恶臭假单胞菌SJTE-1中氧化17β-雌二醇的17β-羟甾类脱氢酶2及其转录调控因子AraC的鉴定

[目的]假单胞菌SJTE-1可高效转化17β-雌二醇,但其代谢机制尚不清楚。本文鉴定和表征了该菌株中参与雌二醇降解与调控过程的17β-羟甾类脱氢酶2(17β-HSD2)和转录调控因子AraC。[方法]我们通过荧光定量PCR分析了17β-hsd2和araC的转录水平;我们在大肠杆菌BL21(DE3)菌株中异源表达了17β-HSD2和AraC基因,并利用金属离子亲和层析法纯化获得了重组蛋白;我们体外表征了17β-HSD2的酶学性质,利用高效液相色谱鉴定了其产物;通过电泳迁移转移法和DNase酶I足迹试验,我们鉴定了重组蛋白AraC的结合能力与结合位点。[结果]17β-HSD2和AraC可被17β-雌二醇诱导表达;蛋白序列比对结果表明17β-HSD2含有短链脱氢酶/还原酶(SDR)和β-羟甾类脱氢酶的保守结构与残基。该酶以NAD+为辅助因子,在C17位点氧化17β-雌二醇,其Km值为0.082 mmol/L,Vmax值为56.26±0.02μmol/(min·mg);5 min内可转化97.4%以上的雌二醇。转录调控因子AraC可直接结合17β-hsd2基因启动子区的特异位点;雌二醇与雌酮可解除这一结合,启动17β-hsd2基因转录;过表达AraC蛋白可抑制17β-hsd2的转录。[结论]假单胞菌SJTE-1的17β-羟甾类脱氢酶2可高效催化17β-雌二醇转化,并受到转录因子AraC的直接调控。本工作可推进细菌的雌激素降解酶学机制与调控网络研究。     

恶臭假单胞菌SJTE-1中转化17β-雌二醇的3-酰基-ACP还原酶的鉴定与功能研究

[目的]假单胞菌SJTE-1可高效转化17β-雌二醇,但是催化该转化的酶尚不清楚。本文鉴定了该菌株的一个新的3-酮酰基-ACP还原酶（ANI01589.1）,并对其进行了功能研究。[方法]首先,我们克隆了该3-酰基-ACP还原酶的编码基因,在大肠杆菌BL21（DE3）菌株中进行了异源表达;利用金属离子亲和层析法,纯化获得了重组蛋白。体外检测了重组蛋白的活性与酶学性质,并利用高效液相色谱法（HPLC）测定了该酶的催化产物。[结果]3-酮酰基-ACP还原酶可被17β-雌二醇诱导表达,重组蛋白纯化量可达19.6 mg/L。蛋白序列比对结果表明,该蛋白包含短链脱氢酶/还原酶（SDR）的2个共有区域和多个保守残基。该酶以NAD⁺为辅助因子,将17β-雌二醇转化为雌酮;其K_m值为0.071 mmol/L,k_cat值为2.4±0.06/s^-1,5 min内可转化超过95.8%的雌二醇。该酶的最佳反应温度为42℃,最佳pH为8.0。不同二价离子对该酶的活性影响不同,Mg²⁺和Mn²⁺可增强其酶活性。[结论]这一假单胞菌SJTE-1来源的3-酮酰基-ACP还原酶可高效催化17β-雌二醇的转化,该酶可能在该菌株的雌激素代谢过程中起到重要作用。     

恶臭假单胞菌SJTE-1中转化17β-雌二醇的3-酰基-ACP还原酶的鉴定与功能研究（英文）

【目的】假单胞菌SJTE-1可高效转化17β-雌二醇,但是催化该转化的酶尚不清楚。本文鉴定了该菌株的一个新的3-酮酰基-ACP还原酶(ANI01589.1),并对其进行了功能研究。【方法】首先,我们克隆了该3-酰基-ACP还原酶的编码基因,在大肠杆菌BL21(DE3)菌株中进行了异源表达;利用金属离子亲和层析法,纯化获得了重组蛋白。体外检测了重组蛋白的活性与酶学性质,并利用高效液相色谱法(HPLC)测定了该酶的催化产物。【结果】3-酮酰基-ACP还原酶可被17β-雌二醇诱导表达,重组蛋白纯化量可达19.6mg/L。蛋白序列比对结果表明,该蛋白包含短链脱氢酶/还原酶(SDR)的2个共有区域和多个保守残基。该酶以NAD~+为辅助因子,将17β-雌二醇转化为雌酮;其Km值为0.071 mmol/L, k_(cat)值为2.4±0.06/s~(–1),5 min内可转化超过95.8%的雌二醇。该酶的最佳反应温度为42°C,最佳pH为8.0。不同二价离子对该酶的活性影响不同,Mg~(2+)和Mn~(2+)可增强其酶活性。【结论】这一假单胞菌SJTE-1来源的3-酮酰基-ACP还原酶可高效催化17β-雌二醇的转化,该酶可能在该菌株的雌激素代谢过程中起到重要作用。     

