细胞自噬发生的表观遗传调节

细胞自噬是一种进化上保守的, 通过吞噬降解自身大分子物质或细胞器来维持细胞生存的活动。自噬与多种生命活动息息相关, 其功能的紊乱往往会导致肿瘤发生、神经退行性疾病、微生物感染等疾病。研究表明, 表观遗传修饰可以调控细胞自噬的发生, 并在细胞自噬的生物学功能调节过程中发挥重要作用, 但具体调控机制尚需进一步探究。文章综述了细胞自噬发生过程中存在的表观遗传效应, 包括组蛋白乙酰化对细胞自噬激活或抑制的负反馈调控, 通过DNA甲基化调节自噬相关基因活性来影响细胞自噬的发生, miRNA通过靶向调节自噬相关基因表达来影响组蛋白修饰, 从而调控细胞自噬的发生及作用过程等, 旨在为人们进一步研究细胞自噬发生过程中的表观遗传修饰及其机制提供信息依据。     

表观遗传学——耳聋研究的新视野

耳聋是一种常见的人类感觉系统缺陷, 新生儿发病率可达1/1000～3/1000。耳蜗感觉神经上皮毛细胞的结构或功能异常可导致耳聋,遗传因素在其中起重要作用。虽然一些与遗传性耳聋相关的基因及染色体位点已经被定位或克隆, 仍有很多耳聋的病因尚不清楚。人们发现, 除了常见的热点基因突变(GJB2、SLC26A4、线粒体DNA C1494T和A1555G等)外, 一些表观遗传学的改变也在耳聋的发生中起重要作用。例如, miR-96 突变会导致人和小鼠的渐进性失聪, 异常的CpG岛甲基化与一些耳聋综合征的发生有关等。文章着重对表观遗传学在耳聋领域的研究现状和进展进行了综述。     

tRNA介导蛋白质工程

在遗传信息从DNA到蛋白质流动的过程中,tRNA携带特异的氨基酸参与蛋白质合成,对于维持蛋白质翻译的忠实性起着非常重要的作用。生物体内共有20种氨酰tRNA合成酶,每一种均对应于一种氨基酸和一个tRNA类型。但是这种翻译过程仅仅限于20种天然氨基酸,因此在进行传统的蛋白质工程研究时常常受到限制。事实上,在蛋白质工程中借助于校正tRNA定点掺入非天然氨基酸可以提供蛋白质的结构信息,改进蛋白质检测与分离的方法,甚至赋予蛋白质某些新的特性。随着生物技术的发展和完善,tRNA介导蛋白质工程将不仅在蛋白质工程中发挥潜能,而且在研制新型生物材料和疾病诊断及药物治疗方面起到推动作用。     

一种简单、快速、高效的基因定点突变方法

小规模抽提含有编码小鼠补体Ⅱ型受体(mCR2)cDNA的质粒,体外合成两对寡核苷酸突变引物,利用PCR反应将突变引入mCR2 cDNA中,即产生P15S和T68Y两种定点突变。然后用DpnI消化PCR产物以去除模板DNA,取适量消化产物转化大肠杆菌XL1-Blue,随机挑选克隆进行测序筛选、鉴定所需突变株。结果表明这一新方法不仅操作简单、快速,而且突变率极高,几乎100％。     

利用DREAM设计和同源重组进行一步定点突变

目的：建立基于DREAM设计和同源重组的简便、快速定点突变方法。方法：设计两条包含突变的反向PCR（inverse PCR）引物,使其5'端互补从而产生同源重组,同时使用DREAM设计方案在上述引物中引入限制性内切酶位点以便突变子筛选。用能扩增长片段的高保真耐热 DNA聚合酶扩增全长的质粒DNA,直接转化大肠杆菌。转化到细菌中的全长质粒DNA PCR产物可利用其末端同源序列发生同源重组而环化。利用引入的酶切位点方便地进行突变子的筛选。结果：我们用该方法成功地对长度大于7 kb的质粒进行了定点突变。结论：本定点突变无需任何突变试剂盒和特殊的试剂,只需一步反应即可完成;利用DREAM设计使克隆筛选简便可靠,高保真耐热DNA聚合酶可保证多数突变子克隆不发生意外突变,而该酶扩增长片段的能力使该方法适合于大多数质粒不经亚克隆直接突变。     

