蝶蛹金小蜂寄生对菜粉蝶血细胞骨架相关蛋白基因的转录调控

为揭示蝶蛹金小蜂Pteromalus puparum抑制寄主菜粉蝶Pieris rapae血细胞免疫反应的分子机制, 克隆了菜粉蝶肌动蛋白、肌动蛋白解聚因子及微管蛋白cDNA, 并研究了蝶蛹金小蜂寄生对其转录水平的影响。结果显示： 菜粉蝶肌动蛋白cDNA ORF为1 131 bp, 编码377 aa, 预测分子量为41.78 kDa, pI为5.29, 与其他昆虫肌动蛋白的相似性非常高, 在90%以上。氨基酸组成特点和系统进化分析表明, 克隆到的菜粉蝶肌动蛋白基因属细胞质型肌动蛋白。菜粉蝶肌动蛋白解聚因子cDNA全长为1 243 bp, ORF为 447 bp, 编码149 aa, 预测分子量为16.97 kDa, pI为7.11,与家蚕Bombyx mori、赤拟谷盗Tribolium castaneum、意大利蜜蜂Apis mellifera和桑粉介壳虫Maconellicoccus hirsutus肌动蛋白解聚因子的相似性分别为97%, 87%, 89%和72%。菜粉蝶微管蛋白cDNA全长为1 757 bp, ORF为1 344 bp, 编码448 aa, 预测分子量为50.38 kDa, pI为4.86, 与家蚕β型微管蛋白1, 2, 3和4的相似性分别为97%, 97%, 87%和93%。系统进化分析表明, 克隆到的菜粉蝶微管蛋白基因属β型微管蛋白。RT-PCR分析表明, 蝶蛹金小蜂寄生能抑制肌动蛋白、肌动蛋白解聚因子及微管蛋白基因在菜粉蝶蛹血细胞中的转录水平。由此推断蝶蛹金小蜂调控寄主血细胞骨架相关蛋白基因的转录是该蜂抑制寄主血细胞免疫反应的分子机制之一。     

创伤性脑损伤对大鼠海马骨架蛋白及学习记忆功能影响

创伤性脑损伤（traumatic brain injury,TBI）是极为常见的外伤性疾病,致死率和致残率很高。存活者伴随的空间认知功能障碍,给患者家庭和社会造成了极大的负担。目前,对TBI造成的空间记忆障碍缺乏系统研究。脑损伤后海马组织与记忆有关的分子以及组成神经元骨架的分子如何变化研究甚少。本研究采用Wistar大鼠为研究对象,并随机将其分为假手术（sham）组和创伤性脑损伤（TBI）组。TBI组再按致伤后时间长短分为6 h、12 h、24 h、72 h、15 d五个亚组。TBI组应用PinPointTM颅脑撞击器撞击而致伤,sham组不撞击。采用Morris水迷宫评价实验动物空间记忆能力;干湿重法测定脑含水量,评估脑水肿与海马水通道蛋白4（aquaporin-4,AQP-4）的相关性;海马神经元特异性核蛋白（neuron specific nuclear protein,NeuN）标记和免疫荧光检测评估TBI致大鼠神经元丢失情况;通过Western印迹检测TBI致海马骨架相关蛋白质和记忆相关蛋白质含量变化。本研究证实,与sham组相比,TBI组大鼠潜伏期明显增加［（61.98±12.82) s vs.(28.32±8.52) s,n=5,P<0.01,day 15］,探索时间明显缩短［（36.98±0.37) s vs. (73.68±5.09) s,n=5,P<0.01,day15］,表明脑创伤损害了动物的空间参考记忆能力和空间工作记忆能力。与sham组相比,TBI组大鼠海马AQP-4在蛋白质水平上的表达和脑含水量持续升高,15 d恢复正常;在12 h［（3.78±0.74),(83.78±0.35)%］和72 h［（3.49±0.85),(82.28±0.63)%］均形成两个波峰,n=5,P均<0.01,表明继发性脑损伤与持续脑水肿和海马AQP-4在蛋白质上的高表达有关。与sham组相比,NeuN标记和免疫荧光检测发现,TBI后24 h 致大鼠海马神经元丢失严重［（198.2±8.002) vs.(297.2±6.866) cells/mm2, n=5,P<0.01］,表明TBI动物的海马功能受损。与sham相比,TBI组海马神经元树突标志物微管结合蛋白2（microtubule associated proein 2,MAP2）和突触前终末特异性标记物突触素（synaptophysin,SYN）在蛋白质水平均伤后逐步降低（n=5,P均<0.01）,72 h［（0.55±0.05) vs.(1.27±0.08), (0.52±0.14) vs.(1.06±0.16), n=5,P均<0.01］降低最明显;TBI组形成神经元纤维缠结主要成分的过度磷酸化tau（ser404）,伤后逐步升高,72 h［（1.25±0.11)vs. (0.33±0.07), n=5,P<0.01］升高最明显。 MAP2、SYN和过度磷酸化的tau（ser404）检测指标的改变,表明脑损伤致神经元受损,神经元生长和损伤修复能力减弱,最终导致神经元骨架破环,TBI损害了动物的海马空间记忆能力。与sham组相比,TBI组大鼠海马环磷酸腺苷反应元件结合蛋白（cAMP response element binding protein,CREB）和磷酸化CREB ser133(phosphorylated CREB Ser133, pCREB Ser133)含量降低明显（n=5,P均<0.05）,表明脑损伤动物海马的存储记忆能力减弱;TBI组大鼠海马一般调控阻遏蛋白激酶2(general control nonderepressible 2 kinase,GCN2)蛋白质升高明显（n=5,P均<0.05）,表明脑损伤动物海马将新信息转化成长期记忆能力下降。本研究提示,创伤性脑损伤可使大鼠海马神经元骨架破坏,进而导致在学习记忆过程中起重要作用的分子蛋白质下调,抑制记忆储存的蛋白质（GCN2）上调,促使学习记忆功能障碍。     

