论有丝分裂的动力学

对真核细胞有丝分裂的动力学提出一个新的模型,称为动粒马达-中央区马达模型.这个模型认为有丝分裂中动粒马达和中央区马达两类马达蛋白分子对染色体运动起重要作用.用这个模型对有丝分裂中染色体前中期会聚、中期振荡和子染色体后期分离等运动过程进行统一的描述.     

糖原靶向运动的理论新探

概要阐述了肝细胞内糖原靶向运动的细胞生物学机制,对原有学说提出了质疑,并从诱导因子、糖原的化学极性以及内质网在细胞内的运动三卜方面,试图构建一个全新的纯理论框架——动态平衡理论(the theory of dynamic balance),以期合理地解释糖原的靶向运动。     

在膜蛋白分子侧向运动中细胞骨架的作用

本实验采用体外培养的人胃癌细胞,利用免疫荧光技术和FRAP技术研究细胞骨架和膜表面ConA受体复合物的侧向扩散运动.实验分成5组:①用CB处理细胞5小时;②CB处理5小时后,除去药物,换正常培养液培养1小时;③用秋水仙素处理5小时;④秋水仙素处理细胞5小时后,除去药物,换正常培养液培养2小时;⑤对照组.经CB处理细胞后,胞质微丝减少或消失,但是膜ConA受体复合物的侧向扩散运动增加〔D〕=1.05×10~(-1)cm~2/sec,当除去CB后,微丝重新出现,膜ConA受体复合物的侧向扩散运动又减慢〔D〕=0.81×10~(-1)cm~2/sec,与对照组相似.而无论是用秋水仙素处理细胞,还是撤药后微管收复,都不能看到膜表面ConA受体复合物侧向扩散运动的变化.以上结果表明:影响膜表面ConA受体复合物的侧向扩散运动主要在于微丝的作动.     

蓖麻毒素对肝癌细胞有丝分裂原激活蛋白激酶的影响

为进一步探讨蓖麻毒素的毒作用机理 ,采用 Western印迹和免疫组化方法研究蓖麻毒素对人肝癌细胞内磷酸化状态和有丝分裂原激活蛋白激酶 (MAPK)的影响 .其结果表明 :蓖麻毒素能够影响细胞内的磷酸化状态 ,并能激活细胞内的有丝分裂原激活蛋白激酶 ,对 MAPK的激活有时间依赖性和剂量依赖性 . MAPK信号传导途径参与了蓖麻毒素对肝癌细胞的毒作用 .     

固氮螺菌(Azospirillum.brasilenseYu-62)中固氮酶活性的氨关闭现象

固氮螺菌(A.brasilense)Yu-62在以谷氨酸为氮源好气液体培养条件下,氨离子使固氮酶迅速失活,Western blotting实验证明这种失活的分子基础是固氮酶铁蛋白一亚基被修饰.测定加NH_4^+后细胞内α-ketoglutarte和glutamine的含量.α-ketoglutarate/glutamine比值在加NH_4^+后瞬间下降然后上升,而细胞内ATP/ADP的比值没有明显变化.谷氨酸合成酶的抑制剂azaserine使固氮酶失活.Western blotting实验表明这种失活的分子基础也是固氮酶铁蛋白一亚基被修饰.测定加azaserine后细胞内α-ketoglutarate及glutamine比值的变化以及外源α-ketoglutarate及glutamine对细胞固氮活性的影响,表明细胞内一些小分子化合物的变化可能是作用于固氮酶活性氨关闭的重要因素.     

固氮螺菌(Azospirillum.brasilenseYu-62)中固氮酶活性的氨关闭现象

固氮螺菌(A.brasilense)Yu-62在以谷氨酸为氮源好气液体培养条件下,氨离子使固氮酶迅速失活,Western blotting实验证明这种失活的分子基础是固氮酶铁蛋白一亚基被修饰.测定加NH_4~ 后细胞内α-ketoglutarte和glutamine的含量.α-ketoglutarate/glutamine比值在加NH_4~ 后瞬间下降然后上升,而细胞内ATP/ADP的比值没有明显变化.谷氨酸合成酶的抑制剂azaserine使固氮酶失活.Western blotting实验表明这种失活的分子基础也是固氮酶铁蛋白一亚基被修饰.测定加azaserine后细胞内α-ketoglutarate及glutamine比值的变化以及外源α-ketoglutarate及glutamine对细胞固氮活性的影响,表明细胞内一些小分子化合物的变化可能是作用于固氮酶活性氨关闭的重要因素.     

