大黄鱼虹彩病毒腺苷三磷酸酶(ATPase)基因的克隆与表达

虹彩病毒(iridovirus)是一类对鱼类、两栖类和爬行类水生动物具有广泛感染性的致病病原,由虹彩病毒所致疾病给世界水产养殖业造成了巨大的经济损失.近年来,许多国家相继报道了在患病鱼、蛙和龟等水生经济动物中分离到虹彩病毒[1-4].     

中国大头蛙属3个种线粒体ND1基因全序列分析与亲缘关系

测定了大头蛙和脆皮大头蛙线粒体ND1基因全序列长度分别为978 bp和958 bp,(对应编码325和319个氨基酸)。对所测基因序列组分进行了分析,并与福建大头蛙同源序列进行比较发现,978个核苷酸位点中,有664个保守位点和多变位点294个。同时发现福建大头蛙与大头蛙该基因序列的同源性最高(核苷酸序列同源性为78.77%,氨基酸序列为92.62%)。基于ND1基因全序列的氨基酸和核苷酸两种数据形式,选用M ega3.1软件中的NJ法对大头蛙属3个种、黑斑蛙、泽陆蛙及外群中国大鲵共6条基因序列进行系统树重建分析,结果表明:所得的2个NJ树均将大头蛙属3个种聚于一支,其中大头蛙与福建大头蛙为姐妹群关系(自检值均高度支持),从而证实了大头蛙与福建大头蛙亲缘关系较近的观点。     

蛙病毒核糖核酸酶Ⅲ基因结构及其序列分析

对蛙病毒 (TFV)核糖核酸酶Ⅲ基因序列进行分析。TFV基因组中含有完整的核糖核酸酶Ⅲ基因序列 ,全长为 1113bp ,GC含量为 5 6 .6 3%。其推定蛋白质的分子量为 4 0 .4 7kD ,等电点为7.99。序列结构分析发现在编码区的下游有可形成茎环的反向重复序列和形成发夹结构的回文序列。与其它物种相比 ,TFV与虹彩病毒的LCDV 1和CIV的核糖核酸酶Ⅲ基因的氨基酸序列同源性较高 ,与酵母、线虫等物种的相应基因的同源性较低     

蛙病毒核糖核酸酶Ⅲ基因结构及其序列分析

对蛙病毒(TFV)核糖核酸酶Ⅲ基因序列进行分析.TFV基因组中 含有完整的核糖核酸酶Ⅲ基因序列,全长为1 113bp,GC含量为56.63%.其推定蛋白质的分子 量为40.47kD,等电点为\{7.99\}.序列结构分析发现在编码区的下游有可形成茎环的反向重复序 列和形成发夹结构的回文序列.与其它物种相比,TFV与虹彩病毒的LCDV-1和CIV的核糖核 酸酶Ⅲ基因的氨基酸序列同源性较高,与酵母、线虫等物种的相应基因的同源性较低.     

我国两个不同地区猪繁殖和呼吸综合征病毒分离株ORF5基因序列比例

猪繁殖和呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)为动脉炎病毒科成员之一,可引起感染母猪流产、死胎及断奶仔猪呼吸困难和死亡.该病毒呈球形,有囊膜,大小45nm～83nm,基因组为单股RNA,大小约15kb,有8个阅读框(ORF),分别编码2种非结构蛋白和6种结构蛋白,其中ORF5编码病毒糖基化膜蛋白(GP5)[1,2].GP5蛋白为该病毒主要结构蛋白之一,含有病毒线性中和抗原表位.该蛋白可诱导感染细胞发生细胞凋亡[3,4].目前,PRRSV有欧洲型和美州型两个血清型,其结构蛋白基因同源性为54%～70%[5,6].不同美洲型PRRSV野毒株基因也有一定差异.由ORF5基因推导的氨基酸序列有4个相对保守区,但其N端和C端氨基酸残基可变性较大.由该基因构建的重组质粒具有良好免疫原性[7,8].尽管一些欧美国家已普遍使用Resp PRRS弱毒疫苗,但该病仍时有发生[9,10].我国于1996年亦已证实存在该病,并有不断蔓延趋势,已造成我国养猪业严重经济损失.     