人17β羟类固醇脱氢酶(17β-HSD)基因在家蚕系统中的表达(简报)

17β羟类固醇脱氢酶(17β-hydroxystero-id dehydrogenase,17β-HSD)能催化人体内类固醇性激素的形成和转化,例如它可以催化雌二醇与雌酮,雄烯二酮与睾酮之间的相互转化反应。人体内17β-HSD在胎盘组织含量最为丰富,催化17β-雌二醇等雌激素的生成,同时这些激素能够刺激乳腺瘤的增生。因此,如何抑制17β-HSD酶的过高活性,减少癌变发生的可能性,已成为目前这类癌症治疗的一个重要研究目标。目前,从胎盘组织中提取17β-HSD的方法,产量低,比活小,周期长,     

香茅醇假单胞菌SJTE-3的短链脱氢酶SDR-X1的克隆及酶性质测定

香茅醇假单胞菌SJTE-3能够以17β-雌二醇为唯一碳源并将其高效降解,但其催化雌二醇转化的关键酶仍不明确.本文鉴定了该菌株中降解雌二醇的短链脱氢酶SDR-X1(WP_043267487.1),并对其功能进行了研究.首先利用荧光定量PCR,检测了不同碳源条件下基因sdr-x1的转录水平;克隆基因sdr-x1,在大肠杆菌...     

小鼠17β-hsd10的克隆、表达及双抗夹心ELISA方法的建立

原核表达小鼠17β-羟基类固醇脱氢酶(17β-hsd10),制备抗17β-hsd10多克隆抗体,建立17β-hsd10双抗夹心酶联免疫检测方法 (Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)。采用RT-PCR技术克隆得到小鼠肝脏17β-hsd 10基因,构建原核表达体系p ET15b-17β-hsd10/Escherichia coli BL21(DE3),IPTG诱导重组蛋白表达,并优化表达条件;目的蛋白用His融合蛋白纯化柱(His-Binding-resin)纯化并免疫BALB/c小鼠和新西兰大耳白兔,免疫血清总Ig G采用硫酸铵沉淀法纯化,用获得的高效价鼠源和兔源两种多克隆抗体,建立17β-hsd10双抗夹心酶联免疫检测方法。表达蛋白约为29.5 k Da,纯化后浓度为1.5 mg/m L,鼠源和兔源多克隆抗体效价分别为1.25×104和2.5×104,建立的检测方法对于多种羟基类固醇脱氢酶无交叉反应,特异性良好,可检出含量约为0.05-0.1μg/m L的阳性血清。建立的17β-hsd10双抗夹心ELISA方法,简便、快速、敏感,适合实验室研究科研广泛应用。并可能为检测阿尔茨海默病提供新思路和方法。     

3β-羟基类固醇脱氢酶在甾体激素生成组织中的功能

3β-羟基类固醇脱氢酶(3β-hydroxysteroid dehydrogenase,3β-HSD)是一类依赖于NAD+/NADP+接受质子的氧化还原酶。在胆固醇转化为类固醇激素中起限速酶作用,在体内广泛分布。3β-HSD催化环戊烷并多氢菲结构3号位CH-OH转化为C=O,是参与肾上腺糖皮质激素合成中唯一非细胞色素P450家族中的酶;3β-HSD催化孕烯醇酮生成孕酮、17α-羟孕烯醇酮转化为17α-羟孕酮、雄烯二醇生成睾酮等多步化学反应。3β-HSD通过参与细胞内甾体激素生成,进而在生殖系统中发挥功能。此外,3β-HSD在脑、脂肪组织中也有较强表达,本文就3β-HSD在甾体激素生成组织中的功能及其临床意义进行总结。     