微管解聚酶驱动蛋白家族成员KIF2A研究进展

驱动蛋白家族成员2A(KIF2A)是一种能够与微管相互作用的蛋白,它参与了细胞内物质运输、细胞迁移、细胞形态改变,以及有丝分裂细胞纺锤体动力学等重要的细胞活动。近年来研究发现,KIF2A凭借其独特的微管解聚能力,对神经元中神经突的生长以及细胞有丝分裂中染色体的运动起着重要的调节作用。将主要对KIF2A在脊椎动物神经元发育和细胞有丝分裂中所行使的作用和功能进行综述。     

短时间低浓度紫杉醇处理能够诱导非中心体依赖性的多极纺锤体组装和非整倍体细胞的产生

紫杉醇是一种能够与微管相结合的药物, 被广泛应用于肿瘤的治疗. 本研究发现, 应用短时间低浓度的紫杉醇处理细胞, 能诱导有丝分裂期细胞发生非中心体依赖性的多极纺锤体组装. 将细胞内的TPX2去除或在细胞内过量表达Aurora-A激酶, 能够减少紫杉醇诱导的多极纺锤体的产生. 通过缩时电影活细胞示踪观察发现, 经紫杉醇短时间处理的部分细胞可以完成多极细胞分裂, 产生多个子细胞; 其中部分子代细胞还可以再进行至少一个周期, 产生新的子细胞. 通过软琼脂板长时间培养实验显示, 紫杉醇处理后存活下来的细胞可以形成具有不同于母代细胞染色体数目的子代细胞克隆. 由以上结果可知, 短时间低浓度紫杉醇处理能诱导非整倍体子细胞的产生.     

海洋酸化对泥蚶精子运动的影响及作用机理初探

研究分析了未来海洋酸化情景(pH7.8和pH7.4)对典型滩涂贝类泥蚶(Tegillarca granosa)精子运动活力的影响,并从精子运动供能角度探究了其作用机理。研究结果表明,海洋酸化可以显著削弱泥蚶的精子运动速度。由于精子的三磷酸腺苷(ATP)水平与其活力呈显著的正相关,研究检测了不同酸化条件下泥蚶精子的ATP含量及其合成关键酶酶活,实验结果显示精子的ATP含量以及磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶活力在酸化条件下均显著下降。此外,精子内的Ca2+-ATP酶(Ca2+-ATPase)调节了精子的运动能力,因此实验也探究了海洋酸化对泥蚶精子Ca2+-ATPase酶活的影响,结果证实该酶活力在海水pH为7.4时被显著抑制。综合本研究结果可以得出,海洋酸化很可能会通过干扰精子细胞内ATP的合成及Ca2+的调控进而削弱精子的运动速度。     

影响动物细胞有丝分裂方向的因素应力纤维在纺锤体定位中的作用

细胞的有丝分裂与细胞的增殖、分化及胚胎发育、组织器官形成、损伤组织的修复和疾病的发生有关.各种物理因素、细胞所处的微环境(包括细胞外基质、细胞粘附)等,以及胞内的多种信号因子均能对细胞的有丝分裂方向产生影响.大量文献表明,应力纤维的排列为有丝分裂中心粒分离和定位提供轨道,最终影响纺锤体和有丝分裂的定向.本实验室的micro-pattern和静态单轴拉伸应变实验进一步提示了应力纤维的排布方式是影响有丝分裂方向的重要因素.本文围绕着应力纤维的排布对有丝分裂方向的影响这一研究观点,综述分析了整合素介导的细胞外粘附-黏着斑的组装-应力纤维的排布-有丝分裂纺锤体定向等一系列影响贴壁哺乳动物细胞有丝分裂定向的过程.并根据酵母模型,对哺乳动物细胞有丝分裂定向过程的分子机制进行了介绍;在该过程中肌球蛋白、动力蛋白和kar9等蛋白质起到重要作用.     

活细胞内5-羟色胺可见荧光的多光子激发成像

应用多光子激发激光扫描显微镜对5-羟色胺（5-hydroxytryptamine, 5-HT）孵育的大鼠粘膜型肥大细胞进行自发荧光成像,首次观察到了活细胞内5-HT相关的可见荧光,并对其产生机理进行了初步探讨.实现了对活细胞内5-HT空间分布的高分辨成像,为研究活组织或细胞内5-HT的空间分布和含量与细胞功能状态的关系提供了新的实验方法.     

