APE1介导的功能核酸生物传感器研究进展

脱嘌呤/脱嘧啶核酸内切酶1(Apurinic/apyrimidinic endonuclease 1,APE1)是一种广泛存在于生物体内、在碱基切除修复(Base excision repair,BER)过程中能够在碱基缺失位点(AP site)处识别并切割DNA的蛋白酶,其作用效率高且特异性强。同时,APE1在一些癌症细胞中的活性较正常细胞明显偏高,因此其自身也是一种癌症生物标志物。目前,通过在DNA上人工设计AP位点,利用APE1的切割能力生成理想的功能核酸链,并结合不同的信号输出及放大方式,研究者已经建立了一些APE1介导的电化学、荧光功能核酸生物传感技术,实现了对DNA糖基化酶等的酶活性的检测。另外,也有一些针对APE1自身活性的功能核酸生物传感技术被建立起来。综述了近年来APE1介导的功能核酸生物传感技术以及以APE1为靶物质的功能核酸和免疫生物传感技术的研究状况,讨论了与APE1相关的生物传感技术的意义及存在的问题,并对未来利用APE1实现更多靶物质的检测的发展趋势进行了展望,以期促进APE1成为一种功能核酸生物传感技术中常用的酶工具。     

APE1介导的功能核酸生物传感器研究进展

脱嘌呤/脱嘧啶核酸内切酶1(Apurinic/apyrimidinic endonuclease 1,APE1)是一种广泛存在于生物体内、在碱基切除修复(Base excision repair,BER)过程中能够在碱基缺失位点(AP site)处识别并切割DNA的蛋白酶,其作用效率高且特异性强。同时,APE1在一些癌症细胞中的活性较正常细胞明显偏高,因此其自身也是一种癌症生物标志物。目前,通过在DNA上人工设计AP位点,利用APE1的切割能力生成理想的功能核酸链,并结合不同的信号输出及放大方式,研究者已经建立了一些APE1介导的电化学、荧光功能核酸生物传感技术,实现了对DNA糖基化酶等的酶活性的检测。另外,也有一些针对APE1自身活性的功能核酸生物传感技术被建立起来。综述了近年来APE1介导的功能核酸生物传感技术以及以APE1为靶物质的功能核酸和免疫生物传感技术的研究状况,讨论了与APE1相关的生物传感技术的意义及存在的问题,并对未来利用APE1实现更多靶物质的检测的发展趋势进行了展望,以期促进APE1成为一种功能核酸生物传感技术中常用的酶工具。     

APE1介导的功能核酸生物传感器研究进展

脱嘌呤/脱嘧啶核酸内切酶1(Apurinic/apyrimidinic endonuclease 1,APE1)是一种广泛存在于生物体内、在碱基切除修复(Base excision repair,BER)过程中能够在碱基缺失位点(AP site)处识别并切割DNA的蛋白酶,其作用效率高且特异性强。同时,APE1在一些癌症细胞中的活性较正常细胞明显偏高,因此其自身也是一种癌症生物标志物。目前,通过在DNA上人工设计AP位点,利用APE1的切割能力生成理想的功能核酸链,并结合不同的信号输出及放大方式,研究者已经建立了一些APE1介导的电化学、荧光功能核酸生物传感技术,实现了对DNA糖基化酶等的酶活性的检测。另外,也有一些针对APE1自身活性的功能核酸生物传感技术被建立起来。综述了近年来APE1介导的功能核酸生物传感技术以及以APE1为靶物质的功能核酸和免疫生物传感技术的研究状况,讨论了与APE1相关的生物传感技术的意义及存在的问题,并对未来利用APE1实现更多靶物质的检测的发展趋势进行了展望,以期促进APE1成为一种功能核酸生物传感技术中常用的酶工具。     

APE1介导的功能核酸生物传感器研究进展

脱嘌呤/脱嘧啶核酸内切酶1(Apurinic/apyrimidinic endonuclease 1,APE1)是一种广泛存在于生物体内、在碱基切除修复(Base excision repair,BER)过程中能够在碱基缺失位点(AP site)处识别并切割DNA的蛋白酶,其作用效率高且特异性强。同时,APE1在一些癌症细胞中的活性较正常细胞明显偏高,因此其自身也是一种癌症生物标志物。目前,通过在DNA上人工设计AP位点,利用APE1的切割能力生成理想的功能核酸链,并结合不同的信号输出及放大方式,研究者已经建立了一些APE1介导的电化学、荧光功能核酸生物传感技术,实现了对DNA糖基化酶等的酶活性的检测。另外,也有一些针对APE1自身活性的功能核酸生物传感技术被建立起来。综述了近年来APE1介导的功能核酸生物传感技术以及以APE1为靶物质的功能核酸和免疫生物传感技术的研究状况,讨论了与APE1相关的生物传感技术的意义及存在的问题,并对未来利用APE1实现更多靶物质的检测的发展趋势进行了展望,以期促进APE1成为一种功能核酸生物传感技术中常用的酶工具。     

