大黄欧文氏菌蔗糖异构酶控制产物特异性基序的定点突变

大黄欧文氏菌(Erwinia rhapontici)蔗糖异构酶催化蔗糖异构为异麦芽酮糖和海藻酮糖,具有一个可能控制产物特异性的325RLDRD329基序.本研究以定点突变方法对该基序的带电荷氨基酸进行突变,共构建R325D、R328A、R328D、R328Q和D329N 5个突变体.通过对突变体的酶学特性及突变体转化蔗糖的产物组成分析,结果显示所构建突变体的Km值上升约2~5倍,比活力下降至野生型SI比活力的11.8%~25.3%.HPLC分析显示Arg325和Arg328分别突变为Asp,导致产物中异麦芽酮糖/海藻酮糖的比例从6.93分别降至0.96和2.92,并伴随一个未知寡糖出现.Arg328突变为Ala和Gln同样导致反应产物中海藻酮糖比例上升,异麦芽酮糖比例下降.但是突变体D329N反应产物比例没有变化.以上结果表明325RLDRD329基序对大黄欧文氏菌蔗糖异构酶的酶活具有重要作用,并对酶的产物特异性产生影响.本研究结果将为该酶的作用机理研究奠定基础.     

苜蓿中华根瘤菌fabA和fabB基因功能的鉴定

在大肠杆菌(Escherichia coli)脂肪酸合成酶体系中,fabA基因编码有双功能的3-羟基脂酰ACP脱水异构酶,其异构产物能被fabB基因编码的3-酮基脂酰ACP合成酶Ⅰ延伸,合成不饱和脂肪酸,该FabA-FabB途径被认为是缺氧条件下不饱和脂肪酸合成的经典途径．生物信息学分析发现,苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)的SmFabA与EcFabA相似性达到60.6%,具有相同的保守活性位点和两个保守的α螺旋结构;SmFabB与EcFabB相似性达到61.1%,具有相同的Cys-His-His活性中心．用携带SmfabA和SmfabB的质粒载体遗传互补大肠杆菌温度敏感突变株CY57和CY242,在添加三氯森(TCL)抑制烯脂酰ACP还原酶活性的条件下,转化子能在42℃恢复生长,且放射性薄层层析能检测到转化子中不饱和脂肪酸棕榈油酸(Δ9C16:1)和十八碳烯酸(Δ11C18:1)的合成．体外重建脂肪酸合成反应表明,SmFabA能催化羟脂酰ACP的脱水反应且能够使反-2-癸烯酰ACP异构化,SmFabB能催化不同链长的脂酰ACP和丙二酸单酰ACP的聚合反应．另外,未得到SmFabA和SmFabB的突变株,表明SmFabA和SmFabB可能是苜蓿中华根瘤菌脂肪酸合成酶系中必不可少的关键蛋白．上述结果证实了苜蓿中华根瘤菌fabA和fabB两个基因在不饱和脂肪酸合成中的功能．     

植物三维染色质构型研究进展

染色质在细胞核内的缠绕、折叠及其在细胞核内的空间排布是真核生物染色质构型的主要特征。在经典DNA探针荧光原位杂交显微观察的基础上,基于新一代测序技术的Hi-C及ChIA-PET染色质构型捕获技术已经被广泛应用于动物及植物细胞核染色质构型的研究中,并以新的角度定义了包括:染色体(质)域(chromosome territory)、A/B染色质区室(compartment A/B)、拓扑偶联结构域(topological associated domains,TADs)、染色质环(chromatin loops)等在内的多个更为精细的染色质构型。利用以上两种主流技术,越来越多的植物物种染色质构型特征被鉴定、分析和比较。本文系统分析和总结了近年来以植物细胞为模型的细胞核染色构型领域取得的重要成果,包括各级染色质构型特征的组成、建立机制和主要影响因素等。在此基础上,分析了目前研究植物染色质构型技术的瓶颈和突破性的技术进展,并对后续研究主要关注的问题和研究内容进行了展望,以期为相关领域的研究提供更多的理论参考和依据。     

