线粒体蛋白质组及蛋白质量控制

线粒体是哺乳动物细胞内重要细胞器,不仅通过氧化磷酸化产生ATP为细胞提供能量,也参与调节钙离子稳态、活性氧(reactive oxygen species,ROS)的产生、细胞应激反应和细胞死亡等过程,其功能障碍不仅导致多种人类疾病的发生,而且也能降低动物卵母细胞质量和早期胚胎发育能力.大量证据表明,线粒体的功能依赖于...     

TMED10对骨关节炎中TGF-β/Smads信号通路的影响

摘要 目的：探究跨膜P24转运蛋白10（TMED10）对骨关节炎中转化生长因子-β（TGF-β）/Smads信号通路的影响。方法：将大鼠软骨细胞分为Control组、IL-1β组、NC-sh+IL-1β组、TMED10-sh+IL-1β组、NC-OE+IL-1β组和TMED10-OE+IL-1β组。Control组和IL-1β组细胞不进行转染处理,NC-sh+IL-1β组、TMED10-sh+IL-1β组、NC-OE+IL-1β组和TMED10-OE+IL-1β组细胞分别转染NC-sh、TMED10-sh、NC-OE和TMED10-OE。转染后,除Control组之外,其他组软骨细胞均用白介素-1β（IL-1β）（10 ng/mL）处理24 h模拟OA软骨细胞的病理微环境。通过MTT法检测细胞增殖,通过TUNEL法检测细胞凋亡。采用前交叉韧带切断加内侧半月板部分切除法建立OA大鼠模型,将OA大鼠分为OA组、OA+NC-sh组和OA+TMED10-sh组（n=12）,Sham组（n=12）大鼠进行假手术操作。Sham组和OA组大鼠关节腔内注射40 μL生理盐水,OA+NC-sh组和OA+TMED10-sh组大鼠关节腔内分别注射40 μL的NC-sh和TMED10-sh（滴度为1×10⁹ TU/mL）,每周注射1次,共4周。采用番红O/固绿染色法评价膝关节软骨形态,采用TUNEL法检测软骨细胞凋亡。采用RT-qPCR检测软骨细胞和大鼠关节软骨中TMED10的mRNA水平,采用Western blot检测软骨细胞和大鼠关节软骨中TMED10、TGF-β1、Smad2、p-Smad2、Smad3、p-Smad3、Collagen II和MMP-13的蛋白表达水平。结果：与Control组比较,IL-1β组TUNEL阳性率、TMED10 mRNA和TMED10、MMP-13蛋白水平均升高（P<0.05）,相对细胞活力以及TGF-β1、p-Smad2/Smad2、p-Smad3/Smad3和Collagen II的蛋白水平均降低（P<0.05）。与IL-1β组和NC-sh+IL-1β组比较,TMED10-sh+IL-1β组TUNEL阳性率、TMED10 mRNA水平和TMED10、MMP-13的蛋白水平均降低（P<0.05）,相对细胞活力以及TGF-β1、p-Smad2/Smad2、p-Smad3/Smad3和Collagen II的蛋白水平均升高（P<0.05）。与IL-1β组和NC-OE+IL-1β组比较,TMED10-OE+IL-1β组TUNEL阳性率、TMED10 mRNA水平和TMED10、MMP-13的蛋白水平均升高（P<0.05）,相对细胞活力以及TGF-β1、p-Smad2/Smad2、p-Smad3/Smad3和Collagen II的蛋白水平均降低（P<0.05）。与Sham组比较,OA组大鼠的OARSI评分、TUNEL阳性率、TMED10 mRNA水平以及TMED10和MMP-13的蛋白水平均升高（P<0.05）,TGF-β1、p-Smad2/Smad2、p-Smad3/Smad3和Collagen II蛋白水平均降低（P<0.05）。与OA组和OA+NC-sh组比较,OA+TMED10-sh组大鼠的OARSI评分、TUNEL阳性率、TMED10 mRNA水平以及TMED10和MMP-13的蛋白水平均降低（P<0.05）,TGF-β1、p-Smad2/Smad2、p-Smad3/Smad3和Collagen II蛋白水平均升高（P<0.05）。结论：本研究表明TMED10可能通过抑制TGF-β/Smads信号通路导致软骨细胞丢失和软骨退变,TMED10/TGF-β/Smads信号通路可能是治疗OA的新靶标。     