无嘌呤/无嘧啶核酸内切酶1的功能和表达调控

无嘌呤/无嘧啶核酸内切酶/氧化还原因子-1(apurinic/apyrimidinic endonuclease 1/redox factor-1,APE1/Ref-1)是一种多功能蛋白质,具有无嘌呤/无嘧啶(apurinic/apyrimidinic,AP)位点核酸内切酶和氧化还原酶活性,在DNA损伤修复和转录因子的活性调节方面发挥重要作用,并与肿瘤、神经退行性疾病、心血管疾病等多种人类疾病的发生关系密切。本文从APE1的分子结构、主要功能、表达调节以及与疾病的关系等方面进行总结和阐述,并对日后的研究方向做了展望。     

荧光核酸适配体：核酸酶学分析新机遇

DNA和RNA的合成与降解等核酸代谢过程是维持生命体生长发育、新陈代谢、遗传变异、个体衰老等生命过程的基础代谢单元，广泛参与机体生命活动的全过程。核酸代谢相关酶活性对于维持细胞内环境的稳定性至关重要，其活性的改变可能会引起多种疾病的发生与发展。核酸代谢相关酶已成为多种疾病研究的重要靶点，也是生物技术和生物工程领域中不可或缺的重要工具，如聚合酶链反应、定点诱变、分子克隆和DNA测序等。因此，核酸代谢是所有核酸研究和相关生命科学领域研究的基础。本文将介绍核酸代谢的酶学分析常用方法，并聚焦于操作简单、实时快速的荧光法，按照荧光法的检测原理、发展历史和应用进行分类阐述与比较，并对核酸酶学分析工具未来研究与发展方向进行展望。     

增强子调控癌症发生发展的机制研究

增强子是一段具有转录调控功能的DNA序列,主要通过顺式调控方式发挥作用。由于增强子及其调控基因在位置和距离上的不确定性,大大增加了研究增强子作用机制的复杂性和困难性。越来越多的证据表明,增强子与癌症等疾病的发生发展密切相关,因此开展癌症相关增强子的研究,将有助于全面解析癌症发病机制,并推动抗肿瘤药物的高效研发,具有重要的社会意义和经济价值。目前对于增强子的鉴定不充分,增强子在癌症和其他疾病中的发生发展调控机制尚未得到完整的解析。本文主要对增强子和超级增强子及其特性进行介绍,并在全基因组水平上对增强子的预测和鉴定进行了描述,最后总结了近年来增强子在癌症等疾病发生过程中所发挥的调控作用,从而为未来解析增强子调控机制以及癌症的诊断和治疗提供参考。     

反义核酸的骨架修饰及其应用

反义核酸的发展经历了反义寡核苷酸,混合骨架寡核苷酸和多肽核酸等几个阶段。这３种不同类型的反义核酸均能与ＤＮＡ或ＲＮＡ结合,阻断目的基因的表达。３种反义核酸的结构有较大差异,各自的性质和反义作用机理也不尽相同。尽管作用机制还不十分明确,反义核酸已广泛应用于生物学和医学等领域,作为反义药物用于治疗癌症等疾病,或作为试剂研究生物大分子的功能。     

肝癌的生化研究 Ⅰ.3’-甲基-4-二甲基氨基偶氮苯引起大白鼠肝癌癌变过程中核酸嘧啶化合物代谢酶系的变化

肿瘤组织的核酸代谢和正常组织有所不同,已有不少工作证实,Skipper,Bennett等观察到肿瘤组织利用甘氨酸、甲酸等小分子化合物合成核酸嘌呤的能力较正常组织强,而利用嘌呤碱、嘌呤核苷及嘌呤核苷酸的能力则不如正常组织。de Lamirande等发现核酸嘌呤化合物代谢酶系活力在大白鼠Novikoff肝癌组织和正常组织中有明显区别,如黄嘌呤氧化酶和尿酸酶活力在肿瘤组织中完全不能测到。但有关核酸嘧啶化合物在癌组织中代谢的报导则较少,Reichard和Skold曾报告艾氏腹水癌尿嘧啶核苷磷酸     

