Stimulation and conformational change of Goα induced by GAP-43

GAP-43 and G_o are peripheral membrane proteins enriched in neuronal growth cone. GAP-43 was highly purified from bovine cerebral cortex and myristoylated G_oαwas highly purified from Escherichia coli cotransformed with pQE60 (G_oα) and pBB131 (NMT). GAP-43 stimulated GTPγS binding to G_oαand the stimulation effect was dependent on concentration of GAP-43. Protein-protein binding experiments using CaM-Sepharose affinity media revealed that Goa·GDP bound GAP-43 directly to form intermolecular complex. This interaction induced conformational change of G_oα. In the presence of GAP-43, fluorescence spectrum of Goa·GDP blue shifted 4 nm; fluorescence intensity increased 35.3% and apparent quenching constant (Ksv) increased from (1.1± 0.22)×10⁵ to (4.1±0.43)×10⁵ (M^-1). However, no obvious changes of fluorescence spectra of G_oα·GTPγS were observed in the absence or presence of GAP-43. Our results indicated that GAP-43 induced conformational change of G_oα·GDP so as to accelerate GDP release and subsequent GTPγS binding, which activates G proteins to trigger signal transduction and amplification. These results provided insights into understanding the function of G proteins in coupling between receptors and effectors and the key role of GDP/GTP exchange mode in GTPase cycle.     

Stimulation and conformational change of Goα induced by GAP-43

GAP-43 and Go are peripheral membrane proteins enriched in neuronal growth cone. GAP-43 was highly purified from bovine cerebral cortex and myristoylated Go? was highly purified from Escherichia coli cotransformed with pQE60 (Goα) and pBB131 (NMT). GAP-43 stimulated GTPγS binding to Goα and the stimulation effect was dependent on concentration of GAP-43. Protein-protein binding experiments using CaM-Sepharose affinity media revealed that Goα·GDP bound GAP-43 directly to form intermolecular complex. This interaction induced conformational change of Goα. In the presence of GAP-43, fluorescence spectrum of Goα·GDP blue shifted 4 nm; fluorescence intensity increased 35.3% and apparent quenching constant (Ksv) increased from (1.1 ± 0.22) × 105 to (4.1 ± 0.43)× 105 (M-1). However, no obvious changes of fluorescence spectra of Goα·GTP(S were observed in the absence or presence of GAP-43. Our results indicated that GAP-43 induced conformational change of Goα·GDP so as to accelerate GDP release and subsequent GTPγS binding, which activates G proteins to trigger signal transduction and amplification. These results provided insights into understanding the function of G proteins in coupling between receptors and effectors and the key role of GDP/GTP exchange mode in GTPase cycle.     

胰腺十二指肠同源框-1基因促进大鼠骨髓间充质干细胞分化为胰岛样细胞

虽然骨髓间充质干细胞(BMSCs, bone marrow mesenchymal stem cells)具有极强的自我更新能力及多向分化潜能, 但最近发现其体外分化为胰腺内分泌细胞的效率并不高, 不能产生足够用于移植的胰岛样细胞. 胰腺十二指肠同源框-1基因(Pdx-1, pancreatic duodenal homeobox-1)在胰腺胚胎发育和胰岛素基因表达调控方面均具有重要作用, 因此构建含有Pdx-1的真核表达载体, 并使用新型纳米介质Superfect介导重组载体转染BMSCs, 研究Pdx-1表达在BMSCs体外分化为胰岛样细胞中的作用. 结果表明, 转染重组载体后(Pdx-1⁺ BMSCs)分化为胰岛素阳性细胞比例为(28.23±2.56)%, 较转染空白载体和未转染组(Pdx-1-BMSCs)明显增多(分别为(7.08±2.69)%和(4.59±3.02)%); 细胞免疫化学染色显示诱导后细胞表达胰岛素、胰高血糖素和生长抑素蛋白, 而且Pdx-1⁺ BMSCs诱导后表达明显增加, 与Western blotting和RT-PCR结果相似; 葡萄糖诱导的胰岛素分泌量测定显示Pdx-1⁺ BMSCs对不同浓度葡萄糖有不同的胰岛素分泌, 25和5.5 μmol/L葡萄糖刺激后胰岛素分泌量分别为(115.29±2.56)和(56.61± 4.82) μU/mL, 明显高于Pdx-1^- BMSCs分泌量(分别为(53.26±7.56)和(25.53±6.49) μU/mL). Pdx-1⁺ BMSCs分化的细胞同种异体移植后可以恢复糖尿病模型大鼠的血糖水平, 移植物平均存活时间(30.5±15.7)天. 本试验提示大鼠BMSCs体外能分化为胰岛样细胞; Pdx-1能显著增强上述分化能力; BMSCs体外分化的胰岛样细胞移植能改善STZ糖尿病大鼠的生存状态. 这将为糖尿病的治疗提供一条新的途径.     

