铜绿假单胞菌一氧化氮还原酶编码基因norD的生物学功能研究

一氧化氮还原酶(Nitric oxide reductase,NOR)是反硝化过程中一个非常重要的催化酶,本文通过同源重组的方法敲除铜绿假单胞菌中norD基因,并研究该基因敲除后菌株ΔnorD在好氧条件下的表型变化。研究结果表明,与野生菌株和回补菌株相比,ΔnorD对BIT的抗性增强。同时在BIT作用下,ΔnorD泳动能力减弱、绿脓菌素的合成能力降低,但norD基因不是BIT唯一的作用位点。上述结果明确了好氧条件下norD基因的部分功能,为更好的利用反硝化过程奠定基础。     

SMB-S15细胞中朊病毒PMCA方法的建立及对白藜芦醇抗朊病毒作用的评价

朊病毒是一类能引起人或动物神经退行性疾病的感染因子。蛋白质错误折叠循环扩增(Protein misfolding cy-clic amplification,PMCA)是一种常见的朊病毒体外扩增技术。白藜芦醇是一种具有较高研究价值的植物抗菌素。为了建立SMB-S15细胞中朊病毒的PMCA体系,并探索PMCA技术在评价白藜芦醇抗朊病毒作用的意义,本研究以朊病毒感染细胞系SMB-S15细胞匀浆为种子,健康小鼠脑组织匀浆为底物,建立PMCA技术平台。将不同浓度的白藜芦醇导入PMCA体系,通过Western Blot方法检测PMCA产物中异常朊蛋白(PrPSc)的生成和变化。结果显示:SMB-S15细胞中PrPSc可以在建立的PMCA体系有效地复制。新生成的PrPSc分子的糖基化特征与原始细胞中的PrPSc不同,其双糖基化分子比例明显增加。同时也有别于羊瘙痒因子139A和ME7感染小鼠脑组织中的PrPSc分子。加入白藜芦醇后,PrPSc在PMCA体系中的复制明显被抑制,呈现出剂量依赖效应,其EC50约为4.616μM。这些结果表明:SMB-S15细胞中的PrPSc可以通过PMCA大量扩增,建立的PMCA技术可有效地反映白藜芦醇对PrPSc在体外复制的抑制作用。     

抑制p38MAPK信号通路对Bpiv3复制的影响

由牛副流感病毒3型(Bovine parainfluenza virus type 3,Bpiv3)感染引起的牛副流感病已成为各国牛场最重要的传染病之一,每年都会给世界养牛业造成巨大的经济损失,但关于该病致病的分子机制研究较少。本研究通过观察Bpiv3感染对MDBK细胞中丝裂原活化蛋白激酶(MKK3)及其下游分子p38丝裂酶原活化的蛋白激酶(p38MAPK)的表达的影响,探讨相关的信号转导机制,对p38 MAPK通路在Bpiv3感染过程中的作用进行了初步研究。Bpiv3感染细胞后,采用Western Blot检测MKK3,p38 MAPK在蛋白水平的表达变化,并采用ELISA法检测细胞上清中IL-6,IL-8,IL-13和TNF-α的水平变化,采用SPSS 12软件进行统计学分析。结果表明,Bpiv3在感染后能够诱导MKK3的激活以及p38的磷酸化,激活了p38 MAPK信号通路。而且p38 MAPK信号通路参与了Bpiv3的复制过程。ELISA检测Bpiv3感染后以及使用抑制剂SB202190处理后的细胞上清中IL-6、IL-8、IL-13和TNF-α的水平发现,p38 MAPK信号通路参与了Bpiv3诱导的炎症反应。研究证实Bpiv3感染能够激活p38 MAPK通路,显著上调MKK3的表达并诱导p38发生磷酸化,进一步激活下游分子发挥生物学活性,促进Bpiv3的复制及诱导促炎细胞因子的产生。p38 MAPK信号通路的激活可能是Bpiv3感染诱发炎症反应的机制之一。     

