参与植物细胞壁半纤维素木聚糖合成的糖基转移酶

木聚糖是双子叶植物次生细胞壁中最主要的半纤维素,含有木聚糖的次生壁是最丰富的植物生物质,广泛应用于能源、制浆、造纸和纺织业中,但其主要组分戊糖对细胞壁生物质利用具有较大影响。揭示木聚糖合成的分子机制,为遗传修饰细胞壁组成,更好地利用细胞壁生物质提供新的策略。近年来对模式植物拟南芥中多个木聚糖合成有缺陷的突变体的分析表明：GT43家族的IRX9、IRX9-L、IRX14、IRX14-L,GT47家族的FRA8、F8H、IRX10、IRX10-L,GT8家族的IRX8、PARVUS、QUA1、GUX1、GUX2等参与了木聚糖主链、还原末端序列和侧链的合成。本文主要对这些研究进展做一综述,并讨论了木聚糖合成的机制及亟待解决的问题,展望了其发展趋势。     

木质素生物合成途径及调控的研究进展

木质素是植物体中仅次于纤维素的一种重要大分子有机物质,具重要生物学功能。木质素填充于纤维素构架中增强植物体的机械强度,利于疏导组织的水分运输和抵抗不良外界环境的侵袭。陆生植物的木质素合成是适应陆地环境的重要进化特征之一。然而,制浆造纸的中心环节是用大量化学品将原料中的木质素与纤维素分离,纤维素用于造纸,分离的木质素等成为造纸工业的主要废弃物,对江河湖海的污染触目惊心。脱木质素的化学品投入及废液的碱回收处理需大量耗能并增加造纸成本。饲草的木质素还影响牲畜的消化与营养吸收,木质素含量的高低是饲草优劣…     

甾体皂甙的生物合成

近年来,人们分离鉴定了许多结构新颖的皂甙,阐明了它们的结构及生物活性,并对甾体皂甙的生物合成途径进行了较为深入的研究。异戊烯二磷酸在香叶二磷酸合成酶、法呢二磷酸合成酶、鲨烯合成酶和鲨烯环氧酶催化下合成2,3-环氧化鲨烯,再经环氧化鲨烯环化酶催化下形成三萜进而转化成甾醇,甾醇经羟化酶、糖基转移酶和β-糖苷酶的修饰,形成各种类型的甾体皂甙。本文重点介绍了甾体皂甙生物合成中所需要的关键酶,特别是以往研究较少的糖酶,主要为3-O-糖基转移酶,26-O-β-糖苷酶,并对甾体皂甙生物合成的前景进行了展望。     

天然维生素E的生物合成途径

概述了近些年来维生素E生物合成途径及其调控的研究进展.     

黏蛋白型O-聚糖在人类肿瘤中的结构异常及生物学功能

黏蛋白是细胞表面的或分泌的、具有高度O-糖基化修饰的糖蛋白.在黏蛋白中,O-聚糖(O-glycan)是通过N-乙酰氨基半乳糖与丝氨酸或苏氨酸之间形成α连接,该结构即被称为黏蛋白型O-聚糖.黏蛋白型O-聚糖是由多肽∶N-乙酰氨基半乳糖转移酶(ppGalNAc-T)家族催化起始合成的,近年来,该酶的催化机制及结构特点已成为糖基转移酶研究的热点.在肿瘤中常常伴随着黏蛋白型O-聚糖结构上和数量上的改变,形成肿瘤特异聚糖结构(cancer-associated glycans),如肿瘤Tn和T抗原等.肿瘤特异聚糖使肿瘤细胞的抗原性和黏附能力发生改变,促进肿瘤细胞的恶性增生与转移.而这些肿瘤特异聚糖结构,也为肿瘤的诊断与抗肿瘤药物或疫苗开发提供了理论基础.     