p18INK4C基因缺失增强造血干细胞在亚致死剂量

观察p18^INK4C (p18)基因缺失对造血干细胞(HSC)在亚致死剂量照射小鼠体内长期植入的影响. 供体为p18基因缺失型(p18^-/-)纯系C57BL/6小鼠(CD45.2表型), 竞争性细胞来源于C57BL/6-Ly5.1(CD45.1/2)双表型小鼠, 受体为野生型(p18^+/+)C57BL/6-Ly5.1(CD45.1)小鼠. 竞争性骨髓移植(cBMT)实验根据受体小鼠照射剂量的不同分为3个剂量组(10 Gy, 5 Gy和1 Gy). 供体细胞和竞争性细胞1:1混合后移植, 移植后采集外周血和骨髓细胞用流式细胞仪检测各细胞比例. 造血恢复移植实验: 移植后检测外周血白细胞计数评价移植后造血恢复速度. 10和5 Gy照射剂量组, 供体细胞和竞争性细胞成功植入, 而1 Gy照射剂量组无供体细胞植入. 无论在10 Gy或是5 Gy照射剂量情况下, 供体细胞在受体内的比例均高于竞争性细胞. 移植后6周, 10和5 Gy照射剂量时外周血中供体细胞比例分别为竞争性细胞的1.46±0.21倍和1.64±0.43倍, 14周时分别为竞争性细胞的1.84±0.25倍和2.00±0.49倍, 26周时分别为竞争性细胞的3.13±0.79倍和3.24±1.33倍. 移植后6个月, 10 Gy照射剂量时骨髓细胞中供体细胞比例为竞争性细胞的7.68±4.42倍, 5 Gy照射剂量时为竞争性细胞的10.83±2.98倍. 移植后6个月, 在10和5 Gy照射剂量组之间骨髓中造血细胞植入率相当, 分别为(85.53±8.71)%和(80.87±2.87)% (P = 0.457). p18^-/-细胞与p18^+/+细胞相比, 移植后造血恢复的速度相当. p18基因缺失可以显著增强HSC在亚致死剂量照射小鼠体内的长期植入能力.     

竹红菌乙素作猝灭剂研究Fo构象方法的建立

线粒体F₁F_o复合体F_o部分a亚基的色氨酸荧光可被竹红菌乙素(hypocrellin B, HB)猝灭.不同温度下测定Stern-Volmer图的结果显示,猝灭常数(K_sv)随温度的增加而加大,时间衰变荧光的结果显示,荧光寿命随HB浓度的增加而减小,加入不同浓度的HB, F₁F_o复合体的吸收峰没有位移.这些实验结果支持动态猝灭机理.HB还具有有效猝灭浓度低,不影响酶的活力;在脂相和水相的分布比率可高达16 560∶1;实验操作简便等优点.因此HB可作为理想的疏水相荧光猝灭剂,研究与膜结合的F₁F_o复合体中镶嵌于膜脂内F_o的构象变化.     