TLR3和TLR4基因多态性与EV71感染手足口病严重性及易感性的关系研究

手足口病(Hand-foot-and-mouth disease,HFMD)是5岁以下婴幼儿常见的病毒性肠道传染病,该病主要由人肠道病毒71型(Enterovirus 71,EV71)型及柯萨奇A组16型(Coxsackievirus A16,CV-A16)引起,但关于TLR3、TLR4基因多态性与EV71感染手足口病的报道较少。为探讨EV71感染手足口病患儿TLR3和TLR4基因多态性与EV71感染手足口病严重性及易感性的关系,本研究选择2016年8月至2017年8月就诊于安徽医科大学第一附属医院的EV71感染手足口病患儿166例,其中重症组76例,轻症组90例,并选择同期来院体检的健康者120例作为对照组。收集患者入院时的年龄、性别、发热天数等基线资料,采集血液检测白细胞计数(White blood cell count,WBC)、丙氨酸转氨酶(Alanine aminotransferase,ALT)、谷草转氨酶(Glutamate transaminase,AST)、酶联免疫吸附试验(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测血清C反应蛋白(C reactive protein,CRP)、干扰素-γ(Interferon-γ,IFN-γ)水平;分离外周血单个核细胞提取DNA,琼脂糖凝胶电泳检测DNA情况;聚合酶链反应(Polymerase chain reaction,PCR)扩增TLR3c.1377C/T和TLR4-896A/G,限制性内切酶Tap I(TthHB8 I)、Nco I分别酶切TLR3、TLR4 PCR扩增产物,凝胶成像系统记录实验结果,对扩增产物进行测序,分析其基因多态性结果。结果显示,对照组与EV71感染组TLR3c.1377C/T位点的基因型分布与C、T等位基因频率均无显著统计学意义(P0.05);EV71感染组中重症组TT基因型较轻症组显著升高(P0.05);重症组T等位基因频率显著高于轻症组(P0.05),C等位基因频率显著低于轻症组(P0.05);EV71感染组中,TLR3c.1377C/T位点不同基因型患儿在年龄、性别及ALT、AST、CKMB水平上无显著差异(P0.05);TLR3c.1377C/T位点TT型患儿的发热时间及WBC、CRP水平显著高于CT和CC型,CT型患儿的发热时间及WBC、CRP水平显著高于CC型(P0.05);CC型患儿的IFN-γ水平显著高于CT和TT型(P0.05);TLR4-896A/G基因电泳条带为140bp的特异性扩增产物,为野生型Asp/Asp基因型,对照组和EV71感染组均未出现A→G的突变。本研究得出结论,TLR3c.1377C/T位点有CC、TT、CT三个基因型,且携带T等位基因EV71感染手足口病患儿进展为重症的风险较高;TLR4-896A/G基因无突变,与EV71感染手足口病患儿疾病严重性和易感性无关。     

单纯疱疹病毒Ⅰ型新开放读码框UL57的鉴定

单纯疱疹病毒1型(Herpes simplex virus type 1,HSV-1)潜伏感染期间LATs的活跃转录可能与其启动子与增强子两侧的CTCF结合序列有关。本研究对位于UL56下游与LAT启动子上游之间并与CTCF结合序列重叠存在的一个新开放读码框(本研究中命名为UL57)进行了鉴定。首先利用HSV-1(F)细菌人工染色体(HSV-BAC)系统构建重组病毒HSV-EGFP-UL57,将EGFP序列插入UL57 5’端;然后分别通过Northern Blot和Western Blot检测EGFP标记的UL57的转录和表达;同时构建敲除UL57的重组病毒HSV-ΔUL57,观察UL57对病毒增殖的影响。结果显示,重组病毒HSV-EGFP-UL57感染HEp-2细胞17h后,EGFP探针检测到两条转录产物,其中1.8kb转录产物与预测大小相符;使用放线菌酮(Cycloheximide,CHX)阻断病毒即刻早期蛋白/早期蛋白合成后,UL57转录受到明显抑制。重组病毒HSV-EGFP-UL57感染Vero细胞后,9h可见融合蛋白表达,24h表达明显;融合蛋白分子量与预测大小(58kD)一致。病毒生长曲线显示,重组病毒HSV-EGFP-UL57及HSV-ΔUL57在Vero细胞中的增殖水平与HSV-1(F)基本一致。本研究表明,在HSV-1基因组(GenBank:GU734771.1)UL56下游与LAT启动子上游之间存在一个新开放读码框UL57(116 921bp～117 799bp),UL57可以进行转录,且其转录受病毒即刻早期蛋白/早期蛋白调控;转录产物可以翻译出融合蛋白,但表达水平较低。删除UL57对病毒增殖无明显影响。     

蛙病毒同源蛋白RGV-27R和ADRV-85L的表达及其免疫原性分析

沼泽绿牛蛙病毒(Rana grylio virus,RGV)和大鲵蛙病毒(Andrias davidianus ranavirus,ADRV)同属虹彩病毒科(Iridoviridae)蛙病毒属(Ranavirus)成员,是引起水产动物高死亡率的病原。其同源早期蛋白RGV-27R和ADRV-85L与蛙病毒代表株蛙病毒3型(Frog virus 3,FV3)25R基因所编码的大小为31kD的早期蛋白P31K(FV3-P31K)同一性超过99%。我们在观察和比较RGV与ADRV感染大鲵胸腺细胞(Giant salamander thymus cell,GSTC)显微病变的基础上,将ADRV-85L和RGV-27R基因分别克隆到原核表达载体pET-32a与pMAL-p5X中,转化宿主菌E·coli BL21(DE3)并诱导表达,经十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(Sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)检测,对这两种蛋白的原核表达及其产物免疫原性进行分析。结果显示这两种基因在载体pET-32a中的表达效率要显著高于pMAL-p5X。随后,取高效诱导表达的pET-32a-RGV-27R产物,经Ni-NTA His-Bind亲和层析分离提纯,获得浓度为1.2 mg/mL的融合蛋白His-RGV-27R,用其免疫动物,制备了抗体27R-Ab,酶联免疫吸附法(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测抗体的效价为1∶6.25×10~6。用经正常大肠杆菌菌液和正常GSTC细胞悬液吸附处理后的抗体作为一抗,对被RGV或ADRV感染的GSTC细胞悬液进行Western Blot检测,并以重组原核质粒表达的融合蛋白His-RGV-27R和HisADRV-85L作为阳性对照,以正常GSTC细胞悬液为阴性对照,分别从RGV或ADRV感染的GSTC细胞悬液中,检出大小同为31kD的特异性蛋白条带。本研究证实两种蛙病毒同源早期蛋白RGV-27R和ADRV-85L不仅都能在两栖动物细胞中表达,且具有相同的抗原特性,这为深入研究这类病毒蛋白对蛙病毒复制的影响及其与宿主相互作用的分子机制提供了实验材料。     