微丝相关新基因hHBrk1的克隆及功能鉴定

微丝相关新基因hHBrk1被克隆 .hHBrk1基因位于 3p2 5 3 2 4 1区 ,由 3个外显子和 2个内含子组成 .Northern印迹杂交结果表明hHBrk1基因有 2个转录本 ,在人体 12种组织中均有表达 ,尤以心肌和骨骼肌为著 .hHBRK1蛋白含 75个氨基酸 ,分子量约 9kD ,与动植物界相关蛋白的同源性达 98%～ 35 % .hHBRK1蛋白定位于细胞浆 ,在细胞运动的最前沿富集 ;在有丝分裂期 ,hHBRK1蛋白定位于细胞膜皮质区和缢缩环 .实验结果提示 ,hHBRK1蛋白可能通过调控F 肌动蛋白的聚合而参与调控细胞运动、分化等基础生命活动 .     

固氮螺菌(Azospirillum.brasilenseYu-62)中固氮酶活性的氨关闭现象

固氮螺菌(A.brasilense)Yu-62在以谷氨酸为氮源好气液体培养条件下,氨离子使固氮酶迅速失活,Western blotting实验证明这种失活的分子基础是固氮酶铁蛋白一亚基被修饰.测定加NH_4~+后细胞内α-ketoglutarte和glutamine的含量.α-ketoglutarate/glutamine比值在加NH_4~+后瞬间下降然后上升,而细胞内ATP/ADP的比值没有明显变化.谷氨酸合成酶的抑制剂azaserine使固氮酶失活.Western blotting实验表明这种失活的分子基础也是固氮酶铁蛋白一亚基被修饰.测定加azaserine后细胞内α-ketoglutarate及glutamine比值的变化以及外源α-ketoglutarate及glutamine对细胞固氮活性的影响,表明细胞内一些小分子化合物的变化可能是作用于固氮酶活性氨关闭的重要因素.     

量子点在生物医学中的应用

半导体量子点是无机纳米结晶,构成于硒化镉核心和硫化锌外壳.这种荧光标记物的发射光强是常用有机荧光染料的20倍,稳定性是其100倍.量子点的发射波长取决于核心粒子的大小,而每一种单色量子点的发射波长窄而对称.这些光学特性使量子点在医学诊断、药物的高速筛选以及基因和蛋白质的高通量分析方面具有广泛的应用前景.基于量子点的稳定性和生物相容性,有可能通过标记不同颜色的量子点到不同的分子,观察它们在活细胞内的运动.     

6-溴异香兰素BVAN08诱发肝癌细胞HepG2纺锤体损伤和有丝分裂灾变死亡

研究香兰素衍生物中的6.溴异香兰素(BVAN08)对细胞纺锤体结构的影响及诱发灾变死亡的相关机制,为开发该化合物为新的抗癌药物提供理论依据.通过光学显微镜观察BvAN08作用后细胞形态学变化,流式细胞术检测细胞周期,纺锤体功能检测点实验和原位免疫荧光杂交实验分析细胞有丝分裂进程和纺锤体结构.western印记检测BVAN08作用后相关蛋白质的变化.结果表明20～60 μmol/L BVAN08作用后,HepG2细胞变圆不再贴壁生长、随后脱落死亡,具有浓度依赖性量效关系;明显诱导细胞G2/M期阻滞、导致细胞有丝分裂指数升高,并出现大量的非二倍体和多倍体细胞;破坏细胞纺锤体的结构,多中心体细胞显著增加;该化合物促使细胞周期转录调节因子FoxM1及其下游靶分子细胞周期蛋白B1和CdK1的降解、阻止有丝分裂过程而导致有丝分裂灾变死亡.研究揭示BVAN08通过破坏纺锤体结构、诱发M期阻滞,导致细胞有丝分裂灾变死亡,FoxM1失活可能参与其作用机制.     

