课堂教学随笔:谷氨酰胺的氨基

氨基代谢是《生物化学》中"氨基酸代谢"教学的重要内容,谷氨酰胺氨基的去向和利用是其中的重点之一。谷氨酰胺既有α-氨基又有酰胺基,其代谢由不同的酶分别催化,涉及转氨酶、酰胺基转移酶、谷氨酰胺酶、转谷氨酰胺酶等。不同代谢酶作用的基团和机理不同,学生容易混淆它们的作用。本文拟通过讨论几种谷氨酰胺氨基相关代谢酶的作用特点,指导学生掌握谷氨酰胺氨基的代谢。     

基于连锁与关联分析的植物代谢组学研究进展

代谢物作为生物体表型的基础能够帮助我们更直观有效地了解生物学过程及其机理。植物代谢组研究对理解植物代谢途径,改善植物对环境胁迫的应答,提高作物产量与品质有着非常重要的作用。代谢物的种类和数量在不同品种与组织中存在很大差异,利用这些差异进行遗传基础的解析将有助于我们深入了解代谢生物学过程。随着代谢组学分析技术和方法的发展与第二代测序技术的应用,植物代谢组学的研究内容不断地扩增,代谢遗传机制的研究不断深入。概述了植物代谢组学的研究内容、基因型分型、植物代谢组遗传连锁分析与植物代谢组全基因组关联分析及其应用。     

从第八届国际肿瘤会议看肿瘤生化的进展

在这次会上有关肿瘤生化论文的主要内容包括肿瘤代谢特点,化学致癌物的代谢,抗肿瘤药物的作用机制,以及临床生化等。其中以肿瘤代谢特点的论文最多,内容涉及到蛋白质、酶、核酸、脂质、糖及氧化磷酸化等方面。而成就较为突出的是比较肝癌的研究。近年来发现有两类移植性动物肝癌:一类的生长较快,其形态(包括细胞亚细微结构)和代谢(如酶型、能代谢等)都与正常肝有显著差别,如 Novikoff 肝癌、3’-甲基奶油黄诱发的大鼠     

植物体内的胼胝质

胼胝质(callose)是一种以β-1，3-键结合的葡聚糖。在植物的筛管代谢、配子体发育等生命活动中发挥着重要的调节作用，其合成、分解直接关系植物正常的生长代谢过程，因此，胼胝质的代谢是植物研究中的重要内容之一。     

真菌代谢产物的药物发现——资源、问题和策略

本期菌物学报“真菌生物活性代谢产物的药物发现专刊”刊登了7篇深度论述的综述性文章,19篇研究论文及2篇简报。内容涉及植物内生真菌产紫杉醇/紫杉烷的研究现状及最新进展、虫草菌素产生菌的培养策略及其药理学研究进展、灵芝三萜和胞外多糖生物合成的调控策略、淡水和海水真菌活性代谢产物研究进展等。本期内容还涉及内生真菌的分离和鉴定、海洋真菌的代谢产物分离、大型真菌的培养、代谢产物的分离及其药理学研究、酚类化合物测定方法、蛋白质组学以及生物转化等研究,基本体现了我国真菌代谢产物新药发现研究的最新进展,对真菌代谢产物合成调控、活性代谢产物分离和结构鉴定以及药理学研究等都具有重要的参考价值。     

基因多态性及核受体对磺基转移酶代谢功能的调节

目的本研究主要探讨磺基转移酶的基因多态性与癌症药物治疗之间的关系以及核受体调节对磺基转移酶代谢功能的影响,期望为临床个体化治疗提供借鉴和指导。方法通过查找pubmed数据库和国内相关文献,分析近年来有关磺基转移酶的代谢功能与基因多态性和核受体调节关系的研究进展。结果磺基转移酶对维持体内激素平衡有重要作用,与肿瘤的易感性和药物治疗效果有密切关系,其代谢功能的强弱很大程度上取决于基因多态性以及核受体的调节。结论磺基转移酶的遗传药理学研究内容将对临床药师今后的个体化治疗工作产生重要影响。     

重金属胁迫下的微生物代谢组学研究进展

微生物的代谢活动易受到环境变化的影响,当环境中存在重金属污染时微生物会通过调节代谢降低自身所受的重金属的毒害。本文通过微生物代谢组学研究探讨重金属胁迫下微生物代谢活动的响应情况,介绍了微生物代谢组学的相关技术和方法,对其应用进行说明;基于重金属对微生物细胞的毒害作用,对重金属胁迫下微生物代谢组学的相关内容进行综述,发现在重金属胁迫下,微生物可以通过增加代谢活动进而产生更多的代谢物质来响应重金属的胁迫,其中微生物产生的胞外聚合物、草酸和柠檬酸等代谢物在微生物响应重金属胁迫中具有重要作用。微生物通过产生相应代谢物不仅使自身可以在重金属胁迫下生存,这些代谢物还可以使环境中重金属有所减少,这对于利用微生物资源修复重金属污染具有重要意义。     

