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文献检索:
  • 阐明TET家族蛋白质底物偏好性机制
  • 基因组中胞嘧啶的甲基化修饰是重要的表观遗传标记,其动态变化参与了多种重要生物学过程。TET(ten-eleventranslocation)家族蛋白质介导了5-甲基胞嘧啶(5-methylcytosine,5mC)的连续氧化,相继生成5-羟甲基胞嘧啶(5-hydroxymethylcytosine,5hmC)、5-醛基胞嘧啶(5-formylcytosine,5fC)和5-羧基胞嘧啶(5-carboxylcytosine,5caC)三种产物。生化实验结果表目月’虽然TET2可以连续催化5mC、5hmC和5fC的氧化,但其对不同底物的催化效率具有明显差异,针对5mC的催化效率最高,而针对5fC的最低。这一特性可能对维持基因组甲基化状态稳定具有重要意义。然而,生化与结构生物学实验均显示,TET2对不同底物结合与识别能力无明显差异。分子模拟与QM/MM计算结果表明,整个反应循环中的第三步(氢抽提)为限速步骤,且能垒趋势与实验观测反应效率一致,并预测氢抽提反应的能垒差异主要来源于不同底物在反应中间体时取向不同。进一步的同位素动力学效应实验确证了氢抽提步骤为整个反应的限速步骤,并且停留光谱实验证实,TET2对不同底物催化效率的差异来源于氢抽提步骤反应速率的不同。我们的研究首次阐明了TET2底物偏好性源于底物碱基5-位取代基自身的性质,并且证实5hmc修饰由于不易于被TET2继续氧化而可在基因组中保持稳定。这对深入理解基因组去甲基化修饰的分子机制及对TET2及其家族蛋白小分子调控剂的研发具有重要意义。
  • 程序性细胞坏死的分子机制及其在炎症中的作用
  • 越来越多的研究表明,细胞坏死是一种受到精密调控的“新型”程序性细胞死亡方式。当细胞凋亡不能正常发生而细胞必须死亡时,坏死作为凋亡的“替补”方式被激活。程序性细胞坏死主要由肿瘤坏死因子受体(tumor necrosis factor receptor, TNFR)家族以及Toll样受体(Toll-likereceptor,TLR)家族启动,并通过和受体蛋白互作的两个蛋白激酶RIP1(receptor interacting protein kinase 1)和RIP3(receptor interacting protein kinase 3)传递死亡信号,募集并磷酸化MLKL(mixed lineage kinase domain-like protein),而MLKL作为细胞死亡的执行者最终会导致坏死的发生。坏死的细胞会向周围释放其内容物,这些内容物作为DAMPs(damage-associated molecular pattern molecules)可刺激周围细胞发生炎症反应,激活机体免疫应答。该文以TNF-α诱导的细胞坏死途径为出发点,着重阐述程序性细胞坏死的分子机制及其在炎症中的作用,并回顾和展望了其在临床诊疗中的可能性。
  • ADAM17调控Hippo信号转导通路对人脑胶质瘤细胞增殖和迁移的影响
  • 为探讨去整合素一金属蛋白酶17(disintegrin and metalloproteinase17,ADAM17)对人胶质瘤细胞增殖和迁移的影响及其调控机制,该研究用ADAM17 shRNA质粒转染ADAM17高表达的胶质瘤细胞U87MG、U251MG,用过表达ADAM17载体转染ADAM17低表达细胞SW1783,q-PCR和Westem blot检测ADAM17表达水平的变化,同时检测ADAM17和Hippo信号通路中相关蛋白质表达水平,CCK-8法分析细胞增殖能力并绘制生长曲线,划痕实验检测细胞迁移率。结果表明,下调ADAM17后,U87MG、U251MG细胞增殖和迁移能力减弱,而Hippo信号通路中MST2、P-MOB1、p-YAP蛋白表达水平升高;上调ADAM17后,SW1783细胞增殖和迁移能力增强,而MST2、P-MOB1、p-YAP蛋白表达水平降低。结果说明,ADAM17在脑胶质瘤细胞的增殖和迁移中发挥了重要作用,这可能是通过抑制Hippo信号通路来实现的,MST2被抑制,P-MOB1水平降低,从而YAP的磷酸化水平也降低,促进了胶质瘤细胞的增殖和迁移。
