体外重构STUB1介导α-1抗胰蛋白酶突变体Z蛋白泛素化修饰反应体系

α-1抗胰蛋白酶Z型突变体蛋白(α-1 antitrypsin Z-mutant protein, ATZ)是引发α-1抗胰蛋白酶缺陷症(α-1 antitrypsin deficiency, AATD)的主要原因,研究ATZ蛋白的泛素化修饰和降解对于治疗AATD具有重要意义。STUB1是一种重要的E3泛素连接酶,参与调节多种蛋白质的泛素化修饰。然而,STUB1是否参与ATZ的泛素化修饰尚未明确。本研究首先将ATZ和STUB1的编码基因克隆到pET28a质粒,构建了这2个蛋白的表达质粒。随后,将重组质粒转入大肠杆菌表达系统,在优化诱导条件实现了重组蛋白的异源表达。通过金属螯合亲和层析技术纯化得到目的蛋白,并通过蛋白质谱分析验证了其氨基酸序列的准确性。利用纯化的ATZ和STUB1重组蛋白,构建了一个体外泛素化修饰反应体系。实验结果显示,在ATP、E1泛素激活酶和E2泛素结合酶的协同作用下,STUB1成功催化了ATZ的泛素化修饰。本研究提供了一种体外获得Z型突变体ATZ纯化蛋白的方法,并确认了STUB1介导ATZ的泛素化修饰功能,推进了对α-1抗胰蛋白酶Z型突变体蛋白在细胞内降解过程的调控机制的理解。     

转录因子在植物干旱应激中的功能研究进展

转录因子是一种多功能蛋白,在感知应激信号、应答相应应激基因表达及传导应激信号中起着关键作用。干旱是影响植物生长发育的主要非生物胁迫之一。为了适应干旱环境,植物发展了复杂的分子机制,其中转录因子可同时控制多种途径调控干旱应激,是操纵调控和应激响应途径的有力工具。近年来,越来越多的植物转录因子的功能被阐明,了解转录因子在干旱应激的功能,对植物的工程抗旱有重要的实践意义。综述转录因子在植物干旱应激中的功能研究进展,以期为今后转录因子的研究和利用提供理论依据,培育具有较强抗旱能力的植物。     

地方认同视角下居民对农业文化遗产认知及保护态度——以福州茉莉花与茶文化系统为例

居民对农业文化遗产的认知态度影响其行为选择,并对农业文化遗产的保护及可持续发展具有重要意义。基于人文地理学及环境心理学领域的地方认同理论,选择历史认同、现实认同、情感认同及行为认同4个维度变量,通过问卷调查,以福州居民对全球重要农业文化遗产"福州茉莉花与茶文化系统"的认知及保护态度作为研究对象,并通过构建福州居民农业文化遗产认知及保护规律定量分析居民认知态度、保护行为与人口特征之间的关系。结果表明:(1)福州居民对茉莉花与茶文化系统的行为认同维度得分高于其他维度,且福州市民各维度得分均高于外来居民;(2)受访居民对农业文化遗产的地方认同与其年龄、受教育水平、收入水平及在福州居住时间长短的关系较为密切;(3)通过构建福州居民农业文化遗产认知及保护规律发现,福州居民对农业文化遗产的保护行为主要受其对该遗产项目认知态度的影响,与居民人口特征相关性较弱。拓展农业文化遗产领域的研究视角及方法,促进农业文化遗产地动态保护与可持续发展具有参考价值。     

In vitro selected peptides bind with thymidylate synthase mRNA and inhibit its translation

Thymidylate synthase (TS), an essential enzyme for catalyzing the biosynthesis of thymidylate, is a critical therapeutic target in cancer therapy. Recent studies have shown that TS functions as an RNA-binding protein by interacting with two different sequences on its own mRNA, thus, repressing translational efficiency. In this study, peptides binding TS RNA with high affinity were isolated using mRNA display from a large peptide library (＞1013 different sequences). The randomized library was subjected up to twelve rounds of in vitro selection and amplification. Comparing the amino acid composition of the selected peptides (12th round, R12) with those from the initial random library (round zero, R0), the basic and aromatic residues in the selected peptides were enriched significantly, suggesting that these peptide regions might be important in the peptide-TS mRNA interaction. Categorizing the amino acids at each random position based on their physicochemical properties and comparing the distributions with those of the initial random pool, an obvious basic charge characteristic was found at positions 1, 12, 17 and 18, suggesting that basic side chains participate in RNA binding. Secondary structure prediction showed that the selected peptides of R12 pool represented a helical propensity compared with R0 pool, and the regions were rich in basic residues. The electrophoretic gel mobility shift and in vitro translation assays showed that the peptides selected using mRNA display could bind TS RNA specifically and inhibit the translation of TS mRNA. Our results suggested that the identified peptides could be used as new TS inhibitors and developed to a novel class of anticancer agents.     

