单链抗体展示系统研究进展

单链抗体(single chain antibody fragment,scFv)是由抗体重链可变区(variable region of heavy chain,VH)和轻链可变区(variable region of light chain,VL)通过柔性短肽连接组成的小分子,是具有完整抗原结合活性的最小功能片段,包含抗体识别及抗原结合部位。相比于其他抗体,scFv具有分子量小、穿透性强、免疫原性弱、易构建表达等优点。目前,scFv最常用的展示系统主要有噬菌体展示系统、核糖体展示系统、mRNA展示系统、酵母细胞表面展示系统和哺乳动物细胞展示系统等。近年来,随着scFv在医学、生物学、食品安全学等领域的发展,使得其在生物合成和应用研究方面备受关注。本文对近年来scFv展示系统的研究进展作一综述,以期为scFv的筛选及应用提供理论基础。     

抑制CD36与Nogo-B表达抑制三阴性乳腺癌细胞增殖与迁移

分化聚类36（cluster of differentiation 36,CD36）是一种位于细胞表面的膜蛋白受体,可以结合并转运脂肪酸。内质网膜蛋白4B （Nogo-B）在肝脏中调控脂肪酸代谢而影响肝癌的发展。目前并不清楚CD36和Nogo-B的相互作用是否能够影响乳腺癌细胞的增殖和迁移。本研究在三阴性乳腺癌（triple-negative breast cancer,TNBC）细胞中同时干预CD36与Nogo-B的表达来探索它们对细胞增殖与迁移的影响。结果表明在三阴性乳腺癌细胞中,单独抑制CD36或Nogo-B的表达都能够抑制细胞的增殖与迁移;同时抑制CD36与Nogo-B的表达时,这种抑制效果更加明显,且Vimentin、B细胞淋巴瘤-2（B-cell lympoma-2,BCL2）和增殖细胞核抗原（proliferating cell nuclear antigen,PCNA）的表达受到抑制。在小鼠移植瘤模型中,E0771细胞转染CD36或Nogo-B的siRNA后成瘤能力降低;同时敲减CD36和Nogo-B时,肿瘤生长速度显著减慢。机制研究发现,抑制CD36和Nogo-B表达能够抑制脂肪酸结合蛋白4（fatty acid binding protein 4,FABP4）和脂肪酸转运蛋白4（fatty acid transport protein 4,FATP4） mRNA的含量,同时CD36和Nogo-B过表达刺激的细胞增殖被FABP4的siRNA降低,预示着抑制乳腺癌细胞中CD36与Nogo-B的表达可能通过抑制脂肪酸的吸收和转运而抑制细胞的生长和迁移。此外,抑制CD36与Nogo-B的表达可激活P53-P21-Rb信号通路,参与抑制CD36与Nogo-B表达而抑制的细胞增殖与迁移。本研究证明同时抑制CD36和Nogo-B的表达能够协同抑制三阴性乳腺癌细胞的增殖和迁移,为临床抗三阴性乳腺癌药物的开发提供了新的靶点。     

核纤层蛋白B1通过影响端粒酶活性调控肝癌细胞生长

核纤层蛋白B1(nuclear lamina protein B1,LMNB1)高表达于肝癌组织中,通过敲低LMNB1探讨其对肝癌细胞增殖的影响及其机制。利用siRNA在肝癌细胞中敲低LMNB1,Western blotting检测敲低效果,使用端粒重复序列扩增法(telomeric repeat amplification protocol assay,TRAP)检测其端粒酶活性变化。利用实时定量聚合酶链反应(quantitative real-time polymerase chain reaction,qPCR)检测其端粒长度变化。并通过CCK-8、克隆形成、Transwell、划痕实验检测其生长,侵袭和迁移能力变化。利用慢病毒系统构建稳定敲低LMNB1的HepG2细胞,检测其端粒长度及端粒酶活性变化,采用SA-β-gal衰老染色检测细胞衰老情况,通过裸鼠皮下成瘤实验及对肿瘤后续的组化染色,SA-β-gal衰老染色,端粒荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)检测其对成瘤性的影响。最后利用生物信息分析的方法寻找LMNB1在临床肝癌组织中的表达情况,及其与临床分期、病人生存期的关系。HepG2和Hep3B中敲低LMNB1后端粒酶活性显著降低,细胞增殖、迁移和侵袭能力显著降低,细胞和裸鼠成瘤实验证明稳定敲低LMNB1后端粒酶活性降低的同时端粒长度缩短,细胞发生衰老,此外细胞成瘤性降低,Ki-67表达降低,生物信息分析结果显示,LMNB1高表达于肝癌组织,且与肿瘤分期和患者生存相关。LMNB1在肝癌细胞中过表达,其有望成为评估肝癌患者临床预后的指标和精准治疗的靶点。     