醌类光敏剂HA, HB与纳米半导体CdS间的光生电子传递——HA-CdS, HB-CdS复合体光敏还原动力学的EPR研究

根据非均相体系电子传递动力μ =E_s*/s+-E_CB(μ＜0)的原理,构建出相匹配的HA-CdS和HB-CdS复合体(以下简称Hys-CdS,Hys代表HA,HB).在该体系中,¹Hys*向CdS导带传递电子是热力学允许的.通过荧光淬灭实验,测出它们之间的表观结合常数(K_app )分别为940 (mol/L)^-1(HA-CdS),934(mol/L)^-1(HB-CdS),表明Hys与CdS间存在较强烈的吸附效应.荧光寿命测定得¹Hys*向CdS导带传递电子的速率常数K_et分别为5.16×10⁹s^-1(HA-CdS), 5.10×10⁹s^-1(HB-CdS).以一种稳定的氮氧自由基TEMPO(2,2,6,6-tetramethyl-1-piperdinyloxy)作为电子受体,当它接受一个电子和一个质子,其EPR(electron paramagnetic resonance)信号便会消失,据此,应用消自旋的EPR技术,定量研究了苝醌类光敏剂Hys与纳米半导体CdS间光生电子传递动力学,确定了受Hys光敏化作用的CdS纳米半导体表面光还原速率方程和反应动力学速率常数,结果发现,本体系中TEMPO接受电子的反应级数均为0,而不同于均相体系中的反应级数,特别是在相同可见光照射条件下,通过比较单独的CdS与Hys–CdS复合体的光还原速率常数还发现,后者的光还原效率比前者均大,约为350倍,表明Hys对CdS纳米半导体具有显著的光敏化作用.这提示在太阳能应用中,Hys是一种很有效的光敏化剂.     

不同浓度NaCl和Na2CO3处理对菊芋幼苗光合及叶绿素荧光的影响

 以砂培菊芋(Helianthus tuberosus)幼苗作为试验材料,分别进行不同浓度NaCl (50、 100、150、200、250 mmol&;#8226;L^－1)和Na₂CO₃ (25、50、 75、100、125 mmol&;#8226;L^－1)胁迫处理,以1/2全营养液作为对照,处理7 d后研究NaCl和Na₂CO₃胁迫处理对菊芋幼苗叶片光合作用及叶绿素动力学 参数的影响。结果表明：1)在NaCl处理下,当浓度小于150 mmol&;#8226;L^－1时,增加了菊芋的叶绿素含量、净光合速率(Net photosynthetic rate, P_n)和气孔导度(Stomatal conductivity, G_s),对荧光参数PSⅡ的电子传递情况( F_m/F_o)、PSⅡ原初光能转换效率(F_v/F_m)、PSⅡ量子效率 (Actual quantum yield of PSⅡ under actinic irradiation,φPSⅡ)和光化学猝灭系数(Photochemical quenching coefficient, qP)和非 光化学猝灭系 数(Non-photochemical quenching coefficient, NPQ)没有显著影响,随着浓度的增加,各项生理指标与对照相比除了NPQ显著 增加,其余均显著降低;2)在Na₂CO₃胁迫处理下,随着Na₂CO₃浓度的增加,与对照相比菊芋幼苗叶绿素含量、P_n、G_s以及叶绿素a荧光诱导动力 学参数F_m/F_o、F_v/F_m、φPSⅡ和qP均显著降低,NPQ显著增加;3)就NaCl和Na₂CO₃相比而言,在相同Na⁺浓度情况下,处于Na₂CO₃胁迫下的菊芋 幼苗的叶绿素含量、P_n、G_s以及叶绿素a荧光诱导动力学参数F_m/F_o、F_v/F_m、φPSⅡ和qP下降幅度和NPQ的增加幅度均显著大于NaCl,这说明 NaCl和Na₂CO₃胁迫均对菊芋幼苗造成不同程度的伤害,但在相同Na⁺浓度情况下,Na₂CO₃的伤害程度大于NaCl。由此说明菊芋对盐的忍耐程度高 于碱。     

载脂蛋白B基因单体型与中国维吾尔族自然长寿的关联研究

探讨载脂蛋白B(apolipoprotein B, apoB)基因单体型与维吾尔族自然长寿之间的关系. 选择新疆和田地区191名年龄90岁以上的健康维吾尔族个体为研究对象, 另选53名年龄65~70岁、民族、性别、地域相匹配的正常个体为对照. 采用PCR-SSP (sequence specific primer), PCR-RFLP (restriction fragment length polymorphism)和PCR-直接测序(PCR-sequencing)等技术对apoB基因第1外显子5′端信号肽插入/缺失(insertion/deletion, I/D)、第26外显子XbaⅠ限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphisms, XbaⅠ-RFLP)和第29外显子3′端可变数目重复序列(variable number of tandemly repeat, VNTR)进行分型. 经Logistic 回归分析显示, 长寿组apoB基因X⁺X⁺基因型频率显著高于对照组; M, L的等位基因频率和其组成的基因型频率显著增高; 在单体型分析中, 长寿组中由X⁺和M等位基因组成的单体型频率显著增高, 而由X^-和S等位基因组成的单体型频率显著降低 (均P<0.05). 研究认为: 等位基因M, L, 基因型X⁺X⁺, MM, ML, LL和单体型I-X⁺-M, X⁺-M与自然长寿显著正相关, 可能为长寿的保护因素, 而等位基因S, 基因型SS和单体型X⁺-S, D-S和 D-X⁺-S则可能是影响长寿的不利因素.     