细菌肽转运蛋白的研究进展

细菌的肽转运蛋白包括3种,寡肽转运蛋白(Oligopeptide permease,Opp)、二肽转运蛋白(Dipeptide permease,Dpp)和二/三肽转运蛋白(Di-and tripeptide permease,Dtp)。Opp和Dpp属于ABC型超家族(ATP-binding cassette superfamily)转运蛋白,利用ATP水解产生的能量实现底物转运。对Opp和Dpp研究最多的是胞外肽结合蛋白OppA和DppA,它们起着最初识别与结合底物的重要作用。Dtp属于主要协助转运蛋白超家族(Major facilitator superfamily,MFS),与质子进行底物共转运。细菌肽转运蛋白的晶体结构解析结合大量的生化数据分析,使得人们对其转运机制有了深入的了解。本文对这三种肽转运蛋白的研究进展分别进行综述。     

细菌Na+/H+逆向转运蛋白的研究进展

Na+/H+逆向转运蛋白在维持细胞内pH稳态、Na+离子动态平衡和调控细胞体积方面发挥着重要作用。目前,细菌中许多参与高盐或高碱性环境压力应答的Na+/H+逆向转运蛋白得到了鉴定和功能阐释。继续挖掘高效的Na+/H+逆向转运蛋白,深入探究Na+/H+逆向转运蛋白的分子机理,将为工业菌株或农作物的改良提供新的研究思路。本文以4种模式菌株为例,简要概述细菌Na+/H+逆向转运蛋白的种类和特征,同时对其结构和功能等方面也进行探讨。     

测墒补灌对冬小麦氮素积累与转运及籽粒产量的影响

2007-2009年,在田间条件下,以冬小麦品种济麦22为材料,以0-140 cm土层平均土壤相对含水量为指标设计4个测墒补灌试验处理:W0(土壤相对含水量为播种期80%+拔节期65%+开花期65%)、W1(土壤相对含水量为播种期80%+拔节期70%+开花期70%)、W2(土壤相对含水量为播种期80%+拔节期80%+开花期80%)和W3(土壤相对含水量为播种期90%+拔节期80%+开花期80%),研究不同水分处理对冬小麦氮素积累与转运、籽粒产量、水分利用效率及土壤硝态氮含量的影响。结果表明:(1)成熟期小麦植株氮素积累量为W1处理最高,W3处理次之,W0和W2处理最低,W0和W2处理间无显著差异;氮素向籽粒的分配比例为W2处理显著低于W1处理,W0、W1、W3处理间无显著差异。开花期和成熟期营养器官氮素积累量、营养器官氮素向籽粒中的转移量、成熟期籽粒氮素积累量均为W1>W3>W2>W0,各处理间差异显著。(2)随着小麦生育进程的推进,0-200 cm土层土壤硝态氮含量先降低后回升再降低,在拔节期最低。成熟期W0和W1处理0-200 cm土层土壤硝态氮含量较低,W2和W3处理120-200 cm土层土壤硝态氮含量较高。(3)W0处理小麦氮素吸收效率、利用效率和氮肥偏生产力最低;随灌水量的增加,氮素利用效率呈先升高后降低趋势;W1处理小麦对氮素的吸收效率和利用效率较高,氮肥偏生产力最高。W0处理水分利用效率较高,但籽粒产量最低;灌水处理籽粒产量、灌溉水利用效率和灌溉效益两年度均随测墒补灌量的增加而显著降低。在本试验条件下,综合氮素利用、籽粒产量、灌溉水利用效率及土壤中硝态氮的淋溶,W1是高产节水的最佳灌溉处理,在2007-2008年和2008-2009年度补灌量分别为43.83 mm和13.77 mm。     