基于微波热声层析成像定量重建生物组织电导率的改进方法

目的 生物电磁学参数中的电导率与组织的功能性信息直接相关,精准重建生物组织电导率在医学成像技术和医学诊断领域中有着重要意义。本文改进定量微波热声层析成像（microwave-induced thermoacoustic tomography,MTAT）算法,使组织电导率的重建精度提高。方法 本文在利用有限元离散法求解热声波动方程和亥姆霍兹方程的基础之上,提出了一种基于正则化牛顿迭代法（regularized Newton iteration method,RNIM）定量重建组织电导率的改进方法。结果 通过数值模拟实验和含不同浓度NaCl溶液的仿体实验,验证了算法改进的有效性。组织仿体实验结果表明,目标在不同位置、不同大小、不同对比度情况下,相比于定量微波热声层析成像采用拟合（fitting）的方法,采用正则化牛顿法定量重建的仿体电导率相对误差明显降低,重建目标精度提高。在仿体实验中采用RNIM方法重建相同浓度的单目标在不同位置的电导率变化幅度更小,以及重建多目标电导率的相对比值与实际更接近,实验结果验证了改进方法的稳定性。结论 研究结果表明优化算法能更加准确地定量重建组织仿体的电导率,...     

泛素蛋白磷酸化修饰的功能与解析

泛素化是存在于真核生物中一种重要的翻译后修饰过程,参与调控包括蛋白质降解在内的多种生命活动。实现这一调控过程需要将一个由76个氨基酸组成的泛素蛋白共价连接到底物蛋白上。同时,泛素本身也存在多种翻译后修饰,包括泛素化、磷酸化、乙酰化等,进一步丰富了泛素的修饰类型,决定了底物蛋白不同的命运。近年来,伴随着第65位丝氨酸磷酸化泛素蛋白参与调控线粒体自噬这一突破性进展,泛素蛋白其余磷酸化位点的功能研究也获得越来越多的关注。本文根据目前已有的国内外研究和报道,总结了泛素蛋白已知的磷酸化修饰位点,梳理了泛素蛋白第12位和66位苏氨酸、第57位和65位丝氨酸等位点的磷酸化修饰对其生物物理特性带来的改变,并对相应修饰位点所涉及的生物学功能调控进行了综述。     

人为噪声对动物的非听觉影响

噪声在环境中广泛存在,城市化的迅速发展也使野生动物接触到人为噪声的机会增大。越来越多的证据表明,人为噪声在许多方面影响着人类的健康以及野生动物的生存。对这些研究进行总结发现,噪声会改变动物的生理状态,使其处在较高的应激水平,进而影响动物的抗氧化能力和免疫能力,甚至使雏鸟的端粒缩短。人为噪声的存在还会影响动物的学习和认知能力,干扰动物觅食、交流等行为。这些因素累积就可能会降低动物后代的存活率,改变物种丰度,对动物的生存造成威胁。对人为噪声带来的非听觉影响的研究,有助于更全面地了解噪声的潜在危害,采取更为积极的缓解应对措施。     