紫杉醇生物合成途径及调控研究进展

本文综述了紫杉醇的生物合成途径、代谢调控及基因工程方面的研究进展,总结了代谢调控与基因工程方法提高红豆杉属植物细胞培养紫杉醇合成量的研究状况,并在探讨生物合成途径理论的基础上,对紫杉醇生物合成的限速步骤进行了阐述,指出解决侧链合成的根速步骤问题会显著提高紫杉醇的生物合成量。     

细菌多糖的生物合成机制

近些年来,细菌多糖因其重要的医学价值和工业用途引起了人们的广泛关注。随着细菌基因组的不断测序,众多与细菌多糖合成相关的基因簇被发现。不同多糖合成基因簇的比对分析结果表明,尽管自然界中多糖的结构复杂多变,但是它们的合成机制却是相对单一的。本文就当前国际国内不同细菌多糖的合成机制,以及多糖合成途径中相关糖基转移酶和聚合酶的研究进展进行了论述。     

类胡萝卜素的生物合成途径及生物学功能研究进展

类胡萝卜素具有重要的生物学功能,一直是研究的热点。综述近十年来对植物类胡萝卜素的生物合成途径,并对其生物学功能参与光系统的组装、非光化学猝灭、基因表达、抗氧化性和维持膜的稳定性等五个方面的研究进展作一介绍。     

益智不同组织多糖含量及其生物合成途径分析

为了解益智（Alpinia oxyphylla）多糖生物合成途径关键酶功能,对其茎、叶、果实中的多糖含量及其单糖组成进行了研究,并采用Real-Time qPCR分析了益智多糖生物合成关键酶基因的表达模式。结果表明,益智多糖含量依次为果实 > 叶 > 茎,主要由葡萄糖、木糖、甘露糖、半乳糖和阿拉伯糖组成;利用益智转录组数据共获得47 690条unigenes,其中31 892条在NR、Swiss-Prot、KEGG、COG、KOG、GO和Pfam数据库获得注释,其中208个unigenes参与益智多糖的生物合成,涉及15个酶。表达分析表明,所筛选的18个基因在茎、叶、果实中均有表达,14个基因在果实中的表达量最高,以糖基转移酶基因和UDP-葡萄糖焦磷酸化酶基因的表达量最高,且其表达模式与不同组织中葡萄糖含量的变化一致。     

肿瘤干细胞生长相关的信号转导通路

肿瘤干细胞是肿瘤中存在的一小群具有自我更新和分化潜能的细胞,也是存在于肿瘤 组织中具有干细胞样能力的肿瘤细胞亚群,在肿瘤的发生、发展中起着非常重要的作用.近年来发现,肿瘤干细胞的生长调控与Wnt、Notch、Hedgehog等多种信号转导通 路有关.本文简要综述了肿瘤干细胞生长相关信号转导通路的研究进展,旨在为肿瘤干细胞研究和临床应用提供理论依据.     

癌、干细胞和癌干细胞共同拥有的信号传导通路

干细胞（SC）是具有无限自我更新和分化能力的细胞,随着对SC研究的不断深入,人们发现SC与肿瘤细胞有许多共性,如无限增生能力、迁移能力及在某些条件下能相互转化,故提出了肿瘤起源于SC的学说。探讨癌、SC和癌干细胞（CSC）之间可能存在的共同信号传导通路,以便发现治疗CSC的靶位。     

肿瘤干细胞表面标志物及主要信号通路

肿瘤干细胞是存在于肿瘤组织中的具有自我更新、增殖、分化的部分细胞群,对肿瘤的发生、发展有十分重要的作用. 肿瘤干细胞特异的表面分子及其异常活化的信号通路,是其区别于其他肿瘤细胞的特性.寻找和鉴定特异的肿瘤干细胞的表面标志物,从而识别肿瘤组织中的肿瘤干细胞,并进行相关信号调控机制研究,是肿瘤早期诊断及肿瘤干细胞靶向治疗的关键. 本文简要概述了肿瘤干细胞相关的表面标志物及信号通路的研究进展,旨在为进一步开展针对肿瘤干细胞的抗体靶向治疗提供新思路.     

