综述: 植物蛋白O-GlcNAc糖基化及生物学功能

蛋白质的O-GlcNAc糖基化现象发现迄今已有30多年历史．动物中,O-GlcNAc糖基化在调控细胞信号转导、基因转录、表观遗传和新陈代谢等方面发挥重要作用．而植物中,O-GlcNAc糖基化在近几年才得到关注并进行初步研究．本文对植物中O-GlcNAc修饰的糖供体合成途径、O-GlcNAc修饰关键酶、O-GlcNAc修饰蛋白的检测及功能等方面的研究工作进行归纳总结,发现O-GlcNAc糖基化在植物的生长发育、激素网络调控、信号转导、植物病毒侵染等过程均发挥重要作用,为进一步研究植物中O-GlcNAc糖基化的生物学功能提供参考．     

综述: 补体系统及其糖基化

补体系统是固有免疫系统的重要组成部分,同时也是连接固有免疫和适应性免疫系统的重要桥梁．补体系统由30多种蛋白质组成,且其中绝大多数都经过糖基化修饰．近年来对补体系统的研究,不断揭示出补体系统在抗击病原微生物入侵和维持有机体生理稳态过程中发挥着重要作用．然而补体系统需要严格的调控,不论是激活不足、抑或是过度激活都可能引起疾病的发生．本文概述了近年来对于补体系统的激活、调控和功能研究的最新进展,并首次从糖生物学角度对补体系统蛋白质组分的糖链结构及糖链对相应蛋白质功能的影响进行了综述和小结．     

病毒与宿主细胞的糖基化修饰及相关功能

病毒的复制和对宿主的入侵与自身结构蛋白的糖基化修饰密切相关.对于宿主而言,在病毒感染宿主和宿主抗病毒的过程中,宿主的糖基化过程一方面可抑制病毒的复制和入侵,另一方面可促进病毒对宿主的感染,抑制宿主糖苷酶可抑制病毒的复制.从病毒方面来看,由于病毒自身缺乏糖基化修饰系统,病毒的糖基化过程是借宿主细胞内的合成系统对自身进行糖基化修饰.病毒的糖基化过程对病毒蛋白的折叠与稳定、病毒的感染和入侵、参与识别宿主细胞受体和参与病毒的免疫逃逸等过程起着重要的作用.随着糖基化研究技术的发展,以糖基化为基础的功能应用也越来越深入:如新型病毒疫苗和新型抗病毒药物的研制,以糖蛋白质组学研究为基础的质谱技术和生物信息学方法的发展,以及利用糖基化对病毒性疾病的诊断和治疗等,这些均为糖基化深入研究发展奠定了基础.本文就病毒与宿主细胞糖基化过程、相关功能以及研究应用等进展作一综述.     

综述: 非组蛋白甲基化修饰的研究进展

非组蛋白的赖氨酸和精氨酸残基上的甲基化修饰已经被证明是一种普遍的蛋白质翻译后修饰方式,在生命活动中发挥重要作用．甲基化修饰方式的多样性以及它们与其他修饰之间的交互作用(crosstalk)复杂但精细地调控了基因表达、蛋白质活性及稳定性、DNA复制及基因组稳定性、RNA加工等多种功能．本文将对非组蛋白的甲基化修饰特征进行总结,归纳近些年来已报道的甲基化修饰酶、修饰位点及这些位点的生物学功能,并将特别阐述不同蛋白质修饰之间的交互作用,概述鉴定非组蛋白甲基化修饰的方法．     

综述: 糖基化对斑马鱼发育及再生作用的研究进展

对有机体发育和再生的研究一直是生命科学领域探索热点之一,斑马鱼由于具有发育速度快、胚胎透明便于观察以及其尾鳍、心脏、神经系统等组织器官可以再生等众多优点,已经成为应用最为广泛的模式生物之一．在斑马鱼发育及再生过程中,细胞发生增殖、分化、形态建成等代谢活动,而对其中调控机制的研究尚未完全明确,对其深入探究的意义不言而喻,可以为很多疾病的认识治疗、组织工程的发展奠定理论基础．研究已经表明,在此过程中,有很多蛋白质参与发育及再生的调节,而蛋白质糖基化是重要的蛋白质翻译后修饰,糖基化的变化会影响细胞识别、黏附、信号传导等,从而导致炎症、肿瘤等恶性疾病的发生．近年来,糖组学的发展为发育生物学和再生医学提供了新的思路和研究成果,本文就糖基化变化在斑马鱼的发育过程中发挥的作用做一综述,并对今后它对再生过程的作用进行展望．     

糖基化与病毒

糖类作为一类重要的生物分子其功能多种多样。而病毒这类微生物的感染大多数是由糖链介导的。以HIV、SARS、HBV、流感病毒为实例,介绍了糖基化在病毒蛋白的折叠运输、病毒的感染中的作用。     