双酶偶联转化果糖制备含有稀少糖的混合糖液

酶转化法是功能性稀少糖生产的重要途径,但单一稀少糖转化酶的转化率普遍较低。文中提出构建双酶偶联转化系统提高转化效率的思路,即利用D-阿洛酮糖3-差向异构酶(D-psicose 3-epimerase,DPE)和L-鼠李糖异构酶(L-rhamnose isomerase,L-RhI)双酶偶联反应,催化D-果糖生成D-阿洛酮糖和D-阿洛糖等功能性稀少糖。DPE和L-RhI加酶量的比例为1∶10,其中DPE的浓度为0.05 mg/mL;转化反应的最佳温度为60℃,最适pH为9.0。当D-果糖浓度为2%时,反应10 h达到平衡,此时D-阿洛酮糖和D-阿洛糖的产量分别为5.12和2.04 g/L。利用文中提出的双酶偶联系统可以将果葡糖浆等富含果糖的低附加值原料转化为含有功能性稀少糖的高附加值混合糖液。     

真核DNA拓扑异构酶Ⅰ蛋白超家族的进化踪迹分析与全新抗肿瘤药物结合位点的识别

拓扑异构酶Ⅰ(Topoisomerase Ⅰ, Topo Ⅰ) 抑制剂已成为新型抗肿瘤药物研究的热点. 识别靶酶上全新的药物结合位点对于设计、优化Topo Ⅰ抑制剂具有重要意义, 据此设计的化合物不仅可以创新结构类型, 克服现有的喜树碱类药物的毒性, 而且有望很好地解决与现有的喜树碱类药物的交叉耐药性问题. 通过对真核DNA拓扑异构酶Ⅰ蛋白超家族多元序列联配研究, 构建了蛋白质系统进化树, 并在此基础上采用进化踪迹分析识别得到了人拓扑异构酶Ⅰ上重要功能残基. 研究发现, 喜树碱分子7, 9位周围存在亚家族特异性的疏水性残基Ala351, Met428, Pro431, 表明在喜树碱分子对应区域引入疏水性基团取代, 会提高抗肿瘤活性. 尤其值得注意的是, 超家族保守的蛋白残基Lys436, 有望成为新型喜树碱类药物改造的重要靶点, 据此设计的新型化合物将有望解决喜树碱类药物水溶性差的问题. 此外, 突变将导致喜树碱耐药性的蛋白残基Asn352, Arg364为真核Topo Ⅰ蛋白超家族保守残基, 由于对接研究已表明它们均不与喜树碱直接相互作用, 因此它们将是发现新型非喜树碱类Topo Ⅰ抑制剂的重要药物结合位点.     

LRP、TOPO-II在非小细胞肺癌中的协同表达及其临床意义

目的 探讨肺耐药蛋白(lung resistance protein,LRP)和DNA拓扑异构酶Ⅱ(topoisomerase-Ⅱ,TOPO-Ⅱ)在非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)中的协同表达及其临床意义。方法 用SP免疫组化方法检测62例术前均未进行化疗的NSCLC组织中LRP、TOPO-Ⅱ蛋白的表达情况。结果 在NSCLC中LRP、TOPO-Ⅱ蛋白表达的阳性率分别为75.8％(47/62例);64.5％(40/62例)。LRP蛋白表达与分化程度相关。TOPO-Ⅱ蛋白表达与分化程度、有无淋巴结转移相关。LRP与TOPO-Ⅱ协同表达与生存率相关。结论 应用免疫组织化学方法检测NSCLC中LRP、TOPO-Ⅱ的表达对肿瘤的化疗药物选择和预后判断具有显的临床意义。     