鼠伤寒沙门氏菌PurR阻遏蛋白Trp-147, Gln-218和Gln-292氨基酸残基的功能分析

对从purR超阻遏突变体(purR^s)出发分离的purR(am)突变体进行了purR编码区DNA片段的克隆和测序,确定了6个purR(am)突变体的am突变位点,其中3个位于C⁹³³(Gln-218),2个位于G⁷²¹(Trp-147),1个位于C¹¹⁵⁵(Gln-292).进而对位于PurR辅阻遏物结合区的这3个不同am位点,通过引入tRNA抑制基因(sup),进行了5种不同氨基酸取代,并测定了对PurR阻遏蛋白功能的影响.结果显示,Cys,Glu,Gly,His和Arg5种氨基酸分别取代Trp-147,都不能明显恢复purR阻遏蛋白的调节功能,证实了Trp-147是影响PurR调节功能的重要氨基酸残基.Cys等5种氨基酸对Gln-292的取代也不能恢复PurR阻遏蛋白的调节功能,证明了Gln-292也是影响PurR阻遏蛋白调节功能的重要氨基酸.     

动脉狭窄内脂质大分子传输的实验研究: LDL的浓度极化现象

理论研究结果表明: 动脉狭窄远端的扰动流会增强血液与动脉壁接触面上脂质的积聚^[1] . 为了验证这一结果, 将一犬颈动脉狭窄模型作为研究对象, 使用牛血清白蛋白作为示踪大分子, 通过直接从动脉内壁面提取液体样品的方法对血管内壁面牛血清白蛋白的浓度进行体外测量. 实验结果表明, 由于渗流的发生, 血管壁面白蛋白的浓度c_w要高于其本体浓度c_o, 这与我们先前的理论结果一致. 测量结果同时表明, 流动受扰动区域内血管壁面的大分子浓度的确发生了显著的提高. 在Re(雷诺数) = 50的情况下, 涡漩区域内的相对浓度c_w/c_o (即血管壁面的大分子浓度与其本体浓度之比)为(1.66 ± 0.10), 而层流区域内的相对浓度为(1.37 ± 0.06). 当Re数升高到100时, 涡漩区域和层流区域内的相对浓度分别降低到了(1.39 ± 0.07)和(1.24 ± 0.04). 研究同时发现渗流速率对白蛋白壁面浓度的影响是非常明显的, 在Re = 50和100, 渗流速率V_w = (8.9 ± 1.7)×10^-6 m/s的情况下, 涡漩区域内的白蛋白壁面浓度c_w要比本体浓度co分别高77%和52%, 然而当渗流速率降低为V_w = (4.8 ± 0.6)×10^-6 m/s的情况下, 涡漩区域内的白蛋白壁面浓度c_w仅比本体浓度c_o分别高66%和39%. 综上所述, 本研究进一步从实验上论证了浓度极化现象的确会在人体动脉系统中发生, 流动分离点区域内的高脂质浓度层是引起动脉粥样硬化发生和发展的因素之一.     

水稻Rac家族新成员osRACB基因的克隆及结构分析

Rac基因是植物中惟一的一类分布广泛的信号GTP结合蛋白, 它在整个植物生长发育过程中起着极为重要的作用. 应用本实验室已有的水稻光周期育性转换相关基因osRACD为探针, 在低严谨杂交条件下, 筛选农垦58N-LD雌雄蕊形成期(第Ⅳ期)幼穗cDNA文库, 获得一水稻Rac家族新基因. 经同源性比较和序列分析显示, 该基因与玉米Rac家族成员RACB基因具有93%的核苷酸同源性, 且两者氨基酸序列长度相等, 仅存在一个氨基酸残基差异, 故命名新基因为osRACD. 进一步应用PCR技术, 以农垦58N基因组DNA为模板扩增得到长度为2930 bp的osRACB基因转录区核苷酸序列, 其结构包含7个外显子和6个内含子, 同时, 通过基因组文库筛选获得osRACB基因的启动区序列. Southern杂交分析表明osRACB基因同其他Rac基因相似, 是低拷贝基因. RT-PCR检测显示osRACB基因在水稻根、茎、叶中均有一定的表达, 但在茎中表达量最高. 此外, 还以人Rac1蛋白为模板, 利用InsightII软件包下的Homology, Discover等模块对osRACB蛋白进行了三级结构预测.     

