺失后,VLP所整合的GP蛋白显著增多,假病毒对细胞的侵染能力也明显增强(P0.001),表明Agt3能够负调控EBOV的组装和入侵。本研究为开发新抗病毒药物提供了新思路。     

植物细胞自噬研究进展

细胞自噬是一类依赖于溶酶体和液泡的蛋白质降解途径。在动物细胞中, 靶物质通过自噬体包裹被运送到溶酶体中,由特定的水解酶降解; 而植物和酵母细胞中该过程在液泡内进行。近年来, 在模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)中鉴定到多个关键ATG基因, 它们对植物细胞自噬体的形成及自噬调控起到关键作用。该文全面综述了植物细胞自噬的调控及其在植物逆境胁迫中的生理功能。     

自噬与代谢及代谢性疾病

细胞自噬是真核生物中一种高度保守的代谢过程,可以清除受损的细胞器,降解糖原、脂类、蛋白质等生物大分子物质供细胞重新利用,对维持细胞内代谢平衡有重要意义。自噬障碍常被发现与代谢性疾病相关,如酸性麦芽糖酶缺乏症、肥胖和神经退行性疾病等。该文就近年来关于自噬与代谢及代谢性疾病的研究作一综述。     

ATG12对缺氧缺血性脑病小鼠神经细胞凋亡和自噬的影响

目的探讨自噬相关蛋白12 （ATG12）对缺氧缺血性脑病（HIE）小鼠细胞凋亡和自噬的影响及分子机制。 方法通过尾静脉注射腺相关病毒构建ATG12低表达小鼠模型,将40只小鼠分为假手术组、HIE模型组、对照病毒模型（NC-HIE）组和ATG低表达病毒模型（ATG12 shRNA-HIE）组,HIE模型组小鼠左侧颈动脉结扎后低氧（8﹪氧气+92﹪氮气）处理2.5?h,假手术组不予结扎和低氧处理。缺氧处理后,荧光定量PCR检测脑组织ATG12 mRNA表达水平。比色法检测各组小鼠大脑神经细胞SOD和MDA水平;通过Tunel法检测各组小鼠大脑神经细胞凋亡水平;通过Western Blot检测各组小鼠大脑神经细胞LC3A/B、ATG12和SQSTM1/?p62蛋白表达水平。采用t检验和单因素方差分析对实验数据进行统计分析。 结果与假手术组小鼠脑组织ATG12 mRNA水平（1.00±0.14）相比,HIE模型组小鼠脑组织ATG12 mRNA水平（5.23±0.37）显著升高（t?= 33.60,P?< 0.01）;与假手术组小鼠脑组织超氧化物歧化酶（SOD）活性[（103.60±4.84）?U/?mgprot]和丙二醛（MDA）含量[（42.40±3.17）?μmol/?mgprot]比较,HIE模型组小鼠脑组织SOD活性[（62.60±3.44）?U/?mgprot]显著降低,MDA含量[（83.80±4.39）?μmol/?mgprot]显著升高,与NC-HIE组小鼠脑组织SOD活性[（61.20±4.39）?U/mgprot]和MDA含量[（85.20± 2.70）?μmol/?mgprot]比较,ATG12 shRNA-?HIE组小鼠脑组织SOD活性[（93.80± 5.43）?U/?mgprot]显著升高,MDA含量[（49.20±3.49）?μmol/mgprot]显著降低,差异具有统计学意义（F?= 222.7,P?< 0.01;F?=?415.8,P?相似文献   

细胞自噬与病毒感染

自噬是广泛存在于真核细胞内的一种溶酶体依赖性降解途径,在维持细胞存活、更新、物质再利用和内环境稳定中起着重要作用。目前已经发现大量新的自噬相关基因,同时发现自噬在病毒感染过程中发挥着重要的抗病毒作用:自噬可以将胞质中的病毒转运到溶酶体中,降解病毒;也可以将病毒核酸转运至胞内感受器上激活天然免疫;还可以将病毒抗原递呈给MHCⅡ类分子激活适应性免疫。自噬参与胞内微生物感染具有双重作用。一方面,自噬能够降解入侵的微生物,即以异源吞噬(xenophagy)的方式清除胞内的病原体;另一方面,有些微生物能够通过某些机制逃避自噬而利于自身存活。本文就细胞自噬及其与不同病毒感染关系的最新研究进展进行综述。     

自噬与小胶质细胞相关神经炎症

小胶质细胞是中枢神经系统中重要的神经免疫细胞,当中枢神经系统受到刺激后,小胶质细胞通过炎症反应来应对这种刺激,这种炎症反应在神经性疾病中具有重要作用。研究发现,小胶质细胞自噬在炎症的发生与发展中也发挥了重要作用,它能直接或间接地影响炎症反应,同时自身也被其他信号调控。自噬过程有利有弊,适当的自噬过程能促进疾病的恢复,自噬紊乱则使病情恶化,所以明确自噬的调控机制对治疗和预防相关疾病具有重要意义。本文综述了近年来自噬在小胶质细胞相关炎症中研究进展,以及其可能的调控机制,以期为相关研究人员提供一定帮助。     

细胞自噬在冠状病毒感染中的作用

细胞自噬是一种保守的广泛存在于真核细胞内的溶酶体依赖性分解代谢途径,其通过形成双层膜结构的自噬体降解蛋白质和细胞器,参与物质循环和稳态维持。同时,自噬也能作为机体免疫防御的一部分发挥抗病毒的作用,或是被病毒利用以促进其自身增殖。冠状病毒是一种有囊膜的单股正链RNA病毒,能够诱导双层膜囊泡形成转录复合物,进一步指导病毒基因组的合成。研究表明多个冠状病毒成员能够诱导自噬发生,自噬参与了病毒增殖的多个环节。本文拟对细胞自噬的概况及作用、自噬在病毒感染特别是冠状病毒感染中的作用进行综述,以期为揭示冠状病毒的致病机理提供参考,并为开发冠状病毒的治疗方案提供新思路。     

