大肠杆菌热诱导赖氨酰-tRNA合成酶二腺苷多磷酸三重催化活性研究

E.coli热诱导赖氨酰-tRNA合成酶(LysU,EC 6.1.1.6)是高效的Ap4A/Ap3A合成酶,已知反应模式为双重动态过程:2ATP→Ap4A+2Pi→Ap3A+3Pi。为进一步研究LysU"中间物可逆"催化模型,表达纯化了LysU蛋白并验证结构稳定性,构建了二腺苷多磷酸产物检测系统并分离了各阶段催化产物,观察了AMPPCP和AMPCPP阻断Ap3A/ADP合成的反应。圆二色光谱和荧光光谱扫描证明纯化后的LysU蛋白结构完整。LysU首先催化ATP合成83%的Ap4A,接着可逆生成67%的Ap3A。实验中发现,Ap3A并非LysU二腺苷多磷酸催化反应的终产物,Ap3A可继续逆生成80%的ADP。以AMPPCP或AMPCPP代替ATP为起始底物,发现无Ap3A转化ADP反应。上述结果证明LysU具有三重催化活性:2ATP→Ap4A+2Pi→Ap3A+3Pi→2ADP+2Pi,符合"磷酸捕获机制"催化模型:活化的赖氨酰-腺苷中间物捕获核苷酸或磷酸小分子,形成对应的二腺苷多磷酸化合物。这些研究结果可为阐明不同形式功能性腺苷酸衍生物间的相互转化提供更多的信息,有助于进一步认识功能性腺苷酸分子在生命活动中的作用。     

NaCl胁迫下黄连木叶片光合特性及快速叶绿素荧光诱导动力学曲线的变化

以1年生黄连木为试材,设置NaCl浓度分别为0(CK)、0.15%、0.3%、0.45%、0.6%5个处理,利用快速叶绿素荧光诱导动力学曲线分析技术(JIP-test),研究了NaCl胁迫对黄连木叶片光合特性和快速叶绿素荧光诱导动力学参数的影响.结果表明: 随着NaCl浓度的升高, 黄连木叶片中的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量逐渐降低,叶绿素a/b比值先升高后下降,类胡萝卜素含量逐渐增加; 叶片的净光合速率(P_n)、气孔导度(g_s)逐渐降低,其中NaCl浓度＜0.3%时,叶片P_n下降主要受气孔限制;当NaCl浓度＞0.3%时, P_n下降主要由非气孔因素限制;单位面积捕获的光能(TR_o/CS_o)、电子传递的量子产额(ET_o/CS_o)、单位面积的反应中心数量(RC/CS_o)、量子产额或能量分配比率(ψ_o和φ_Eo)逐渐降低,而单位面积吸收的光能(ABS/CS_o)、荧光诱导曲线中K点(W_k)和J点(V_j)明显增加,说明盐胁迫对黄连木叶片放氧复合体(OEC)、受体侧和PSⅡ反应中心造成了伤害.当NaCl浓度为0.3%时,PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)和光化学性能指数(PI_ABS)分别比对照下降 17.7%和36.6%.     

胞外三磷酸腺苷通过一氧化氮调节镉诱导的氧化压力和细胞死亡

采用液体悬浮培养方法,研究胞外三磷酸腺苷(ATP)通过一氧化碳(NO)调节镉诱导对烟草(Nicotiana tabacum L.)悬浮细胞氧化压力和死亡水平的影响。结果显示,镉离子(Cd^2+)可以以剂量依赖的模式引起烟草悬浮细胞氧化压力和死亡水平的上升,而施加外源ATP可有效缓解Cd^2+诱导的氧化压力和细胞死亡。进一步研究发现,和外源ATP的缓解作用相似,NO的供体硝普钠(SNP)同样可以缓解Cd^2+诱导的氧化压力和细胞死亡水平的上升;且NO合成抑制剂(L-NAME)可部分解除外源ATP的缓解作用。研究结果表明外源ATP可通过NO调节镉诱导的氧化压力和细胞死亡。     

Roxadustat对肾缺血再灌注损伤的保护作用及机制研究

目的:探讨一种新型PHD抑制剂Roxadustat对小鼠肾缺血再灌注损伤的保护作用及其可能的作用机制。方法:将雄性C57BL/6小鼠随机分为4组:假手术组(sham)、损伤组(IR)、损伤+低剂量给药组(IR+Rox10 mg/kg)以及损伤+高剂量组(IR+Rox25 mg/kg)。除假手术组外,其余各组分别于造模前1h、6h、12h给药,并于造模后6h、12h、24h、48h采血检测血肌酐(Scr)、尿素氮(BUN),1d、2d、5d取材肾脏进行病理检测。此外,利用HK-2细胞建立缺氧模型,测定给药后细胞活力和细胞凋亡情况的变化及凋亡通路蛋白和HIF-1α的表达情况。结果:与sham组和IR组相比,给药组Scr和BUN水平均明显降低,且高剂量组Scr和BUN水平显著低于低剂量组,且给药组形态学损伤更轻,细胞凋亡明显减少。细胞学实验显示,Roxadustat能提高低氧条件下HK-2细胞的活力,降低细胞凋亡,并抑制低氧导致的Bax升高,提高Bcl-2的表达,而用HIF-1α抑制剂2-MeOE2,可消除Roxadustat对凋亡的抑制作用。结论:Roxadustat能够通过上调HIF-1α表达,抑制线粒体途径凋亡通路相关蛋白表达,减少细胞凋亡,对小鼠肾脏缺血再灌注损伤产生保护作用。     