低氧环境对三阴性乳腺癌细胞糖代谢途径的重编程

代谢改变是癌细胞的特征之一。研究表明,低氧会使癌细胞的糖代谢发生改变,但是更详细的分子机制仍有待进一步研究。本研究利用转录物组测序技术(RNA-sequencing,RNA-seq)和生物信息学分析发现,低氧导致BT549细胞中334个基因和MDA-MB-231细胞中215个基因在转录水平的表达改变。这些表达变化的基因多与糖代谢相关。进一步分析RNA-seq数据并应用Western 印迹、酶活性检测和代谢产物定量测定的结果显示,低氧通过升高BT549细胞中葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)和MDA-MB-231细胞中GLUT1和GLUT3的表达以增加葡萄糖的摄入;低氧使催化糖的无氧氧化途径几乎全部反应的酶都至少有一种同工酶或酶蛋白亚基,以及调节酶6-磷酸果糖-2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酶3(PFKFB3)和4(PFKFB4)同工酶的表达增加来促进了糖的无氧氧化;低氧还通过增加调节丙酮酸脱氢酶激酶1(PDK1)和3(PDK3)同工酶基因的表达,以及降低关键酶异柠檬酸脱氢酶3(IDH3)同工酶、琥珀酸脱氢酶B亚基和D亚基的表达来减少糖的有氧氧化途径进行;低氧可能还增加磷酸戊糖途径的关键酶葡糖-6-磷酸脱氢酶、糖原合成途径的关键酶糖原合酶GYS1同工酶的表达以促进这2条途径的进行,而对糖异生和糖原分解代谢途径酶基因的表达影响较小。生物信息学分析乳腺癌组织样本在线数据库中糖代谢途径酶基因在转录水平表达结果与细胞研究结果基本一致。总之,该文系统分析了低氧对糖代谢6条代谢途径中全部酶以及2种重要调节酶的影响,可见低氧会通过改变这些酶的同工酶或亚基的基因表达使糖代谢途径进行重编程,这对进一步认识低氧环境下癌细胞糖代谢的分子机制具有一定的意义。     

Cancer Cells Hijack PRC2 to Modify Multiple Cytokine Pathways

Polycomb Repressive Complex 2 (PRC2) is an epigenetic regulator induced in many cancers. It is thought to drive tumorigenesis by repressing division, stemness, and/or developmental regulators. Cancers evade immune detection, and diverse immune regulators are perturbed in different tumors. It is unclear how such cell-specific effects are coordinated. Here, we show a profound and cancer-selective role for PRC2 in repressing multiple cytokine pathways. We find that PRC2 represses hundreds of IFNγ stimulated genes (ISGs), cytokines and cytokine receptors. This target repertoire is significantly broadened in cancer vs non-cancer cells, and is distinct in different cancer types. PRC2 is therefore a higher order regulator of the immune program in cancer cells. Inhibiting PRC2 with either RNAi or EZH2 inhibitors activates cytokine/cytokine receptor promoters marked with bivalent H3K27me3/H3K4me3 chromatin, and augments responsiveness to diverse immune signals. PRC2 inhibition rescues immune gene induction even in the absence of SWI/SNF, a tumor suppressor defective in ~20% of human cancers. This novel PRC2 function in tumor cells could profoundly impact the mechanism of action and efficacy of EZH2 inhibitors in cancer treatment.     

Targeting Apoptosis and Multiple Signaling Pathways with Icariside II in Cancer Cells

Cancer is the second leading cause of deaths worldwide. Despite concerted efforts to improve the current therapies, the prognosis of cancer remains dismal. Highly selective or specific blocking of only one of the signaling pathways has been associated with limited or sporadic responses. Using targeted agents to inhibit multiple signaling pathways has emerged as a new paradigm for anticancer treatment. Icariside II, a flavonol glycoside, is one of the major components of Traditional Chinese Medicine Herba epimedii and possesses multiple biological and pharmacological properties including anti-inflammatory, anti-osteoporosis, anti-oxidant, anti-aging, and anticancer activities. Recently, the anticancer activity of Icariside II has been extensively investigated. Here, in this review, our aim is to give our perspective on the current status of Icariside II, and discuss its natural sources, anticancer activity, molecular targets and the mechanisms of action with specific emphasis on apoptosis pathways which may help the further design and conduct of preclinical and clinical trials.Icariside II has been found to induce apoptosis in various human cancer cell lines of different origin by targeting multiple signaling pathways including STAT3, PI3K/AKT, MAPK/ERK, COX-2/PGE2 and β-Catenin which are frequently deregulated in cancers, suggesting that this collective activity rather than just a single effect may play an important role in developing Icariside II into a potential lead compound for anticancer therapy. This review suggests that Icariside II provides a novel opportunity for treatment of cancers, but additional investigations and clinical trials are still required to fully understand the mechanism of therapeutic effects to further validate it in anti-tumor therapy.