长链脂酰辅酶A合成酶家族与恶性肿瘤

脂肪酸代谢紊乱容易导致癌症的发生。长链脂酰辅酶A合成酶家族(long chain acyl-coenzyme A synthetase family,ACSLs)负责激活长链脂肪酸,在脂肪酸代谢中发挥重要作用。但在癌细胞中,其调控作用经常被解除,细胞内脂肪酸的分布、种类和数量发生改变,进而导致癌症和其他代谢性疾病的发生。ACSLs 在哺乳动物中包括5种亚型,分别为ACSL1、3、4、5和6。ACSL1在甘油三脂的合成和分配中发挥重要作用;ACSL3有助于脂滴的形成,脂滴对维持脂质稳态具有重要作用;ACSL4的表达与类固醇激素相关,在铁死亡途径中发挥重要作用;ACSL5可以催化外源性脂肪酸的代谢,但不能催化从头合成脂肪酸的代谢;ACSL6在脑内的脂肪酸代谢及生殖器官中精子发生和卵巢功能维持等方面发挥重要作用。ACSLs的调控因子包括转录因子、共激活因子、激素受体、蛋白激酶和小的非编码RNA等。它们通过介导脂肪酸代谢,广泛参与线粒体介导的能量代谢,内质网应激和肿瘤炎性微环境等。此外,ACSLs还作为独立预后因素,成为各种癌症临床诊断和治疗的生物标志物和治疗靶点。近年来,越来越多的研究表明,ACSL家族在癌症的发生发展进程中发挥重要作用。本文从ACSL基因家族,ACSLs与恶性肿瘤及基于ACSLs脂代谢的肿瘤治疗方面进行阐述,为后续ACSL基因家族的研究及肿瘤的靶向治疗提供理论依据和候选分子靶标。     

蜕皮激素和有效霉素对粘虫几丁质合成酶B基因表达的影响

【目的】克隆粘虫Mythimnaseparata几丁质合成酶B基因的全长cDNA序列,研究该基因的时空表达特性,分析蜕皮激素(20-hydroxy ecdysone, 20 E)和有效霉素(Validamycin)对该基因表达水平的影响。【方法】本试验通过高通量测序法获得粘虫几丁质合成酶B基因的cDNA全长序列,利用RT-qPCR技术分析粘虫几丁质合成酶B基因在不同发育阶段和不同组织的特异性表达及蜕皮激素和有效霉素对其表达的影响。【结果】基因cDNA全长4 617 bp,包含一个完整开放阅读框,编码1个1 538个氨基酸组成的多肽,分子量为175.629 ku,理论等电点为5.96,包含17个跨膜螺旋,4个几丁质合成酶的标签序列CATMWHET,DGD,EDR和QRRRW及1个催化结构域。该基因命名为MsCHSB,GenBank登录号为KY348776。氨基酸序列比对表明,该基因与其他昆虫的几丁质合成酶B基因同源性高于52%,其中与蓓带夜蛾Mamestra configurata和棉铃虫Helicoverpa armigera的几丁质合成酶B基因同源性最高,分别为92%和83%。RT-qPCR技术表明粘虫在不同发育阶段和组织中均有mRNA的特异性表达,其中3龄第1天和中肠中MsCHSB基因相对表达量最高。注射10μg/μL浓度的蜕皮激素6 h和12 h后,表现为对该基因的诱导效应,与对照组差异显著;有效霉素处理后该基因相对表达量均被显著抑制,其中注射20μg/μL浓度的有效霉素48h后,抑制作用最为明显。【结论】本试验得到了一条新的粘虫几丁质合成酶B基因cDNA序列全长。蜕皮激素对MsCHSB基因的表达有一定的诱导作用,有效霉素对MsCHSB基因的表达有一定的抑制作用,该结果为进一步研究昆虫几丁质合成酶B打下了基础。     