核因子E2相关因子2基因在低氧运动下的表达及其对机体抗氧化能力的调节作用

核因子E2相关因子2 (nuclear factor E2 related factor 2,Nrf2)基因可调节多种抗氧化酶活性并间接影响抗疲劳和抗氧化能力,而低氧环境有助于运动能力的提升。为了考察低氧运动对Nrf2基因敲除小鼠的抗疲劳和抗氧化能力的影响,本研究将敲除Nrf2基因的小鼠置于模拟海拔3 000 m和5 000 m (氧浓度约为14.4%和11.1%)的环境中进行4周的低氧训练。研究发现,模拟海拔3 000 m的低氧运动显著提高了小鼠的力竭跑台运动时间,并减弱了骨骼肌损伤。而模拟海拔5 000 m的低氧运动未出现上述效果。低氧运动显著上调了Nrf2 mRNA表达以及HIF-1α、SOD1、SOD2、GR、GSH-PX、NQO-1和HO-1蛋白表达。模拟海拔3 000 m的低氧运动降低了机体ROS和MDA水平,而模拟海拔5 000 m的低氧运动提高了机体ROS和MDA水平。本研究表明敲除Nrf2抑制了小鼠体内抗氧化酶活性,并降低了小鼠的身体机能。而适当的低氧运动则可通过上调Nrf2和HIF-1α的表达来间接提高抗氧化酶活性,改善机体的氧化-还原状态,从而提高抗疲劳和抗氧化能力。然而,氧浓度过低则会产生相反的效果。     

低氧中强度训练可通过上调HIF-1α来提高机体抗氧化能力

低氧环境和运动训练均可导致人体体重降低,然而,低氧结合中强度训练对肥胖人群能量代谢及氧化应激的影响尚不清楚。本研究招募了60名无系统运动训练史的健康男性大学生,将受试者分为低氧组和常氧组,每组30名。在一个110 m^2的训练室内通过低氧训练系统模拟人工低氧环境(海拔高度:2 500 m,氧浓度:15%)。两组受试者进行1个月的低氧/常氧中强度骑行训练。此外,对低氧和常氧中强度训练的大鼠进行力竭跑台运动测试,苏木精和伊红(HE)染色评价大鼠骨骼肌形态学变化,RT-PCR检测低氧诱导因子1α(HIF-1α) mRNA的表达。研究显示,运动后低氧组的体重、脂肪重量和BMI均显著低于常氧组(p<0.05)。运动后低氧组的血清TC、HDL-C和LDL-C含量均显著低于常氧组(p<0.05),而总TG含量与常氧组无显著差异(p>0.05)。运动后,低氧组的游离脂肪酸含量显著高于常氧组(p<0.05),两组血糖无显著差异(p>0.05)。运动后,低氧组的SOD和GSH-PX水平显著高于常氧组(p<0.05),而MDA水平显著低于常氧组(p<0.05)。运动后,低氧组的IL-1β、IL-6和TNF-α水平显著低于常氧组(p<0.05)。力竭运动后,低氧组大鼠的骨骼肌形态学改变异常情况明显低于常氧组。低氧组的HIF-1αm RNA水平显著高于常氧组。本研究表明,与常氧相比,低氧中强度训练可有效降低肥胖人群的血脂水平,促进脂肪动员,减弱氧化应激损伤,抑制促炎细胞因子表达,从而促进体重减轻,并防止糖尿病、高血脂等肥胖相关疾病的发生。此外,低氧中强度可通过上调HIF-1α来提高机体抗氧化能力并减弱运动损伤。     

门诊处方费用与医师职业特征的关联性分析

目的 研究门诊处方费用与医师职业特征的关联性。方法 通过医院信息系统收集北京同仁眼科中心2009年4月—2010年10月期间的门诊处方数据,分析次均处方费用与医师职称、专业、行政归属、退休与否、普通与特需门诊等因素的关联度。结果 外院进修医师和住院医师的次均处方费用明显高于其他各级医师,特需门诊的次均处方费用也明显高于普通门诊。结论 门诊处方费用与医师的职业特征有关联性,控制大处方应关注特定的医师人群和特需门诊。     

冷胁迫下王百合GPAT基因保守区克隆及表达分析

以王百合为试验材料,通过同源克隆和巢式PCR方法从4℃低温诱导的王百合试管苗中分离得到了王百合GPAT基因的保守区序列,采用DNAman软件和BLASTN对该序列进行分析并分别从蛋白和基因角度分析了GPAT基因在4℃冷诱导情况下的表达情况.结果显示:(1)该保守区长744 bp,推测其编码247个氨基酸,氨基酸序列存在1个高度保守的区域(WIAPSGGRDRP),经过Blast比对分析发现,该保守区序列为LPLAT基因超级家族酶类的催化活性区,此家族多为催化酰基辅酶A(acylCoAs)或者酰基载体蛋白(acylACPs)中的酰基与受体蛋白结合的酰基转移酶类.(2)冷诱导促进GPAT基因的表达,随冷诱导时间延长,基因表达量不断增大,诱导4 h有大量表达,16 h表达量达到最高,16 h之后表达量随着冷诱导时间的延长逐渐下降,72 h时的表达量与0 h处理时基本一致.研究表明,GPAT在百合抵抗冷胁迫的过程中具有重要的作用.     