pH和近红外光双响应的包裹二硫化钼纳米片和阿霉素的金属-有机框架ZIF-8用于肿瘤化学/光热协同治疗

利用金属-有机框架材料ZIF-8包裹二硫化钼(MoS_2)纳米片和阿霉素(DOX)构建一种可通过酸性pH和近红外(NIR)光双触发的肿瘤化学/光热协同治疗体系。首先,通过水热反应和超声处理制备粒径为～100 nm、厚度为0.3～1.4 nm的MoS_2纳米片。然后,通过一步法将可酸降解的金属-有机框架ZIF-8包裹在所制备的MoS_2纳米片上,并同时装载抗肿瘤药物DOX,形成装载DOX的ZIF-8包裹MoS_2纳米复合物(DOX/MoS_2@ZIF-8)。将该纳米复合物应用到肿瘤细胞的化学/光热协同治疗:当处于酸性条件(例如:溶酶体中pH大约为5)和NIR激光(780 nm,2.1 W/cm~2)照射的情况下,DOX/MoS_2@ZIF-8纳米复合物上包裹的ZIF-8金属-有机框架会发生酸降解,释放出所包裹的DOX,细胞质中的DOX可以进入细胞核中诱导细胞凋亡;同时,MoS_2纳米片能够将光能转换为热能,光致高温同样能诱导细胞凋亡,因此,化学/光热协同肿瘤治疗得以实现。细胞存活率试验证明:该DOX/MoS_2@ZIF-8纳米复合物在SMMC-7721细胞上表现出良好的化学/光热协同治疗作用,能够对肿瘤细胞进行高效地杀伤。     

硝苯地平- 海藻酸钠骨架缓释片的制备及处方工艺优化

目的：研制硝苯地平- 海藻酸钠骨架缓释片并优化处方工艺。方法：以海藻酸钠为缓释骨架材料,乳糖为填充剂,硬脂酸镁为润滑剂,乙醇为黏合剂,湿法制粒并制备硝苯地平骨架缓释片。在处方单因素考察的基础上,选择对缓释片释放行为影响较大的3 个处方因素——海藻酸钠用量、磷酸氢钙用量和海藻酸钠黏度,以累积释放度为指标,利用正交实验设计L9(34) 对缓释片处方进行优化。考察制备的硝苯地平骨架缓释片的释放机制。将自制缓释片的体外释放行为和大鼠体内药动学与市售缓释片进行比较。结果：在3 个处方因素中,磷酸氢钙用量对硝苯地平- 海藻酸钠骨架缓释片的体外释放度影响最大,最佳处方组成为45% 海藻酸钠、20% 磷酸氢钙和黏度为105 mPa ? s的海藻酸钠。处方优化的硝苯地平骨架缓释片体外释放行为符合一级动力学方程,属于Baker-Lonsdale 球形扩散机制。与市售产品相比,自制缓释片的缓释效果更好;其经口给予大鼠后,硝苯地平的t max 明显延长,药物作用时间延长及生物利用度提高。结论：自制的硝苯地平-海藻酸钠骨架缓释片具有明显的缓释效果,并优于市售产品。     

细胞信号转导中Ca2+和微管骨架的关系

就钙离子和微管骨架在信号通路中的关系和二者可能作用方式的研究进展作了概述。     

Actomyosin is Involved in the Organization of the Microtubule Preprophase Band in Arabidopsis Suspension Cultured Cells