感觉-运动系统参与隐喻理解的认知神经机制

最近十几年的研究发现,人们常借助感觉-运动经验来获取具体概念,表明感觉-运动系统与言语系统存在紧密联系.隐喻是借助具体概念描述抽象概念的常见修辞方式,因此,探讨感觉-运动系统在隐喻理解中的作用有助于解决抽象概念形成与理解的科学问题,进一步阐明感觉-运动系统与言语系统的关系.本文总结了研究感觉-运动系统参与隐喻理解所采用的实验范式,归纳了感觉-运动系统参与隐喻理解的影响因素,综述了与感觉通道、动作控制和执行有关的脑区参与隐喻理解时的认知神经机制,并且在此基础上,提出了以下观点:感觉运动经验有选择性地参与隐喻理解,理解过程依赖与感觉-运动有关脑区的激活;感觉运动经验的模拟不是快速即时的,受到语言理解策略的影响;在"具身提取理论"的框架下,"感觉运动模拟隐喻理论"能进一步说明感觉-运动系统与隐喻的相互作用.最后结合研究现状,从研究方法、语法规则、言语习得、运动障碍这四个方面提出了未来研究展望.     

esiRNA分析人源驱动蛋白MKLP1在胞质分裂中的功能

为探讨人源驱动蛋白MKLP1在有丝分裂和胞质分裂中的作用,以E.coliRNaseⅢ制备MKLP1的3′UTResiRNA转染HeLa细胞,通过定量RTPCR、Western印迹检测MKLP1esiRNA对MKLP1基因的沉默效率.再利用FACS分析、免疫荧光染色和活细胞成像分析检测MKLP1表达缺失后在有丝分裂和胞质分裂不同时期的细胞形态学、细胞分裂指数、细胞百分数,动态观察有丝分裂和胞质分裂期间的表型改变,以系统分析MKLP1的功能.最后通过挽救实验验证MKLP1esiRNA的作用特异性.实验显示MKLP1esiRNA转染HeLa细胞能够有效地特异性消除MKLP1的表达,并被异位表达的MKLP1所挽救.MKLP1蛋白在有丝分裂后期和末期前期位于纺锤体中间带,在末期后期和胞质分裂的最后阶段集中于中间体的中心处.MKLP1表达缺失使中间体正确形成和胞质分裂的完成受到严重抑制,造成大量双多核细胞堆积.结果表明,MKLP1在胞质分裂中间体形成和有丝分裂末期前期向后期过渡过程中起关键作用,是纺锤体中间体中间带相关蛋白,为胞质分裂所必需.     

有丝分裂方向的影响因素

有丝分裂方向不仅关系到细胞增殖过程中子细胞的排列方式,而且对细胞分化、组织器官形态结构具有决定性作用。从细胞内环境和所处的微环境2个方面,讨论有丝分裂方向的影响因素。     

量子点标记活细胞内GLUT4 蛋白的研究

目的:研究量子点标记活细胞内GLUT4蛋白的方法,用于长时程观察活细胞内GLUT4的转运过程。方法:使用在GLUT4蛋白膜外区构建了myc位点的L6-GLUT4myc细胞系,用胰岛素刺激L6细胞内的GLUT4myc转运到细胞膜上,通过抗体抗原反应先后将一抗9E10和偶联二抗IgG的量子点与特异性位点结合。结果:通过量子点标记固定细胞内GLUT4的实验,证明了标记方法的特异性和灵敏性。量子点能够标记细胞膜表面的GLUT4蛋白并伴随GLUT4的胞吞进入细胞。适当调整实验温度,用量子点标记细胞膜上的GLUT4并且在实验过程结束后将标记了量子点的GLUT4保持在细胞膜表面,能够观察活细胞内GLUT4蛋白内化和胞内循环的过程。结论:发展了量子点标记活细胞内GLUT4的方法,为进一步研究活细胞内GLUT4的转运过程打下了基础。     

皮动蛋白及微丝相关蛋白2/3复合物介导的细胞运动的分子机制

皮动蛋白(cortactin)是一种含有特殊重复序列结构域的微丝肌动蛋白结合蛋白,它直接参与了细胞皮层(cortex)微丝细胞骨架的组建。它又是细胞内Src类酪氨酸蛋白激酶的主要底物之一,代表了一类高度保守的胞内皮层信号蛋白质家族。近几年来,对于细胞运动分子机制的研究取得很大进展,利用组织培养细胞进行的体外实验证明。皮动蛋白能够活化微丝相关蛋白2／3复合物(actin related protein 2／3 complex,Arp2／3 complex),调控皮层微丝细胞骨架的组装,在细胞运动过程中具有重要作用。