环腺苷一磷酸对人Ⅰ型17β羟类固醇脱氢酶在绒癌细胞系中表达的调节作用

由HSD17B1基因编码的人Ⅰ型17β-羟类固醇脱氢酶(17β-hydroxysteroid dehydrogenasetype 1,简称Ⅰ型17HSD)催化雌酮与雌二醇之间的转化。本文研究环腺苷一磷酸简称(cAM-P)对该酶在培养的绒癌细胞系(JAR和JEG-3)中表达的调节作用。用8-bromo-cAMP处理两种绒癌细胞后,观察到在伴随1.3 kbⅠ型17 HSDmRNA表达的同时,Ⅰ型17 HSD蛋白浓度也显著上升。标记基因分析表明,cAMP可诱导HSD 17 B1基因启动子在JAR和JEG-3细胞系中的转录活性,参与调节这一诱导作用的区域位于HSD 17 B1基因编码区上游-659至-550处。凝胶阻滞实验显示这一区域可同JAR、JEG-3、T-47 D和HeLa细胞核抽提物形成特异的DNA-蛋白复合物。本结果首次证实cAMP激活HSD 17 B1基因启动子在绒癌细胞中的转录。     

黄颡鱼20β-羟基类固醇脱氢酶Ⅰ和Ⅱ基因特征分析和表达模式研究

为探讨20β-羟基类固醇脱氢酶Ⅰ和Ⅱ(20β-HSDⅠ/Ⅱ)在黄颡鱼中的基因特征和表达模式, 研究从黄颡鱼中克隆了这2个基因的全长cDNA。对鱼类2个20β-HSD的系统进化分析和共线性分析结果发现, 20β-hsd基因的复制可能不是TSGD的结果。序列对比结果表明, 鱼类2个20β-HSD可能具有相似的空间结构, 结合相似的辅酶和底物, 但催化产物可能有差异。黄颡鱼2个20β-hsd基因均表达于多个组织, 其中20β-hsdⅠ主要表达于精巢、卵巢、头肾和肾脏中, 而20β-hsdⅡ则高表达于精巢、卵巢、心脏、头肾、肾脏、肠、垂体和肝脏。季节表达模式的研究发现, 在繁殖季节(5月)的黄颡鱼精巢中, 20β-hsdⅠ的表达相对较低, 而20β-hsdⅡ高表达。对黄颡鱼雄性成鱼注射人绒毛膜促性腺激素(hCG)(1000 IU/kg体重)后, 20β-hsd Ⅰ的表达先显著升高, 随后迅速显著下调; 而20β-hsdⅡ的表达则持续显著上升。上述结果表明, 黄颡鱼20β-hsdⅠ和20β-hsdⅡ在hCG处理下表达模式存在较大差异。     

全合成3α-羟类固醇脱氢酶基因密码子优化及酶性质研究

以NCBI报道的Comamonas testosteroni ATCC11996中3α-羟类固醇脱氢酶基因(3α-hydroxysteroid dehydrogenase gene,3α-hsd,AF092031.2)为模板,通过改变碱基序列但不影响酶的氨基酸序列,将该基因相对于大肠杆菌的密码子适用指数由0.78提高到0.87,GC含量由原来的63.17降低到56.46,大幅度减少了GC簇及寡聚A和T局域的存在,提高3α—hsd的可表达性。全合成基因定向克隆到pET28a载体中,并转化至大肠杆菌B121(DE3)中表达。采用乳糖诱导后,SDS—PAGE检测在约27 kD处有一高效表达的蛋白条带。采用Ni螯合柱分离纯化3α-HSD,获得了较高纯度及较高的产率。酶学性质初步分析表明,全基因合成表达的3α-HSD的性质与原始的3α-HSD基本相同。     

3α-羟类固醇脱氢酶基因的质粒载体构建和表达

目的 实现3α-羟类固醇脱氢酶基因在大肠埃希菌中的高可溶性表达.方法 从土壤中分离睾丸酮丛毛单胞菌,提取其基因组DNA,PCR扩增3α-羟类固醇脱氢酶(3α-HSD)基因,将它克隆到原核表达载体上进行诱导表达.提取细菌总蛋白进行SDS-PAGE分析并测定酶活性.结果 经核苷酸序列测定和酶切鉴定结果表明,成功地构建了重组质粒,IPTG诱导表达后,获得融合蛋白,SDS-PAGE初步测定目的蛋白的相对分子量约为29kDa,与预期理论值一致;酶活性测定结果表明菌体可溶性总蛋白HSD酶比活性为142.81 U/mg,是对照BL21的12.97倍.结论 该研究成功地构建了3α-羟类固醇脱氢酶基因高效原核表达系统,为利用基因工程手段大量制备3α-HSD的工作奠定了基础.     

