重要的生物资源黑色素及其功能的机理

黑色素是一类不规则的光吸收多聚物 ,是由吲哚和酪氨酸氧化而来的中间产物构成的。在黑色素的生物合成步骤中 ,最关键的是酪氨酸在酪氨酸酶催化下的氧化。本文主要从黑色素的结构、功能、作用机理和如何利用黑色素等四个方面进行阐述 ,介绍了重要的生物资源黑色素。     

内皮素-2促进体外培养的绵羊皮肤黑色素细胞增殖及黑色素生成

内皮素（endothelin,ET）及其受体在黑色素细胞成熟分化时起着有效的促进作用.然而,内皮素-2（ET-2）在黑色素生成的作用方面,还处于争论中或报道不一致.在此,我们研究ET-2对体外培养的绵羊皮肤黑色素细胞增殖和黑色素生成的影响.比较实验组ET-2（1,10,100 nmol/L）与空白对照组,通过MTT法和Ando等的方法检测出黑色素细胞的增殖率和黑色素含量显著增加.荧光定量PCR和Western 印迹分别检测出内皮素受体B(Bdnrb);酪氨酸激酶受体(Kit);酪氨酸酶(Tyr);酪氨酸相关蛋白-1(Tyrp-1)基因的mRNA水平及蛋白水平的相对表达量显著增加.这些数据表明,ET-2可能促进绵羊的皮肤黑色素细胞增殖和黑色素生成.     

AG1478抑制剂对白鲫体色发育的影响

鱼类的体色由基本色素细胞相互配合而成,色素细胞主要有4种类型:黑色素细胞、红色素细胞、黄色素细胞和虹彩细胞。AG1478是针对酪氨酸激酶(Tyr)的一种新型抑制剂。Tyr是黑色素生成过程中的关键酶,在黑色素细胞中呈特异性表达。本文主要阐述了白鲫四种色素细胞以及两种不同形态黑色素细胞的超微结构观察,探讨了AG1478抑制剂对白鲫早期体色发育的影响,实验结果表明抑制剂对白鲫早期体色发育没有明显影响。     

灌喂氧化鱼油后黄颡鱼胃肠道黏膜黑色素细胞分化和黑色素合成途径基因的差异表达

以黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)为实验对象, 灌喂氧化鱼油、鱼油7d后, 提取胃肠道黏膜总RNA, 采用RNA-seq测序并做转录组分析, 分析了黑色素生物合成途径关键酶(酪氨酸酶)及其相关蛋白基因、黑素体运动的3个蛋白基因、α黑素细胞刺激激素途径和WNT/β-catenin、EDN3和EDNRB、KIT及其配体KITL3个信号通路的主要蛋白基因的差异表达活性。结果显示, 黄颡鱼胃肠道黏膜中存在黑色素细胞分化和发育过程、黑色素合成及其调控途径的代谢网络, 通过绘制代谢网络得到了关键性酶或蛋白质的基因信息。在灌喂氧化鱼油后, 控制黑色素合成途径主要基因的表达活性显著下调, 可能导致黑色素合成量的不足; α-MSH激素途径主要基因差异表达上调, 具备促进黑色素细胞分化和发育的调控基础; 而调控黑色素细胞分化和发育的3个信号通路主要基因也有差异表达。因此, 黄颡鱼受灌喂氧化鱼油的影响, 黑色素细胞分化和发育过程受到较大影响, 会影响到鱼体成熟的黑色素细胞的数量, 同时, 黑色素的生物合成量不足将导致引起黄颡鱼体色的变化。     

FLT4 调控羊驼黑色素细胞中黑色素生成

血管内皮素生长因子受体3（vascular endothelial growth factor receptor 3,VEGFR-3/FLT4）与黑色素瘤细胞的生长有关,其可能对毛色及黑色素生成有一定的调控作用。为探讨FLT4基因对羊驼毛色及黑色素生成的影响,本文采用免疫组织化学、qRT-PCR、Western印迹对FLT4在不同毛色羊驼皮肤毛囊中的表达进行了研究。结果显示,FLT4在不同毛色毛囊中外根鞘及毛乳头阳性表达不同,且棕色皮肤比白色皮肤阳性信号强;FLT4 mRNA在棕色羊驼皮肤的表达量明显高于白色羊驼皮肤 (P<0.01);FLT4蛋白在棕色皮肤中的表达量明显高于白色皮肤(P<0.01);为进一步研究FLT4对黑色素生成的影响;通过对体外培养的羊驼皮肤黑色素细胞中添加不同浓度的FLT4蛋白（0, 1, 10, 50, 100 ng/mL）,与对照组相比,添加FLT4蛋白后酪氨酸酶(TYR)、酪氨酸相关蛋白-1(TYRP1)、受体酪氨酸激酶 c-KIT、小眼畸形相关转录因子(MITF)的 mRNA和蛋白质表达明显增加, 10 ng/mL组表达量最高(P<0.01);黑色素含量测定结果表明,不同浓度的FLT4蛋白处理的羊驼皮肤黑色素细胞的黑色素含量比对照组明显升高,添加FLT4蛋白10 ng/mL表达量最高(P<0.01)。由此可知,FLT4可以通过调节毛色相关基因的表达进而引起黑色素细胞中黑色素含量的变化。     

