哺乳动物乳蛋白基因的表达与调控

本文在介绍了乳蛋白基因组结构及进化关系的基础上,就其乳蛋白基因表达的影响因素：顺式调控成分,反式作用因子及激素对表达的诱导进行了讨论,最后就该系统作为生物反应器的开发前景作了展望。     

哺乳动物Hepcidin表达调控的研究进展

Hepcidin是由生物体肝脏表达的一种具有抵抗外界微生物侵害的小分子阳离子多肽,与干扰素、补体等组成了宿主的免疫防御系统.哺乳动物的Hepcidin表达调控受多种因素的影响.本文主要介绍了机体内铁水平、感染和炎症、贫血和缺氧以及运动对Hepcidin表达调控的影响.铁超负荷、脂多糖和病原体可诱导Hepcidin的表达,而贫血、缺氧和运动可下调其表达.本文还对Hepcidin的临床应用研究中存在的问题进行了初步讨论.     

t-PA在哺乳动物细胞中的表达调控及高效表达

人组织型纤溶酶原激活剂(t-PA)对纤维蛋白有较强的亲和力,可选择性溶解血栓而不引起全身出血倾向,所以是一种较理想的溶血栓药物。美国的重组t-PA已通过FDA批准,应用于临床,每年销售达数亿美元。国内上医,北大,南大及我所先后开展了t-PA在CHO细胞中的表达的研究,经多年努力表达水平约1～2μg(200～400IU)/10~6细胞/24小时,但该水平离中试生产尚有差距。     

哺乳动物性别分化的调控

哺乳动物性别分化调控的分子机制的研究特别是性别分化的层次调控、剂量补偿和性染色体进化这三个领域,已取得快速进展。已经发现Ｙ染色体性别决定区基因（ＳＲＹ）、Ｘ染色体ＤＳＳ－ＡＨＣ决定区基因１（ＤＡＸ－１）、甾类生成因子１基因（ＳＦ１）和Ｗｉｌｍｓ瘤抑制基因（ＷＴ－１）等与哺乳动物性别决定有关。ＳＲＹ启动睾丸分化,但胚胎发育成雄性的其余步骤由事丸分泌的激素控制。ＤＡＸ－１且编码一种女性特异功能的蛋白质,它在男性中被ＳＲＹ所抑制。ＳＦ－１和ＷＴ－１在ＳＲＹ开启之前作用于性腺和肾上腺发育的启动。哺乳动物通过随机失活雌性两条Ｘ染色体中的一条来使Ｘ连锁的基因在两性间的表达水平达到平衡（剂量补偿）。Ｘ染色体失活由Ｘ染色体失活中心（ＸＩＣ）控制。失活的Ｘ染色体专一转录基因（ＸＩＳＴ）是ＸＩＣ的强烈候选者,它可能参与Ｘ失活的启动。对有袋目和单孔目动物性染色体的研究为我们提供了其进化的信息。有证据支持性染色体起源于一对同源常染色体,而ＳＲＹ的祖先基因可能是ＳＯＸ－３。     

哺乳动物性别分化的调控

哺乳动物性别分化调控的分子机制的研究特别是性别分化的层次调控、剂量补偿和性染色体进化这三个领域,已取得快速进展。已经发现Ｙ染色体性别决定区基因（ＳＲＹ）、Ｘ染色体ＤＳＳ－ＡＨＣ决定区基因１（ＤＡＸ－１）、甾类生成因子１基因（ＳＦ１）和Ｗｉｌｍｓ瘤抑制基因（ＷＴ－１）等与哺乳动物性别决定有关。ＳＲＹ启动睾丸分化,但胚胎发育成雄性的其余步骤由睾丸分泌的激素控制。ＤＡＸ－１编码一种女性特异功能的蛋白质,     

Gadd45a的表达调控与功能

哺乳动物细胞对于遗传毒性的刺激会产生一系列应答,如细胞周期阻滞,DNA修复和细胞凋亡等。Gadd45a在DNA损伤诱导的细胞应答中发挥重要作用。细胞内外环境的多种因素在转录水平、转录后水平、翻译后水平等多个层次对Gadd45a进行精确调节。Gadd45a通过与Cdc2相互作用调控细胞周期G1-M检测点,直接抑制Aurora—A激酶参与中心体稳定性的调节,通过G1-S期调控参与维持基因组的稳定性。Gadd45a参与p38／JNK、MAPK、线粒体介导的凋亡途径和NF—κB介导的生存通路调控。     

转基因构件在哺乳动物外源基因整合、表达与调控中的作用

哺乳动物的转基因研究自八十年代初发展起来后已迅速、广泛应用于研究真核生物基因表达调控机制、建立人类疾病动物模型、动物育种、基因产品的制备等方面,已成为分子生物学技术中不可缺少的内容。随着转基因技术的发展,外源基因整合的随机性和表达的不可调节性正逐步得以克服。从随机整合到定位整合,从基因加入到基因剔除和基因精确修饰,从表达的不可调节到可控表达,转基因研究的应用前景正朝着无限可能的方向发展。但目前的技术还面临着某些不足,如效率较低、刺激诱导引起的多向效应、特异性不高、有较强的背景活性。本文将从外源基因的角度探讨不同构件对基因整合、表达和调控的影响,以期为外源基因的构建提供有益的尝试。     