新的红细胞分化相关基因EDRF1功能的初步研究

曾报道过通过功能筛选得到一个新的红细胞分化相关基因, 并命名为EDRF1(erythroid differentiation related factor 1, GenBank登录号为AF040247). 鉴于功能线索明确, 选择K562细胞作为模型细胞, 通过基因转染技术观察了EDRF1反义RNA表达和EDRF1过表达对细胞增殖和分化的影响, [³H]TdR掺入和半固体集落培养实验的结果显示EDRF1过表达时, 细胞增殖代谢能力有所下降. Northern印迹和RT-PCR的结果表明, 反义EDRF1表达载体转染后的K562细胞α-globin, γ-globin mRNA表达水平下降, STAT3, c-myc, GATA-1表达下调, 红细胞生成素受体(EpoR)在反义表达载体转染后表达有一定程度的上调. 说明EpoR和珠蛋白的表达调节没有内在的正协同关系, EDRF1对K562细胞增殖和分化的调节有可能是通过影响GATA-1等诸多红系特异的转录因子与顺式序列相互作用的转录活性实现的.     

处理对菊芋幼苗光合及叶绿素荧光的影响

以砂培菊芋(Helianthus tuberosus)幼苗作为试验材料,分别进行不同浓度NaCl (50、 100、150、200、250 mmol&#8226;L^－1)和Na₂CO₃ (25、50、 75、100、125 mmol&#8226;L^－1)胁迫处理,以1/2全营养液作为对照,处理7 d后研究NaCl和Na₂CO₃胁迫处理对菊芋幼苗叶片光合作用及叶绿素动力学 参数的影响。结果表明：1)在NaCl处理下,当浓度小于150 mmol&#8226;L^－1时,增加了菊芋的叶绿素含量、净光合速率(Net photosynthetic rate, P_n)和气孔导度(Stomatal conductivity, G_s),对荧光参数PSⅡ的电子传递情况( F_m/F_o)、PSⅡ原初光能转换效率(F_v/F_m)、PSⅡ量子效率 (Actual quantum yield of PSⅡ under actinic irradiation,φPSⅡ)和光化学猝灭系数(Photochemical quenching coefficient, qP)和非 光化学猝灭系 数(Non-photochemical quenching coefficient, NPQ)没有显著影响,随着浓度的增加,各项生理指标与对照相比除了NPQ显著 增加,其余均显著降低;2)在Na₂CO₃胁迫处理下,随着Na₂CO₃浓度的增加,与对照相比菊芋幼苗叶绿素含量、P_n、G_s以及叶绿素a荧光诱导动力 学参数F_m/F_o、F_v/F_m、φPSⅡ和qP均显著降低,NPQ显著增加;3)就NaCl和Na₂CO₃相比而言,在相同Na⁺浓度情况下,处于Na₂CO₃胁迫下的菊芋 幼苗的叶绿素含量、P_n、G_s以及叶绿素a荧光诱导动力学参数F_m/F_o、F_v/F_m、φPSⅡ和qP下降幅度和NPQ的增加幅度均显著大于NaCl,这说明 NaCl和Na₂CO₃胁迫均对菊芋幼苗造成不同程度的伤害,但在相同Na⁺浓度情况下,Na₂CO₃的伤害程度大于NaCl。由此说明菊芋对盐的忍耐程度高 于碱。     

青霉素G酰化酶调节基因的定位

为了定位青霉素G酰化酶的调节基因,从质粒Ppa6克隆了一系列青霉索G酰化酶基因(pac)的片段,将这些重组质粒转化E.coli D816,测定克隆片段对pac表达的影响。如果克隆片段含有完整的调节基因(pacR)。诱导剂不能使由高拷贝pacR表达的阻抑物失活,部分阻抑物结合pac操纵基困,阻碍RNA聚合酶对加pac的转录,因此pac的表达量降低。发酵结果表明,阻抑物可能是由pac结构基因内部的ORFⅡ编码的蛋白因子。     