蜀柏毒蛾核型多角体病毒基因文库的构建及几丁质酶基因的定位

蜀柏毒蛾(Parocneria orienta Chao)是柏木、桧柏、干头柏等柏科树种的重要食叶害虫[1],到目前为止仅存在于我国.蜀柏毒蛾核型多角体病毒(Parocneria orienta nuclear polyhedrovirus,PaorNPV)[2]于1991年被分离,该病毒对蜀柏毒蛾幼虫具有较强毒力,已作为一种新型的生物农药初步应用于柏木林区害虫的防治上[3].对这种病毒已进行了一些研究,包括生物活性测定,形态结构,理化特性,限制性内切酶分析[4,5].为了进一步研究其分子生物学特性,开发我国这种特有的病毒资源,我们构建了部分PaorNPV基因组DNA片段的基因文库,同时以中国棉铃虫单粒包埋核型多角体病毒(HearSNPV)几丁质酶基因作探针,对PaorNPV几丁质酶基因进行了定位,结果报道如下.     

鳜传染性脾肾坏死病毒主衣壳蛋白基因结构及序列分析

分析了鳜传染性脾肾坏死病毒(infectious spleen and kidney necrosis virus,ISKNV)的主衣壳蛋白(MCP)基因结构及其序列。对ISKNV DNA Kpn I L酶切片段的序列分析结果发现,该序列中含有完整的MCP基因。ISKNV MCP基因完整读码框为1362bp,比含量为56．24％,编码一个长为453aa、分子量为49．61kD、等电点为6．25的推定蛋白。结构分析发现,该基因具有启动子元件TATA框和CAAT基序。根据对虹彩病毒MCP系统进化树和脊椎动物虹彩病毒的生物学特性的分析比较发现,ISKNV、RSIV、SBIV、GIV和ALIV等在养殖海、淡水鱼类中引起其脾、肾、固有层和表皮细胞肿大的虹彩病毒,是独立于蛙病毒属和淋巴囊肿病毒属的又一新脊椎动物虹彩病毒类群。     

患病中国大鲵中分离到一株虹彩病毒及其特性的研究

从陕西某大鲵养殖场患病的大鲵体内分离到一株病毒。患病大鲵以体表溃疡,特别是肢体远端溃烂为主要临床特征。该病毒于10℃~30℃能在BF-2(Caudal trunk cells of blue-gillfry)、CO(Gorad cells of grass carp)、CHSE(Embryo cells of Chinook salmon)、FHM(cells of fathed minnow)等细胞中较好地增殖,最适生长温度为25℃~30℃。病毒对氯仿、热、pH3、pH10敏感,DNA抑制剂5-氟-2′-脱氧尿苷(5-fluro-2-′deoxyuridine,FUDR)能抑制病毒在细胞中的增殖,提示该病毒是有囊膜的DNA病毒。经电镜观察,在感染了病毒的细胞切片中可见到大量直径约130~150 nm有囊膜的六角形病毒颗粒成晶格排列在细胞质里,病毒呈典型的虹彩病毒形态。抽提病毒核酸后进行PCR扩增,用已知蛙病毒主要衣壳蛋白(MCP)基因的保守序列设计的引物能扩增出431bp的片段。扩增的片段测序后,和已知的几种蛙病毒属成员的主要衣壳蛋白基因中的相应片段进行比对,相似性在96%以上。血清学试验结果显示该病毒和IPNV(Infectious pancreatic necrosis virus,IPNV)、GCRV(Grass carp reovirus,GCRV)、SVCV(Spring viraemia of carp virus,SVCV)I、HNV(Infectious hematopoietic necrosis virus,IHNV)在血清学上没有相关性。以上结果提示该病毒可能是虹彩病毒科蛙病毒属的成员,暂时命名为大鲵虹彩病毒(Andrias davidianus iridovirus,ADIV)。该病毒与大鲵发病的关系有待进一步研究。     

肠道病毒ECHO25河南分离株基因特征分析

首次对ECHO25病毒进行分子生物学分析,阐明ECHO25(Entric Cytopathic Human Orphanviruses Type25)病毒河南分离株的分子生物学特征及其与世界其它分离株的基因关系。逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)扩增出VP1蛋白编码基因并进行序列测定,将所测4株ECHO25病毒的VP1序列与GenBank上已发表的ECH-O25病毒VP1区进行同源性比较及遗传进化分析发现:河南省4株ECHO25与标准株JV-4核苷酸同源性为79.2%～80.1%,氨基酸同源性为89.0%～92.4%;河南省4株ECHO25核苷酸同源性为93.0%～99.0%,氨基酸同源性为92.4%～97.5%;HN-01分离株与HN-26分离株高度同源,其核苷酸同源性达99.0%;河南省4株ECHO25同属B1基因亚型。     

