cDNA microarray reveals the alterations of cytoskeleton-related genes in osteoblast under high magneto-gravitational environment

The diamagnetic levitation as a novel ground-based model for simulating a reduced gravity environment has been widely applied in many fields. In this study, a special designed superconducting magnet, which can produce three apparent gravity levels （0, 1, and 2 g）, namely high magneto-gravitational environment （HMGE）, was used to simulate space gravity environment. The effects of HMGE on osteoblast gene expression profile were investigated by microarray. Genes sensitive to diamagnetic levitation environment （0g）, gravity changes, and high magnetic field changes were sorted on the basis of typical cell func- tions. Cytoskeleton, as an intracellular load-bearing struc- ture, plays an important role in gravity perception. Therefore, 13 cytoskeleton-related genes were chosen according to the results of microarray analysis, and the expressions of these genes were found to be altered under HMGE by real-time PCR. Based on the PCR results, the expressions of WASF2 （WAS protein family, member 2）, WIPF1 （WAS/WASL interacting protein family, member 1）, paxillin, and talin 1 were further identified by western blot assay. Results indicated that WASF2 and WIPF1 were more sensitive to altered gravity levels, and talin 1 and paxillin were sensitive to both magnetic field and gravity changes. Our findings demonstrated that HMGE can affect osteoblast gene expression profile and cytoskele- ton-related genes expression. The identification of mechanosensitive genes may enhance our understandings to the mechanism of bone loss induced by microgravity and may provide some potential targets for preventing and treating bone loss or osteoporosis.     

RanBPM is an acetylcholinesterase-interacting protein that translocates into the nucleus during apoptosis

Acetylcholinesterase （ACHE） expression may be induced during apoptosis in various cell types. Here, we used the C-terminal of AChE to screen the human fetal brain library and found that it interacted with Ran-binding protein in the microtubule-organizing center （RanBPM）. This interaction was further confirmed by coimmunoprecipitation analysis. In HEK293T cells, RanBPM and AChE were heterogeneously expressed in the cisplatin-untreated cytoplasmic extracts and in the cisplatin-treated cytoplasmic or nuclear extracts. Our previous studies performed using morphologic methods have shown that AChE translocates from the cytoplasm to the nucleus during apoptosis. Taken together, these results suggest that RanBPM is an AChE-interacting protein that is translocated from the cytoplasm into the nucleus during apoptosis, similar to the translocation observed in case of ACHE.     

真核细胞伴侣素CCT及其与细胞骨架的关系

CCT(the chaperonin containing tailless complex polypeptide 1)是一种广泛存在于细胞浆中的异型寡聚蛋白,也是迄今为止真核细胞胞浆中发现的唯一伴侣素。目前认为大约15%的哺乳动物蛋白折叠需要CCT的参与,其中研究得最多的是肌动蛋白和微管蛋白。研究发现,CCT的异常会导致细胞骨架蛋白发生改变,甚至影响细胞骨架的形成与解聚。由此推测,一些细胞骨架相关疾病可能与CCT异常有关。     

沙棘油对高脂小鼠诱发阿尔兹海默症的预防作用

目的:通过检测沙棘油作用高脂小鼠海马神经元内微管相关蛋白(Tau)及脑源性神经营养因子(BDNF)的表达水平,探讨沙棘油对高脂小鼠并发阿尔兹海默综合征的预防作用。方法:40只KM小鼠,随机取10只为正常对照组;30只以高脂饲料喂养建立高脂模型(HF),按10 mg/kg以生理盐水(阴性对照)、沙棘油(实验)、辛伐他丁(阳性对照)灌胃3 w。取小鼠海马组织进行HE染色、免疫组织化学检测和蛋白印迹分析,检测不同组别小鼠海马神经元内Tau蛋白及BDNF表达的变化。结果:高脂模型组与正常组比较,海马神经元结构在光镜下有明显差别;阴性对照组小鼠海马神经细胞数目减少,神经元内有黄色颗粒样沉淀;实验及阳性组海马损伤有改善,斑块状淀粉样蛋白减少;免疫组化及蛋白印迹显示各组间两种蛋白表达水平不同。结论:沙棘油对高脂小鼠海马体内Tau蛋白表达有抑制作用,加速淀粉样前体蛋白的代谢,降低了由β-淀粉样蛋白沉积诱发阿尔茨海默病的风险;而对BDNF表达有促进作用,能防止神经元受损伤死亡、改善神经元的病理状态、促进受损伤神经元再生。即沙棘油能有效预防高脂人群并发阿尔兹海默综合征。     