MicroRNA调控哺乳动物骨骼肌发育

MicroRNA (miRNA)是一类长度大约为22 bp的小分子非编码RNA,广泛存在于哺乳动物中,部分miRNA表达具有时空和组织特异性。哺乳动物中miRNA主要通过与靶基因3° UTR区结合抑制其翻译,调控机体生物学功能。miRNA在哺乳动物骨骼肌发育中发挥重要调节作用。哺乳动物骨骼肌发育是一个复杂的生物学过程,包括骨骼肌干细胞增殖、迁移、分化,成肌细胞增殖、分化、肌管融合,肌纤维肥大,能量代谢,纤维类型转换等。miRNA参与骨骼肌发育的各个环节,通过靶向各个时期的关键因子调控骨骼肌发育。本文对miRNA在骨骼肌发育中的调控作用进行了综述,以期为深入理解骨骼肌发育规律提供参考。     

哺乳动物脂肪细胞的分化及调控

从形态特征上,可以将组成动物机体的脂肪分为白色脂肪、棕色脂肪和米色脂肪。骨髓来源和脂肪来源的间充质干细胞经血液循环等途径进入各组织器官,经过增殖形成脂肪祖细胞,再由祖细胞分化成为脂肪前体细胞与成熟的脂肪细胞。在生理条件下,白色脂肪与棕色脂肪可以相互转换,二者可动态转换。如果二者之间的平衡被打破,可能会引发多种疾病(如肥胖症、2型糖尿病、高血脂、脂肪肝、心血管疾病以及乳腺癌等)。米色脂肪是白色脂肪向棕色脂肪转化时出现的中间类型。不同类型脂肪之间的转换受若干种因子和因素的调控,该文将对脂肪的分化及其调节机制作一综述。     

HIF-NOS信号通路对哺乳动物卵巢NO依赖性功能的调控作用

一氧化氮(NO)作为气体明星分子和信号分子,在哺乳动物体内不同的生理调节过程中具有非常重要的作用,尤其是哺乳动物卵巢功能的调控.一氧化氮合酶(NOS)是NO合成的限速酶,是调节NO合成的关键环节,也是NO依赖性功能调控的重要环节.因此,调节NOS转录/合成的信号通路对哺乳动物卵巢NO依赖性功能具有至关重要的调控作用.最近的研究发现,缺氧诱导因子(HIF)作为转录因子,参与许多与缺氧相关靶基因的转录调控,如NOS和血管内皮生长因子(VEGF)等.本文一方面描述了NO合成及其调控的分子机制,另一方面阐明了HIF作为转录因子对NOS的转录调控,从而揭示HIF在NO依赖性卵巢功能调控中的重要作用,同时为进一步研究哺乳动物卵巢功能的调控提供新的研究方向和理论基础.     

降钙素的结构功能及其表达调控

降钙素分子（ＣＴ）是一种单链多肽激素,在二级结构上具有高度的种间同源性,ＣＴ在体内的表达受到多层次的调控,其中包括转录水平,转录后的剪切,翻译后加工等,降钙素作为一种激素分子其分泌调节亦呈现复杂的网络式。     

载脂蛋白M表达的调控及其功能

载脂蛋白M(ApolipoproteinM,apoM)是1999年新发现的,主要存在于高密度脂蛋白(High Density Lipoprotein,HDL)颗粒中的载脂蛋白,其表达具有明显的组织特异性,主要在肝脏和肾脏中表达.目前,apoM的基因结构和定位,蛋白结构已经比较明了.然而,对apoM表达的调控及其功能却不是很清楚.目前已有不少研究深入对apoM功能的探讨,发现该蛋白在脂质及脂蛋白代谢、抗动脉粥样硬化等过程中均起着重要的作用.对该蛋白质的功能及其与临床疾病之间的关系的研究不断深入,将有助于我们进一步发现和理解相关疾病新的发病机制,诊断方法和治疗措施.下面就关于该蛋白的调控以及功能研究进展做一简要综述.     