一株与儿童腹泻相关的跨多种属的基因重配G3P[3]型轮状病毒

G3P[3]型别多见于猫/狗A组轮状病毒(Group A rotavirus,RVA)。本研究前期工作中从广西农村一名腹泻儿童粪便标本中检测到1例在人的感染中少见的G3P[3]型RVA(命名M2-102),但经初步基因分析提示其VP7和VP4基因均同猫/狗G3P[3]RVAs进化距离远。为了解M2-102的种属来源,本研究对其全基因组11条基因进行了RT-PCR扩增、测序和序列分析。使用RotaC分型工具对所获得的M2-102全基因组基因序列进行分型。结果显示RVA/Human-wt/CHN/M2-102/2014/G3P[3]具有G3-P[3]-I3-R3-C3-M3-A9-N3-T3-E3-H6基因组型。序列分析进一步显示M2-102基因组中有5条基因(VP7、VP1、VP2、NSP2和NSP3)同云南蝙蝠MYAS33株亲缘关系近,处于相同的进化树支;另有5条基因(VP4、VP3、NSP1、NSP4和NSP5)同猿猴RRV株进化距离近,位于相同的进化树支;仅有1条基因VP6同人AU-1样RVAs处在相同进化树支,并具有较高核苷酸同源性。推测M2-102是一例由人AU-1样病毒同蝙蝠株MYAS33及猿猴株RRV类似病毒经基因重配而产生的多种属来源的重配毒株。     

RNA结合模体蛋白3对细胞总蛋白质合成的影响及其靶基因的鉴定

RNA结合模体蛋白3 (RNA binding motif protein 3, RBM3) 受低温应激产生,参与介导亚低温的神经保护功能,但其作用机制及其下游靶分子尚不清楚。本研究构建了人RBM3基因的重组表达质粒,运用一种新型的、非放射性方法即翻译表面感应 (surface sensing of translation, SUnSET) 来检测RBM3过表达对细胞总蛋白质合成(global protein synthesis, GPS)的影响。结果显示,RBM3过表达使细胞总蛋白质的合成水平上调23.7% (P < 0.001),这与RBM3过表达引发的真核翻译延伸因子2 (eukaryotic translation elongation factor 2, eEF2)及真核翻译起始因子2α (eukaryotic initiation factor 2α, eIF2α) 的活性增高相一致。对RBM3可能的下游靶基因内质网蛋白3 (reticulon 3,RTN3),以及Yes相关蛋白1 (Yes-associated protein 1,YAP1) 的表达进行分析。结果显示,RBM3使RTN3及YAP1在蛋白质水平的表达分别提高了51.7% (P < 0.01) 与43.3% (P < 0.01)。与蛋白质水平变化相比,RBM3使YAP1在mRNA水平上调了2.0倍 (P < 0.001),但对RTN3的mRNA表达未见显著影响。以上研究表明,SUnSET是一种稳定、可靠的细胞GPS的检测手段;RBM3可显著促进细胞GPS,且对其下游基因RTN3和YAP1存在靶向关系。本研究的结果为深入探讨RBM3的神经保护作用机制提供了理论基础。     

利用甘油发酵耦联生产3-羟基丙酸及1,3-丙二醇重组菌的构建及筛选

在肺炎克雷伯杆菌(Klebsiella pneumoniae)代谢甘油生产1,3-丙二醇(1,3-PD)的过程中,为了减少有毒中间产物3-羟基丙醛(3-HPA)的积累,可将其转化为3-羟基丙酸(3-HP),从而实现1,3-丙二醇和3-羟基丙酸的联产。克隆来自于酿酒酵母的NAD+依赖型的乙醛脱氢酶(ALDH)的基因aldh4,构建了表达载体pKP-aldh,转化K.pneumoniae,得到了有效表达乙醛脱氢酶的重组肺炎克雷伯杆菌(K.pneumoniae A+)。在此基础上,使用紫外诱变联合菌种驯化的方法对K.pneumoniae A+进行筛选,获得了可耐受较高3-HP浓度(≥35 g/L)的重组肺炎克雷伯杆菌K.pneumoniae A+5-3。发酵实验结果表明,K.pneumoniae A+5-3可将3-HPA转化为3-HP,能够同时利用甘油耦联生产3-HP和1,3-PD,产量分别达到5.0 g/L和74.5 g/L。     