紫丁香花香成分鉴定及关键TPS基因的功能分析

萜烯合成酶（TPS,terpene synthase）基因是萜类化合物生物合成途径中的关键基因,其在植物萜烯代谢中起到重要的作用。本研究以紫丁香（Syringa oblata Lindl. ex Carr.）花瓣为材料,在优化固相微萃取花香化合物条件的基础上,对4个不同花发育时期（花蕾期、初开期、盛开期和衰败期）的花香化合物进行鉴定分析;结合基因组和转录组数据筛选到了SoTPS2和SoTPS3关键候选基因,并对其进行克隆和功能研究。结果表明：（1）最适的萃取条件为30℃萃取40 min;4个花发育时期的花香总释放量呈先升高后下降的趋势,盛花期达到最高;4个时期中萜烯类化合物的释放量占花香总释放量的比例均最高,其中以单萜罗勒烯的释放量最高。（2）SoTPS2和SoTPS3基因编码区长度分别为1731 bp和1779 bp,编码氨基酸分别为576个和592个,编码的蛋白具有Terpene＿cyclase＿plant＿C1保守结构域,属于Isoprenoid＿Biosyn＿C1超家族;实时荧光定量表明2个基因均在花瓣中表达量最高,在不同花发育时期表达量均呈先升高后下降趋势,在盛开期表达量最高...     

真菌中的脂质不对称调节和P4型ATP酶

脂质组分在双分子膜中不对称分布是广泛存在于真核细胞中的现象,有助于膜系统的出芽和融合,从而促进胞吞胞吐、蛋白分选运输等生理过程。多种蛋白参与维持脂质不对称,其中P4型ATP酶是重要的脂质转运体。P4型ATP酶又称脂质翻转酶,主要介导氨基磷脂的转位。在酿酒酵母、新生隐球菌、白念珠菌和构巢曲霉中,多种P4型ATP酶亚基的缺失导致蛋白运输失常,对唑类药物的敏感性升高,细胞壁完整性受损,毒力减低,在巨噬细胞中生存能力减弱等表型,提示脂质翻转酶的重要性及其作为抗真菌靶点的潜力。     

基于转录组的肝豆状核变性调控网络的构建和分析

本研究旨在利用生物信息学方法构建经铜诱导的ATP7B基因敲除HepG2细胞系的转录调控网络。探讨关键转录因子在肝豆状核变性发生、发展中的潜在作用机制。收集公共基因表达数据库(gene expression omnibus, GEO)中包含野生型、ATP7B基因敲除型、铜诱导的野生型和铜诱导的ATP7B基因敲除型HepG2细胞系数据。筛选由铜诱导产生的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)后进行基因本体论(gene ontology,GO)、京都基因和基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)富集分析。基于蛋白相互作用网络,识别疾病关键基因和功能模块,并对关键功能模块中的基因进行富集分析。最后,构建转录调控网络,筛选核心转录因子。共筛选出1 034个差异表达基因,其中上调525个,下调509个。上、下调关键功能模块分别包括了3785个和3931个基因。关键功能模块中的基因主要定位于细胞-基质连接、染色体、剪接复合体、核糖体等区域,共同参与了mRNA加工、组蛋白修饰、RNA剪切...     

应激对同型半胱氨酸代谢的负性调节

基于应激对高同型半胱氨酸血症具有诱导作用,本文探索了应激致同型半胱氨酸(homocysteine,HCY)代谢变化的关键环节,并初步揭示了该作用的意义。以束缚应激法建立大鼠应激模型,采用高压液相-荧光检测法测定血浆HCY水平,用放射性酶学法检测不同组织中胱硫醚β合成酶(cystathionine beta-synthase,CBS)活性的变化,以及RT-PCR法和Northern blot法检测CBS mRNA水平的变化。结果可见,束缚应激可导致大鼠高同型半胱氨酸血症的发生;CBS在肝脏具有最强的代谢活性,肾脏其次,而心脏和血液中活性极低;应激大鼠肝脏CBS活性和mRNA水平均显著降低(P<0.05),应激3周时分别为对照组的70.6％±5.9％和55.9％±4.3％。以上研究结果表明,应激对HCY转硫代谢途径存在负性调节作用,其对肝脏CBS基因转录水平的调控是应激所致高同型半胱氨酸血症发生的重要诱因;肝脏是应激对HCY代谢调节的主要场所。     