自噬的相关分子机制北大核心CSCD

细胞自噬是真核生物中高度保守的一类生物学途径,它通过降解细胞浆内不同组分,维持细胞自身平衡并帮助细胞在应激情况下生存。自噬在生物体生长发育、免疫防御、肿瘤抑制及神经退行性疾病中都有重大的意义。哺乳动物细胞中,自噬过程主要由自噬相关蛋白(Atg)所形成的一系列复合物所调控,这些蛋白质分别在自噬的启动、自噬泡的形成、延伸及成熟和降解过程中发挥重要的作用。在此,本文针对一些重要的自噬相关蛋白质对近年来自噬分子机制的研究进展做一总结。     

自噬基因APG4基因结构的生物信息学分析

利用生物信息学手段对一种与人类细胞凋亡有关的基因－自噬基因（Autophagy5,简称APG5）的基因组全序列进行拼接和基因结构分析,同时该基因的一个新的可变性剪切变异体（APG5β）被首次证实及报道,利用PCR技术从人胚脑cDNA文库和B细胞cDNA文库中调取APG5基因,装入绿色荧光蛋白pEGFP-C1表达载体,测序确定其核苷酸序列,进行数据库搜索。该基因组全序列分散在核酸序列数据库GenBank的几个没序列条目中,将相关克隆的基因组序列做相似性比对,用DOTPLOT方法确定其相互位置关系,并进行序列拼接,得到全长基因,利用GenScan,Genefinder等基因识别软件确定其内含子,外显子,转录起始位点,加尾信号等。分析其基因结构,在此基础上进一步分析其cDNA中外显子数目和排列顺序,证实了从B细胞cDNA文库中克隆所得的APG5为一种可变性剪切变异体。利用生物信息学工具,成功地接接出全长为150kb人类APG5基因基因组全序列,确定其有8个外显子。根据剪切位点的特性找出其在序列中的位置,分别计算出内含子,外显子的长度,首次证实并报道APG5β是第3外显子缺失的可变性剪切变异体,将验证确实的APG5β转染至人肝细胞株和HeLa细胞株,在共聚焦激光显微镜下可观察到其在细胞凋亡时的特异表达,在后基因组研究中生物信息学的应用有非常广阔的前景。对可变性剪切所产生的蛋白多样性分析提供了一种辅助分析手段。     

自噬标志分子ATG8同源蛋白的生物信息

自噬是细胞重要的代谢途径,ATG8在自噬体形成过程中起着重要的作用。对ATG8蛋白进行生物信息学分析研究十分必要。本研究以NCBI中人ATG8同源蛋白序列数据为研究材料,分析其与10种模式生物间基因拷贝数、氨基酸序列、蛋白质保守位点相关性。结果表明,人6种ATG8同源蛋白分别定位于5条染色体上,均有泛素样GABARAP结构域。并且,所有模式生物的ATG8同源蛋白中N-端氨基酸序列保守性强于C-端序列。本研究构建的ATG8同源蛋白系统发育树显示,人的ATG8同源蛋白与脊椎动物(斑马鱼,爪蟾,小鼠,大鼠,牛)的ATG8蛋白亲缘关系更近,人的GABARAPs与酵母的ATG8蛋白与的亲缘关系较近。本研究为研究细胞自噬过程及机制提供了丰富的生物进化和生物信息数据支持。     

植物细胞自噬研究进展

细胞自噬是真核生物中进化保守的对细胞内物质进行周转的重要过程,该过程中一些损坏的蛋白或细胞器被双层膜结构的自噬小泡包裹后送入溶酶体(动物)或液泡(酵母和植物)中进行降解并得以循环利用。植物中通过序列比对鉴定了诸多自噬相关基因并分离到了部分细胞自噬功能缺陷的突变体,这些研究均推进了我们对植物细胞自噬机制和功能的了解。本文主要综述了植物细胞自噬分子机制和生理功能的研究进展。     

植物细胞自噬基因的功能与转录调控机制

自噬(autophagy)是真核生物长期进化形成的一种高度保守的细胞内物质降解和周转途径,通过形成双层膜结构的自噬体将包裹其中的待降解大分子物质,如受损伤的蛋白质、蛋白质复合物和细胞器,运送至液泡或溶酶体进行降解并产生可循环利用的降解产物。细胞自噬在植物生长发育和环境应答等过程中发挥重要作用。在拟南芥(Arabidop...     

自噬在HBV感染发病机制中的作用

自噬是一种新陈代谢过程,通过溶酶体降解受损蛋白质和细胞器来维持细胞内环境的稳态.乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)能利用自噬功能增强其复制的能力,引起肝炎、肝硬化以及肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC).本文将从HBV相关蛋白、内质网应激、信号通路、细胞因子、微小...     

转录因子在白念珠菌自噬过程中的调控机制CSCD

自噬是细胞内主要的降解途径之一,是一个高度保守的动态过程,对于真核细胞的适应、分化和发育具有重要作用,自噬在白念珠菌中影响着菌株的代谢和毒力,可增强菌体的存活能力。自噬调节失衡与多种疾病相关,需在多个水平受到精确调控,以维持细胞内稳态平衡。白念珠菌的毒力致病与自噬过程中关键转录因子的异常表达调控密切相关。该文主要概括了自噬的主要阶段及相关机制,并说明自噬过程中主要转录因子可能的作用机制,以了解白念珠菌自噬中的转录调控机制,为白念珠菌未来的治疗提供新的方向。