The microtubule preprophase bands （PPBs） participate in the sequence of events to position cell plates in most plants. However, the mechanism of PPB formation remains to be clarified. In the present study, the organization of PPBs in Arabidopsis suspension cultured cells was investigated by confocal laser scanning microscopy combined with pharmacological treatments of reagents specific for the cytoskeleton elements. Double staining of F-actin and microtubules （MTs） showed that actin filaments were arranged randomly and no colocalization with cortical MTs was observed in the interphase cells. However, cortical actin filaments showed colocalization with MTs during the formation of PPBs. A broad actin band formed with the broad MT band in the initiation of PPB and narrowed down together with the MT band to form the PPB. Nevertheless, broad MT bands were formed but failed to narrow down in cells treated with the F-actin disruptor latrunculin A. In contrast, in the presence of the F-actin stabilizer phalloidin, PPB formation did not exhibit any abnormality. Therefore, the integrity, but not the dynamics, of the actin cytoskeleton is necessary for the formation of normal PPBs. Treatment with 2, 3-butanedine monoxime, a myosin inhibitor, also resulted in the formation of broad MT bands, indicating that actomyosin may be involved in the rearrangement of MTs to form the PPBs. Double staining of MTs and myosin revealed that myosin concentrated on the PPB region during PPB formation. It is suggested that the actin cytoskeleton at the PPB site may serve as a rack to transport cortical MTs by using myosin when the broad MT band narrows down to form the PPB.     

草苷膦抗性新基因的克隆、序列分析及其蛋白高级结构预测

利用错误倾向PCR（error-prone PCR）突变技术,以可变盐单胞菌（Halomonas variabilis）HTG7的5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸(EPSP)合酶基因为模板进行随机PCR扩增,得到目的基因片段（约1.35 kb）.将该基因片段与pACYC184载体连接后转化EPSP合酶缺陷型菌株大肠杆菌ER2799.利用功能互补筛选法得到了2株不具有草苷膦抗性的EPSP合酶阳性克隆突变株,记为Pmu1和Pmu2.序列分析表明,突变体Pum1的EPSP合酶编码区与突变前基因相比,核苷酸有2处发生突变,导致氨基酸残基1处发生了改变;突变体Pmu2的EPSP合酶编码区与突变前基因相比,核苷酸有5处发生突变,导致氨基酸残基2处发生了改变.对突变前后EPSP合酶进行比较预测发现,其三级结构及蛋白中心骨架是大致相同的,但突变前后氨基酸位点肽平面和Cα相连的N键之间形成的扭转角度存在一定的差别.这些结果表明,酶的功能主要由蛋白的构象决定,二肽链形成后肽平面和N键之间角度的变化,造成高级结构构象细微的差别,致使草苷膦抗性功能丢失.     

不结球白菜细胞质雄性不育相关基因的克隆及表达

从不结球白菜CMS新种质中分离得到的一个cDNA-AFLP差异片段,采用RT-PCR和RACE技术成功克隆了一个α-微管基因的cDNA全长序列,命名为TUBA2(DDBJ登录号为AB445012)。序列分析结果表明,该基因全长1 709 bp,最大开放阅读框为1 353 bp,编码450个氨基酸序列,与已公布的α-微管基因有较高的同源性。系统进化树分析发现,该基因在不同植物间具有高度保守性。Southern杂交表明TUBA2属于不结球白菜多基因家族的一个单一克隆基因。实时定量RT-PCR检测表明,该基因在不育系中的表达量显著低于保持系,同时在不同组织和细胞减数分裂不同时期该基因的表达量也存在明显差异。     

植物微管结合蛋白

本文介绍了植物微管结合蛋白MAP65家族的各个成员WVD2、SPR1、EB1、MOR1、MAP200/TMBP200、AtMAP18、PLD、MAP190和SB401的研究进展。     

MACF1与成骨细胞骨架之间的相互关系研究

采用激光共聚焦显微术研究微管微丝交联因子（MACF1）与成骨样细胞（MD63及MC3T3）微丝／微管骨架、黏着斑之间的相互关系．结果表明,MACF1不连续地分布于微管纤维上,与微丝骨架部分共定位于胞质中,在很多的成骨细胞中可见MACF1分布于骨架相关的粘着斑处：细胞松弛素B影响了MACF1在成骨细胞中的分布,并有使其向细胞核周围及核内转位的趋势．秋水仙素对MACF1的分布无明显的影响．转染了siRNA—MACFl的MG．63细胞微丝骨架纤维分布不连续、微管骨架纤维分布紊乱．这些结果提示MACF1不仅起交联微丝及微管细胞骨架的作用．而且还可稳定细胞骨架：成骨细胞MACF1的分布更依赖于微丝骨架的完整性．