小鼠resistin基因慢病毒表达载体构建及在KMB17细胞中的表达

[目的]构建携带小鼠resistin基因的慢病毒表达载体,并高效转导靶细胞。[方法]从小鼠脂肪组织提取总RNA,经PCR扩增、酶切、连接、转化后构建重组质粒;通过293T细胞包装为重组慢病毒颗粒,然后感染KMB17细胞,检测小鼠resistin基因在靶细胞中的表达。[结果]PCR扩增到预期的342 bp大小的resistin基因目的片段;构建的重组质粒经酶切得到了342 bp大小的目的片段,测序鉴定为小鼠resistin基因序列;重组慢病毒包装可观察到很强的绿色荧光,说明具有较高的质粒转染效率;重组慢病毒感染KMB17后可检测到小鼠resistin基因转录水平和蛋白水平的表达,证明resistin基因得到有效转导并可在靶细胞中高水平表达。[结论]成功构建了携带小鼠resistin基因的慢病毒表达载体并可在KMB17靶细胞中获得高效表达。     

3β-羟基类固醇脱氢酶基因的克隆表达及其性质研究

目的:构建3β-羟基类固醇脱氢酶(3β-HSD)异源表达系统,进一步探究其酶学性质。方法:通过分子生物学方法克隆来源于Mycobacterium neoaurum菌株的3β-羟基类固醇基因,构建重组质粒,运用HPLC方法检测酶反应体系的产物。结果:本实验构建了表达载体pet28a-hsd。优化诱导表达条件,发现3β-HSD异源表达的最适温度为16℃~25℃,37℃时蛋白表达为包涵体。此外,同一温度下不同IPTG浓度诱导的表达结果差异不大。利用纯化后的蛋白进行酶特性的研究,结果表明在3β-HSD酶反应体系中,30℃达到较高的酶活性;pH 7.5~9.0之间,酶活力较强,pH低于7.0时,酶活性明显下降;有机助溶剂DMSO对酶反应有抑制作用;Fe~(3+)和Cu~(2+)对酶反应有抑制作用。结论:本实验探究了分枝杆菌中3β-羟基类固醇脱氢酶的相关性质,为进一步研究该酶在类固醇代谢中的功能提供基础。     

甾类雌激素叠氮化物与雌二醇17β-脱氢酶的激光亲和反应

以雌酮为原料,经过硝化、还原、重氮化及叠氮化钠处理,得到2-叠氮雌酮、4-叠氮雌酮、2-叠氮雌二醇和4-叠氮雌二醇。本文测定这四种叠氮衍生物作为雌二醇17β-脱氢酶底物的表观条件K_m依次为;1.75×10~(-4)mol/L、2.37×10~(-4)mol/L、1.39×10~(-4)mol/L、1.97×10~(-4)mol/L。在280nm波长激光照射下,它们均使雌二醇17β-脱氢酶失活,并遵循准一级动力学规律。如果这类亲和反应发生在雌激素依赖性肿瘤细胞内的雌激素酶或受体上,使酶或受体失去活性而不能发挥其正常的生理功能,可能会抑制肿瘤细胞的生长。用320nm波长激光照射时,四种化合物都没有使酶失活的作用。     

十七羟脱氢酶家族研究进展

十七羟脱氢酶(17β-HSDs)是一类与固醇类激素代谢直接相关的酶,它们催化雌激素活化的第一步和雄激素降解的最后一步,同时17β-HSDs在脂肪酸和胆固醇代谢中也起着重要作用.十七羟脱氢酶家族包括十五种异构酶,它们在体内各组织中广泛分布.这些异构酶的变异会导致体内雌雄激素水平异常,阻碍脂肪酸和胆固醇代谢,进而诱发乳腺癌和前列腺癌等疾病的发生.根据其在体内参与的代谢途径,可以划分为三类:一是与雌雄激素代谢直接相关的异构酶,包括17β-HSD1、17β-HSD2、17β-HSD5、17β-HSD7和17β-HSD14;二是与胆固醇和脂肪酸代谢等相关的异构酶,包括17β-HSD3、17β-HSD4、17β-HSD8、17β-HSD10和17β-HSD12;三是一些新近发现的酶,包括17β-HSD11、17β-HSD13和17β-HSD15.本文就这些异构酶的细胞定位、组织分布、空间结构、生理功能及与疾病关联等方面的研究进展进行了综述,并指出今后研究重点和发展趋势,以期为相关疾病的预防和治疗提供积极有益的参考.     