核糖体RNA二级结构对拓扑结构准确性的影响

探讨了核糖体小亚基二级结构对真菌系统发育分析的影响。对用不同方法构建的系统发育树进行比较,结果表明结合二级结构信息的分析方法较传统方法产生了更为合理的拓扑结构。二级结构信息除用于优化序列比对外,还需整合到核酸替代模型中;恰当的序列比对方法、进化模型和建树运算法则有助于更加准确地揭示类群之间的亲缘关系。     

藻红蓝蛋白裂合异构酶对几种脱辅基藻胆蛋白的催化作用

PecE/PecF是层理鞭枝藻藻红蓝蛋白α亚基(α-PEC)生物合成的裂合异构酶。以4种脱辅基藻胆蛋白为底物,初步研究了PecE/PecF对底物蛋白的催化专一性。结果表明,PecE/PecF可催化藻蓝胆素(PCB)与高度同源的层理鞭枝藻不同亚种的α-PEC脱辅基蛋白的体外重组,也可催化经128位Trp定点突变到Phe而得到的α-PEC脱辅基蛋白的体外重组,但PecE/PecF对PCB与藻蓝蛋白α亚基(α-CPC)脱辅基蛋白的体外重组无催化作用。A-PEC脱辅基蛋白的重组不受表面活性剂Triton X-100的影响,而Triton X-100可改进PCB与α-CPC脱辅基蛋白的重组。     

P-gp、HSP27和TopoⅡ在消化道癌表达的研究

目的探讨消化道癌组织中P-糖蛋白(P-gp)、热休克蛋白(HSP27)和拓扑异构酶(TopoⅡ)表达及意义.方法收集163例消化道癌标本,包括食道癌43例,胃癌48例,大肠癌72例,采用石蜡切片和免疫组织化学SP法染色.结果 P-gp在消化道癌中的阳性率为49.69%,HSP27在消化道癌中的阳性率为57.67%,TopoⅡ阳性率为47.85%.P-gp和HSP27在高分化组阳性率高于低分化组(P<0.05),而TopoⅡ消化道癌低分化组阳性率高于高分化组(P<0.05).TopoⅡ在食道癌组阳性表达率高于胃癌(P<0.05);而P-gp在大肠癌中的表达率明显高于胃癌(P<0.05).结论三种耐药标志物与癌组织分化程度相关;联合检测消化道癌组织中P-gp、HSP27和TopoⅡ,对制定化疗方案有指导作用.     

质粒pUC18 DNA的螺线管型超螺旋结构

理论上,游离的超螺旋DNA可以采取两种结构形式：互缠式超螺旋和螺线管型超螺旋。前者早已被透射电子显微镜和原子力显微术的研究所证实,而后者却仍然缺乏足够的证据。使用温和的清亮裂解液法,从DNA拓扑酶野生型大肠杆菌HB101细胞抽提质粒pUC18 DNA。经CsCl-EB平衡密度梯度超离心分离获得超螺旋pUC18 DNA和松弛型pUC18 DNA(DNA Ⅱ）。纯化DNA分别用疏水必不容放亲水性溶剂系统的细胞色素单分子层展开技术制备电子显微镜标本。观察结果显示：在疏水性的甲酰胺－水展开系统中,DNA采取通常的互缠式结构;在含有1.5mmol/L醋酸铵的水介质中制备的超螺旋DNA标本,DNA采取线圈型结构,测得pUC18 DNA（单体）分子这种结构的外直径约为43.8nm,内直径约为2nm。在相同亲水介质中松弛型pUC18 DNA采取典型的螺线管型结构,其单体平均外直径约为53.1nm,内直径约为17.2nm。表明：在疏水介质中超螺旋DNA趋向于采取互缠式结构,而在亲水介质中DNA则要取螺线管型结构。DNA链之间可能存在非共价相互作用以维持这种结构。螺线管型结构可能是水溶液中的超螺旋DNA分子普遍的存在形式。