Opsin3糖基化位点的鉴定及糖基化修饰功能北大核心CSCD

为鉴定Opsin3(OPN3)的糖基化位点,通过使用衣霉素(tunicamycin)以及N-糖酰胺酶F(PNGase F)处理发现OPN3存在糖基化修饰;通过预测以及蛋白质氨基酸位点点突变鉴定OPN3的糖基化位点;利用SNAP标签蛋白构建了SNAP-Opsin3(SNAP-OPN3)重组蛋白,使用SNAP-OPN3重组蛋白进行糖基化修饰对OPN3功能影响的研究。在表达SNAP-OPN3重组蛋白后,使用SNAP-tag的反应底物SNAP-Surface;549以及SNAP-Cell;OregonGreen;通过荧光共聚焦显微镜观察OPN3以及OPN3糖基化位点突变体是否能够成熟转运至细胞膜。结果表明,OPN3的N82位点为OPN3的糖基化位点;SNAP标签不影响OPN3功能的正常发挥;使用SNAP反应底物可以清楚地观察到糖基化位点突变的OPN3不能正常转运至细胞膜。本研究首次鉴定了OPN3的糖基化位点,并构建了SNAP-OPN3重组蛋白,发现SNAP标签并不影响OPN3的成熟转运,并利用SNAP底物验证了糖基化修饰影响OPN3蛋白的成熟转运。     

综述与专论：表观遗传修饰调控阿尔茨海默病的研究进展

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）是一种临床上常见的以进行性认知功能障碍和记忆减退为主要特征的神经退行性疾病。近些年研究发现，表观遗传修饰如DNA修饰、组蛋白修饰、RNA修饰及非编码RNA在Aβ沉积、Tau蛋白过度磷酸化、神经再生、突触可塑性和认知功能中发挥不同程度的调控作用，进而改善或加剧AD病理进程。临床数据表明表观遗传修饰的改变与AD风险呈显著相关性，运用药物、物理刺激、si RNA等干预手段在AD动物模型中改变表观遗传修饰水平可改善AD病理和认知能力。本文综述了不同的表观遗传修饰在AD中的调控作用，为进一步理解AD的表观遗传学机制及通过干预表观遗传修饰改善或治疗AD的可行性提供理论依据。     

猪瘟病毒与宿主细胞间的相互关系

猪瘟病毒(CSFV)是一种正链RNA病毒,在培养细胞中增殖力弱,滴度低,通常不使培养细胞产生病理变化;而感染猪导致的猪瘟发病迅速,死亡率高。本文综述了近年来在CSFV增殖过程、与宿主细胞间的相互作用方面的研究进展,并对CSFV与细胞凋亡间的关系进行了探讨。     

SINDBIS病毒对宿主细胞基因表达的影响

Sindbis病毒(SBV)的感染能迅速地抑制宿主细胞的基因表达(mRNA合成与蛋白质合成),但细胞rRNA的合成水平与正常细胞接近.同时SBV还诱导产生一种细胞特异的核基质结合蛋白P105.用放线菌素D处理细胞,导致感染细胞中病毒结构蛋白的合成量及有感染力的子代病毒产量明显下降.实验结果不仅显示了SBV对宿主细胞基因表达的复杂调控关系,而且还表明SBV的非结构蛋白nsP2和衣壳蛋白C可能直接参与这一过程.     

综述与专论: 肿瘤相关碳水化合物抗原的适配体研究

肿瘤细胞异常的糖基化模式是癌症的标志,在恶性转化和癌症进展中起着至关重要的作用。不同机制导致的肿瘤相关碳水化合物抗原（tumor-associated carbohydrate antigens,TACAs）不仅是临床肿瘤学诊断中公认的生物标志物,也为治疗干预提供了特定的靶点。适配体作为抗体或凝集素的有力替代品,近年来在碳水化合物的识别中展现了潜在的应用价值。本文聚焦于癌症中异常的糖基化改变,综述了目前TACAs识别适配体的开发进展。依据适配体筛选程序中的靶标来源,阐述了针对3种类型靶标,包括糖类分子、蛋白质聚糖表位,以及血清糖类抗原的筛选策略。从筛选方法、性能指标及相关应用性方面对适配体进行了总结,并讨论了当前研究中存在的问题和未来发展方向。     

综述: 衰老及相关疾病细胞分子机制研究进展

人类及其他生物随时间推移逐渐发生细胞功能丧失,即细胞衰老.这个过程如突显在某个组织器官,则可引起这个组织和器官的衰老性疾病.然而,最近的研究表明,哺乳动物在出生之前胚胎发育的生理条件下,即已经出现细胞和组织的复制性衰老现象.机制研究显示多种分子从细胞(核)内外引起生理性和应激性细胞复制性衰老.而自然界中某些生物随时间推移生命力增强、并不发生衰老.这些现象的分子机制,还有如发生在脑及代谢性疾病中的非复制性细胞衰老等,都还是个谜.本文就近期衰老的机制、细胞衰老的类型以及某些衰老相关疾病的分子基础的最新研究进展做一个扼要综述.论文包含以下几个部分:a.细胞衰老的定义、分类和机制;b.生理性衰老:发育中程序化衰老;c.内环境稳态与组织器官衰老;d.一型细胞复制性衰老及相关疾病:端粒长度与预测衰老及肿瘤预后、特发性肺纤维化、高血压;e.二型非复制性细胞衰老及相关疾病:帕金森病、糖尿病;f.衰老与长寿的物种多样性.     