生物化学中厌氧消化代谢途径的教学实践

厌氧消化是乳酸和乙醇发酵之外的另一条重要的无氧分解代谢途径,对促进资源高效利用、维持生态平衡、优化能源结构、缓解能源危机、推动实施“双碳”战略都具有重要意义。如此重要的代谢过程在大学生物化学课程教材和教学中没有涉及,使得教学体系不完整,亟需教学改革。厌氧消化过程涉及的反应众多,代谢途径复杂,为了让学生全面了解这一过程,教师通过查阅大量文献,将厌氧消化的主要反应途径归纳成图,较为完整地展现厌氧消化代谢过程,并通过BOPPPS教学模式融入课堂教学中。以代谢途径全图的形式直观展示分散冗杂的代谢过程,可以帮助学生构建厌氧消化代谢的系统框架,有助其丰富代谢知识体系,达到了良好的教学效果。本文介绍了厌氧消化代谢途径的内容及教学过程的设计,为生物化学、环境工程微生物学、新能源工程等课程教材的修订及相关课堂教学改革提供参考和借鉴。     

肿瘤化疗与药物代谢酶

药物代谢酶(DME)在药物代谢解毒和药物代谢活化中起着重要的作用,对组织器官的药物效应和毒性的易感性产生重要影响。DME在肿瘤组织和非肿瘤组织表达和活性存在差异。与常用化疗药物有关的药物代谢酶主要有细胞色素P450(CYP)、谷胱甘肽S-转移酶(GST)、尿苷二磷酸-葡萄糖醛酸转移酶(UGT)、巯嘌呤甲基转移酶(TPMT)和二氢嘧啶脱氢酶(DPD),这些酶均具有遗传多态性,在一定条件下可以被诱导,具有个体差异。     

病毒辅助代谢基因的研究进展

病毒通过影响微生物的营养循环、生物多样性和遗传信息传递等,在全球海洋的生物地球化学循环中发挥关键作用。病毒还可以控制微生物的群落组成、关键代谢过程等,这些依赖于病毒基因组上的辅助代谢基因(auxiliary metabolic genes,AMGs)。AMGs在病毒感染宿主的过程中表达并参与调控宿主的代谢过程。病毒基因组中的AMGs包括中央碳代谢、氮代谢、磷和硫循环、核苷酸代谢以及与氧化应激反应相关的基因。AMGs有利于子代病毒更高效地组装和释放,对于病毒种群的繁衍具有重要意义,同时对病毒-宿主相互作用机制的研究产生重要影响。本文针对病毒辅助代谢基因的起源、类别及其重要的生态作用进行简要综述,以期为进一步阐明病毒在不同生态系统中的功能提供依据。     

青霉属真菌次级代谢产物的结构类型及其药用活性的研究进展

青霉属(Penicillium)真菌属于腐生类真菌,是自然界中一类重要的分解者。其可以产生多种多样的次级代谢产物。这些结构新颖、功能特殊的次级代谢产物在抗菌、抗氧化、抗肿瘤等药物开发中发挥重要作用,主要由聚酮类、生物碱、萜类、大环内酯等化学结构类型组成。本文综述了青霉属真菌次级代谢产物的结构类型以及丰富的生物药用活性,该内容可为后续青霉属真菌新型天然药物的开发提供研究思路。     

力竭性运动对大鼠红细胞内能源物质代谢水平及其与红细胞变形性关系的研究

红细胞变形性在保证血液循环和组织器官代谢活动中具有重要作用,红细胞的形态及其变形能力的改变受药物刺激、环境渗透压和ｐＨ改变等外界因素的影响,也可受细跑自身影响,而红细胞膜和胞浆中代谢内容物的改变对细胞形态的维持和变形能力产生根本影响。本研究为探讨运动...     

扩头蔡白蚁肠道蛋白的鉴定

【目的】本研究旨在分析比较扩头蔡白蚁Tsaitermes ampliceps工蚁前中肠和后肠及其内容物的蛋白构成和表达差异,挖掘降解木质纤维素的相关酶和蛋白。【方法】通过扩头蔡白蚁工蚁的前中肠和后肠及其内容物蛋白的双向电泳,对高表达或高差异表达的47个蛋白点进行MALDI-TOF/MS测序,并进行生物信息学分析。【结果】测序分析发现,扩头蔡白蚁肠道及其内容物蛋白中有结构蛋白13个、调节蛋白9个、白蚁代谢相关蛋白10个、微生物代谢相关蛋白7个。经PD Quest分析发现,在前中肠和后肠有11个蛋白均高表达;仅在前中肠表达的蛋白有12个,主要是白蚁代谢相关蛋白和调节蛋白;仅在后肠表达的蛋白有8个,主要是微生物代谢相关蛋白。整个肠道内参与木质纤维素降解的相关酶有5个,分别是白蚁自身分泌的内源性纤维素酶,细菌产生的内切-β-1,4-葡聚糖酶和过氧化物歧化酶以及原生动物产生的GH11。【结论】白蚁对木质纤维素食物的降解主要在前中肠,后肠对降解产物进一步降解并进行微生物生长代谢。这些降解产物和微生物菌体蛋白为白蚁的肛哺提供营养成分。     