两种生境条件下差不嘎蒿细根寿命

细根寿命对细根周转具有重要影响, 是生态系统C分配格局和养分循环研究的重要内容。该文利用微管法研究了流动沙地和固定沙地生长的差不嘎蒿(Artemisia halodendron)灌丛细根生长的动态过程, 通过Kaplan-Meier方法估计了细根存活率和中位值寿命, 并做存活曲线, 用对数轶检验比较了不同生境、不同土壤层次和不同月出生细根寿命的差异程度, 同时分析了不同样地细根寿命同土壤全氮、有机质、体积含水量和容重的相关关系。结果表明, 流动沙地和固定沙地差不嘎蒿细根具有相似的存活曲线, 但在各观测点, 流动沙地的细根累积存活率均高于固定沙地, 流动沙地细根中位值寿命(47 d)显著高于固定沙地(35 d)。细根寿命同各样地的土壤全氮和土壤容重呈显著的负相关关系, 同土壤水分呈显著的正相关关系, 但多元回归分析表明, 土壤水分是引起细根寿命变异的关键因素。土层深度对流动沙地细根寿命没有显著影响, 但两生境深层30~50 cm的细根寿命均显著高于上层(10~30 cm)。不同出生月的细根寿命显著不同, 流动沙地和固定沙地细根寿命具有相似的季节变化规律, 春季(4、5月)细根的寿命最长(71 d), 秋季(8、9月)次之(61 d), 夏季(6、7月)最短(39 d)。     

昆明山海棠根部水抽提物对体外微管蛋白聚合的影响

本研究利用猪脑中分离纯化的微管蛋白聚合和解聚反应,分析了非整倍体诱发剂昆明山海棠根部水抽提物(THH)对微管蛋白聚合状态的影响,从该角度探讨了THH诱发哺乳动物非整倍体的机制。秋水仙素(COL)为本研究的阳性对照物。结果发现THH能显著抑制体外微管蛋白的聚合,该抑制效应呈明显的剂量——效应关系。研究结果与我们以往关于THH为非整倍体诱发剂的实验证据相吻合并进一步提示THH可以抑制微管蛋白聚合作为诱发非整倍体的途径之一。     

植物微管研究进展

有关植物微管的结构和功能研究已积累了大量的资料。文章就植物就这一问题的一些研究进展作了简要介绍。     

植物驱动蛋白:从微管阵列到生理活动调控

驱动蛋白(kinesin)是以微管为轨道的分子马达,其催化ATP水解为ADP,将贮藏在ATP分子中的化学能高效地转化为机械能,在细胞形态建成、细胞分裂、细胞运动、胞内物质运输和信号转导等多种生命活动中发挥重要作用。对植物驱动蛋白的研究落后于动物和真菌,其原因不仅由于植物进化出独有的驱动蛋白家族,而且其家族成员数量远多于动物驱动蛋白。该文主要总结了驱动蛋白在微管阵列动态组织,包括周质微管和有丝分裂早前期微管带、纺锤体及成膜体中的角色和功能,以及其对植物生理活动的调控作用。同时对重要经济作物大豆(Glycine max)中的驱动蛋白进行了系统分析、分类及功能预测,发现大豆驱动蛋白数量庞大。结合公共数据库中大豆转录组数据,对部分大豆驱动蛋白进行功能预测,以期对大豆及其它作物驱动蛋白功能研究提供线索和启示。     

抗凝活性肽RGD226基因构建、表达、产物纯化及活性分析

通过PCR法 ,将来源于蛇毒蛋白质eristostatin中的一段含有RGD(Arg Gly Asp)序列的十三肽(SRVARGDWNDDYS)的基因 ,以一个无胰岛素活性但保留天然免疫原性的胰岛素原突变体(PJG4 0 1)基因为模板 ,置换其B2 8和A1位之间的连接肽基因 ,构建成了能展示RGD功能序列的人源化分子 (RGD2 2 6 )的基因 .通过该基因在大肠杆菌中的表达、产物分离纯化 ,得到高纯度RGD2 2 6 .该RGD肽对由ADP诱导的体外人血小板聚集的半抑制浓度IC50 为 2 2 3μmol L .其胰岛素免疫活性是PJG4 0 1的 15 1% ,提示其在一定程度上保留了胰岛素原的免疫原性 .其受体结合活性不到PJG4 0 1的 0 1% ,说明其胰岛素的生物活性基本丧失 .动物实验证实 ,RGD2 2 6在延长小鼠出血时间上具有较明显的作用     

不同细胞周期大鼠肝实质细胞癌细胞粘弹特性研究

以胸腺嘧啶核苷和秋水仙碱顺序阻断法及胸腺嘧啶核苷双阻断法分别获得同步化Ｇ１期和Ｓ期细胞,从细胞周期角度出发,采用微管吸吮技术对大鼠肝实质细胞癌细胞的粘弹特性进行了测定并以标准线性固体模型对实验数据进行了拟合,结果表明：该细胞具有高弹性和低粘性的总体特征;Ｇ１期细胞与Ｓ期细胞相比具有高Ｋ１值和低μ值的特点,从而显示Ｇ１期细胞比Ｓ期细胞具有更大的强度和更快的被动变形能力。这些结果不仅反映了同步化细胞存在的细胞骨架状态的周期性差异,也提示Ｇ１期细胞可能比Ｓ期细胞更适于在血流中存活和转移。