综述: 果蝇复杂脑功能研究进展

全面揭示脑的奥秘是现代科学所面临的最大挑战.通过脑研究,我们可以获得防治脑疾病、认知及心理障碍的线索和工具,找到提高人类智力和心理健康水平的途径,并发展出具备高等智能的机器人.果蝇作为研究基因-神经回路-行为关系的首选模式动物,日益得到重视.本文围绕果蝇复杂脑功能包括视觉学习记忆、欲望与动机、情感相关行为和社会行为的研究意义及前景、已知调控基因及神经回路以及未来研究方向展开综述,便于读者把握相关领域的全貌.     

综述: ILC 细胞的生物学功能与免疫调节作用

ILC细胞即固有淋巴样细胞(innate lymphoid cells),是近年来新发现的一群参与固有免疫的淋巴细胞,根据其表达的转录因子、接受和分泌的细胞因子的不同可以将其分为不同类群．ILC细胞来源于骨髓中的共同淋巴祖细胞(CLP),并可经由淋巴样祖细胞(αLP)、早期淋巴样前体细胞(EILP)、共同辅助淋巴样前体细胞(CHILP)、ILC前体细胞(ILCP)等发育分化为成熟的ILC细胞类群．ILC细胞能够通过与周围环境中的神经细胞、上皮细胞、基质细胞、适应性免疫细胞、髓系细胞、共生菌群等相互作用,协调环境中的信号并广泛参与抗病原体感染、炎症疾病发生、器官形成及组织修复、癌症发生、代谢及生物节律等生物学过程．ILC细胞可能作为新的治疗靶点和治疗手段,对相关疾病进行干预治疗．本文拟就ILC细胞的分类、发育分化、免疫调节、生物学功能、疾病干预策略及研究展望等方面的研究进展进行综述．     

综述与专论: 树鼩病毒感染模型的研究新进展

病毒感染引起的疾病接近中国主要传染病发病率的一半,也是传染病致死的主要病因。建立与人类亲缘关系较近、方便有效的感染人类病毒的动物模型,对了解病毒的生物学特性、感染致病机理及制定有效防控措施具有重要意义。树鼩作为灵长类动物的近亲,与人类在生理生化、基因组学等方面的相似性远高于大鼠、小鼠等常用啮齿类实验动物,并具有个体小、便于实验操作、饲养成本低、能感染多种人类病毒等特点,作为动物模型在病毒感染性疾病研究中突显优势和潜能。本文从地区分布、进化、生物学特性等方面,阐述了树鼩作为动物模型应用于病毒感染性疾病研究的优势,包括在乙型肝炎病毒、甲型肝炎病毒,及其他病毒感染疾病研究中的进展。     

综述: 知觉相关的神经振荡-外界节律同步化现象

具有特定频率的节律性刺激能同步大脑内相应频率的神经振荡,使神经活动与外界刺激发生相位锁定,称之为神经振荡-外界节律同步化(neural entrainment).这种同步化的现象伴随着大脑内神经元集群兴奋水平的周期性波动,并与节律信息加工、知觉及注意等认知过程存在关联.得益于其非侵入、易操作以及能有效调控神经活动的特性,神经振荡-外界节律同步化成为了研究神经振荡与知觉和认知功能关系的有力手段,也为认知障碍诊断及干预提供了新的思路和方法.     

综述: 智力的涌现

星海茫茫,地球因智慧生命的存在而与众不同,我们在追寻生命起源的同时,也追问着智力的源头,什么是智力的本质,智力从何涌现?生命大爆炸不仅带来激增的物种数量,也带来专司信息感知、编码和处理的神经系统.在复杂多变的外部环境中,昆虫已发展演化了近4亿年.在这里,我们借由现代认知神经科学在果蝇中的研究发现,探讨智力的基本层面,提出果蝇的大脑是智力涌现中的一个标杆,是我们揭开智力本质、进入智力王国的第一站.     

综述: 表观遗传之染色质重塑

真核细胞中的染色质重塑因子种类繁多,多数以蛋白多聚体的形式存在于细胞中．不同的染色质重塑因子在特定时间定位于特定的核小体上,通过改变染色质结构,影响基因转录活性,进而确保细胞内各种生物学过程的正确运行．另外,染色质重塑因子根据所含功能结构域的不同,大致分为SWI/SNF、ISWI、CHD和INO80四大家族,不同的染色质重塑因子之间既有蛋白质结构和酶活性的相似性,各自又有其特异性．本综述的宗旨在于全面概括和总结染色质重塑因子的分类、结构特点以及其在细胞内的生物学功能,为深入研究染色质重塑因子的生物学功能,尤其是在发育和疾病发生中的作用机制提供理论基础．