The isoform-specific region of the Na,K-ATPase catalytic subunit: role in enzyme kinetics and regulation by protein kinase C

Comparisons of the primary structures of the Na,K-ATPase alpha-isoforms reveal the existence of regions of structural divergence, suggesting that they are involved in unique functions. One of these regions is the isoform-specific region (ISR), located near the ATP binding site in the major cytoplasmic loop. To evaluate its importance, we constructed mutants of the rodent wild-type alpha1 and alpha3 isoforms in which the ISR was replaced with irrelevant sequences, i.e., the analogous region from the rat gastric H,K-ATPase catalytic subunit or a region from the human c-myc oncogene. Opossum kidney (OK) cells were transfected with wild-type rat alpha1, alpha3, or their corresponding chimeras and selected in ouabain. Introduction of either mutant produced ouabain-resistant colonies, consistent with functional expression of the chimeric protein and indicating that the ISR is not essential for overall Na,K-ATPase function. The introduced chimeras were then characterized enzymatically by measuring the relative rate of K(+) and Li(+) deocclusions. Results showed that exchanges of both alpha1 and alpha3 ISRs significantly modified the sensitivity for the enzyme to either K(+) or Li(+). Subsequent treatment of the cells with phorbol esters revealed an altered Na,K-ATPase transport in response to protein kinase C activation for the alpha1 chimeras. No changes were observed for the alpha3 isoform, suggesting that it is not sensitive to PKC regulation. These results demonstrated that the ISR plays an important role in ion deocclusion and in the response to PKC (only for the alpha1 isoform).     

基于Illumina HiSeq测序技术研究吡虫啉对意大利蜜蜂雄蜂的影响

[目的]雄蜂对蜂群繁衍有着非常重要的作用.本研究旨在探究吡虫啉对意大利蜜蜂Apis mellifera Ligustica雄蜂生长发育和基因表达产生的影响.[方法]以意大利蜜蜂雄蜂为研究对象,分别以0.00001、0.0001和0.001 μg/μL浓度的吡虫啉对雄蜂幼虫进行连续饲喂处理.每天观察并记录幼虫的发育形态及死亡率,在雄蜂幼虫后期(移虫后6d)测量幼虫体重.利用Illumina HiSeq测序技术对经吡虫啉处理的雄蜂进行转录组测序,进而对差异表达基因进行深入分析.[结果]取食吡虫啉后的雄蜂幼虫,体重低于正常雄蜂,当浓度高于0.0001μg/μL时差异显著;雄蜂幼虫取食吡虫啉后出现死亡现象,且死亡率随吡虫啉浓度的升高而增大;差异表达基因分析结果上调与下调基因数量分别为390个和130个.GO富集分析结果上调基因共分布于55个GO条目,富集基因数量最多的是细胞进程、细胞、细胞组件、细胞膜、细胞膜组件、结合,下调基因共分布于48个GO条目,富集基因数量最多的是细胞进程、细胞、细胞组件.富集在有关生殖功能的差异表达基因中,上调基因数量为21个,下调基因数量为5个.KEGG代谢通路富集分析结果上调基因富集在159个通路上,其中富集基因数最多的是蛋白质消化吸收和神经活性配体-受体相互作用通路.下调基因富集在71个通路上,其中富集基因数最多的是溶酶体、胰液分泌、神经活性配体-受体相互作用通路.[结论]吡虫啉能抑制意大利蜜蜂雄蜂的生长发育,甚至造成幼虫死亡,同时,可以影响雄蜂的神经系统、代谢系统和生殖系统等.本研究结果为蜜蜂资源保护提供理论依据.     

Polyunsaturated fatty acids and brain white matter anisotropy in recent-onset schizophrenia: A preliminary study

Brain white matter myelin abnormalities and cell membrane fatty acid abnormalities have been implicated in schizophrenia and other psychiatric disorders. We investigated in young adults with a psychotic disorder (n=12) whether (poly)unsaturated fatty acid concentrations in erythrocyte membranes are related to an MRI measure of brain white matter, which depends on the degree of myelination. A significant correlation was found between total (poly)unsaturated fatty acid concentration and fractional anisotropy of a fronto-temporal white matter tract (r=0.503, P=0.048). Unsaturated fatty acids may be necessary for the myelinating activity of oligodendrocytes or for myelin maintenance. These results warrant further investigation.     

饰纹姬蛙7个Dmrt基因DM结构域的克隆及序列分析

采用简并PCR技术扩增了饰纹姬蛙(Microhyla ornata)Dmrt基因的DM结构域,经分子克隆、SSCP和DNA序列分析,获得了该基因家族的7个成员并分别命名为MoDmrtla、MoDmrtlb、MoDmrt3al、MoDmrt3a2、MoDmrt3a3、MoDmrt3b和MoDmrt5.与不同进化地位其他动物相关的Dmrt基因进行比对和聚类分析,结果显示该基因在系统进化上具有高度的保守性.     