  • 脐带间充质干细胞通过IL-6/STAT3信号通路促进骨肉瘤细胞增殖和迁移
  • 为了探讨IL-6(interleukin-6,IL-6)/STAT3(signal transducer and activator of transcription3,STAT3)信号通路对骨肉瘤细胞增殖和迁移的作用,该研究采用ELIsA检测人脐带间充质干细胞(huma numbilical cord-derived mesenchymal stem cells,hUC-MSCs)和Saos-2细胞白介素-6的表达量。Westernb lot检测Saos-2细胞STAT3、p-STAT3蛋白质的表达水平。RT-PCR检测PCNA、CyclinD1、Survivin、STAT3基因的转录水平。细胞计数法和CCK-8法检测Saos-2细胞的增殖能力。划痕实验和Transwell实验检测saos-2细胞的迁移能力。结果显示,hUC-MSCsIL-6表达量明显高于Saos-2细胞;hUC-MSCs的条件培养基(conditioned medium,CM)和IL-6均能激活STAT3,IL-6中和抗体则明显削弱了hUC-MSCs-CM的激活作用;用IL-6中和抗体或AG490抑制STAT3的活性后,Saos-2细胞的增殖相关基因PCNA、CyclinD1、Survivin的mRNA表达水平明显下调,其增殖和迁移能力明显下降。以上表明,脐带间充质干细胞能分泌IL-6激活,STAT3信号通路促进骨肉瘤细胞的体外增殖和迁移。
  • 炎症状态下高脂通过NPC1介导内质网应激致足细胞损伤机制研究
  • 该研究观察了炎症状态下高脂介导的内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)在足细胞损伤中的作用,并探讨了胞内胆固醇转运蛋白C型1类尼曼-匹克蛋(Niemann-pick C1 protein,NPC1)介导脂质蘩乱致ERS的分子机制。将足细胞分为对照组、高脂组(low-density lipoprotein,LDL)、高脂+炎症因子组(LDL+IL-1β)、衣霉素干预组(TM)、4-苯基丁酸(4-PBA)干预组、辛伐他汀干预CR(Statin)。流式细胞术检测足细胞凋亡,油红O染色检测足细胞胞内脂质沉积,荧光定量PCR检测NPCI、葡萄糖调节蛋白78(glucose-regulated protein 78,GRP7S)、蛋白激酶R样内质网激酶(protein kinase R-like endoplasmic reticulum kinase,PERK)和活化转录因子6(activating transcription factor 6,ATF6)mRNA水平;荧光免疫技术分析GRP78的表达。结果表明,在高脂基础上,随炎症因子浓度增大和处理时间延长,足细胞的凋亡率明显上升。胞内脂质沉积以及GRP78、PERK、ATF6、MPC1,mRNA的表达在高脂加炎症因子组明显上升。与高脂加炎症因子组比较,小剂量衣霉素预处理和4-PBA能降低细胞凋亡比例,降低GRP78、PERK和ATF6mRNA的表达,且4-PBA明显减弱GRP78荧光表达。辛伐他汀和4-PBA可以降低胞内脂质沉积和NPC1mRNA的表达。以上结果说明,炎症状态下脂质可能通过NPC1过度转运到内质网并诱发ERS引起足细胞损伤,缓解内质网应激和降低胞肉脂质沉积能减轻足细胞损伤。
  • 氯喹抑制自噬增强宫颈癌细胞SiHa对CPT处理的敏感性
