高等植物的交替氧化酶研究进展

交替氧化酶(Alternative Oxidase,AOX)广泛存在于高等植物、藻类和原生生物线粒体内膜。从主呼吸链的辅酶Q分岔,是氧化辅酶Q、还原氧分子生成水的另一终端氧化酶。氧化过程没有质子穿膜运动、热量以产热方式散发。产热植物中交替氧化产生的热量使花粉发出芳香味吸引虫传粉。推测植物AOX使植物在环境胁迫下维持呼吸,调节能量平衡,抵抗氧化胁迫,保持三羧酸循环的运行。AOX是首次发现的双铁羧酸蛋白质成员中的膜蛋白质,AOX与膜分离后容易失活,至今尚未有三级结构的报导,只有二级结构的2种假设模式,最新的模式AOX为膜界面蛋白质而不是跨膜蛋白。最近我们的研究表明有2个途径可获得适量有活性的AOX:建立优化的pFLAG-1-AOX大肠杆菌超量表达系统;从产热植物如斑叶阿若母(Arum maculatum)花序组织线粒体分离纯化有活性的AOX。     

用荧光素磷脂酰乙醇胺直接测定线粒体内膜外表面pH

由磷脂极性头部基团和结合水分子组成的氢键网络有利于质子沿膜表面侧向快速扩散。因而在线粒体氧化磷酸化过程中,与呼吸链电子传递相偶联的跨膜转运质子是否滞留于线粒体内膜外表面即成为一个值得探讨的课题。本文采用荧光素磷脂酰乙醇胺标记于线粒体内膜外表面,首次建立了直接测定线粒体内膜外表面ｐＨ的方法。标记后,线粒体内膜体呼吸控制率,呼吸链电子传递驱动的质子跨膜转移活性及ＡＴＰ合成活性下降了近２８．０％,１１．     

线粒体呼吸链复合物I结构和功能的研究进展

线粒体呼吸链复合物I位于线粒体的内膜,是呼吸链中最重要的蛋白复合体之一,可以将电子从NADH传递至CoQ,同时偶联四个质子从线粒体基质泵出至膜间隙,形成跨膜质子梯度,驱动ATP的合成。在目前的研究中,关于复合物I的晶体结构已经比较清楚,包括14个中心亚基,分别构成外周结构域和膜结构域,其中外周结构域负责电子的传递,膜结构域负责质子的泵出。由于在电子传递过程中存在多个中间态阶段,因此复合物I是机体中活性氧产生的主要位点。复合物I也可以通过A/D状态之间的转换,降低活性氧的产生。学者认为复合物I中电子传递产生的静电作用可以改变其结构,从而驱动质子的泵出,但是其具体机制仍不明确。复合物I功能的缺陷是多种神经退行性疾病的诱因,包括阿兹海默症、帕金森等,主要是由于其中不同亚基的点突变导致。本文综述了复合物I结构和功能的研究进展,并对今后的研究做出展望。     

线粒体解偶联蛋白UCP2的研究进展

本文综述了线粒体解偶联蛋白2（uncoupling protein2,UCP2）研究方面的进展。UCP2定位于线粒体内膜上,通过消散线粒体内膜的质子梯度调节线粒体的功能,包括线粒体内膜电位、ATP合成、呼吸链ROS产生、线粒体钙库的存储和释放等。目前,UCP2的质子漏机理并不清楚,但体内实验表明UCP2活性可被过氧化物激活。特别是近年来UCP2调控胰岛素分泌方面的研究取得了重要进展。     

基础代谢产热的分子机制

本文综述了基础代谢的功能,发生,产热的途径以及各产热途径对基础代谢率（basal metabolic rate,BMR)的贡献,基础条件下整个机体的能量消耗用来维持两种功能：服务功能和细胞维持功能,基础代谢的产生是由体内的解偶联反应引起的,产热过程涉及到细胞内的非线粒体呼吸,质子漏和ATP周转反应,产生的热量分别占BMR的10％,20－30％和60％－70％。ATP周转反应包括Na^ -K^ 泵,Ca^2 泵,肌肉收缩,蛋白质周转,糖异生和尿素合成等,各产热反应对细胞呼吸的贡献只有组织特异性,却没有种属特异性,因而它们对BMR的贡献不仅与自身活性有关,还与体内各器官的相对重量有关。     