哺乳动物信使核糖核酸的结构与功能

信使核糖核酸(mRNA)的结构与功能是当代分子生物学的重要论题之一。近年哺乳动物 mRNA 结构与功能的研究进展颇为迅速,分离提纯的哺乳动物mRNA 的品种已日益增多,个别 mRNA 的核苷酸序列已基本搞清。哺乳动物 mRNA与其它真核生物,mRNA 相似,除含有为蛋白质的氨基酸序列编码的翻译部分外,还存在着包括“帽”、5′非翻译区,3′非翻译区与“尾”在内的非翻译部分。本文对哺乳动物 mRNA 上述区段的结构与功能分别作了介绍。同时,对此类 mRNA 在细胞内的分布、存在形式等也给予适当的介绍。     

哺乳动物DNA甲基化的功能与作用

甲基化修饰是哺乳动物DNA最常见的复制后调节方式之一,它通过调控基因的表达,在哺乳动物的生长发育过程中发挥重要作用,甲基化异常可导致生长发育异常或肿瘤。     

生物钟与肠道菌群调控哺乳动物能量代谢研究进展

生物钟作为哺乳动物进化过程中产生的一种适应机体内外环境昼夜变化的内在机制,控制着机体的睡眠-觉醒及进食等生理活动,使生物体在每个昼夜周期的能量需求和营养供给呈现出与环境相适应的节律性变化。哺乳动物的肝脏、骨骼肌、胰腺、心血管等组织的葡萄糖代谢、脂质代谢和激素分泌等都受到生物钟的调控。作为宿主特殊的“器官”,肠道菌群在共同进化过程中与宿主微环境(组织、细胞、代谢产物)构成了一个微生态系统,在宿主对营养物质的消化和吸收过程中发挥重要作用。近年来的一些研究证据表明,肠道菌群的构成、数量、定植以及功能活动均具有显著的昼夜节律性变化,而这与生物钟调控下的各种生理功能变化是密切相关的。此外,有研究发现肠道菌群可通过分解宿主无法消化的膳食纤维等营养物质产生短链脂肪酸等代谢产物,部分代谢产物具有调节宿主生物钟并影响代谢的功能。本文将重点阐述生物钟与肠道菌群的互作及其对哺乳动物能量代谢的影响,以期为代谢性疾病的预防和治疗提供新的线索和思路。     

哺乳动物细胞表达系统

(一)重要性在基因工程领域,哺乳动物细胞表达系统日益受到人们重视。许多重要的具医疗价值的蛋白在大肠杆菌表达系统中无生物活性或活性很低。这是由于在此系统中许多真核蛋白不能完成转译后修饰,如糖基化、酰胺化、二硫键的正确连接和亚基的正确装配。而在哺乳动物细胞表达系统中,这些转译后修饰过程能正常进行,产生与天然蛋白完全相同的分子。因此,哺乳动物细胞表达系统正在逐渐形成产业。在理论研究上,哺乳动物细胞表达系统也十分重要,它是研究真核基因调控的必不可少的模型。这个系统不仅对检验基因的同域作用(cis-acting)序列(如启动子)非常有用,而且对研究跨域作用因子(如一些调控蛋白)也极有价值。     

外周神经胶质细胞缝隙连接的表达与功能调控

缝隙连接是胞间通道的集合体,是相邻细胞间的跨膜通道。连接蛋白Cx29、Cx32和Cx46在施万细胞中表达,Cx43在施万细胞和卫星胶质细胞中均有表达,并形成功能性的缝隙连接通道或半通道。缝隙连接蛋白直接或间接参与细胞信号整合,借助连接蛋白磷酸化及定向突变研究,其分子调控机制逐步清晰。施万细胞和卫星胶质细胞中连接蛋白及其磷酸化的阐明,有助于解释其在外周神经胶质中的表达与功能调控。     

垂体腺苷酸环化酶激活肽基因的合成表达与活性研究

根据文献报道垂体腺苷酸环化酶激活肽(pituitary adenylate cyclase activating polypeptide, PACAP)的氨基酸序列,推导出其核苷酸序列并设计成部分互补的6条寡核苷酸片段,利用DNA合成仪人工合成、纯化这6条寡核苷酸片段,通过片段退火、连接、克隆及测序鉴定获得了PACAP基因.将PACAP基因克隆至pGEX-4T-3质粒中转化BL21进行表达分析,融合蛋白约占细胞总蛋白的30％,其中部分为可溶性,部分以包涵体形式存在.通过亲和层析纯化GST-PACAP融合蛋白,该蛋白质能促进PC12细胞轴突生长及脊髓神经元存活.     

垂体腺苷酸环化酶激活肽基因的合成表达与活性研究

根据文献报道垂体腺苷酸环化酶激活肽(pituitary adenylate cyclase activating polypeptide, PACAP)的氨基酸序列,推导出其核苷酸序列并设计成部分互补的6条寡核苷酸片段,利用DNA合成仪人工合成、纯化这6条寡核苷酸片段,通过片段退火、连接、克隆及测序鉴定获得了PACAP基因.将PACAP基因克隆至pGEX-4T-3质粒中转化BL21进行表达分析,融合蛋白约占细胞总蛋白的30％,其中部分为可溶性,部分以包涵体形式存在.通过亲和层析纯化GST-PACAP融合蛋白,该蛋白质能促进PC12细胞轴突生长及脊髓神经元存活.