wzzE不影响禽致病性大肠杆菌雏鸭分离株LPS的表型北大核心CSCD

【目的】wzz参与很多革兰氏阴性菌O抗原的合成,并对细菌的致病性具有调控作用。在禽致病性大肠杆菌（Avian pathogenic Escherichia coli,APEC）中,存在Wzz蛋白超家族基因wzz E,目前尚未开展该基因对APEC脂多糖（LPS）的合成及致病作用研究,因此本研究开展了wzz E对APEC LPS合成以及生物学特性影响的研究。【方法】通过构建APEC DE17株的wzz E缺失株,开展对野生型和缺失株的LD50、黏附与入侵DF-1细胞、脂多糖表型及内毒素毒价等相关生物学特性的影响研究。【结果】结果表明,缺失wzz E的APEC,不影响细菌的生长特性。野生型、缺失株及回复株的LPS表型无明显差异。DE17Δwzz E与DE17的黏附与入侵结果无显著差异。血清型鉴定结果表明,缺失wzz E,不影响细菌的血清型。内毒素毒力检测结果DE17、DE17Δwzz E及CΔwzz E内毒素的毒价一致,为4×10~5 EU/mg。对7日龄樱桃谷鸭进行攻毒,测定各菌株的LD50,结果表明,与野生型相比,DE17Δwzz E缺失株毒力下降了10倍。【结论】wzz E缺失对LPS的表型无显著影响,但wzz E参与APEC的致病过程,然而wzz E对APEC毒力的调控机制仍有待进一步研究。     

植物糖生物学与糖链植物疫苗

植物糖生物学是研究植物与糖类互作机制、植物体内糖链与糖缀合物结构及生物学功能的科学,具体涉及糖信号、糖蛋白及其糖链功能、糖基转移酶及植物凝集素等研究方向。依据相关文献及实际研究经验,简要综述植物糖生物学的最新研究进展,其中重点介绍糖链植物疫苗并阐述其应用情况及作用机制。     

新型冠状病毒的糖基化、糖受体识别及糖链抑制剂的发现北大核心CSCD

新型冠状病毒疫情(COVID-19)是21世纪截至目前人类面对的最为严重的公共卫生事件。疫苗、中和抗体以及小分子化合药物的出现有效预防和阻止了COVID-19的快速传播,而不断出现的病毒突变体却使这些疫苗及药物的效价降低,这对COVID-19的预防及治疗提出了新的挑战。新型冠状病毒(SARS-CoV-2)通常会先黏附于呼吸道表面的大分子糖链——硫酸乙酰肝素,进而与特异性受体人血管紧张素转化酶2(human angiotensin-converting enzyme 2,hACE2)结合,从而实现对人体的侵入。SARS-CoV-2的刺突(spike,S)蛋白是高度糖基化的,而糖基化对于hACE2与S蛋白的结合也有着重要影响,S蛋白在宿主体内还会被一系列凝集素受体所结合,这意味着糖链在SARS-CoV-2的入侵及感染过程中有着重要的作用。基于SARS-CoV-2的糖基化及糖受体识别机制开发糖链抑制剂可能是预防或治疗新型冠状病毒感染的有效手段,相关研究发现海洋来源的硫酸化多糖、肝素分子及其他的一些糖类具有抗SARS-CoV-2的活性。本文系统阐述了新型冠状病毒的糖基化及其糖链在入侵、感染中的作用,并对抗SARS-CoV-2糖链抑制剂的发现和机制研究现状进行了总结,在此基础上还对糖类抗病毒药物的机遇与挑战进行了展望。     

花色形成与花生长的调控

结合笔者的研究结果,对光、糖和GAs在花生长及花色形成中的作用和可能的调节机制进行了综述。光通过光受体介导的高辐照度反应(HIR)和光合作用调控花生长及花色素苷合成;糖作为碳源和渗透调节因子,影响花瓣细胞的生长及花色素苷积累,依赖己糖激酶的信号途径可能在糖的调控中起作用;GAs通过调节特异基因的转录间接地诱导花色素苷合成途径中结构基因的表达。     

糖核苷酸的生物合成和应用

糖基化是生物体中最重要的反应之一,通过糖基化作用可以形成具有多种生物功能的糖缀合物。糖核苷酸作为Leloir型糖基转移酶催化的转糖基反应的糖基供体,在聚糖和糖缀合物的生物合成中必不可少。然而,糖核苷酸的成本较高、可用性有限等因素阻碍了生物催化级联反应在工业中大规模的应用。因此,人们越来越关注糖核苷酸的合成策略,以实现其在多种领域的广泛应用。目前,糖核苷酸及其衍生物的化学合成方法已经建立起来,但合成反应的产量通常很低,而酶法（化学-酶法）和细胞工厂法在合成糖核苷酸过程中具有显著优势。本文主要围绕哺乳动物中常见的9种糖核苷酸,概述了其类型和结构、酶法（化学-酶法）和细胞工厂法两种制备方法。伴随糖核苷酸的高效合成,其多种功能逐渐被发现和应用。本文进一步概述了糖核苷酸在聚糖及糖缀合物合成、糖基转移酶生化性质表征以及生物正交标记策略等方面的应用,对生物化学、糖生物学的研究以及相关医药产品的研发具有十分重要的意义。     