受体相互作用蛋白质激酶3通过上调整合素β3促进骨关节炎相关病变

骨关节炎（osteoarthritis,OA）是最常见的慢性致残性关节疾患,目前尚无针对病因的有效治疗手段。程序性坏死在多种疾病中扮演关键角色,受体相互作用蛋白质激酶3（receptor-interacting protein kinase 3, RIP3）是程序性坏死进程的关键调控因子。有研究显示,RIP3在人与鼠骨关节炎退变软骨组织中表达水平显著上调,提示程序性坏死的发生,但RIP3在软骨中的具体病生理角色仍不明确。本研究拟对过表达RIP3前后的软骨细胞转录物组进行测序分析,探索RIP3在骨关节炎进程中发挥作用的具体机制。RNA测序结果显示,RIP3的过表达诱发软骨细胞中244个基因表达上调,277个表达下调。通过进一步构建基因间共表达作用网络,筛选出16个候选靶基因在mRNA水平进行验证,证实RIP3对磷脂酰肌醇3激酶调节亚单位5（phosphoinositide-3-kinase, regulatory subunit 5,Pik3r5）、整合素β3（integrin subunit beta 3,Itgb3）及成髓细胞瘤转录因子第2亚型（MYB proto-oncogene like 2,Mybl2）的表达上调作用最为显著。CCK-8以及乳酸脱氢酶活性检测结果表明,利用siRNA沉默Itgb3的表达可显著抑制RIP3诱发的软骨细胞活力下降及程序性坏死,同时也抑制了RIP3对软骨细胞中分解代谢相关基因Mmp1、Mmp13与Il6的表达上调作用,以及其对合成代谢相关基因Acan、Col2a1与Sox9的下调作用。本研究证实,RIP3通过上调软骨细胞中Itgb3的表达诱发软骨细胞坏死与软骨基质代谢紊乱,并最终导致软骨退变,为骨关节炎的临床治疗提供了新靶点,同时进一步明确了程序性坏死的病理生理学意义。     

RIP3蛋白的研究进展

受体相互作用蛋白-3是丝/苏氨酸蛋白激酶家族成员（RIPs）之一,该蛋白家族作为细胞重要应激传感分子,在调控细胞存活、细胞凋亡和细胞坏死通路中发挥重要作用.近年研究发现,RIP3参与肿瘤坏死因子TNF-α诱导的细胞程序性坏死生物学过程,是TNF-α诱导的细胞凋亡与坏死不同死亡途径转换的关键开关分子.本文就RIP3分子的发现、结构特点、细胞亚定位、生理功能及其分子机制进行综述,并对RIP3分子的研究进行了展望.     

Prolonged Alzheimer-like tau hyperphosphorylation induced by simultaneous inhibition of phosphoinositol-3 kinase and protein kinase C in N2a cells

Co-injection of wortmannin (inhibitor of phosphatidylinositol-3 kinase, PI3K) and GF109203X(inhibitor of protein kinase C, PKC) into the rat brain was found to induce spatial memory deficiency and enhance tau hyperphosphorylation in the hippocampus of rat brain. To establish a cell model with durative Alzheimer-like tau hyperphosphorylation in this study, we treated N2a neuroblastoma cells with wortmannin and GF109203X separately and simultaneously, and measured the glycogen synthase kinase 3 (GSK-3)activity by y-32p-labeling and the level of tau phosphorylation by Western blotting. It was found that the application of wortmannin alone only transitorily increased the activity of GSK-3 (about 1 h) and the level of tau hyperphosphorylation at Ser^396/Ser^404 and Ser^199/Ser^202 sites (no longer than 3 h); however, a prolonged and intense activation of GSK-3 (over 12 h) and enhanced tau hyperphosphorylation (about 24 h) were observed when these two selective kinase inhibitors were applied together. We conclude that the simultaneous inhibition of PI3K and PKC can induce GSK-3 overactivation, and further strengthen and prolong the Alzheimerlike tau hyperphosphorylation in N2a cells, suggesting the establishment of a cell model with early pathological events of Alzheimer‘s disease.     

Effects of acute and sub-chronic l-dopa therapy on striatal l-dopa methylation and dopamine oxidation in an MPTP mouse model of Parkinsons disease

Aims

The molecular mechanisms for the loss of 3,4-dihydroxyphenylalanine (l-dopa) efficacy during the treatment of Parkinson's disease (PD) are unknown. Modifications related to catecholamine metabolism such as changes in l-dopa and dopamine (DA) metabolism, the modulation of catecholamine enzymes and the production of interfering metabolites are the primary concerns of this study.

Main methods

Normal (saline) and 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) pre-treated mice were primed with 100 mg/kg of l-dopa twice a day for 14 days, and a matching group remained l-dopa naïve. l-dopa naive and primed mice received a challenge dose of 100 mg/kg of l-dopa and were sacrificed 30 min later. Striatal catecholamine levels and the expression and activity of catechol-O-methyltransferase (COMT) were determined.

Key findings

Normal and MPTP pre-treated animals metabolize l-dopa and DA similarly during l-dopa therapy. Administration of a challenge dose of l-dopa increased l-dopa and DA metabolism in l-dopa naïve animals, and this effect was enhanced in l-dopa primed mice. The levels of 3-OMD in MPTP pre-treated animals were almost identical to those in normal mice, which we found are likely due to increased COMT activity in MPTP pre-treated mice.