  • 自噬诱导是肿瘤细胞对化疗药物抵抗性的原因之一,该研究探讨溶酶体抑制剂氯喹对喜树碱(camptothecin,CPT)诱导的宫颈癌细胞SiHa死亡的增敏效果。CPT和/或氯喹处理宫颈癌SiHa细胞,MTT法检测细胞增殖,DAPI和TUNEL染色观察细胞凋亡,Westernblot和免疫荧光检测自噬及凋亡相关蛋白。结果发现,CPT处理后,SiHa细胞MAP1LC3B荧光点和LC3II(microtubule-associated protein light chain 3II)蛋白水平增加,p62荧光点和蛋白质水平则减少;而采用氯喹特异抑制自噬后,可明显提高CPT诱导的细胞凋亡、caspase-9的激活和PARP(poly ADP-ribose polymerase)的切割,而全长caspase-2水平显著下降。以上结果提示,氯喹可通过抑制细胞自噬而增强宫颈癌细胞株SiH耐CPT诱导细胞凋亡的敏感性。
  • 复方甘草片水提物对细菌脂多糖诱导树突细胞成熟的影响
  • 树突细胞(dendritic cell,DC)是专职的抗原递呈细胞,其成熟状态决定了免疫反应的强度及类型。复方甘草片具有镇咳祛痰的作用,但其对DC成熟的影响尚无报道。该研究探讨了复方甘草片水提物(compound liguoric tabletswater extract,CLTE)对小鼠骨髓来源DC成熟、细胞因子表达的影响以及细菌脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)刺激DC成熟的影响。采用流式细胞术、ELISA分别对DC表面标志物的表达、细胞因子分泌进行了检测。结果发现,0.4mg/mLCLTE减少了门控细胞的比例,但增加了DC的比例。CLTE在低于0.4mg/mL浓度范围内剂量依赖性地抑制了DC的成熟,并抑制了LPS诱导的DC的成熟。CLTE没有显著改变DC分泌的细胞因子水平,但显著抑制了LPS诱导的IL-12p40和IL-6的表达。这些结果表明,CLTE抑制了DC的成熟,并且抑制了LPS诱导的DC的成熟及炎症细胞因子的表达,说明复方甘草片可能通过调节DC的成熟状态减轻了气道的反应,从而达到镇咳祛痰的作用。
  • 一氧化氮作为过氧化氢下游信号分子参与调节白菜幼苗对镉胁迫的耐受性
  • 信号分子过氧化氢(H2O2)和一氧化氮(NO)在缓解重金属镉(Cd)对植物的胁迫过程中分别发挥着重要的作用。该实验通过生理生化技术研究了白菜幼苗Cd胁迫时H2O2和NO之间的关系。结果表明,H2O2预处理可以增强白菜幼苗对Cd的耐受,包括减少丙二醛(malondialdehyde,MDA)的浓度、降低电解质的渗漏、增强一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)的活力,进而提高体内NO的水平;用外源NO的供体硝普钠预处理白菜幼苗,同样减少MDA的浓度以及电解质的渗漏。此外,白菜幼苗对Cd的耐受性在被H2O2增强的基础上,还能进一步被N0增强,且这种增强作用也会受到NO的清除剂和合成抑制剂的抑制。在Cd的胁迫下,H2O2预处理可以减少白菜幼苗地上部分对Cd的富集,但根中Cd的含量不受H2O2的影响,而且NO会加剧由H2O2引起的白菜幼苗地上部分Cd的富集的减少。以上结果表明,Cd胁迫时H202可通过增强NOS的活性,促进生成NO,进而提高白菜幼苗对Cd的耐受性。
  • 鸡卵清提取液不同组分对293T细胞多能因子表达的影响
  • 该研究发现,鸡卵细胞提取液有促进239T细胞多能因子表达增加的作用,将在细胞生物学有广泛的应用价值。将鸡卵清提取液分离为大于10kDa和小于10kDa的组分,用各提取液50%的终浓度培养293T细胞5d,用流式细胞术检测多能因子的表达。结果表明,鸡卵清提取液及不同组分都有促进293T细胞多能因子表达增加的作用,而大于10kDa的组分作用最明显,差别有统计学意义(P〈0.01)。结果提示,鸡卵清提取液有促进239T细胞多能因子表达增加的作用,鸡卵清提取液中可能存在促进体细胞重编程作用的物质。
  • 全内角反射技术与转盘式共聚焦技术在细胞膜表面的成像比较