褪黑素调节烟草丁香假单胞菌抗性的功能研究

为分析褪黑素(N-乙酰-5-甲氧基色胺)在植物先天免疫中的功能及调控机理,研究以病原菌丁香假单胞杆菌(Pseudomonas syringae pv.tomato DC3000,Pst DC3000)—烟草互作系统为模型,检测了病原菌侵染对烟草褪黑素相关基因表达的影响,并探讨了褪黑素对植物叶片病原菌生长以及气孔开度和活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS)含量的影响以及调控机理。结果表明:(1)Pst DC3000处理提高了烟草褪黑素合成(NtSNAT1)和受体(NtPMTR1)基因表达,且外源褪黑素处理降低了叶片中的病原菌含量。(2)与野生型植物相比,过表达大豆GmSNAT1基因显著提高了转基因烟草中内源褪黑素含量和NtPMTR1的表达,且转基因烟草叶片中的Pst DC3000菌落数显著下降。(3)外源褪黑素和细菌鞭毛蛋白多肽flg22处理诱导了野生型和转基因烟草保卫细胞中ROS产生和气孔关闭,且转基因植物对褪黑素和flg22诱导的气孔关闭和ROS产生比野生型烟草更加敏感。综上所述,研究表明褪黑素可能通过受体NtPMTR1介导的信号途径促进保卫细胞ROS产生,诱导气孔关闭,从而降低病原菌Pst DC3000的入侵。     

中国长颊花天牛属及新种记述：（鞘翅目：天牛科）

天牛科,花天牛亚科Lepturinae、花天牛族Lepturini的长颊花天牛属Gnathostrang alia是由Hayashi于1985年建立的,并将条胸长颊花天牛Lepturabilineatithorax Pic,黑条长颊花天牛Strangalia rufovittata Pic,天目山长颊花天牛Strangalia tienmushana Gressitt,黑尾长颊花天牛Strangalia aurivillei Pic以及横条长颊花天牛Strangalia longiceps Aurivillus等5个种移入此属,其中,分布在越南的有3种,加里曼丹1种,中国浙江天目山1种。该属与长尾花天牛属Pygostrangalia很近似,但头前部更长,前胸背板较宽,后侧角较发达,鞘翅基部较宽,向中部收狭,端半部外侧缘较直。本文记述了在广西龙胜和四川重庆江津四面山发现的两个新种。     

植物多基因干扰载体体系构建与效用分析

多数重要的功能基因属于多基因家族,这些家族成员间存在功能冗余,高效的多基因干扰体系对研究多基因家族成员的生物学功能及其分子调控机制具有重要意义。对pCAMBIA1301载体改造,构建了适用于植物的多基因干扰体系pCAMBIA1301m和pCAMBIA1301s。使用该多基因干扰体系构建了四基因的干扰载体pCAMBIA1301m：35S∷SlPP2C1-2-3-4,4个目标基因为来源于番茄PP2C家族A组的PP2C1、PP2C2、PP2C3和PP2C4,并通过遗传转化导入番茄,用GUS染色和PCR检测转基因阳性植株,再利用RT-qPCR技术检测T₁和T₂代转基因植株中目标基因的干扰效率,用T₂代种子分析转基因番茄对ABA敏感性。结果表明,应用该干扰体系成功获得了四基因干扰的转基因植株35S∷SlPP2C1-2-3-4。在转基因番茄中4个目标基因的表达量显著低于野生型,其干扰效率均高于70%,转基因番茄种子萌发具有强烈的ABA不敏感性。多基因干扰体系能高效地同时沉默多个目标基因。     

Antisense EGFR sequence reverses the growth properties of human liver carcinoma cell line BEL-7404 in vitro

A recombinant plasmid containing a full length human epidermal growth factor receptor (EGFR) cDNA sequence in antisense orientation was transferred into cells of a human liver carcinoma cell line BEL-7404. Compared with the control cell clone JX-0 transferred with the vector plasmid and the parent BEL-7404 cells, the antisense EGFR transferred cell clone JX-1 showed a decreased EGFR gene expression and reduced significantly the growth potential either in anchorage-dependent or anchorage-independent growth. Furthermore, JX-1 cells appeared to be distinctly dependent on serum concentration for monolayer growth. The results suggested that antisense EGFR could partly block the EGFR gene expression and reverse the malignant growth properties of human liver carcinoma cells in vitro.