Paenibacillus massiliensis T7固氮基因簇nifBHDKENX的克隆、序列分析及铵和氧对nifB启动子的调控

Paenibacillus massiliensis T7是我室从北京郊区分离的一株革兰氏阳性、产芽孢的固氮菌. 根据GenBank中已发表的多种固氮生物nifH基因序列, 在其保守区域设计一对简并引物, PCR扩增获得324 bp的nifH片段. 用地高辛标记该片段为探针, 对EcoRⅠ和PstⅠ消化的P. massiliensis T7染色体DNA进行Southern杂交, 结果DNA/EcoRⅠ杂交道1.1 kb和9 kb处, DNA/PstⅠ杂交道1.3 kb和8 kb处分别有两条杂交带, 从而初步判断nifH可能有两个拷贝. 在324 bp nifH片段的基础上, 采用反向PCR扩增的方法, 获得了purD和nifBHDKENX基因. 在nifB的上游有一个类似σ⁵⁴型启动子的保守序列, 在该启动子上游有一个类似激活蛋白NifA结合位点. 分析表明, nifBHDKENX可能组成一个转录单元, 共用nifB上游的启动子. 将nifB启动子与报告基因lacZ相融合, 构建成表达载体pnifB-LacZ, 并转化到P. massiliensis T7中, 研究铵和氧对该启动子的表达调控. 结果表明, 在无氧条件下, 铵浓度为0%时, β-半乳糖苷酶的活性最高, 随着铵浓度的增加, 酶活性并没有明显的下降过程, 即使铵浓度达80 mmol/L时, 酶活也相当于无铵时的73.12%, 说明铵对nifB启动子有微弱的抑制作用, 而铵浓度一定, 氧浓度3%时, β-半乳糖苷酶活性最高, 提高氧浓度则酶活性开始下降, 当氧浓度高于20%时, β-半乳糖苷酶活性仅几个Miller单位, 说明氧对nifB启动子有明显的抑制作用.     

噬菌体434单链阻遏蛋白高亲和力DNA配体的筛选和设计

单链阻遏蛋白R R_TRES是噬菌体434阻遏蛋白的衍生物,含有两个DBD(DNA结合结构域),一个是野生型噬菌体434的DBD-R,另一个是突变型DBD-R_TRES,二者用重组接头以头接尾的方式连接起来.R_TRES的α-3-螺旋中-1,1,2,5位DNA结合氨基酸分别为T,R,E,S. 利用核心序列是CATACAAGAAAGNNNNNNTTTATG的随机DNA库, 体外循环筛选R_TRES的DNA结合位点,将筛选到的群体克隆、测序.单链阻遏蛋白RR_TRES的亲和力测定表明,最适操纵区序列含有TTAC或TTCC(上述画线部分)时,K_d值在10^-12~10^-11mol/L的范围.天然噬菌体434阻遏蛋白与其操纵区的亲和力的K_d值在10^-9 mol/L数量级,与之相比,所筛选操纵区的亲和力明显提高.同时发现,亲和力大小还受到最适结合位点两侧碱基的影响,特别是5′位碱基的影响.根据R_TRES的识别特性,设计了共有序列为GTAAGAAARNTTACN或GGAAGAAARNTTCCN (R为A或G)的单链阻遏蛋白R_TRES R_TRE的操纵区序列.结果表明,它们之间有特异性结合,且亲和力也很高.此方法可望用于其他DNA结合蛋白新的结合特异性的筛选.     

