线粒体呼吸链复合物I结构和功能的研究进展

线粒体呼吸链复合物I位于线粒体的内膜,是呼吸链中最重要的蛋白复合体之一,可以将电子从NADH传递至CoQ,同时偶联四个质子从线粒体基质泵出至膜间隙,形成跨膜质子梯度,驱动ATP的合成。在目前的研究中,关于复合物I的晶体结构已经比较清楚,包括14个中心亚基,分别构成外周结构域和膜结构域,其中外周结构域负责电子的传递,膜结构域负责质子的泵出。由于在电子传递过程中存在多个中间态阶段,因此复合物I是机体中活性氧产生的主要位点。复合物I也可以通过A/D状态之间的转换,降低活性氧的产生。学者认为复合物I中电子传递产生的静电作用可以改变其结构,从而驱动质子的泵出,但是其具体机制仍不明确。复合物I功能的缺陷是多种神经退行性疾病的诱因,包括阿兹海默症、帕金森等,主要是由于其中不同亚基的点突变导致。本文综述了复合物I结构和功能的研究进展,并对今后的研究做出展望。     

CRISPR/Cas9在肿瘤治疗中的研究进展

CRISPR/Cas9技术自从出现以来便迅速应用于肿瘤研究。在肿瘤发生的机理研究中,CRISPR/Cas9可用于研究单核苷酸突变、染色体异位等因素在肿瘤发生中的作用机制,同时也可以用于肿瘤细胞中功能缺陷基因的筛选。在肿瘤治疗方法的研究中,CRISPR/Cas9主要用于诱发机制比较清晰且诱因为病毒的肿瘤类型,例如鼻咽癌、宫颈癌等,通过对相应病毒的基因进行编辑从而抑制其致癌作用。利用CRISPR/Cas9技术还可以加速新肿瘤治疗靶点基因的发现。尽管发展和应用十分迅速,但是CRISPR/Cas9在肿瘤研究和治疗中的作用仍然受多种因素的限制,包括Cas9和sgRNA的输送效率、脱靶效应以及安全性和成本等。对CRISPR/Cas9在肿瘤研究中的应用进展进行了综述,以期为肿瘤发生、转移机制和肿瘤治疗等方面的研究提供参考。     

氢气生物学作用的生物酶基础

氢气具有广泛的生物学功能,近年来逐渐引起广泛关注。但是氢气发挥生物学作用的机理一直都有争论,制约了氢生物学的进一步发展。现在被广泛接受的是氢气选择性与毒性自由基反应的理论,但是生理条件下氢气与自由基直接反应的证据并不充分,多数属于间接证据,无法区分氢气是与自由基直接反应还是影响了自由基的产生。氢气具有抗氧化作用,本团队研究表明,氢气不是在自由基产生之后去清除,而是减少自由基的产生,类似于在自由基产生之初就关上“开关”;氢气可以提高包括线粒体复合物Ⅰ、乙酰胆碱酯酶、HRP在内的生物酶的活性,可以影响线粒体膜电位和调节神经细胞膜电位,细胞膜的氧化还原酶类及离子通道等都受到氢气的调节,这表明氢气的作用可能是多靶点的主要基于酶学反应的过程,高等生物具有产生和利用氢气的氢化酶活性。主要探讨了氢气和自由基的关系以及氢气作用的生物酶学基础,以期为揭示氢气发挥生物学作用的机理提供参考。