RNAi靶向VP2基因抑制中蜂囊状幼虫病毒在中华蜜蜂幼虫体内复制研究

中蜂囊状幼虫病(Chinese sacbrood disease,CSBD)是造成中华蜜蜂患病死亡的主要原因之一,目前尚无有效的治疗方法。为了研究靶向中蜂囊状幼虫病毒(Chinese sacbrood virus,CSBV)结构蛋白VP2基因的siRNA介导的RNA干扰(RNA interference,RNAi)作用和其对CSBV在中华蜜蜂幼虫体内复制的影响,设计合成针对CSBV VP2基因的特异性siRNA,以100 nM的浓度与pEGFPN1-VP2-CSBV融合表达载体共同转染至293T细胞中,通过荧光显微镜和流式细胞仪观察和分析siRNA在体外对CSBV VP2基因表达的干扰效果。同时,将siRNA(1μg/μL)和1×10~7拷贝数的CSBV共同饲喂2日龄中华蜜蜂幼虫,检测幼虫体内CSBV拷贝数和幼虫存活率,研究siR-NA对中华蜜蜂幼虫体内CSBV复制的影响。荧光结果显示,在293T细胞中siRNA能抑制CSBV VP2蛋白的表达,并且通过流式细胞仪检测分析发现干扰效果接近40%。幼虫饲喂实验表明,饲喂siRNA组在各时间点幼虫体内CSBV拷贝数均低于CSBV对照组,且在摄入siRNA后感染CSBV的幼虫存活率明显上升,与CSBV组差异极显著(P<0.01)。通过本研究,证明了针对CSBV结构蛋白VP2基因的特异性siRNA能够介导产生RNAi,影响CSBV在中蜂体内的复制,为深入研究CSBV VP2基因的功能和研发抗CSBV生物制剂提供了理论基础。     

自噬相关基因Atg3在埃博拉病毒组装过程中的作用研究

自噬是真核细胞清除胞内冗余物质的降解机制,也是细胞针对病原体入侵的一种天然免疫机制。自噬相关基因3(Autophagy-related gene 3,Atg3)在细胞自噬发生过程中起决定性作用。为研究Atg3对埃博拉病毒(Ebola virus,EBOV)组装的影响,本研究首先根据CRISPR/Cas9技术构建了携带有Atg3基因靶向向导RNA(guide RNA,gRNA)、表达Cas9的重组质粒pSpCas-Atg3,将此质粒转染至人胚胎肾细胞293T中,之后采用流式分选结合有限稀释法筛选单细胞克隆。细胞基因测序及Western Blot试验表明成功获得了Atg3基因敲除的细胞系。在Agt3基因敲除细胞系和野生型细胞中分别共同转染表达EBOV囊膜蛋白(Glycoprotein,GP)和基质蛋白的重组质粒,包装病毒样颗粒(Virus-like particles,VLP);同时在两种细胞中组装整合有EBOV的重组HIV假病毒,获得的假病毒感染非洲绿猴肾细胞(Vero细胞),通过测定报告基因的活性判定病毒对细胞的侵入能力。结果显示Atg3基因缺失后,VLP所整合的GP蛋白显著增多,假病毒对细胞的侵染能力也明显增强(P0.001),表明Agt3能够负调控EBOV的组装和入侵。本研究为开发新抗病毒药物提供了新思路。     

肠道微生物与1型糖尿病的相关性研究

1型糖尿病(type 1 diabetes, T1D)是一种自身免疫性疾病,越来越多的证据支持肠道菌群是T1D发病的重要因素。在T1D发生前,观察到肠道通透性发生改变,使抗原透过肠黏膜进而攻击胰岛β细胞。患有T1D宿主体内的肠道微生物也与健康宿主的微生物有别,其调节性T细胞、Toll样受体(toll-like receptor, TLR)、丁酸、粘蛋白、胰高血糖素样肽-1(glucagon-likepeptide1,GLP-1)等可能与T1D有关。尽管通过细菌定植促进自身免疫的机制在糖尿病动物模型中虽已发现,但有些问题目前尚不清楚。现就肠道黏膜通透性与T1D的关系、宿主体内微生物组成的变化、肠道微生物与T1D的相关性作一阐述。     

过表达水稻OsAQP增强转基因拟南芥耐盐性

水稻OsAQP是实验室前期从cDNA文库中筛选的功能未知的水通道蛋白质编码基因。本文采用DNA重组技术构建其植物过表达载体,并对拟南芥进行了遗传转化,筛选获得转基因拟南芥。采用50、100、125和150 mmol/L梯度盐胁迫处理,结果显示,转基因拟南芥的发芽率、根长以及鲜重分别比对照至少高17%、40.8%和14.29%,且差异达到显著水平（P<0.05）。在正常条件下,转基因植株叶片中抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著高于WT;经300 mmol/L NaCl处理,转基因拟南芥叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、APX酶活性均升高,与处理前相比分别提高7.37倍、30.87倍和1.77倍,且与WT的酶活性差异达到显著水平（P<0.05）;丙二醛(MDA)含量也在处理后上升,但在转基因植株中的含量低于WT,分别是WT的0.74倍、0.68倍和0.62倍,差异同样达到显著水平（P<0.05）。本研究提示,OsAQP过表达不仅能够促进拟南芥种子萌发和根系生长,而且在盐胁迫下通过提高拟南芥内源抗氧化酶活性、降低膜脂过氧化程度,增强了转基因植株对一定程度盐胁迫的耐受性。     