人KRT2促进体外培养的羊驼皮肤黑色素细胞的黑色素生成

基因表达谱显示,绵羊角蛋白2（keratin2, Krt2）的mRNA在不同毛色皮肤的表达不同,暗示Krt2 基因可能对皮肤黑色素生成有一定的影响。为探索角蛋白2对体外培养的羊驼皮肤黑色素细胞黑色素生成的影响,首先采用PCR扩增产物测序,结合DNAMAN 软件比对分析发现,羊驼Krt2 编码序列（cDNA）与NCBI公布的人KRT2高度同源（91%）;将人KRT2添加于培养的羊驼皮肤黑色素细胞,观察人KRT2对羊驼皮肤黑色素细胞黑色素的生成作用。免疫组织化学显示,外源性的人KRT2处理羊驼皮肤黑色素细胞72 h后,黑色素细胞的细胞质中Krt2表达增强。实时定量PCR及Western 印迹实验揭示,与胎牛血清清蛋白处理的羊驼皮肤黑色素细胞比较,1 ng/mL、10 ng/mL和100 ng/mL人KTR2处理的羊驼皮肤黑色素细胞酪氨酸酶（Tyr）、酪氨酸相关蛋白-1（Tyrp1）、小眼畸形相关转录因子（Mitf）基因表达明显上调（P <0.05）;尤其在添加10 ng/mL KTR2的细胞中,3个基因的mRNA相对表达水平升高尤其显著,分别是对照细胞的4倍、10倍和12.9倍（P<0.01）,蛋白质相对表达水平分别是对照细胞的2倍、2.1倍和1.7倍（P<0.01）。分光光度法测量A490结果证明,1 ng/mL、10 ng/mL和100 ng/mL人KTR2处理的羊驼皮肤黑色素细胞产生的黑色素含量分别是对照细胞的1.3倍（P <0.05）、1.8倍（P <0.01）和1.5倍（P <0.05）。上述结果说明,人KTR2处理可通过刺激羊驼皮肤黑色素细胞黑色素合成相关信号通路,促进黑色素的合成。     

神经皮肤黑变病中黑色素的来源初探

目的探讨食蟹猴神经皮肤黑变病（NCM）中黑色素的来源。方法收集北京协和医学院比较医学中心病理室食蟹猴神经皮肤黑变病的病理学标本一例,复习其病理切片并辅助免疫组化及电镜技术对黑色素的来源做进一步探讨。结果皮肤病理检查显示真皮内黑色素主要由黑色素细胞产生,黑色素细胞CD31免疫组化染色阴性。脑膜的组织病理学显示脑膜下黑色素主要由黑色素细胞产生,黑色素细胞CD31免疫组化染色阴性。脑实质的组织病理学显示其黑色素由黑色素细胞和血管内皮细胞产生,CD31免疫组化染色显示含有黑色素的血管内皮细胞呈阳性着色。电镜检查结果同样显示血管内皮细胞内可见黑色素小体沉积。结论我们在世界上首次揭示了食蟹猴NCM大脑中血管内皮细胞可产生黑色素,这给内皮细胞增加了一项新的功能。     