膜融合的分子机制:线粒体呼吸链不同偶联部位质子泵活性与膜融合程度之间的定量相关性(英文)

我们测定了鼠肝线粒体呼吸链不同偶联部位的质子系活性并通过荧光能量共振转移 法分析了鼠肝线粒体膜与脂质体（二油酰磷脂乙醇胺／心磷脂＝８／２）的膜融合程度。根据测量呼吸链第一段及第二段偶联部位的Ｈ＋／偶联部位的化学计量比值,观察到线粒体呼吸链质子泵的质子（Ｈ＋）泵活性及 Ｈ＋泵出量与膜融合程度呈现线性的定量相关性。这些实验结果进一步支持了我们提出的质子泵诱导膜融合的理论模型（刘树森等,１９８７、１９８９）。     

运动性疲劳状态下大鼠骨骼肌线粒体氧化磷酸化功能的研究

目的和方法 :以SD大鼠递增负荷力竭性跑台运动为运动性疲劳模型 ,分别测定运动后即刻骨路肌线粒体 :①呼吸链复合体Ⅱ Ⅲ电子传递与质子泵出比值 (H /2e) ;②以琥珀酸 (S)为底物的呼吸控制 :态 3呼吸速率(R3 )、态 4呼及速率 (R4 )、呼吸控制比 (RCR)和磷 /氧比 (P/O) ;②H ATPase合成活力 ,探讨疲劳性运动中线粒体氧化磷酸化功能改变的机理。结果 :力竭性运动后以S为底物的线粒体R4升高 2 1.10 % (P <0 .0 5 ) ;呼吸链复合体Ⅱ Ⅲ的总、净H 2e分别降低 8.5 3和 19.5 1% (均P <0 .0 5 )。底物的RCR和P/O呈显著降低 (均P <0 .0 5 ) ,而底物的R3则有所增加 (P >0 .0 5 ) ,H ATPase合成活力降低 16.68% (P <0 .0 5 )。结论 :线粒体质子漏增加 ,呼吸链电子传递与质子泵出偶联程度下降 ,氧化磷酸化脱偶联导致无效氧耗增多 ,可能是运动性疲劳状态下线粒体氧利用率下降的重要机制。     

线粒体Ca2+转运和通透转变孔道的开放与能量状态

对大鼠肝线粒体Ca2+转运与通透转变孔道(PTP)开放之间的关系, 以及线粒体能量状态对Ca2+转运和PTP开放的影响进行研究. 结果显示, Ca2+诱导的线粒体Ca2+释放(mCICR)能介导PTP开放, 呼吸链电子传递抑制剂抑制mCICR和PTP的开放, 使呼吸链的电子传递局部恢复, mCICR和PTP开放也可部分恢复. mCICR和PTP的开放也能被消除跨膜质子梯差的CCCP抑制, 表明线粒体Ca2+转运和PTP的开放都紧密依赖电子传递和能量偶联.     

关于呼吸链电子传递与氧化磷酸化机制的教学

近年来,植物生理学中呼吸作用过程及机制研究的新进展和新成果相对较少。在线粒体电子传递系统中,有些传递体的结构和排列、功能尚待进一步确证。目前,对有关呼吸链上伴随着电子传递,线粒体村质中的H~+跨内膜转移到膜间空间、建立质子动力并形成ATP的问题,国内外植物生理学教材有不同提法。在这里,我们试图通过对这些说法的比较分析,以求得到一个比较恰当的说法,这对教学工作可能是有益的。     

棕色脂肪的产热及其调控机制

棕色脂肪组织是小型哺乳动物重要的兼性产热器官,位于棕色脂肪细胞线粒体内膜的解偶联蛋白是此种产热机制的关键物质.产热刺激激活解偶联蛋白构成的质子通道,在线粒体内膜形成质子短路,从而解除ATP合成偶联对氧化呼吸速率的控制,使产热高速进行.去甲肾上腺素、甲状腺激素、胰岛素、pH值以及食物、环境温度等因素综合调控着棕色脂肪组织的结构与功能状态.     