白细胞介素-2对大鼠心肌Ca2+ATPase和Na+ /K+ATPase的影响

为了探讨IL－2对心肌细胞内钙影响的可能机制,用光学法检测心肌肌浆网Ca^2 ATPase的活性,以及细胞膜Ca^2 ATPase和Na^ /K^ ATPase的活性。结果：（1）用IL－2（10、40、200、800U/ml）灌流心脏后,其肌浆网Ca^2 ATPase的活性随IL－2浓度的升高而增强;（2）在ATP浓度为0.1-4mmol/L时,Ca^2 ATPase的活性随ATP浓度的升庙则增强,由IL－2（200U／ml）灌流后的心脏获得肌浆网（SR）,其Ca^2 ATPase的活性对ATP的反应强于对照组;（3）在[Ca^2 ]为1－40μmol/L时,心脏SR Ca^2 ATPase的活性随[Ca^2 ]增加而增强,而IL－2灌流心脏后分离的SR,其Ca^2 ATPase活性在[Ca^2 ]升高时没有明显改变;（4）用nor-BNI(10nmol/L）预处理5min后,IL－2（200U／ml）灌流后不再使SR Ca^2 ATPase的活性增强;（5）用PTX（5mg/L）预处理后,IL－2对SR Ca^2 ATPase的影响减弱;（6）用磷脂酶C（PLC）抑制剂U73122（5μmol/L）处理后,IL－2不再使SR Ca^2 ATPase活性增高;（7）用IL－2直接处理从正常大鼠分离的SR后,对SR Ca^2 ATPase活性无明显影响;（8）IL－2灌流后,对心肌细胞膜Ca^2 ATPase和Na^ /K^ ATPase活性没有显著。上述结果表明,IL－2灌流心脏后使心肌肌浆网Ca^2 ATPase的活性增加,心肌细胞膜上的κ－阿片受体及其下游的G蛋白和PLC介导了IL－2的作用。尽管IL－2提高SR Ca^2 ATPase对ATP的反应性,但却抑制SR Ca^2 ATPase对钙离子的敏感性。IL－2对心肌细胞膜Ca^2 ATPase和Na^ /K^ ATPase的活性无明显影响。     

转铁蛋白在低钾刺激Madin Darby狗肾细胞钠-钾ATP酶中的作用

体外低钾培养肾细胞能刺激细胞膜钠-钾ATP酶。本研究利用Madin Darby狗肾细胞能在无血清培养液中健康生存48h这一特征,研究体外低钾刺激细胞膜钠-钾ATP酶所依赖的血清中的活性因子,观察了表皮生长因子(EGF)、胰岛素样生长因子(IGF1)、前列腺素1(PGE1)和转铁蛋白(tranderrin)在这一过程中的作用。结果表明,在无血清培养液中低钾并不能刺激细胞膜钠—钾ATP酶,而添加转铁蛋白可模拟血清的作用。转铁蛋白能剂量依赖性地增加ouabain结合位点,对细胞膜钠-钾ATP酶作用呈良好的时间效应关系。在低钾无血清培养液中,细胞膜钠-钾ATP酶α1亚基启动子活性增强,α1与β1亚基蛋白质表达的增加依赖于转铁蛋白的存在。进一步研究结果表明,低钾在转铁蛋白的无血清培养液环境中能增加细胞对铁的摄取(^59Fe),该作用可被铁螯合剂(deferoxamine,DFO;35 μmol/L)所阻断。DFO也可阻断转铁蛋白依赖性低钾刺激细胞膜钠-钾ATP酶数目的增多,α1亚基启动子活性增强,α1与β1亚基蛋白质表达增加。以上结果表明,低钾对细胞膜钠-钾ATP酶活性的刺激作用依赖于转铁蛋白所调节的铁的摄取。     