扩头蔡白蚁肠道蛋白的鉴定

【目的】本研究旨在分析比较扩头蔡白蚁Tsaitermes ampliceps工蚁前中肠和后肠及其内容物的蛋白构成和表达差异,挖掘降解木质纤维素的相关酶和蛋白。【方法】通过扩头蔡白蚁工蚁的前中肠和后肠及其内容物蛋白的双向电泳,对高表达或高差异表达的47个蛋白点进行MALDI-TOF/MS测序,并进行生物信息学分析。【结果】测序分析发现,扩头蔡白蚁肠道及其内容物蛋白中有结构蛋白13个、调节蛋白9个、白蚁代谢相关蛋白10个、微生物代谢相关蛋白7个。经PD Quest分析发现,在前中肠和后肠有11个蛋白均高表达;仅在前中肠表达的蛋白有12个,主要是白蚁代谢相关蛋白和调节蛋白;仅在后肠表达的蛋白有8个,主要是微生物代谢相关蛋白。整个肠道内参与木质纤维素降解的相关酶有5个,分别是白蚁自身分泌的内源性纤维素酶,细菌产生的内切-β-1,4-葡聚糖酶和过氧化物歧化酶以及原生动物产生的GH11。【结论】白蚁对木质纤维素食物的降解主要在前中肠,后肠对降解产物进一步降解并进行微生物生长代谢。这些降解产物和微生物菌体蛋白为白蚁的肛哺提供营养成分。     

酵母菌中谷胱甘肽的主要生理功能及其代谢调控

谷胱甘肽是生物体内一种重要的三肽小分子 ,具有广泛的生理功能。对谷胱甘肽在酵母细胞中的作用及其代谢调控机制 ,做了较为详细的介绍。这一带有基础性研究的内容 ,对于以酵母为生产菌的谷胱甘肽的生产 ,或是酵母的其他工业化生产 ,具有重要的启示。     

生态学代谢理论研究进展

代谢理论是近年来生态学领域的重要进展,不仅有效地解释了生物的新陈代谢率随个体大小和温度的变化规律,还通过代谢率将个体、种群、群落、生态系统水平上的生物学模式联系起来。介绍了代谢理论的研究历史和主要内容,并通过几个例子说明该理论的应用。     

厌氧铁氧化菌研究进展

厌氧铁氧化菌(AFOM)是微生物学、地质学和环境学领域的重大发现.研究AFOM对于认识铁地质层形成,促进铁、氮、碳等元素的地球生物化学循环,丰富微生物学内容,开发厌氧铁氧化工艺,以及探索原始地球环境和外星生命现象,均有重要意义.本文综述了AFOM的研究进展,介绍了AFOM的存在生境,探讨了AFOM的物种多样性及其营养特性和代谢特性,阐述了AFOM在地质学、微生物学和环境学领域的潜在作用,并展望了AFOM在新物种发掘、代谢机理揭示以及开发应用等方面的研究方向.     

厌氧铁氧化菌研究进展

厌氧铁氧化菌(AFOM)是微生物学、地质学和环境学领域的重大发现.研究AFOM对于认识铁地质层形成,促进铁、氮、碳等元素的地球生物化学循环,丰富微生物学内容,开发厌氧铁氧化工艺,以及探索原始地球环境和外星生命现象,均有重要意义.本文综述了AFOM的研究进展,介绍了AFOM的存在生境,探讨了AFOM的物种多样性及其营养特性和代谢特性,阐述了AFOM在地质学、微生物学和环境学领域的潜在作用,并展望了AFOM在新物种发掘、代谢机理揭示以及开发应用等方面的研究方向.     

病毒感染性疾病与肠道微生物关系研究进展

肠道微生物影响着人体的营养、代谢、免疫等多种生理活动,对人体健康有非常重要的影响.目前的研究表明,肠道微生物在病毒感染性疾病的感染及预后过程中发挥着重要的作用.本文分别总结了肠道病毒感染、非肠道病毒感染与肠道微生物的相互作用关系以及微生态调节干预病毒感染等内容,以期为相关研究的进一步深入和病毒感染性疾病的防治提供新思路...     

GlnR介导的代谢调控研究进展

氮代谢全局性转录调控蛋白GlnR广泛存在于革兰氏阳性细菌中。目前发现的GlnR既有MerR家族也有OmpR家族。针对可利用氮源的变化,GlnR可以抑制或激活氮代谢相关基因的表达。GlnR也参与到细菌磷酸代谢、抗生素合成和细菌毒性的调控。本文详细介绍了GlnR在不同细菌中的氮代谢调控模式,以及与其他代谢途径的联系。GlnR介导的代谢调控研究有助于人们深入了解细菌中心氮代谢,对研究氮代谢调控中的信号传导等具有重要的意义。