自噬相关基因Atg3在埃博拉病毒组装过程中的作用研究

自噬是真核细胞清除胞内冗余物质的降解机制,也是细胞针对病原体入侵的一种天然免疫机制。自噬相关基因3(Autophagy-related gene 3,Atg3)在细胞自噬发生过程中起决定性作用。为研究Atg3对埃博拉病毒(Ebola virus,EBOV)组装的影响,本研究首先根据CRISPR/Cas9技术构建了携带有Atg3基因靶向向导RNA(guide RNA,gRNA)、表达Cas9的重组质粒pSpCas-Atg3,将此质粒转染至人胚胎肾细胞293T中,之后采用流式分选结合有限稀释法筛选单细胞克隆。细胞基因测序及Western Blot试验表明成功获得了Atg3基因敲除的细胞系。在Agt3基因敲除细胞系和野生型细胞中分别共同转染表达EBOV囊膜蛋白(Glycoprotein,GP)和基质蛋白的重组质粒,包装病毒样颗粒(Virus-like particles,VLP);同时在两种细胞中组装整合有EBOV的重组HIV假病毒,获得的假病毒感染非洲绿猴肾细胞(Vero细胞),通过测定报告基因的活性判定病毒对细胞的侵入能力。结果显示Atg3基因缺失后,VLP所整合的GP蛋白显著增多,假病毒对细胞的侵染能力也明显增强(P0.001),表明Agt3能够负调控EBOV的组装和入侵。本研究为开发新抗病毒药物提供了新思路。     

安徽省急性胃肠炎疫情相关GⅡ.P17-GⅡ.17基因型诺如病毒分子特征研究

诺如病毒(Noroviruses,NoVs)是引起病毒性胃肠炎的重要病原体,本研究旨在对2015～2016年春季安徽部分地区暴发的急性胃肠炎(Acute gastroenteritis,AGE)疫情标本进行病原检测和分子分型,分析病原的基因特征。收集2015年3月至2016年5月9起AGE疫情流行病学信息和采集病例粪便、肛拭子样本。采用Real-time PCR检测NoVs核酸和RT-PCR扩增RdRp与VP1区基因序列,基因测序后应用BLAST比对和NoVs在线分型工具分析结果。7起疫情发生在中、小学校(77.78%,7/9),2起疫情发生在乡镇,发病人数中位数为6人,男女发病比例为1.41∶1,临床表现主要以恶心、呕吐/腹泻、腹痛为主。77份临床病例样本中检出66份NoVs核酸阳性,基因序列测定获得76条序列,39条序列为RdRp区GⅡ.P17基因型,37条序列为VP1区GⅡ.17基因型。基因进化树分析显示:2015～2016年安徽地区39条RdRp区NoVs GⅡ.P17基因型序列Cluster III进化簇III b分支,与2015年广东、海南、中国台湾地区参考毒株序列有较近的亲缘性关系,核苷酸同源性为99%～100%。37条VP1区NoVs GⅡ.17基因型序列都处在Cluster III进化簇上,其中28条序列属于III a进化分支,与山东2015年LX09株、2016年广东GZ2016-L492株、江苏zj019株、中国香港CUHK-NS-942株以及日本2015年AichiF101毒株序列有较近的亲缘性关系。新型GⅡ.P17-GⅡ.17基因型NoVs是引起2015年和2016年春季安徽部分地区AGE暴发的主要病原体,需加强病毒性胃肠炎流行病学调查与病原监测及分子分型鉴定工作。     

PKM2和Notch1在结直肠癌中的研究进展

研究表明, M2型丙酮酸激酶(pyruvate kinase M2, PKM2)和Notch1在结直肠癌组织中高表达,且与结直肠癌的发生、发展有一定的关系;其表达水平亦与肿瘤的化、放疗效果有关,严重影响患者预后,是目前结直肠癌治疗和研究的关键靶点。PKM2主要通过调节癌细胞代谢及基因转录,促进癌细胞外泌体分泌,并在某些lncRNAs的调节下发挥促癌作用,可作为结直肠癌的辅助诊断指标。Notch1可在mi RNAs以及自噬的调节下发挥促癌作用,且可通过促进上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)促进结直肠癌转移。此外,PKM2和Notch1在结直肠癌中的作用与Wnt/β-连环蛋白(β-catenin)信号通路有联系,但两者之间是否有相关性,目前尚不明确。本文主要就PKM2和Notch1在结直肠癌中的研究进展进行探讨,以期为结直肠癌的靶向治疗研究提供新思路。