lpa-miR-nov-66通过调控cAMP路径抑制α-MSH介导的羊驼黑色素生成

α-黑素细胞刺激素(α-MSH)和lpa-miR-nov-66在羊驼黑色素细胞产生黑色素过程中均起重要的调控作用,但二者之间的关系尚未报道.本研究在体外培养的羊驼黑色素细胞中通过转染lpamiR-nov-66和添加α-MSH处理,用实时定量PCR和Western印迹检测黑色素细胞内基因表达水平,ELISA法检测c AMP和cGMP的产量,RTCA实时无标记细胞功能分析黑色素细胞增殖以及紫外分光光度法检测黑色素产量,证实二者在调控羊驼黑色素细胞产生黑色素颗粒过程中的关系.结果显示,与单纯α-MSH处理相比,lpa-miR-nov-66转染结合α-MSH处理组中,小眼转录因子(MITF)和酪氨酸酶(TYR)在转录水平和翻译水平的表达均降低,而酪氨酸酶相关蛋白2(TYRP2)在转录和翻译水平的表达均升高;cGMP的产量升高,cAMP的产量下降;黑色素细胞增殖没有显著变化;黑色素细胞内黑色素产量下降.与单纯转染lpa-miR-nov-66相比,lpa-miR-nov-66转染结合α-MSH处理组中,MITF、TYR和TYRP2在转录水平和翻译水平的表达均升高;cGMP的产量下降,cAMP的产量升高;黑色素细胞增殖没有显著变化;黑色素细胞内黑色素产量升高.上述结果证明,lpa-miR-nov-66通过调控羊驼黑色素细胞中毛色形成的c AMP路径,抑制α-MSH对黑色素细胞产生黑色素的促进作用.     

人KRT2促进体外培养的羊驼皮肤黑色素细胞的黑色素生成北大核心CSCD

基因表达谱显示,绵羊角蛋白2(keratin2,Krt2)的mRNA在不同毛色皮肤的表达不同,暗示Krt2基因可能对皮肤黑色素生成有一定的影响。为探索角蛋白2对体外培养的羊驼皮肤黑色素细胞黑色素生成的影响,首先采用PCR扩增产物测序,结合DNAMAN软件比对分析发现,羊驼Krt2编码序列(c DNA)与NCBI公布的人KRT2高度同源(91%);将人KRT2添加于培养的羊驼皮肤黑色素细胞,观察人KRT2对羊驼皮肤黑色素细胞黑色素的生成作用。免疫组织化学显示,外源性的人KRT2处理羊驼皮肤黑色素细胞72 h后,黑色素细胞的细胞质中Krt2表达增强。实时定量PCR及Western印迹实验揭示,与胎牛血清清蛋白处理的羊驼皮肤黑色素细胞比较,1 ng/m L、10 ng/m L和100 ng/m L人KTR2处理的羊驼皮肤黑色素细胞酪氨酸酶(Tyr)、酪氨酸相关蛋白-1(Tyrp1)、小眼畸形相关转录因子(Mitf)基因表达明显上调(P<0.05);尤其在添加10 ng/m L KTR2的细胞中,3个基因的mRNA相对表达水平升高尤其显著,分别是对照细胞的4倍、10倍和12.9倍(P<0.01),蛋白质相对表达水平分别是对照细胞的2倍、2.1倍和1.7倍(P<0.01)。分光光度法测量A490结果证明,1 ng/m L、10 ng/m L和100 ng/m L人KTR2处理的羊驼皮肤黑色素细胞产生的黑色素含量分别是对照细胞的1.3倍(P<0.05)、1.8倍(P<0.01)和1.5倍(P<0.05)。上述结果说明,人KTR2处理可通过刺激羊驼皮肤黑色素细胞黑色素合成相关信号通路,促进黑色素的合成。     

环磷酸腺苷促进泰和乌骨鸡皮肤黑色素细胞黑色素合成

该实验旨在研究环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,c AMP)作为α-黑色素细胞刺激素(α-melanocyte stimulating hormone,α-MSH)-黑素皮质素受体1(melanocortin 1 receptor,MC1R)通路的下游信号分子对泰和乌骨鸡皮肤黑色素细胞黑色素合成的影响。利用体外培养的泰和乌骨鸡皮肤黑色素细胞,观察不同浓度c AMP(0、1×10–5、1×10–4、1×10–3 mol/L)及其抑制剂、腺苷酸环化酶(adenylate cyclase,AC)抑制剂对乌骨鸡皮肤黑色素细胞酪氨酸酶(tyrosinase,TYR)活性和黑色素含量的影响。结果表明,与不添加c AMP的对照组相比,不同浓度的c AMP均极显著提高泰和乌骨鸡皮肤黑色素细胞TYR活性(P0.01),10–4 mol/L组提高的幅度最大。不同浓度的c AMP可不同程度地促进黑色素细胞黑色素的合成,1×10–5 mol/L和1×10–4 mol/L组黑色素含量分别显著(P0.05)和极显著(P0.01)高于不添加c AMP的对照组。c AMP抑制剂Rp-c AMPS预处理黑色素细胞显著抑制c AMP(1×10–4 mol/L)作用下酪氨酸酶活性(P0.01)和黑色素含量的升高(P0.05)。Rpc AMPS和AC抑制剂NKY80预处理黑色素细胞均显著抑制α-MSH(2.5μg/m L)引起的TYR活性、c AMP含量和黑色素含量的升高(P0.01或P0.05)。c AMP作为α-MSH-MC1R信号通路中的第二信使或下游信号分子在泰和乌骨鸡皮肤黑色素细胞黑色素的合成中发挥重要作用,其浓度的升高可提高泰和乌骨鸡皮肤黑色素细胞酪氨酸酶活性以及黑色素的合成。     