豚鼠耳蜗中ATP对一氧化氮/环磷酸鸟苷途径的激活作用

实验研究了豚鼠耳蜗中ATP和一氧化氮／环磷酸鸟苷途径(nitric oxide／cyclic guanosine monophosphate,NO／cGMP pathway)的关系。将40只耳廓反射灵敏的健康白色豚鼠随机分为5组,分别对其离体的耳蜗即刻灌流人工外淋巴基础液(artificial perilymph basic solution,APBS)以及溶于人工外淋巴基础液的ATP、一氧化氮合酶抑制剂左旋-N^G-硝基精氨酸(L-N^G-nitroarginine,L-NNA) ATP、可溶性鸟苷酸环化酶抑制剂1H-[1,2,4]草酸重氮[4,3-a]喹恶啉(1H-[1,2,4]oxadiazolo[4,3-a]quinoxalin-1-one,ODQ) ATP和A-23187(Ca^2 载体),收集耳蜗组织标本,利用放射免疫方法测定耳蜗组织中的cGMP的平均含量,比较各组之间耳蜗组织cGMF平均含量的差异。试验结果显示,向刚离体的耳蜗中灌流ATP和A-23187可以引起耳蜗组织中的cGMP含量升高,而灌流L-NNA和ODQ则可以抑制ATP所引起的耳蜗组织中cGMP含量的升高,提示在耳蜗组织中ATP可以通过升高细胞内Ca^2 浓度的作用而激活NO／cGMF途径。从本实验结果可以提出假说：耳蜗中ATP从神经末梢释放,通过提高细胞内Ca^2 的浓度,有激活NO／cGMP途径的作用,而NO／cGMP又能对ATP进行负反馈调节,两者共同调节耳蜗的生理功能,在耳蜗中存在ATP／Ca^2 -NO／cGMP通路。     

ATP敏感性钾通道开放剂埃他卡林对大鼠低氧性肺动脉高压的影响

目的 :探讨新型ATP敏感性钾通道开放剂 (KATPCO)埃他卡林 (iptkalim ,Ipt)对低氧性肺动脉高压 (HPH)大鼠肺血管重构的影响。方法 :将大鼠置于常压低氧舱内 (O2 1 0 %± 0 .5 % ) ,8h/d ,每周 6d ,4周后测定平均肺动脉压(mPAP)、RV/ (LV +S) ;用图象分析仪测量与呼吸性细支气管伴行的肺小动脉外径 (ED)、动脉中层壁厚 (MT)、动脉管壁中层面积 (MA)、动脉管腔面积 (VA)和血管总面积 (TAA)。结果 :慢性低氧组大鼠的mPAP和RV/ (LV +S)显著高于正常对照组 (P <0 .0 1 ) ;图象分析显示低氧组大鼠肺小动脉中层壁厚与动脉外径百分比 (MT % )、动脉壁中层面积与血管总面积百分比 (MA % )均显著高于对照组 (P <0 .0 1 ) ;慢性低氧组大鼠肺小动脉管腔面积 (VA)与血管总面积 (TAA)百分比显著低于正常组 (P <0 .0 1 )。Ipt 0 .75mg·kg- 1 ·d- 1 和 1 .50mg·kg- 1 ·d- 1 均可显著抑制低氧性肺血管壁重构 ,降低肺动脉压 ,减少右心室肥厚 ,1 .50mg·kg- 1 ·d- 1 则可逆转持续低氧所致的所有病理性变化。结论 :新型KATPCO埃他卡林是一个富有潜力的治疗HPH药物