Evaluation of genotoxicity of combined soil pollution by cadmium and imidacloprid

Cadmium (Cd) is one of the important pollutants of soil and the genotoxicity of Cd-contaminated soil was studied in combination with imidacloprid. The single cell gel electrophoresis or comet assay was used to quantify DNA strand breaks as a measure of DNA damage induced by Cd and imidacloprid contamination in soil. The soil was artificially contaminated by Cd 2 h at 25℃ and were used in the comet assay. DNA damage was measured as the values of percentage of nuclei with tails, tail length, tail DNA, tail moment (TM), and Olive tail moment (OTM). DNA damages of root tips of Vicia faba increased after Cd treatment and there were dose-related increases in DNA damage measured as these parameters. However, the addition of imidacloprid further increased the DNA damage. These data confirmed the genotoxic effect of Cd to plants, and that the combined pollution with imidacloprid can enhance the genotoxicity of Cd.     

SpltMNPV日本分离株gp41的克隆表达及gp41和ph的进化分析

从斜纹夜蛾核型多角体病毒(Spodopteralitura multicapsid nucleopolyhedrovirus,SpltMNPV)日本分离株(C3)基因组中克隆了gp41基因.该基因编码区含993bp核苷酸,编码分子量为36.9kDa的多肽.将该基因克隆至原核表达载体pET28a,经IPTG诱导后在大肠杆菌BL21(DE3)中获得了表达.应用CLUSTAL程序分析表明,SpltMNPV日本株(C3)gp41的核苷酸序列和氨基酸序列与SpltMNPV中国G2株相似性最高,均达99.9%.用MEGA分别构建了基于gp41和ph的聚类分析图和分子进化树,发现它们具有相似的拓扑结构.将这两个基因序列结合在一起构建进化树,该树的结构与基于gp41的进化树相似.突变率分析显示gp41的突变率高于ph,这意味着在杆状病毒进化过程中,gp41和ph面临不同的选择压力.     

转化生长因子-β对基质金属蛋白酶及其组织抑制因子调控的研究进展

基质金属蛋白酶 (MMPs) 及其组织抑制因子 (TIMPs) 参与调控胞外基质 (ECM) 的降解与重建,二者的协同作用以及表达的动态平衡保证组织的生理/病理形态结构建成,并完成生长、分化、维持、降解的往复周期. 转化生长因子-β(TGF-β)通过对MMPs和TIMPs家族成员因细胞类型而异的基因表达调控作用,表现出调节ECM重建的生物学效应. TGF-β可通过激活Smad通路、促分裂原活化蛋白激酶 (MAPK) 通路,以及刺激激活蛋白-1(AP-1)复合体的形成,完成对MMPs和TIMPs基因表达的调控功能.     

趋磁细菌多样性与应用研究进展 *

趋磁细菌是一类可以沿磁场方向进行运动的微生物统称,在细胞内合成由生物膜包被、链状排列、纳米级、单磁畴的磁铁矿 (Fe₃O₄) 或胶黄铁矿 (Fe₃S₄) 的磁小体颗粒。趋磁细菌在自然界分布广泛且多样性丰富,不仅在水环境和沉积环境的铁、硫、碳、氮、磷等元素生物地球化学循环中发挥重要作用,而且在污染治理、疾病诊断和治疗等方面有较好的应用。趋磁细菌磁小体由生物膜包被并在细胞调控下合成,是一类新型的生物源磁性纳米材料。相比常规化学合成的磁性纳米颗粒,磁小体具有大小均一、生物相容性高、兼具化学修饰和基因工程修饰功能等特点,在磁性分离、固定化酶、食品检测、环境监测、医学诊断、磁共振成像、磁热疗和靶向治疗等方面具有广阔的应用前景。在介绍趋磁细菌多样性研究的基础上,综述了趋磁细菌和磁小体的制备、修饰及其应用的最新进展,并对未来的研究进行了展望。     

侧柏毒蛾越冬虫态探讨

记述了侧柏毒蛾在湖南省衡阳地区的越冬虫态 ,并对该虫在我国其他地区的越冬虫态进行了探讨。通过对有关资料的分析 ,认为侧柏毒蛾在我国南北均以胚胎发育完全的幼虫在卵壳内越冬     

树叶凋落物在受酸性矿山废水污染溪流中的分解

为了解华南地区酸性矿山废水对溪流中树叶分解的影响,在广东省大宝山矿区附近的1条受酸性矿山废水污染（pH值为2．7—3．4且富含多种重金属元素）的3级溪流中,利用2种孔径（5ram的网袋和0．1ram的布袋）的分解网袋对2种树叶（人面子和蒲桃）进行了为期101d的树叶分解研究。结果表明,人面子树叶网袋和布袋中的树叶干重剩余率分别为39％和48％,而蒲桃树叶网袋和布袋中的干重剩余率仍保持较高的水平,分别为61％和70％。根据指数衰减模型计算出树叶分解的半衰期,人面子树叶在网袋和布袋中的分解半衰期分别为57d和69d,而蒲桃树叶则分别为14-4d和217d。蒲桃树叶的分解速率明显比人面子树叶慢。在网袋中定殖的底栖动物主要是集食者,其中优势类群为摇蚊幼虫,占底栖动物个体总数的99％。摇蚊种群在网袋中的数量波动对2种树叶分解速率的影响并不明显。结果表明,受酸性矿山废水的影响,底栖动物群落的多样性大为减少。同时由于各种金属氧化物在树叶表面的不断沉淀,使树叶处于缺氧状态,抑制了微生物的活动,导致树叶分解速率大为降低。