不同底质对海菜花叶绿素荧光诱导动力学参数及净光合速率的影响

海菜花通常被认为是对富营养化水体较为敏感的沉水植物,但近年来研究认为其对富营养化水体也有较好的净化作用。目前,海菜花在滇池回植取得一定进展,但回植时能否直接利用富营养化湖泊底泥为底质或是需要添加养分含量较少的土壤改良底泥未有明确的结论。通过对比不同底质上海菜花的光合生理参数表明:种植40d时,在湖沙和大理洱海底泥上种植的海菜花光合能力最好,红壤上种植的海菜花净光合速率仅为洱海底泥上种植海菜花的63.6%,其最大荧光(Fm)和可变荧光(Fv)比洱海底泥上种植的海菜花分别降低52.5%和58.8%,反应中心捕获的用于电子传递的能量(Eto/RC)仅为洱海底泥上种植海菜花的59.7%,光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学量子产量(Fv/Fm)、性能指数(PI_(ABS))和反应中心数量(RC/CSo)也最低,叶片的单位反应中心耗散的能量(DIo/RC)是洱海底泥上种植海菜花的2.48倍,表明在红壤上种植的海菜花叶片的光合能力较低。种植80d时,不同底质上种植的海菜花的光合生理指标发生了一定改变,其中红壤上种植的海菜花光合能力大幅提升,净光合速率和性能指数等均有提高,与洱海底泥上种植的海菜花已无明显差异;然而红壤上种植的海菜花虽然在80d时的光合性能恢复,但其叶片长度已受到影响,明显低于其他底质上的海菜花的叶片长度。与此同时湖沙上种植的海菜花的光合能力在其他底质上种植的海菜花均有所增加的情况下明显下降,其净光合速率明显低于其他底质上种植的海菜花,单位面积的活性反应中心数量显著降低。结合分析不同底质的理化性质,在种植初期红壤呈酸性可能是导致海菜花叶片光合能力低的原因,之后红壤长期处于厌氧环境使得土壤pH升高后光合能力恢复正常,但其叶片的长度在短期内未有明显增加,表明其光合产物的累积受到了影响;而湖沙上种植的海菜花后期光合能力减弱可能是由于后期水体中养分耗尽导致的。因此,在回植海菜花过程中,可直接利用富营养化湖泊中的底泥,养分含量丰富的底泥不会成为其生长的限制因素,而酸性土壤可能还会限制其生长。     

化学诱导对一株海洋来源土曲霉C23-3次生代谢产物及其生物活性的影响

【背景】海洋微生物是药理活性先导化合物的重要源泉,而化学诱导是深入挖掘其次生代谢潜力的一种便捷手段。【目的】以一株海洋来源土曲霉C23-3为出发菌株,筛选出可促进其产生更丰富代谢产物(包括丁内酯类化合物)的发酵条件,进一步开发菌株在抗阿尔茨海默症方面的潜力。【方法】分别选用海水马铃薯培养基、麦芽浸膏培养基、大米培养基和大豆培养基4种基础培养基,利用丁酸钠、辛二酰苯胺异羟肟酸(Suberoylanilidehydroxamicacid,SAHA)、5-氮杂胞嘧啶核苷(5-azacytidine,5-azaC)、盐酸普鲁卡因(Procaine hydrochloride)、ZnCl_2和CuCl_2共6种化学诱导剂对土曲霉C23-3进行微量的诱导培养。观察该菌菌丝体形态变化,并根据薄层层析(Thin-layerchromatography,TLC)指纹图谱、化学显色及生物活性自显影结果初筛出代谢产物丰富且乙酰胆碱酯酶抑制活性与抗氧化活性产物丰富的诱导条件,并进行进一步常量发酵。采用上述手段及高效液相色谱-二极管阵列检测器(High performance liquid chromatography-Diode array detector,HPLC-DAD)分析常量发酵代谢产物的总体多样性及丁内酯类化合物的多样性。【结果】发现CuCl_2、ZnCl_2、SAHA和5-azaC可引起土曲霉C23-3菌丝体生长形态显著变化,海水马铃薯培养基+100μmol/L丁酸钠等6种诱导条件在微量培养初筛及常量发酵复筛中均可使该菌株产生多样化的活性代谢产物,其丁内酯类代谢产物也具有一定差异性。【结论】化学诱导手段可促使土曲霉C23-3产生丰富且新颖的活性代谢产物,为多样化的抗阿尔茨海默症天然产物的发现奠定了基础。