锌离子响应转录激活因子ZafA对球孢白僵菌锌离子利用及生防潜能的影响

球孢白僵菌作为丝孢类昆虫病原真菌,已广泛应用于农林害虫的生物防治,但是田间多变的环境影响了真菌制剂的效能。此外,真菌侵染宿主后,宿主体内的环境也影响真菌的增殖和侵染速度。为研究球孢白僵菌对环境中酸碱度及微量元素的平衡能力,本研究初步探讨了锌离子响应转录激活因子ZafA与真菌生长繁殖、抗逆能力、毒力以及锌离子利用的关系。结果表明,敲除zafA削弱了真菌生长繁殖和孢子萌发的能力,增加了菌株对氧化、高渗、孢壁干扰剂以及紫外胁迫的敏感性,杀虫毒力显著下降,并抑制了相关性状基因的表达水平。基因敲除菌株无法在锌离子缺失的条件下生长,且zafA基因和锌离子转运蛋白编码基因zrf1–8的表达水平会受到酸碱度以及锌离子浓度的影响。由此可见,ZafA不仅直接影响球孢白僵菌利用锌离子的能力,还与球孢白僵菌抗逆能力和毒力密切相关,本研究为提高生防真菌环境适应性和发挥毒力提供新的依据。     

ABC转运蛋白基因slnTI和slnTII与盐霉素生物合成的相关性

【目的】slnTI和slnTII是盐霉素生物合成基因簇中可能的两个转运蛋白基因,根据生物信息学的分析推测它们属于ABC转运蛋白家族。其中,slnTI编码ABC转运蛋白的ATP结合亚基,slnTII编码ABC转运蛋白的跨膜亚基,推测它们可能与盐霉素的外排有关。通过slnTI和slnTII的基因中断与超量表达研究它们对盐霉素生物合成产量和抗性的影响。【方法】利用REDIRECT?技术,在盐霉素产生菌白色链霉菌XM211中分别构建了slnTI和slnTII的基因置换突变株LJ01和LJ02,并通过基因回补对突变株进行了验证。利用整合型表达载体pPM927在白色链霉菌XM211中对slnTI和slnTII进行串联超量表达。将slnTI和slnTII导入变铅青链霉菌1326中进行异源表达,通过液体培养实验检测衍生菌株对盐霉素的抗性。【结果】相比出发菌株XM211,突变株LJ01中盐霉素的产量下降了27.2%,LJ02下降了45.4%,LJ01和LJ02中结构基因slnA3和调控基因slnR的转录水平都有明显降低。超量表达菌株LJ03中盐霉素的产量提高了14.6%,转录结果显示LJ03中不仅slnTI和slnTII自身转录水平有大幅提高,而且slnA3和slnR转录水平也显著升高。抗性检测结果表明,异源表达菌株变铅青链霉菌LJ04对盐霉素的抗性水平略有提高。【结论】slnTI和slnTII是与盐霉素生物合成和外排有关的ABC转运蛋白基因,但并不是白色链霉菌XM211对盐霉素的主要抗性基因。     

硫氧化细菌源单质硫的生成、转运和回收

单质硫(硫粒)是硫化物生物氧化的中间产物.按化学计量式精准调控O/S比(溶解氧与硫化物的摩尔比),单质硫可成为硫氧化细菌(Sulfur-oxidizing bacteria,SOB)的主要代谢产物.根据单质硫的分布,单质硫可分为胞内硫粒和胞外硫粒.单质硫由胞内向胞外的跨膜转运过程是泌硫型SOB的重要生理特征.从生物脱硫...     

精子载体法转基因动物的分子机制与制备策略

精子载体法转基因由于具有简便易行、对胚胎发育影响小的特点而成为最具诱惑力的转基因方法之一,因此研究者们在不同的水平上对该方法进行了研究。从分子水平上简要分析了探讨精子结合外源DNA及其内化转运的机制、外源DNA在精细胞内的存在和降解;基于各种理论研究的进展总结了精子载体法制备转基因动物的策略。     

线粒体蛋白质的转运

线粒体含有约1000种蛋白质,其中99%由细胞核DNA编码,在细胞质核糖体上合成后被分别转运至线粒体的内膜或外膜上、基质或膜间隙中。由众多分子机器组成的线粒体蛋白质转运系统参与了该生物学过程的执行。线粒体DNA编码的13种蛋白质也由该系统转运至线粒体内膜。本文就线粒体蛋白质转运系统中线粒体前体蛋白质的定位分选信号、转运复合物和转运途径作简要介绍。