大肠杆菌44277(O2: K1) 中rmlB 基因功能

摘要: 【目的】确定rmlB 基因在大肠杆菌( O2: K1) L-型鼠李糖合成中的作用。【方法】将基因rmlB 进行原核表达并测定酶活; 用同源重组的方法将rmlB 基因敲除,分析表型变化,并运用质谱,以及核磁共振等手段分析脂多糖O 侧链的结构,以确定rmlB 在O 抗原合成中的作用。【结果】成功对rmlB 基因进行了表达并测定了重组蛋白的酶活,确定蛋白RmlB 具有dTDP-D-glucose 4,6-dehydratase 活性。成功构建了rmlB 基因缺失突变株,对突变株进行表型分析发现突变株的表型与野生株相比无变化。对突变株分析发现突变株中的O抗原仍含有L-型鼠李糖,说明在该菌株中可能存在RmlB 的同功能酶或者存在其它的L-型鼠李糖合成途径。【结论】rmlB 基因编码的蛋白具有dTDP-D-glucose 4,6-dehydratase 活性但此基因对于L-型鼠李糖的合成不是必需的。     

基因疫苗--防治疾病的新武器

基因疫苗(ｇｅｎｅｖａｃｃｉｎｅ)又名ＤＮＡ疫苗(ＤＮＡｖａｃｃｉｎｅ)。基因疫苗常被称作“裸”ＤＮＡ疫苗。它不含肽、蛋白质或病毒载体,只是由来源于病原体的一个抗原编码基因及作为其载体的质粒ＤＮＡ组成。这段抗原编码基因可在活体细胞中控制合成抗原蛋白,从而引起免疫反应。它所合成的抗原蛋白类似于亚单位疫苗,区别只在于基因疫苗的抗原蛋白是在免疫对象体内产生的。1990年,Ｗｏｌｆｆ等发现,对肌肉直接进行ＤＮＡ注射能够得到表达的蛋白产物,并指出,这可能为发展疫苗提供新的途径。1993年,Ｕｌｍｅｒ等将携带流感病毒核心蛋白编…     

生物法合成伤寒O-糖蛋白结合疫苗及其免疫原性评估

伤寒由伤寒沙门氏菌(Salmonella Typhi)引发,至今在发展中国家仍是备受关注的重要公共卫生问题。文章通过敲除伤寒菌脂多糖合成途径中O-抗原连接酶基因,转入含脑膜炎奈瑟球菌(Neisseria meningitidis)蛋白糖基化途径中糖基转移酶的表达载体,以及改构的重组铜绿假单胞菌(Pseudomonas Aeruginosa)外毒素A(rEPA_N29)的表达载体,使细胞内能够诱导合成以伤寒O特异性多糖(O-specific polysaccharides, OPS)为目标抗原、以rEPA_N29为载体蛋白的伤寒OPS-rEPA_N29糖蛋白复合物,并对纯化所得复合物进行了免疫原性评价。ELISA测定血清抗体滴度表明,rEPA_N29作为载体蛋白能有效增加糖链的免疫原性,糖蛋白比单独的多糖能诱导产生更好的免疫应答;3次免疫、间隔3周比间隔2周IgG滴度稍有提高;而免疫过量的糖蛋白,抗O-多糖的血清抗体效价并无提升。文章为生物法制备多糖-蛋白结合疫苗提供了新思路,理论上也适用于其他革兰氏阴性菌的疫苗研发。     

细菌O抗原基因簇的研究进展

O抗原是革兰阴性菌外膜的重要组分。它是由多糖的重复单位和一系列寡糖重复单位所组成,即O抗原基本单位,一般包括2～6个糖基。因为多糖中糖的性质不同,连接次序,连接位点都有差异,因而O抗原变异很大。染色体中有关O抗原合成的基因丛集成簇。这些基因簇的变异很大,也反映了O抗原结构的多样性。O抗原的表达受到各种因素的调节。     

糖芯片技术在肿瘤研究中的应用

糖基化修饰是蛋白质常见的翻译后修饰之一,通过与糖结合蛋白如凝集素、抗体等相互作用调节肿瘤细胞侵袭、转移的能力及肿瘤异质性。通过化学合成法、化学-酶合成法或释放天然聚糖构建的糖芯片是分析聚糖与糖结合蛋白相互作用的重要工具。文中综述了常见的点制糖芯片的技术及糖芯片在癌症疫苗、单克隆抗体及诊断标志物中的广泛运用。由于肿瘤发生的各个环节都伴随着聚糖结构的改变,利用糖芯片探究肿瘤细胞特异表达的聚糖所参与的生理病理过程具有重大意义。     