硒蛋白TrxR1介导甲萘醌还原：催化特性和抑制作用

硫氧还蛋白还原酶 (Thioredoxin reductase,TrxR) 是一类重要的抗氧化硒蛋白,参与调控肿瘤发生发展。研究表明,萘醌类分子可以靶向抑制TrxR1活性并经由TrxR1介导产生活性氧,导致细胞氧化还原失衡,使其成为潜在的肿瘤化疗药物。本文旨在通过生物化学及质谱分析,探究硒蛋白TrxR1与萘醌化合物甲萘醌的相互作用,进一步揭示TrxR1催化萘醌分子还原的机理和萘醌分子抑制TrxR1活性的机制。通过对TrxR1催化残基的定点突变和突变体的重组表达,我们测定TrxR1突变体介导甲萘醌还原稳态动力学参数,并分析甲萘醌对TrxR1活性抑制,最后通过质谱分析鉴定甲萘醌与TrxR1相互作用。结果表明,硒蛋白TrxR1的Sec498催化甲萘醌还原,但是U498C突变使甲萘醌还原更加高效,表明了甲萘醌还原主要呈现非硒依赖性。突变实验发现C端Cys498发挥主要催化还原作用,而N端Cys64对甲萘醌还原的影响稍强于Cys59。LC-MS结果发现TrxR1存在1分子甲萘醌加合物,推测其不可逆修饰硒蛋白C末端高反应活性的硒代半胱氨酸。本研究揭示了TrxR1可以非硒依赖方式催化甲萘醌还原,同时其活性会受到甲萘醌的不可逆抑制,为靶向TrxR1的萘醌类抗癌药物研发提供有益参考。     

猪瘟病毒E2基因的定点突变、在大肠杆菌中的高效表达及表达产物的免疫原性

用重组PCR技术对猪瘟病毒石门株E2基因进行了定点突变, 然后将突变后的基因克隆至表达载体质粒pET-28a(+)中,构建成重组质粒pETE2。将pETE2转入受体菌BL21(DE3)plysS中,在IPTG的诱导下, 重组转化菌可高效表达目的基因, 表达量平均可达菌体蛋白总量的28%。免疫印迹和间接ELISA表明所表达的蛋白是CSFV特异性的。此重组蛋白免疫的家兔可抵抗猪瘟兔化弱毒的攻击。     

蛋白质修饰组学在肉品质研究中的应用

蛋白质翻译后修饰(Post-translational modifications, PTMs)在生命体中具有十分重要的作用。生命有机体中常见的PTMs有磷酸化、酰化、糖基化、泛素化、乙酰化、氧化和甲基化等。文章主要介绍了蛋白质组学在肉制品科学方面的应用、PTMs的主要内容以及分析蛋白修饰特性常见技术的发展,总结了PTMs对肌肉生理特性的影响和蛋白质组学方法在肉质蛋白质修饰研究中的重要性及前景,讨论了利用蛋白质修饰组学技术研究肌肉熟化过程中品质特性变化的特点。     

能量感受器 AMPK 在体调控 T 细胞代谢适应和功能发挥

初始T细胞会进行代谢重编码,进而满足分化为效应性T细胞后,所增加的对能量及生物合成的需要。但是营养物质的利用对T细胞代谢及功能的具体调控机制目前尚不清楚。本文作者证明了在营养物质利用改变的情况下,效应性T细胞代谢的变化。激活的T细胞具有葡萄糖敏感的代谢调定点,受能量感受器AMPK调控,通过调节mRNA翻译以及谷氨酰胺依赖的线粒体代谢维持T细胞生物能量合成和存活。T细胞缺失AMPKα1后,离体葡萄糖饥饿和在体病理状态下都表现出线粒体生物能量合成减少和ATP降低的现象。     

SUMF2对炎症的影响

炎症是机体的一种适应性反应,失调时将会对自身机体造成损伤。研究表明许多疾病的发生发展均与炎症的失调有关。硫酸酯酶作为人体不可或缺的蛋白质家族与炎症之间有着密切关联。发热是炎症最主要的表现形式,硫酸酯酶修饰因子2(sulfatase-modifying factor 2,SUMF2)参与硫酸酯酶的激活且与发热密切相关。脂多糖刺激人体后,SUMF2的表达明显降低。SUMF2已被证实与白细胞介素-13(Interleukin-13,IL-13)之间存在相互作用,且能在体外水平抑制IL-13的分泌,IL-13可以通过抑制炎性因子的产生发挥抗炎作用。本文将就硫酸酯酶、SUMF2及其对炎症之间的影响进行综述。