Recent advances in the study of Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus replication and pathogenesis

It has now been over twenty years since a novel herpesviral genome was identified in Kaposi's sarcoma biopsies. Since then, the cumulative research effort by molecular biologists, virologists, clinicians, and epidemiologists alike has led to the extensive characterization of this tumor virus, Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus(KSHV; also known as human herpesvirus 8(HHV-8)), and its associated diseases. Here we review the current knowledge of KSHV biology and pathogenesis, with a particular emphasis on new and exciting advances in the field of epigenetics. We also discuss the development and practicality of various cell culture and animal model systems to study KSHV replication and pathogenesis.     

The structure, reproduction and taxonomy of Vidalia and Osmundaria (Rhodophyta, Rhodomelaceae)

Comprises species occurring mostly in subtidal habitats in tropical, subtropical and warm-temperate areas of the world. An analysis of the type species, V. spiralis (Sonder) Lamouroux ex J. Agardh, a species from Australia, establishes basic characters for distinguishing species in the genus. These characters are (1) branching patterns of thalli, (2) flat blades that may be spiralled on their axis, (3) width of the blade, (4) primary or secondary derivation of sterile and fertile branchlets and (5) position of sterile and fertile branchlets on the thalli. Application of the latter two characters provides an important basic method for separation of species into three major groups. Osmundaria , a genus known only in southern Australia, was studied in relation to Vidalia , and its separation from the Vidalia assemblage is not accepted. Species of Vidalia therefore are transferred to the older genus name, Osmundaria. Two new species, Osmundaria papenfussii and Osmundaria oliveae are described from Natal. Confusion in the usage of the epithet, Vidalia fimbriala Brown ex Turner has been clarified, and Vidalia gregaria Falkenberg, described as an epiphyte on Osmundaria pro/ifera Lamouroux, is revealed to be young branches of the host, Osmundaria prolifera.     

New or rare chromosome counts in Artemisia L. (Asteraceae, Anthemideae) and related genera from Kazakhstan

Fifteen chromosome counts of six Artemisia taxa and one species of each of the genera Brachanthemum, Hippolytia, Kaschgaria, Lepidolopsis and Turaniphytum are reported from Kazakhstan. Three of them are new reports, two are not consistent with previous counts and the remainder are confirmations of very scarce (one to four) earlier records. All the populations studied have the same basic chromosome number, x = 9, with ploidy levels ranging from 2x to 6x. Some correlations between ploidy level, morphological characters and distribution are noted.     

肝癌中HBV和HCV基因和抗原的分布及意义

采用原位分子杂交方法检测HCV RNA及HBV X基因;采用免疫组织化学方法研究HCV核心抗原,非结构区C33c抗原及HBxAg在肝细胞肝癌中的定位及分布.结果表明(1)HCV RNA、HBV X基因在肝细胞肝癌组织检出率分别为40%(55/136)和82%(112/136).HCV RNA定位于癌细胞的胞浆内,阳性细胞呈散在、灶状及弥漫分布三种形式;HBV X基因在肝癌细胞中的分布呈胞浆型、核型及核浆型,阳性细胞也呈上述三种分布形式;(2)HCV C33c抗原、核心抗原在肝细胞肝癌中的阳性率为81%(133/164)及86%(141/164).C33c抗原定位于癌细胞及肝细胞的胞浆内;核心抗原既定位于癌细胞核中,又可定位于胞浆中.C33c抗原阳性细胞以灶状分布为主;而核心抗原阳性细     

Selection with two alleles and complete dominance

For a plant selection model with frequency-independent viabilities, fertilities and selfing rates, it is shown that apart from global fixation, for certain parameter combinations a protected polymorphism and facultative fixation (either allele may become fixed according to initial frequencies) may both occur. Facultative fixation requires different selling rates for the dominant and recessive type. Protection of the polymorphism requires resource allocation for male and female function. In this connection the problem of purely genetically caused population extinction is discussed.
For general frequency dependence and regular segregation, the chances for establishment of a completely recessive gene are compared to those of a completely dominant gene. It is proven that the process of establishment of the recessive gene, despite a fitness advantage, may be considerably endangered by drift effects if random mating prevails. The recessive gene may reach the same effectivity in establishment as a dominant gene, only if the recessive homozygote mates exclusively with its own type during the period of establishment.