Neotyphodium coenophialum和N.lolii的PCR检测*

以N·coenophialum和N·lolii及其近似种N·huerfanum、N·chisosum、N·aotearoae、N·sp·共6个种18个菌株及苇状羊茅和多年生黑麦草8个品种的供试种子,通过对Tub-2基因引物IS1~IS3和NC25基因引物F1~R1进行扩增,设计了种子中Neotyphodium属内生真菌套式扩增的通用引物Tub-2-F~Tub-2-R,设计了N·coenophialum和N·lolii的特异引物F3~R3     

小球藻病毒基因调控序列在大肠杆菌和真核藻中的调控活性研究

以小球藻病毒腺嘌呤甲基转移酶基因(amt)和主要外壳蛋白VP54基因的5′上游调控序列构建大肠杆菌和真核藻转化载体。以P_RP_L及CaMV35S启动子为阳性对照,研究了小球藻病毒来源的两种调控序列在E.coli和真核藻细胞中的启动活性。发现P_AMT在4种E.coli菌株中都具有极强的调控活性,启动Luc基因表达而产生的酶活性高于P_RP_L 50～400倍;P_VP54在DH5α中也具有较强的启动活性。同时PAMT在两种小球藻中启动GUS基因瞬时表达的能力也明显高于CaMV35S启动子,表明它们有可能在真核藻类遗传转化中具有很好的应用前景。     

一氧化氮和氧自由基诱导缺氧再给氧心肌细胞凋亡的bcl-2和p53信号通路研究

观察了心肌缺氧再给氧损伤的一氧化氮(nitric oxide, NO)和氧自由基机制. 新生Wistar大鼠心肌细胞置于95% N₂ /5% CO₂环境培养24 h, 然后置于95% O₂ /5% CO₂环境培养4 h造成缺氧再给氧心肌细胞损伤模型. 单纯缺氧组心肌细胞置于95% N₂/5% CO₂环境培养24 h, 但不再给氧. NO供体硝普钠(SNP, 5 mmol/L)、NO合酶抑制剂Nw-硝基-L-精氨酸甲酯(L-NAME, 100 mmol/L)和其异构体Nw-硝基-D-精氨酸甲酯(D-NAME, 100 mmol/L)以及超氧化物歧化酶/过氧化氢酶(SOD/CAT, 各100 U/mL)分别于缺氧前加入培养基. 正常对照组心肌细胞置于95% 空气/5% CO₂环境下培养. 结果显示, 缺氧24 h能增加培养介质中NO, 硫代巴比妥酸反应产物(TBARS)和乳酸脱氢酶(LDH)水平, 再给氧降低培养介质中NO和 水平, 增加TBARS和LDH水平. 缺氧上调bcl-2和p53和p21/waf1/cip1蛋白表达水平, 而再给氧下调bcl-2蛋白表达水平, 上调p53和p21/waf1/cip1蛋白表达水平. 同时, 缺氧增加心肌细胞凋亡率, 而再给氧增加心肌细胞坏死率. NO供体硝普钠(SNP)增加培养介质中 和TBARS水平, 下调bcl-2蛋白表达而上调p53和p21/waf1/cip1蛋白表达水平, 增加DNA断裂、凋亡及坏死细胞率. L-NAME和 SOD/CAT分别降低培养介质中 和TBARS水平, 它们均能上调bcl-2蛋白表达而下调p53和p21/waf1/cip1蛋白表达水平, 抑制DNA断裂、凋亡及坏死细胞率, 而D-NAME则无此作用. 以上结果表明, 在缺氧再给氧所致心肌细胞死亡过程中, NO和氧自由基参与下调bcl-2蛋白表达水平和上调p53和p21/waf1/cip1蛋白表达水平, 相应地激发细胞凋亡程序, 并提示一氧化氮及氧自由基诱导心肌细胞凋亡的机制与调节 bcl-2和p53和p21/waf1/cip1信号通路有关.     

Gβ1γ2蛋白的纯化及其与腺苷酸环化酶的互作关系

对G蛋白β₁γ₂亚基及偶联组分在信号传导中的作用进行了初步研究. 以离体昆虫细胞Sf9(Spodoptera frugiperda, 秋粘虫卵巢细胞)或H5(Trichoplusia ni, 粉纹夜蛾细胞)为生物反应器, 高效表达了G蛋白β₁γ₂亚基. 用Ni-NTA亲和层析柱, 经快速蛋白纯化技术(FPLC)获得高纯度的Gβ₁γ₂. 活性测定表明, 纯化的GGβ₁γ₂能显著刺激腺苷酸环化酶(AC2)的活力. 应用基于表面胞质团共振现象的BIAcore技术, 采用生物传感芯片NTA(biosensor chip NTA)直接证明腺苷酸环化酶2 (AC₂)的胞质末端C₂区域为G蛋白β₁γ₂亚基的结合区, 从而明确了二者互作的活性位点和结合位点同位于该区域.