人胎盘雌二醇 17β-脱氢酶的染料凝胶亲和层析

利用染料凝胶亲和层析及DEAE-Sepharose离子交换层析改进了雌二醇17β-脱氢酶的提纯方法,提纯的酶的质量有所改进,制备步骤简便,且凝胶层析柱可以反复使用。     

17β-雌二醇快速诱导静止状态小鼠囊胚细胞胞内钙离子增加

用钙离子荧光探针fluo-3/AM标记囊胚细胞内钙离子,用激光共聚焦扫描显微镜连续检测17β-雌二醇(17β-E2)作用所致囊胚胞内钙离子浓度的动态变化,用荧光显微镜检测偶联牛血清白蛋白的17β-雌二醇(E2-BSA)所致囊胚胞内钙离子浓度的改变,以及在去钙镁M2液、传统雌激素受体阻断剂tamoxifen和磷脂酶C特异抑制剂U73122作用下17β-E2所致囊胚细胞内钙离子浓度的改变。结果显示:17β-E2和E2-BSA均可引起静止状态囊胚细胞内[Ca2 ]的快速升高;17β-E2诱导的囊胚细胞内[Ca2 ]的快速升高不依赖于胞外钙离子的内流,且不被传统雌激素受体阻断剂所阻断,而磷脂酶C特异性抑制剂可明显抑制该效应。     

β-胡萝卜素对阿魏蘑漆酶基因表达及其相关蛋白的影响

前期研究发现β-胡萝卜素为阿魏蘑和胶红酵母共培养过程中提高漆酶活性的关键因子。为了探究共培养过程中β-胡萝卜素的作用机制,本论文扩增并分析了漆酶编码序列及其上游调控序列,通过qRT-PCR、双向电泳等技术对加入β-胡萝卜素条件下漆酶基因表达及相关蛋白的变化进行了研究。扩增得了到阿魏蘑漆酶基因LAC-CDS,该基因长1 566 bp,含有最为保守的漆酶特征氨基酸序列-L3;漆酶上游序列中存在若干个潜在的XRE、STRE等与胁迫响应相关的元件,它们可能对漆酶的转录进行了调控;β-胡萝卜素加入后,漆酶基因转录表达量在发酵第5 d达到最高,为对照的6倍;双向电泳得到阿魏蘑胞内9个差异蛋白点,它们大多与蛋白质合成以及生物体能量代谢有关。实验结果表明β-胡萝卜素诱导了漆酶基因的高水平转录,并影响胞内多种蛋白的合成,这为进一步提高漆酶的发酵水平提供了理论依据。     

大鼠海马神经元内11β-HSD1和GR的共存及其意义

本研究旨在探讨糖皮质激素代谢酶-11β-羟基类固醇脱氢酶Ⅰ型（11β-HSD1）和糖皮质激素受体（GR）在大鼠海马神经元内的共同分布及其意义。用免疫细胞化学方法研究显示,海马神经元内不仅存在11β-HSD1免疫反应物质,还存在GR免疫反应物质,而且11β-HSD1与GR共存于同一个海马神经元内,用Western印迹杂交和薄层层析（TLC）方法研究表明,地塞米松（DEX）可以促进11β-HSD1与GR共存于同一个海马神经元内,用Western印迹杂交和薄层层析（TLG）方法研究表明,地塞米松（DEX）可以促进11β-HSD1蛋白表达及其酶的活性,利用11β-HSD1基因启动子区序列构建的以CAT酶为报告基因的pBLCAT6质粒转染PC12细胞,证实DEX能够促进CAT酶的表达。以上糖皮质激素的作用均可为GR受体阻断剂RU38486所阻断,结果提示;糖皮质激素（GC）与GR结合后,可以作用于与其共存的11β-HSD1基因启动子区,使11β-HSD1表达增加,从而使更多的GC代谢产物转化为有活性的GC,此机制可能与保证GC在海马神经元内与亲和力较低的GR结合有关。     

转化生长因子-β信号传导的Smad通路

转化生长因子-β(TGF-b)的信号传导主要通过激活Smad通路实现, Smads复合物与靶基因启动子结合完成对基因转录的调控作用. 多种转录共激活因子和转录共抑制因子与Smads直接结合, 从而协同参与Smads与基因启动子的结合以及对基因转录的调控. 泛素-蛋白水解酶复合体通路(UPP)对Smads的降解是Smad通路的终止机制. TGF- β也能激活MAPK通路等其他信号通路. Smad通路和其他信号通路之间的对话构成了TGF-β信号传导的复杂调节网络.