眼镜蛇毒中一个新的抗补体蛋白的分离纯化和性质研究

免疫性疾病、急性肺损伤、缺血再灌注损伤等病征的发生与补体异常激活密切相关。抗补体药物研究是新药开发的热点之一。本研究旨在从中华眼镜蛇毒中发现并分离纯化获得新的抗补体活性蛋白质,并对其理化性质和生物学活性加以研究。在抗补体活性追踪的指导下,采用蛋白质层析技术对眼镜蛇毒进行分离纯化;利用MALDI-TOF-MS、SDS-PAGE和葡聚糖凝胶过滤法测定目标蛋白质的纯度及分子量;等电聚焦凝胶电泳法测定其等电点;采用Edman降解法测定目标蛋白质的N-端氨基酸序列;测定目标蛋白质对补体经典途径和旁路途径的抑制活性以及可能的机制;采用MTT法和SRB法检测目标蛋白质对肿瘤细胞的杀伤作用;测定目标蛋白质对多种来源红细胞的溶血活性;采用KB平板扩散法检测抗菌活性。结果表明,通过SP Sephadex C-25阳离子交换层析和RP-HPLC C18反相层析,从中华眼镜蛇毒中分离纯化获得一个均一的抗补体蛋白质,将其命名为CTX-CI。还原性SDS-PAGE测得CTX-CI的表观分子量为12.7 kD,凝胶过滤法测得分子量为9.7 kD,MALDI-TOF-MS测得精确分子质量为7.0 kD;变性条件下测得CTX-CI的等电点为9-81;N-端氨基酸序列为LKCH。相关活性测定结果表明,CTX-CI能有效抑制人血清补体经典途径,其IC50为0.046 g/L,但对补体旁路途径无明显抑制作用;机制研究表明,CTX-CI能抑制补体经典途径C3转化酶的形成。同时,CTX-CI对肿瘤细胞株A549、K562和MCF-7细胞表现出抑制作用,其IC50分别为0.32 g/L、0.58 g/L、0.63 g/L;对豚鼠红细胞有轻微的溶血作用;能抑制枯草芽孢杆菌和藤黄微球菌的生长。综上所述,本研究从中华眼镜蛇毒中分离纯化出一个新的抗补体蛋白质CTX-CI,其理化性质和生物学活性表明其属于细胞毒素,CTX-CI能明显抑制补体经典途径,其机制与抑制经典途径C3转化酶的形成有关。     

模型膜实验方法在β淀粉样蛋白与细胞膜间相互作用中的应用与改进

β淀粉样蛋白(amyloid β peptide,Aβ)与细胞膜间的相互作用很可能是阿尔茨海默症病(Alzheimer disease, AD)重要的风险因素。模型膜研究方法在该领域的应用和更新持续至今,但仍存在一些问题有待解决,例如,Aβ插膜后聚集状态与Aβ融合到脂质体膜聚集状态的差异,Aβ插膜后形成微通道的时间及与磷脂成分的关系等。本文试图解析这两个问题,同时,系统地总结出常用的和更新的模型膜研究方法,这些方法包括单层膜插膜及电镜样品的制备,脂质体制备方法的改进,脂质体膜上Aβ42经过高盐及酸清洗后的Western 印迹检测,ANTS-DPX研究脂质体泄漏等。研究结果显示：(1)胞外及膜内Aβ42单体与脂质体膜作用后的聚集状态存在差异,Aβ42单体插膜后更容易聚集成纤维,而膜内融合的Aβ42呈现寡聚体形式;(2) Sepharose CL-4B柱过滤比微型挤出器制备的脂质体更加均一分散;(3)Aβ42在膜上形成微通道很可能是一个缓慢的过程,且与脂质体的磷脂种类相关。这些方法为Aβ42与细胞膜的相互作用提供了实用的研究手段,同时也为其他膜蛋白质与细胞膜的相互作用提供了可以借鉴的办法。研究结果使β淀粉样蛋白代谢过程更加清晰。     

Kremen2生物学功能研究进展

Kremen2 (kringle-containing transmembrane protein 2)是经典Wnt信号通路中的重要调控因子。起初Kremen2蛋白仅被认为是Wnt信号通路的抑制因子,但后期研究发现Kremen2蛋白在某些特定的生物环境中却发挥促进Wnt信号通路活化的作用。在对Wnt信号通路的调控过程中, Kremen2蛋白需要与多种蛋白质调控因子相互作用,以参与胚胎发育、骨形成、肿瘤发生等多种生理病理过程。通过对Kremen2相关研究文献的整理,本文综述了Kremen2蛋白的发现与分子结构,以及其主要的相互作用因子和蛋白质功能,并提出了相关研究展望。     