Lpa-miR-nov-66拮抗IGF1促羊驼黑色素细胞黑色素生成及细胞迁移作用

胰岛素样生长因子1（IGF1）能够促进细胞迁移。我们最近的研究发现,一种新发现的miRNA（lpa-miR-nov-66）可通过靶向抑制可溶性腺苷酸环化酶（soluble guanylate cyclase,sGC）抑制黑色素细胞产生黑色素。然而,当二者联合作用于黑色素细胞时,究竟如何影响黑色素细胞的黑色素产生及细胞迁移尚未见报道。本研究证明,lpa-miR-nov-66可拮抗IGF1的促黑色素细胞的黑色素生成及促细胞迁移作用。ELISA法检测结果揭示,与单纯IGF1处理比较,过表达lpa-miR-nov-66或过表达lpa-miR-nov-66联合IGF1处理可明显降低IGF1诱导羊驼黑色素细胞的cAMP生成水平。实时定量PCR和Western印迹证明,与单纯IGF1处理比较,过表达lpa-miR-nov-66或联合处理可明显降低毛色生成相关基因--MITF、TYR、和TYRP1在黑色素细胞的表达。此外,细胞增殖和细胞划痕实验显示,与单纯IGF1处理比较,过表达lpa-miR-nov-66或联合处理可显著抑制黑色素细胞的迁移。上述结果表明,lpa-miR-nov-66可以减少cAMP产生,抑制IGF1的促黑色素细胞产生黑色素的作用,并抑制IGF1对黑色素细胞增殖和迁移的促进作用。     

DKK3调控羊驼黑色素细胞中黑色素生成

Dickkopf-3(DKK3),Wnt/p-catenin信号通路中一个重要的抑制因子,可能参与调控黑色素生成过程.本文研究了DKK3在羊驼黑色素细胞中黑色素生成的作用.在羊驼黑色素细胞中,过表达DKK3显著下调Wntl,Lefl,Myc和黑色素生成相关基因MITF及其下游基因TYR,TYRP1和TYRP2的表达,在...     

高山红景天细胞悬浮培养中红景天甙生物合成代谢的调控 Ⅰ:前体的影响

探索了高山红景天(Rhodiola sachalinensis A.Bor)细胞培养中红景天甙生物合成的途径,认为甙元酪醇是经由莽草酸途径生成的。在此基础上研究了酪醇、L-酪氨酸与L-苯丙氨酸三种前体加入对红景天甙生物合成的调控作用。结果表明,酪醇、酪氨酸等前体易被多酚氧化酶氧化成褐色,用与前体浓度为1:1的V。来防止褐化效果显著;浓度为0.5mmol/L的酪醇,酪氨酸及苯丙氨酸在细胞培养15d时添加,使红景天甙含量由0.336％分别提高到1.43％、1.11％、0.85％。     

甲状腺素抑制斑马鱼早期胚胎黑色素细胞的稳态维持

甲状腺激素对维持机体的发育至关重要。在成年斑马鱼中,过量甲状腺激素可抑制黑色素细胞的增殖,并促进黄色素细胞的发育,但是过量甲状腺激素对斑马鱼早期胚胎色素细胞发育的作用研究的相对较少。该研究分析了甲状腺素在斑马鱼胚胎早期发育时期对黑色素细胞发育的影响,发现甲状腺素处理导致斑马鱼胚胎黑色素沉着异常。通过对不同发育时期胚胎的处理,该研究发现甲状腺素影响了黑色素细胞的稳态维持,但对其早期命运的分化并未有显著影响,这与成鱼有显著区别。实时录像以及组织学实验结果表明甲状腺素处理导致黑色素小体形态异常,并最终导致黑色素细胞的凋亡。与表皮黑色素细胞不同,甲状腺素处理并未影响视网膜色素上皮细胞中黑色素小体的成熟与稳态发育,表明甲状腺素对黑色素细胞稳态维持的抑制具有组织特异性。上述结果将有助于进一步了解甲状腺激素在早期胚胎发育过程中的生理功能,同时为了解斑马鱼独特的体色决定机制提供参考。     