糖蛋白糖链的分析

糖蛋白是蛋白与糖类的共价复合物,结合于蛋白肽链上的糖链具有重要的生物学功能。对糖蛋白上的糖链进行分析,要经过糖链释放、分离不同类型糖链、相对分子质量测定及糖链测序等步骤。本简要介绍糖蛋白糖链分析各步骤的常用方法、各种方法的特点、适用范围等。     

视黄酸对皮肤上皮基底培养细胞表面膜糖蛋白N-连接型糖链结构的影响

维生素A类化合物对糖蛋白N-连接型糖链(简称N-糖链)结构的影响,近年来在研究其作用机制中颇受重视。本文研究视黄酸(RA)对大鼠皮肤上皮基底培养细胞表面膜糖蛋白糖链结构作用,发现RA促进N-糖链合成,使~3H-甘露糖掺入糖链量增加43.5％,RA可改变N-糖链的类型,促进复杂型N-糖链合成,表现为增加三、四天线复杂型N-糖链合成而不是二天线;RA还使含分叉性GIeNAc和核心Fuc的百分比上升。本文还用细胞电泳方法研究膜表面唾液酸相对量,发现RA可引起唾液酸含量下降。结果提示RA对N-糖链结构的影响,是其多种生物学作用的可能途径之一。     

主要尿蛋白(MUPs)参与化学信息交流和糖脂代谢

主要尿蛋白（MUPs）属于脂质运载蛋白家族,具有保守的中心疏水β链桶状特征性结构域,具有调节种属内与种属间个体间化学信息交流的功能.MUPs主要在肝合成并分泌入血,作为载体与信息素等亲脂性小分子结合,延长其半衰期,一并从肾过滤排泄入尿液,延缓尿迹中信息素的挥发,从而延长信息素的作用时间.啮齿类动物的MUPs本身具有高度多态性,能够发挥类似信息素的作用直接编码个体信息,调节种属内的生物活动.此外,MUPs还能够发挥利它素的功能引起其它种属的畏惧反应.新近研究发现,MUPs受到机体营养状态的调节,与代谢性疾病及糖脂代谢密切相关,但机制尚不清楚.MUPs的功能和机制探索对于化学信息交流与糖脂代谢研究具有重要意义.本文旨在对MUPs的最新研究结果展开简要综述及讨论.     

糖生物信息学数据库

糖生物信息学是在糖生物学和糖组学发展的基础上,结合计算机技术,对生命活动过程中,参与糖链及与其相互作用的蛋白质等分子研究所产生的数据进行获取、储存、解析、模拟以及预测等内容的综合学科.糖生物信息学数据库是糖生物信息学发展到一定阶段,对糖组学等研究中产生的数据进行专门储藏与查询的应用工具.目前国际互联网中存在近百个糖生物信息学相关数据库,涉及内容包括糖链结构、参与糖链合成的基因或者蛋白质、糖结合蛋白、代谢通路、糖链或相互作用蛋白质等分子三维结构,或糖组学实验结果等领域.本文将归纳总结糖生物信息学数据库,为现有研究提供帮助.     

胃癌相关糖蛋白糖链谱的研究进展

胃癌是一类高发病率和高死亡率的恶性肿瘤.研究表明,癌前感染与胃癌的发生发展过程始终伴随着蛋白糖基化的异常.例如在癌前感染阶段糖蛋白糖链发挥的作用:在感染阶段,幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,H.pylori)吸附导致的唾液酸化路易斯X抗原的上调,增强了H.pylori的吸附作用使其在胃部定殖并诱发持续的炎症反应;在慢性胃炎和肠上皮化生阶段唾液酸化的Tn抗原表达上调.胃癌发生发展过程中涉及到了血清、组织、细胞中的蛋白糖基化的改变,如核心岩藻糖基化N-糖链表达的下调,β1,6-连接的N-乙酰葡糖胺分支型N-糖链的增加,以及细胞黏附分子糖基化的改变.本文综述了胃癌相关糖蛋白糖链研究的最新进展,阐述了糖基化在胃癌的发生发展中发挥的重要作用及其作为胃癌早期生物标志物与药物靶点的潜在临床应用价值.     