Significance

The results of this comparative study provide evidence that sub-chronic administration of l-dopa decreases the ability of the striatum to accumulate l-dopa and DA, due to increased metabolism via methylation and oxidation. This data supports evidence for the metabolic adaptation of the catecholamine pathway during long-term treatment with l-dopa, which may explain the causes for the loss of l-dopa efficacy.     

拟南芥转录因子Ethylene-insensitive3（EIN3）抑制花青素的合成

Ethylene-insensitive3（EIN3）和 EIN3-like1（EIL1）蛋白是乙烯信号转导途径中一类重要的核转录因子。花青素是植物体中的一类水溶性天然色素,在植物的许多生理过程中起重要作用。本研究以拟南芥双突变体ein3-1eil1-3为研究材料,通过RT-PCR技术确定了拟南芥双突变体ein3-1eil1-3中EIN3和EIL1基因均已被敲除,单突变体ein3-1中的EIN3基因被敲除。通过肉眼定性观察发现突变体ein3-1eil1-3的种子和叶片内均呈紫色。通过紫外分光光度计定量分析发现,花青素积累量也明显比突变体ein3-1和野生型多。通过GUS染色发现EIN3启动子主要在花、柱头、成熟花粉、种子胚和果荚等组织中有较强的表达。这与突变体ein3-1eil1-3的种子和叶片内均呈紫色并花青素含量增高一致。因此,拟南芥转录因子EIN3可能与EIL1共同参与抑制花青素的合成。     

鸭肝炎病毒基因组3'末端序列的克隆和分析

用3'RACE和RT-PCR扩增并克隆鸭肝炎病毒(Duck hepatitis virus,DHV)Ⅰ型毒株C80和Ⅰ型变异株E63的3'末端序列.分析结果显示,C80株和E63株基因组3'末端均包含1 359 nt的3D、终止密码子TGA、长314nt的3'UTR,而poly(A)尾分别含18个A和19个A.由2株DHV 3D核苷酸序列所推导的3D蛋白均含453个氨基酸,均包含KDELR、DxxxxD、GxxCSGxxxTxxxNS、YGDD和FLKR等小RNA病毒RNA聚合酶的特征基序,该结果进一步证实Ⅰ型DHV属于小RNA病毒科的成员.两株DHV与小RNA病毒科9个已知属之间3D蛋白的氨基酸序列同源性为16%～37%,介于属间3D蛋白的氨基酸序列同源性范围(18%～60%)之内;此外,Ⅰ型DHV的3'UTR在小RNA病毒科是最长的.用3D蛋白进行进化分析的结果表明,Ⅰ型DHV可能属于小RNA病毒科的一个独立的病毒属.     

Acetylcholine Receptor (AChR) Clustering Is Regulated Both by Glycogen Synthase Kinase 3β (GSK3β)-dependent Phosphorylation and the Level of CLIP-associated Protein 2 (CLASP2) Mediating the Capture of Microtubule Plus-ends

The postsynaptic apparatus of the neuromuscular junction (NMJ) traps and anchors acetylcholine receptors (AChRs) at high density at the synapse. We have previously shown that microtubule (MT) capture by CLASP2, a MT plus-end-tracking protein (+TIP), increases the size and receptor density of AChR clusters at the NMJ through the delivery of AChRs and that this is regulated by a pathway involving neuronal agrin and several postsynaptic kinases, including GSK3. Phosphorylation by GSK3 has been shown to cause CLASP2 dissociation from MT ends, and nine potential phosphorylation sites for GSK3 have been mapped on CLASP2. How CLASP2 phosphorylation regulates MT capture at the NMJ and how this controls the size of AChR clusters are not yet understood. To examine this, we used myotubes cultured on agrin patches that induce AChR clustering in a two-dimensional manner. We show that expression of a CLASP2 mutant, in which the nine GSK3 target serines are mutated to alanine (CLASP2–9XS/9XA) and are resistant to GSK3β-dependent phosphorylation, promotes MT capture at clusters and increases AChR cluster size, compared with myotubes that express similar levels of wild type CLASP2 or that are noninfected. Conversely, myotubes expressing a phosphomimetic form of CLASP2 (CLASP2–8XS/D) show enrichment of immobile mutant CLASP2 in clusters, but MT capture and AChR cluster size are reduced. Taken together, our data suggest that both GSK3β-dependent phosphorylation and the level of CLASP2 play a role in the maintenance of AChR cluster size through the regulated capture and release of MT plus-ends.