miRNA-338-3p通过靶向抑制MC1R基因表达抑制羊驼黑色素细胞黑色素的生成

黑色素皮质素1受体MC1R）是在黑色素细胞内表达的G蛋白耦合受体（G protein coupled receptor, GPCR）家族成员,参与黑色素细胞中黑色素的生成。微RNAs（miRNAs）是一类非编码RNA,通过与靶基因3′-UTR结合抑制基因表达。已有研究证明,miR-338-3p 在多种人类肿瘤细胞中（过）表达,可通过下调靶基因表达抑制肿瘤细胞的侵袭迁移能力。然而,有关miR-338-3p对羊驼皮肤黑色素细胞的黑色素合成影响却罕见报道。本研究证明,miRNA-338-3p通过靶向抑制MC1R基因表达,抑制羊驼黑色素细胞黑色素的生成。采用生物信息学预测MC1R基因是miRNA-338-3p的靶基因,其基因表达抑制羊驼黑色素细胞黑色素合成。随后构建miR-338-3p真核表达载体。其基因转染结合qPT-PCR和Western印迹结果揭示,与对照细胞比较,过表达miRNA-338-3p的羊驼黑色素细胞的MC1R基因,及其下游与黑色素生成相关的小眼相关性转录因子（MITF)、酪氨酸酶(TYR)、酪氨酸酶相关蛋白1（TYRP1）、酪氨酸酶相关蛋白2（TYRP2）编码基因mRNA及蛋白质表达水平明显下调。酶联免疫吸附分析显示,过表达miRNA-338-3p的羊驼皮肤黑色素细胞的黑色素产量,较对照细胞显著下降（P＜0.01）。综上结果,miR-338-3p可通过抑制靶基因MC1R表达,下调其下游基因MITF、TYR、TYRP1和TYRP2基因的表达,从而抑制羊驼皮肤黑色素细胞黑色素的合成。miRNA-338-3p在羊驼生长发育过程中,是否参与调控体内皮肤黑色素细胞的黑色素生成尚待进一步研究。     

前体物对石蒜悬浮细胞生长和生物碱积累的影响

为探究苯丙氨酸、酪氨酸和酪胺3种前体物对石蒜悬浮细胞系生长和生物碱积累的影响。通过向培养基添加不同浓度的3种前体物,以及同时添加苯丙氨酸和酪氨酸,考察其对细胞生长量及细胞中生物碱累积的影响。结果表明:苯丙氨酸对细胞的生长和生物碱的积累影响不明显;酪氨酸和酪胺作用显著:添加200μmol/L酪氨酸,细胞中生物碱的含量是对照组的2.56倍,其中力可拉敏和加兰他敏含量为3.77 mg/g和4.46 mg/g,分别是对照组的6.61倍和6.97倍;添加200μmol/L酪胺,细胞中生物碱含量是对照组的2.63倍,力可拉敏和加兰他敏含量为4.45 mg/g和5.14 mg/g分别是对照组的9.08倍和9.18倍;在200μmol/L酪氨酸的基础上添加苯丙氨酸没有明显的增效作用。表明添加酪氨酸和酪胺对细胞生长及生物碱生物合成具有显著的促进作用     

头发的颜色与黑色素

有的人20来岁甚至10多岁就长出了根根白发,很不协调,从而引出了很多的烦恼。头发为什么会变白呢?要了解头发为什么变白,首先要了解头发为什么黑。(一)黑色素及其作用东方人以黑发为美,黑头发是由黑色素所决定的。黑色素是皮肤基底层的黑色素细胞产     

发酵法生产 L—酪氨酸

<正> 1、发明的名称:发酵法制备L—酪氨酸2、专利申请范围:采用谷氨酸棒状杆菌属的L—苯丙氨酸缺陷型,以及对L—苯丙氨酸类似物及磺酰胺有抗性的突变株制造酪氨酸的方法,该突变株在培养基中可以生成和积累L—酪氨酸。3、本发明的详细说明:本发明是关于发酵法制备L—酪氨酸。用发酵法生产L—酪氨酸已知的有谷氨酸微球菌的L—苯丙氨酸缺陷型的制造方法、短杆菌属等的对一氟苯丙氨酸抗性株或棒状杆菌属的L—酪氮酸及L—苯丙氨酸的类似物的抗性菌株的制造方法等。