入侵植物加拿大一枝黄花对土壤水分变化的生态学响应

以盆栽的入侵植物加拿大一枝黄花为材料,在100%(CK)、80%(W_80)、60%(W_60)和40%(W_40)土壤田间持水量条件下,研究了该植物的生长、生物量分配和光合生理特征,以探讨其入侵机制.结果表明:(1)加拿大一枝黄花的生长速率、株高、叶面积(叶长、叶宽)等均随土壤含水量的降低而下降;总生物量及根、茎、叶各器官生物量积累均随土壤含水量的减少而呈不同程度降低,根生物量比、叶生物量比和根冠比则表现出逐渐增大趋势,并在W_40处理下达到最大;克隆生长在W_40处理下受到严重抑制,表现为无克隆分株和二级根茎,分枝强度低、根茎直径小等特征.(2)随着土壤含水量减少,植株叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量逐渐下降,叶绿素a/b比值却升高,同期的净光合速率、最大净光合速率、光饱和点下降,而光补偿点却上升,其光适应范围逐渐变小.研究发现,加拿大一枝黄花具有较强的抗旱性和耐旱性,但重度干旱仍严重影响其正常生长,其适宜的水分生态位是中偏湿的土壤环境;其通过一系列形态和生理上的可塑性变化来适应和占据各种异质性生境,表型可塑性可能是其成功入侵的重要机制.     

双歧杆菌粘附对肠上皮癌细胞酶的影响

目的 研究双歧杆菌粘附对肠道细胞生理功能和能理代谢的影响。方法 以婴儿型双直菌ＤＮＭ９２２７菌株粘附大肠癌ＣＣＬ－１８７细胞为实验模型。结果 婴儿以歧杆菌ＤＭ９２２７菌株在适宜的条件下与培养的大肠癌ＣＣＬ－１８７细胞共同培养１ｈ后,ＣＣＬ０１８６细胞的碱性磷酸酶以及琥珀脱氢酶的以反应均有所增强。结论 双歧杆菌对被粘附的大肠癌细胞的生理功能和能量代谢具有正向影响。     

改变细胞膜的脂肪酸组成可促进乳腺癌细胞凋亡

目的: 研究n-6脂肪酸脱氢酶 fat-1基因在人乳腺癌细胞内的表达,改变细胞膜脂肪酸组成,对乳腺癌细胞的凋亡作用。方法: 构建含有fat-1 基因的重组腺病毒载体 (Ad.GFP.fat-1),通过包装细胞系（293）产生的腺病毒,感染人乳腺癌细胞MCF-7。提取细胞的总RNA,以fat-1的反义mRNA 作探针,用Northern Blot检测fat-1 基因在MCF-7细胞内的表达。MTT法分析fat-1 基因对MCF-7细胞增殖的影响,凋亡染色试剂盒检测细胞的凋亡。气相色谱仪分析对MCF-7细胞的n-6 PUFAs/n-3 PUFAs含量影响。结果: 通过基因重组技术,得到预期的重组病毒;fat-1 基因在人乳腺癌细胞MCF-7 中能有效异源表达,2天后,可检测到fat-1 mRNA的条带。与对照细胞相比,fat-1基因有效地抑制了MCF-7细胞的增殖（23%,p<0.05）,促进了凋亡（增加35%）;同时降低了人乳腺癌细胞MCF-7细胞膜n-6 PUFAs/n-3 PUFAs的比率。结论: 腺病毒介导的fat-1 基因能在人乳腺癌细胞MCF-7内有效异源表达,且抑制了MCF-7细胞的增殖。机理为降低了细胞膜的n-6 PUFAs/n-3 PUFAs的比率。     

离心力对制备沉积物间隙水中化合物浓度的影响

研究了离心力对间隙水化合物浓度的影响.将腐殖质掺入东湖沉积物样品,按泥:水=1:4(体积)比室温下静置30d,随后掺入铜,泥:水=1:4(体积)比静置10d,得到总有机碳含量在1.47%-.72%、铜含量在120-2700mg/kg(干重)的试验沉积物样品,用离心法制备沉积物中的间隙水.离心参数为3000r/min、200r/min、9000r/min、1000r/min和12000r/min,4 ℃下离心20min.间隙水中化合物浓度分析表明,随离心力升高,间隙水中铜、铁、总有机碳(TOC)含量逐渐降低,钙的含量略有增加,而锰的含量不受离心力变化的影响.根据上述分析结果,确定在腐殖质对沉积物中铜的毒性影响研究中,制备沉积物间隙水的适宜离心条件为:12000r/min、4℃下离心20min.     

大肠杆菌代谢工程改造合成L-高丝氨酸及其衍生物研究进展

l-高丝氨酸及其衍生物(O-琥珀酰-l-高丝氨酸和O-乙酰-l-高丝氨酸)是生物合成l-甲硫氨酸的前体,同时也是合成多种C4化合物(异丁醇、g-丁内酯、1,4-丁二醇、2,4-二羟基丁酸等)和l-草铵膦等的平台化合物。因此,发酵法生产l-高丝氨酸及其衍生物成为近年内研究的热点。然而,利用生物法合成l-高丝氨酸及其衍生物仍存在一些不足之处,如发酵产量不高或糖酸转化率过低等。此外,对l-高丝氨酸及其衍生物合成的总体代谢和调控机制鲜有报道。本文综述了大肠杆菌代谢工程改造合成l-高丝氨酸及其衍生物O-琥珀酰-l-高丝氨酸和O-乙酰-l-高丝氨酸的研究进展,从底物摄取、关键节点碳流分配改造、辅酶NADPH的循环供应以及目标产物的外运输出等方面,系统分析了大肠杆菌全发酵法生产l-高丝氨酸及其衍生物的代谢途径及改造策略,为其后续代谢改造及生物法生产提供一定的研究思路。