  • 转盘式共聚焦成像是一种高速、高分辨率成像技术,可以在高时间分辨率和空间分辨率的水平观察固定细胞内目标蛋白的分布及活细胞内目标蛋白的动态变化。全内角反射成像是一种观察距离玻片表面某个限定区域内蛋白质的分布和变化的成像技术,常用于观察固定细胞以及活细胞表面的亚细胞结构。该文以中性粒细胞和神经胶质瘤细胞作为观察对象,通过观测固定细胞膜表面蛋白质的分布以及追踪膜标记活细胞的动态变化对两种成像方法进行了比较。结果发现,就目前技术水平而言,二者均可以采集到清晰的细胞边缘,但全内角反射可以拍摄到更清晰的细胞膜表面结构,它在动态拍摄过程中光漂白相对较低,在快速捕捉过程中能够更加全面的捕捉到一个完整的运动过程。
  • 可编辑核酸酶介导的哺乳动物基因敲入技术最新进展
  • 实验哺乳动物模型是研究基础生物学及人类疾病的重要工具,对实现转基因操作,尤其是基因敲入(knock.in,KI),具有重大意义。锌指核酸酶(zinc-finger nucleases,ZFN)、类转录激活因子效应物核酸酶(transcription activator-like effector nucleases,TALEN)和RNA介导的、基于成簇的规律间隔的短回文重复序列和Cas9蛋白的DNA核酸内切酶[clustered regulatory interspaced short palindromic repeat(CRISPR)/Cas9-based RNA-guided DNA endonucleases,CRISPR/Cas9]等的出现,为科研工作者提供了革命性的转基因操作工具。这些可编辑核酸酶通过在靶标序列位置产生双链断裂缺口(double strand breaks,DSBs),并在同源修复模板存在的情况下发生同源重组,进而实现精确的基因敲入。该丈主要综述了这些技术的原理及其在哺乳动物KIte取得的最新进展、提高KI效率以及降低脱靶效应的举措等,将有助于KI技术在未来转基因实践中的广泛应用。
  • 食源性黄酮类化合物改善脂质代谢作用及其机制研究进展
  • 黄酮类化合物是广泛存在于自然界中的一类多酚类化合物,已被研究证实具有十分广泛的生物活性。近年来,大量研究表明,黄酮类化合物对脂质代谢紊乱具有改善作用,对高脂血症及相关疾病亦有一定的预防和治疗作用。目前认为,黄酮类化合物改善脂质代谢的作用机制主要是通过调节机体对肠道中脂质的吸收和肝脏内脂质代谢过程,其中,固醇调节元件结合蛋白(sterol regulatory element binding proteins,SREBPs)、过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferators activated receptors,PPARs)以及肝脏X受体(1iver X receptors,LXRs)这三类核转录因子在这一调控过程中发挥着至关重要的作用。该文综述了食源性黄酮类化合物改善脂质代谢作用及其作用机制,并对其中存在的相关问题进行了初步分析和展望。
  • 内质网应激在胰岛素抵抗中的作用
  • 2型糖尿病正成为日益突出的世界性健康问题。胰岛素抵抗在2型糖尿病的发病中起到了重要的促进作用。近年来,很多研究发现,内质网应激与胰岛素抵抗具有密切的联系。内质网应激不仅是胰岛素信号通路的直接负调节因素,还可通过多种方式作用于不同靶组织促进胰岛素抵抗。该文就内质网应激与胰岛素抵抗在2型糖尿病发病中的作用机制及可能的靶向治疗策略作一综述。
  • 食欲肽与肥胖抵抗
  • 肥胖症是威胁现代人健康的重要疾病,它增加了糖尿病、高血压、高脂血症等疾病的发病率。肥胖的根本原因是机体能量摄入和消耗的失衡。食欲肽(orexin)是由下丘脑特异性分泌的一种能调节睡眠、摄食及能量平衡的神经肽。新近的研究表明,增加食欲肽水平和/或食欲肽的敏感性可通过提高机体自发活动(spontaneous physical activity,SPA)诱导的非运动生热作用(non-exercise activity thermogenesis,NEAT)而实现肥胖抵抗,进而开辟了一条治疗肥胖的新途径。该文综述了受食欲肽调控的SPA和NEAT与肥胖抵抗的关系,分析了食欲肽受体信号通路与肥胖的相关性,并阐释了食欲肽作为预防和治疗肥胖的分子靶标的作用机理。