人体平衡型核苷转运蛋白的结构及应用研究进展

通过参与合成和转运核苷及其类似物,人体中的平衡型核苷转运蛋白在生物体内参与了细胞发育、能量代谢和信号转导等众多生理生化过程,其研究对于癌症、病毒感染等相关疾病的治疗有着极为重要的意义。该文综述了该类蛋白质在人体内的发现历程、分类、结构和作用机制,并对于其在一些疾病治疗和药物开发方面的前景进行了展望。     

一碳代谢路径通路在癌症发生中作用研究进展

我国癌症发病群体不断年轻化,发病率不断增加。最近科学研究表明,细胞代谢相关调控基因已成为新的癌症诊断标记和治疗靶点。一碳代谢对于细胞代谢必不可少,一碳代谢需要叶酸、丝氨酸和蛋氨酸等细胞必需的生物代谢物质参与,同时也产生嘌呤、腺苷和胸苷酸等生物代谢物质。一碳代谢包括三类关键反应:叶酸循环、蛋氨酸循环、反硫化途径。在叶酸循环中,叶酸及叶酸循环中间产物可以通过产生嘌呤和胸苷酸调控癌症细胞的生长和增殖。在蛋氨酸循环中产生的多胺和甲基等中间产物也能调控癌症细胞的生长和增值。反硫化途径是谷胱甘肽合成的重要途径,谷胱甘肽能够生成与肿瘤细胞密切相关的活性氧。该研究将简要综述一碳代谢在癌症发生中的作用,概况了近年来一碳代谢通路重要因子及中间产物作为靶点对癌症治疗的意义。     

嘌呤受体

1972年,Burnstock系统地提出了嘌呤能神经的概念后,这一理论引起了广泛重视。大量实验证实了嘌呤能神经和相应受体的存在。对嘌呤受体的分布、分类、作用机制、生理效应、拮抗剂和激动剂等方面也进行了深入研究并取得了较大进展。一、确定嘌呤受体存在的依据六十年代早期,电生理学研究发现:当用单个脉冲短期跨壁刺激豚鼠的结肠带时,其平滑肌细胞产生大的超极化接头电位,并伴有舒张反应。并且,如同时使用阿托品和胍乙啶,这种舒张反应依然存在;但用低浓度的河豚毒素可消除这些反应。表明这种反应是通过非胆     

核酸脱氨酶的研究进展

核酸脱氨酶是一类以DNA或RNA为底物,催化其胞嘧啶或腺嘌呤脱氨基的锌离子依赖酶,可引起碱基的改变,在生物体的免疫防御、神经调控等多种生理过程中扮演重要角色,并且已有多种脱氨酶被开发为精准高效的碱基编辑器。该文就核酸脱氨酶的结构与功能特征进行系统概述,并探讨了该类酶的起源与演化,为后续有关研究与应用提供参考。     

介绍一种脱嘌呤干扰足纹法

报道了一种鉴定蛋白质与DNA的相互作用位点的新方法——脱嘌呤干扰足纹法,并用该方法鉴定大鼠脂酰-CoA氧化酶基因的表达调控部位。此方法基于用甲酸使DNA脱嘌呤后,再与核蛋白相互作用,然后通过凝胶电泳迁移率的改变,将游离DNA和与蛋白质结合的DNA片段分开,再经六氢吡啶降解DNA中无嘌呤部位的磷酸酯键和进行电泳分析。此方法具有分辨率高、重复性好、干扰少等优点,适用于对结合位点中缺乏鸟苷酸的基因进行分析。     