上调CTRP4基因表达通过抑制炎症因子调控食欲调节相关蛋白的表达

上调中枢补体C1q/肿瘤坏死因子相关蛋白4(complement-C1q/tumor necrosis factor-related protein 4,CTRP4)可以改变下丘脑食欲调节相关蛋白的表达,抑制小鼠摄食且降低其体重。然而,CTRP4如何调控食欲调节相关蛋白的表达尚不清楚。本研究通过上调小鼠神经母细胞瘤细胞(N2a)中的CTRP4,探讨CTRP4调控食欲调节相关蛋白的潜在作用机制。通过对N2a细胞未做干预、转染绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)重组腺病毒和CTRP4过表达重组腺病毒,将其分为空白对照组(Control组)、阴性对照组(Ad-GFP组)及CTRP4过表达组(AdCTRP4组)。干预72 h时,用实时荧光定量PCR(RT-PCR)检测细胞CTRP4 mRNA表达,采用Western印迹检测细胞CTRP4、Pomc、Npy、p-STAT3/t-STAT3、TNF-α、IL-6、SOCS3在蛋白质水平的表达。结果显示,与对照组相比,Ad-CTRP4组的CTRP4 mRNA水平(26 258. 44±10 403. 47vs. 1. 81±0. 79 vs. 1. 00±0. 00,P<0. 01)及蛋白质水平显著增加(10. 44±7. 99 vs.0. 64±0. 62 vs.1. 00±0. 75,P<0. 01)。Ad-CTRP4组的p-STAT3/t-STAT3(3. 38±1. 70 vs. 0. 86±0. 57 vs. 1. 00±0. 63,P<0. 01)和Pomc(1. 81±0. 19 vs. 1. 15±0. 18 vs. 1. 00±0. 22,P <0. 01)表达均显著增高;SOCS3(0. 69±0. 15 vs. 1. 00±0. 12 vs. 1. 00±0. 07,P<0. 01),IL-6(0. 40±0. 19 vs. 1. 03±0. 17 vs.1. 00±0. 16,P<0. 01),TNF-α(0. 39±0. 27 vs. 1. 05±0. 46 vs. 1. 00±0. 29,P<0. 05)及Npy (0. 55±0. 14 vs. 1. 21±0. 38 vs. 1. 00±0. 24,P <0. 05)表达均显著下降。上述结果提示,在N2a细胞中,上调CTRP4可能通过抑制炎症因子TNF-α和IL-6,降低负性调节因子SOCS3的表达,增加STAT3磷酸化表达水平,从而调控食欲调节相关蛋白的表达。     

CDK12主要生理功能与其在肿瘤发生中作用的研究进展

周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependent kinase, CDK)是细胞周期和基因转录的关键调节因子,其调控异常是促进肿瘤发生的重要因素。CDK12是一种与转录相关的周期蛋白依赖性激酶,可使RNA聚合酶Ⅱ碳端氨基酸(carboxy terminal domain of RNA polymeraseⅡ, RNA pol II CTD)中的丝氨酸磷酸化,并参与多种细胞生理过程,如DNA损伤反应、细胞增殖和分化以及m RNA剪接和转录前m RNA加工等。此外, CDK12编码基因的突变将导致多种细胞过程调控异常,基因不稳定性增加,这都可能促进肿瘤的发生发展。本文将重点讨论细胞中CDK12调节转录调控、RNA剪接、细胞成熟和分化、DNA损伤修复(DNA damage repair, DDR)的机制以及其基因突变对于正常细胞的影响,旨在阐明CDK12的主要生理功能及其在肿瘤发生发展中的作用,为临床各类肿瘤的靶向药物研究提供帮助。     

脑血管内皮细胞Prmt5在脑血管发育过程中的表达及其下游靶分子

目的:研究内皮细胞中蛋白精氨酸甲基转移酶5(PRMT5)在脑血管发育及血脑屏障建成的关键时期的表达变化及其潜在下游靶分子。方法:原位观察PRMT5在小鼠不同发育时期脑血管内皮上的分布;流式分选获得原代脑血管内皮,利用real-time PCR分析Prmt5的表达;体外培养小鼠内皮细胞敲降Prmt5后,利用Western印迹、real-time PCR、ChIP等方法检测其对经典下游分子的影响。结果:PRMT5在胚胎期各时间点的脑血管内皮细胞质均有表达,小鼠出生后主要表达在脑血管内皮细胞核,在胚胎期18.5 d时表达量显著升高;小鼠脑血管内皮细胞体外细胞系中基因敲降Prmt5后,其经典对称甲基化组蛋白产物H4R3me2s及H3R2me2s均明显下降,Bmp4表达显著上调;免疫共沉淀实验提示Bmp4启动子区域组蛋白具有H3R2me2s修饰,Prmt5基因敲降后,该组蛋白修饰显著减少。结论:脑血管发育过程中PRMT5在脑血管内皮细胞中表达的位置和水平均发生变化,脑血管内皮细胞中PRMT5可以调节H4R3和H3R2对称二甲基化水平,Bmp4启动子区域组蛋白具有H3R2me2s修饰,且PRMT5可以抑制Bmp4表达。