高等植物己糖激酶基因研究进展

己糖激酶(HXK)具有催化己糖磷酸化的作用,是植物体呼吸代谢过程中的关键酶之一。近十几年的研究发现,HXK在植物的糖感知和糖信号转导过程中扮演重要的角色。目前GenBank已登录28种高等植物的HXK同源基因,其在不同物种中均以多基因家族形式存在。HXK基因家族多数成员包括9个外显子,编码492-522个氨基酸。HXK亚细胞定位研究发现,植物HXK家族成员主要分布于线粒体,少数成员存在于细胞质、叶绿体和质体基质中。植物HXK基因家族大部分成员在不同器官或组织中均有表达,但是拟南芥(Arabidopsis thaliana)AtHKL3和水稻(Oryza sativa)OsHXK10仅在花中表达。高等植物部分HXK不仅影响植物生长发育,还调控植物激素信号转导以及调节植物花青素合成途径中相关基因表达。应用MEGA 4.0软件对18个物种HXK基因氨基酸序列构建系统进化树,HXK基因序列聚为7小支,聚类关系能反映不同基因结构和功能的差异。     

Ⅱ类反式激活因子与免疫调节

Ⅱ类反式激活因子(class Ⅱ trans-activator,CIITA)为非DNA结合蛋白,在MHC Ⅱ类基因的转录激活过程中以协同激活分子的形式发挥主导开关的作用。CIITA还可以调节其他与抗原递呈相关的基因,如H-2M基因、Ia相关恒定链(Ii chain)基因等。结构上,CIITA分子又是NOD样受体(NOD-likereceptor,NLR)家族成员之一,其功能与固有免疫密切相关。除此之外,CIITA在T细胞分化、FasL介导的细胞死亡、胶原的合成等方面也发挥着重要的调节作用。     

透明体蛋白的克隆

兵库医科大学妇产科教授礒岛浩二、助教授香山晋三等成功地克隆了作为人避孕疫苗开发的猪透明体蛋白ZP4。目前难以大量生产的透明体蛋白是简单地从重组体入手的。礒岛等于11月20日在名古屋召开的日本不孕学会上发表了这项成果。抗卵抗体有阻碍受精的作用。得知在卵抗原中透明体抗原的免疫原性特别强。因此,正在进行作为避孕疫苗开发透明体蛋白的尝试。但是,透明体蛋白都是糖蛋白,抗原决定基、糖链部分多,而难以大量生产抗原。磷岛等看准了ZP4糖链小这一特性,制作单克隆抗体时能获得与去除糖链的ZP4反应的抗体。     

H7N2禽流感病毒HA的分离纯化及其糖链谱研究

血凝素(HA)是位于流感病毒囊膜表面的一种Ⅰ型跨膜糖蛋白,是流感病毒结合宿主细胞表面受体,介导病毒入胞的关键分子,也是中和抗体以及疫苗研制的重要靶标.HA表面糖基化与病毒毒力、感染宿主范围等密切相关,且其表面糖链变化会影响其结构与功能.然而目前关于流感病毒HA糖基化的研究主要集中在其糖基化位点上,而对于HA上详细的糖链结构知之甚少.本文应用禽流感病毒特异识别的唾液酸糖链(SAα2-3Gal)受体,制备特异的糖链磁性微粒复合物,进而从H7N2禽流感病毒中分离纯化HA,并采用SDS-PAGE及质谱技术进行鉴定.确定提取物系HA后,进一步利用凝集素芯片联合质谱技术研究禽流感病毒H7N2的HA表面糖型,结果显示H7N2禽流感病毒HA表面主要含有岩藻糖、半乳糖、N-乙酰半乳糖胺、甘露糖、N-乙酰葡糖胺等糖链结构,共获得16个糖链结构较为准确的寡糖,这些糖链可能与HA生物学功能相关.本研究有助于揭示禽流感病毒感染宿主的糖链作用机制,有助于设计制备针对HA相关的糖链疫苗.     

综述: 糖基转移酶超家族在肿瘤转移中的作用

蛋白质的糖基化修饰主要包括N-连接糖基化、O-连接糖基化和糖基磷脂酰肌醇锚定连接．与核酸和蛋白质不同,糖链的合成过程并不遵循传统的基因信息传递的中心法则,主要由一系列催化糖苷键形成的糖基转移酶完成．异常糖基化修饰被认为与恶性肿瘤的发生发展和临床预后密切相关．研究表明,糖基转移酶的表达及其糖链结构的异常可通过调节肿瘤细胞与细胞外基质的相互作用,继而影响肿瘤转移的关键步骤,如上皮间质转化(E-钙黏着蛋白、N-钙黏着蛋白)、细胞的移动性(整合素β1和α5)、侵袭(基质金属蛋白酶MMPs)、浸润(唾液酸化Lewis抗原sLeX和sLeA)．本文主要就唾液酰基转移酶、岩藻糖基转移酶和N-乙酰氨基葡萄糖转移酶等三大糖基转移酶家族的结构和生物学功能及其在肿瘤转移中的作用作一综述,以期为肿瘤转移的预测和诊断提供新思路．