综述与专论: 核酸适配体在分子医学中的应用

分子医学着眼于从疾病的分子层面出发,为个性化精准诊疗提供解决方案。然而,在众多疾病的诊疗中由于缺乏有力的分子识别工具,目前从分子水平上理解和研究疾病仍受到制约。核酸适配体是通过指数富集的配体系统进化（SELEX）技术在体外筛选得到的单链寡核苷酸,具有高选择性、高亲和力、易细胞内化、良好的组织渗透和快速的组织积累能力。近年来,由于其易合成、成本低、稳定性高且免疫原性低,核酸适配体作为分子工具应用于疾病的诊疗一体化受到广泛关注。本综述围绕分子医学中的核酸适配体,讨论了核酸适配体在疾病诊断中的应用,包括基于核酸适配体的肿瘤标志物发现、液体活检、分子成像。介绍了核酸适配体在癌症治疗中的应用包括基于核酸适配体的抑制剂、核酸适配体药物偶联物、纳米药物和核酸适配体介导的免疫治疗。最后对核酸适配体在临床诊疗和产业化面临的问题进行了讨论,包括基于应用场景的筛选方法、核酸适配体与靶标复合物结构、亲和力的机制以及核酸适配体在血液循环中的稳定性等方面。     

尿酸与DNA损伤之间关系的研究进展

尿酸是人体嘌呤代谢的最终产物，高于生理浓度的尿酸通常伴随细胞内氧化应激和活性氧(reactive oxygen species, ROS)增多，进而造成细胞内DNA损伤。DNA损伤反应及其引起的细胞死亡会促进内源性嘌呤增多，进一步导致尿酸升高。同时，DNA损伤反应可引起炎症、胰岛素抵抗、脂质代谢等异常，从而导致糖尿病、慢性肾脏疾病、非酒精性脂肪肝病等疾病的发生。这可能是高浓度尿酸成为多种慢性代谢性疾病独立危险因素的原因之一。因此，研究尿酸与DNA损伤之间的关系有助于深入了解尿酸的生理功能，为预防高尿酸血症及其相关疾病，并寻找潜在治疗靶点提供理论依据。     

神经系统中的嘌呤信号

三磷酸腺苷(ATP)作用于嘌呤受体(P2受体),引起离子通道开放或通过第二信使调节神经细胞功能,不仅参与了特殊感觉、神经元与神经胶质细胞相互作用等生理活动,而且参与了神经损伤修复和疼痛等病理过程.神经系统中的嘌呤信号系统研究,不仅为解释神经系统生理功能及其病理过程提供了新的思路,而且为治疗神经系统损伤和疼痛等疾病开辟了新的希望.     

次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶研究进展

次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(Hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase, HPRT)是一种细胞质酶, 在体内广泛存在, 它不仅参与嘌呤碱基的补救合成途径, 而且关系到嘌呤类药物的代谢, 是调控该类药物药理效应和毒性反应的关键酶。其基因突变可影响酶的活性, 不仅可能导致不同临床表现的代谢疾病的发生, 而且影响体内嘌呤类药物的代谢。同时, HPRT作为管家基因, 是诊断许多疾病的靶点基因。文章概括了HPRT研究的新进展, 通过总结国内外研究现状, 发现HPRT的研究既推动了嘌呤类药物个体化用药的发展及新药物的研发, 又促进了HPRT突变相关遗传代谢疾病的诊断和治疗。     

N—甲酰溶肉瘤素、谷氨酰溶肉瘤素对动物移植性肿瘤及正常組織中核酸含量的影响

研究抗肿瘤药对核酸代謝的影响,虽不是一个新的課題,但究竟抗肿瘤药的作用与其对核酸代謝的影响之間有无一致的相互关系,仍是一个爭論中的題。Skipper等曾应用C~(14)标記甲酸研究一些具有抗肿瘤作用的药物对核酸代謝的影响,发現烏拉坦,6-酼基嘌呤、8-偶氮鳥便嘌呤对核酸合成有抑制作用。Davidson等应用P~(32)发現氮芥、1,4二甲烷碸基丁烷(Myleran)、三乙烯三聚氰胺(TEM)等对核酸代謝并无明显的抑制作用。     

R环形成的调控机制及其生物学意义

R环(R-loop)是由一条DNA:RNA杂交链和一条被置换出的单链DNA组成的三链核酸结构,通常在转录过程中形成。R环在基因调控、端粒稳定、DNA复制以及组蛋白修饰等方面都发挥着重要作用。越来越多的研究表明,它们还是复制压力的重要来源,过多的R环累积会造成DNA损伤以及基因组不稳定。此外,R环与许多人类疾病包括神经紊乱、癌症和自身免疫疾病等有关。鉴于R环的重要生理功能及其与疾病的潜在关系,该文重点总结了R环的形成机制、生理功能及R环在基因转录调控和基因组不稳定性中的作用,并讨论了R环调控异常与疾病之间的关系。