  • 自噬与动脉粥样硬化关系的研究进展
  • 自噬是将细胞内的受损、变性、衰老的蛋白质或细胞器运输到溶酶体进行降解,以实现自身的代谢需要及细胞器更新的生物学过程。在动脉粥样硬化过程中,自噬参与了细胞存活和死亡的调控。病变早期,通过自噬可抑制血管内皮细胞(vascular endothelial cell,VEC)的凋亡,延缓粥样斑块的发展:而在动脉粥样硬化后期,由于自噬的过度激活导致血管细胞自噬性死亡,胶原蛋白合成减少,纤维帽薄弱而引发斑块破裂。该文综述了自噬对动脉粥样硬化影响的最新研究成果,以期为深入了解动脉粥样硬化的机制提供参考。
  • ITm活性转座子及其结构特征分析
  • ITm超家族是真核生物基因组中分布最广泛的DNA转座子家族之一,它们以DNA为媒介,通过“剪切-粘贴”机制在基因组中不断跳跃,引起基因组的重组与突变。随着对,砌转座子的深入研究,许多,砌转座子逐渐成为基因克隆、基因表达及其功能研究的重要工具。该文对活性ITm转座子作了较为全面的研究,并对其结构、拷贝数、分布以及转座特性进行了系统归纳,分析了活性,丁锄转座子螺旋-转角-螺旋(helix-turn-helix,HTH)结构,天冬氨酸一天冬氨酸一天冬氨酸/谷氨酸(Asp-Asp-Asp/Glu,DDD/E)催化结构域、Linker、核定位信号(nuclearl ocalizationsequence,NLS)及末端反向重复序列(terminal inverted repeats,TIRs)的序列特征。结果表明,自主转座活性的ITm转座子必须具备完整的转座酶及TIRs,上述结构及序列的突变均会不同程度的对转座子活性产生影响。这为活性,砌转座子的鉴定及功能分析奠定了重要基础,同时,也为人工调控ITm转座子转座活性提供了理论依据。
  • [领域前沿·中国]
    阐明TET家族蛋白质底物偏好性机制(卢俊彦;胡璐璐;程净东;王晨;徐彦辉;罗成)
    [特约综述]
    程序性细胞坏死的分子机制及其在炎症中的作用(吴晨露;谢南南;周伸奥;孙丽明)
    [研究论文]
    ADAM17调控Hippo信号转导通路对人脑胶质瘤细胞增殖和迁移的影响(张春利;韩秀;熊二梦;彭琬昕;杜凤仪;周海浪;龚爱华[1,2])
    脐带间充质干细胞通过IL-6/STAT3信号通路促进骨肉瘤细胞增殖和迁移(胡文龙[1,2,3];殷嫦嫦;吴平平;邬亚华;王丽丽;柯秀梅)
    炎症状态下高脂通过NPC1介导内质网应激致足细胞损伤机制研究(熊晓;肖蕾;杨雪钧;闫俊丽;阳海平;李秋)
    氯喹抑制自噬增强宫颈癌细胞SiHa对CPT处理的敏感性(王晓娜;任云青;吴惠文;赵嘉伟;游荷花;宋彬妤;杨赛;任来峰)
    复方甘草片水提物对细菌脂多糖诱导树突细胞成熟的影响(罗娇娇;阿地拉·艾皮热;李金玉;袁鹏飞;张富春;李金耀)
    一氧化氮作为过氧化氢下游信号分子参与调节白菜幼苗对镉胁迫的耐受性(马晓丽;冀瑞萍)
    鸡卵清提取液不同组分对293T细胞多能因子表达的影响(阮光萍;姚翔;刘菊芬;王金祥;庞荣清;潘兴华)
    [技术与方法]
    全内角反射技术与转盘式共聚焦技术在细胞膜表面的成像比较(于文颖;耿广峰;张辰;陈婷;梁昊岳;程雪莲;白杨;杨晚竹)
    [综述]
    可编辑核酸酶介导的哺乳动物基因敲入技术最新进展(张敏杰;孙玲;刘真;蔡毅君;孙强;杨宇丰;陈文锋)
    食源性黄酮类化合物改善脂质代谢作用及其机制研究进展(董丽红[1,2];张瑞芬;苏东晓;赵广河;魏振承;张名位)
    内质网应激在胰岛素抵抗中的作用(何人可;胡越皓;张嘉平;樊秋菊;蔡蓉)
    食欲肽与肥胖抵抗(杨洋;程德琴;刘莹;安输;郭晓汐;徐天瑞)
    自噬与动脉粥样硬化关系的研究进展(李亮;裴芊芊;董丽华)
    ITm活性转座子及其结构特征分析(潘春芳;汤定钦;周明兵)
    《中国细胞生物学学报》封面

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