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芳香烃受体蛋白质生理功能及在肿瘤中的作用机制

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中国生物化学与分子生物学报 2024年第1期40卷 54-62页

作者：常文静严汉池天津大学生命科学学院结构生物学实验室天津300072

芳香烃受体(aryl hydrocarbon receptor,AHR)作为一种配体依赖性的转录因子,介导2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英(2,3,7,8-tetrachloro-dibenzop-dioxin,TCDD)等卤代烃的毒性作用,属于碱性螺旋-环-螺旋-PAS(basic Helix-Loop-Helix-PER-ARNT-SIM,bHLH-PAS)家族成员,具有进化保守性,在多种动物和人类中表达。该蛋白质通过与特定配体结合发生构象改变,转位至细胞核同AHR核转运蛋白(AHR nuclear translocator,ARNT)形成二聚体,并对下游靶基因表达发挥调控作用。最近研究发现,AHR也成为控制细胞增殖分化、凋亡、迁移黏附等多种生理过程的关键转录因子,揭示了AHR在细胞稳态、宿主免疫和肿瘤发展中的重要作用。本文基于国内外对AHR的系列研究,讨论了AHR功能结构、发挥作用的信号通路及其多样性的配体,重点阐述其在防御和屏障保护、调节自身免疫进程、参与调节B细胞和多种T细胞亚群发育分化及其细胞因子的表达,以及在不同微环境中对肿瘤发挥促进或抑制作用的讨论,旨在为相关免疫疾病和肿瘤的AHR靶向治疗提供新思路。

关键词：芳香烃受体 2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英免疫防御肿瘤

非洲猪瘟病毒D1133L蛋白增加宿主波形蛋白磷酸化而促进病毒在猪巨噬细胞中的复制

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微生物学报 2024年第3期64卷 720-732页

作者：陈玲玲张婷郝雨杨金柯史喜绢张大俊杨行赵登率闫文倩别鑫恬陈国辉郑海学乐涛张克山重庆师范大学生命科学学院重庆401331 中国农业科学院兰州兽医研究所/兰州大学动物医学与生物安全学院动物疫病防控全国重点实验室甘肃兰州730000

非洲猪瘟(African swine fever,ASF)是由非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)感染引起家猪和野猪的一种高死亡率的传染性疾病。ASFV具有庞大的基因组,其中非结构蛋白pD1133L被预测为其编码的6个解旋酶之一。本实验室应用免疫... 详细信息

非洲猪瘟(African swine fever,ASF)是由非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)感染引起家猪和野猪的一种高死亡率的传染性疾病。ASFV具有庞大的基因组,其中非结构蛋白pD1133L被预测为其编码的6个解旋酶之一。本实验室应用免疫沉淀-质谱联用(immunoprecipitation-mass spectrometry,IP-MASS)技术筛选与pD1133L互作的宿主细胞蛋白,发现细胞波形蛋白(vimentin,VIM)为pD1133L互作的宿主蛋白之一,但尚不清楚宿主蛋白VIM对ASFV复制的影响。【目的】探究ASFV与VIM的相互调控作用,揭示VIM促进ASFV复制的机制。【方法】通过免疫共沉淀(co-immunoprecipitation,Co-IP)试验验证pD1133L与VIM存在互作关系;外源过表达VIM蛋白以及设计并合成VIM的si RNA探究VIM对ASFV复制的影响;利用Western blotting以及荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)方法检测ASFV对VIM蛋白水平以及转录水平的影响;通过Western blotting、间接免疫荧光试验(immunofluorescence assay,IFA)探究巨噬细胞感染ASFV后VIM磷酸化水平变化以及亚细胞定位变化情况;CCK-8试剂盒检测VIM磷酸化抑制剂KN-93处理的最佳浓度,并利用Western blotting以及IFA检测KN-93对VIM磷酸化、亚细胞定位以及对ASFV复制影响。【结果】VIM过表达促进ASFV复制,敲低VIM的表达则抑制ASFV复制;ASFV感染抑制VIM蛋白水平以及转录水平表达,且呈时间依赖性;ASFV感染后VIM发生磷酸化修饰且发生亚细胞定位改变,从而促进ASFV复制。【结论】证实了ASFV与宿主蛋白VIM之间的相互调控作用;初步确定ASFV感染后VIM受到ASFV pD1133L调控,亚细胞定位发生重排向核周聚集从而促进ASFV复制的机制。

关键词：非洲猪瘟病毒 D1133L蛋白波形蛋白蛋白互作磷酸化

猪德尔塔冠状病毒双脯氨酸突变S蛋白的表达及免疫原性评价

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微生物学报 2024年第8期64卷 2799-2812页

作者：文玉涵于瑞明张莉萍杜晓华潘丽王永录郭慧琛刘霞刘新生甘肃农业大学生命科学技术学院甘肃兰州730070 中国农业科学院兰州兽医研究所动物疫病防控全国重点实验室甘肃兰州730046

【目的】猪德尔塔冠状病毒(porcine deltacoronavirus,PDCoV)是一种重要的猪肠道冠状病毒,给全球生猪养殖业带来了巨大的经济损失,截至目前,尚无可用的商品化疫苗。本研究选择宿主免疫反应主要诱因因子棘突(spike,S)蛋白,并将PDCoV S蛋... 详细信息

【目的】猪德尔塔冠状病毒(porcine deltacoronavirus,PDCoV)是一种重要的猪肠道冠状病毒,给全球生猪养殖业带来了巨大的经济损失,截至目前,尚无可用的商品化疫苗。本研究选择宿主免疫反应主要诱因因子棘突(spike,S)蛋白,并将PDCoV S蛋白七肽重复序列1(heptapeptide repeat-1,HR1)与中心螺旋之间的环中855和856位点均突变为双脯氨酸(E855P和V856P),然后利用ExpiCHO-S真核表达系统表达、纯化重组S蛋白和双脯氨酸突变S蛋白(S2P)并评价其免疫原性及免疫保护性,以初步研制一种免疫效果较好的PDCoV亚单位疫苗。【方法】利用间接酶联免疫吸附法检测免疫小鼠血清特异性抗体IgG水平;利用血清中和试验检测免疫小鼠血清中和抗体滴度;通过流式细胞术检测免疫小鼠T淋巴细胞增殖情况;通过细胞因子检测免疫小鼠干扰素(interferon,IFN)-γ、IFN-α、白细胞介素(interleukin,IL)-2和IL-4等细胞因子分泌情况;采用RT-qPCR检测攻毒后小鼠肠道组织PDCoV病毒载量;采用病理组织切片检测小鼠肠道有无病理损伤;利用免疫组织化学检测小鼠肠道组织PDCoV抗原分布情况。【结果】免疫原性结果显示,小鼠在肌肉注射S组和S2P组亚单位疫苗后能够产生较高水平的抗PDCoV特异性IgG抗体,免疫后42 d的小鼠血清均对PDCoV具有中和作用,其中,S2P组对LLC-PK细胞50%中和保护效价显著高于S组。此外,S组和S2P组显著地诱导小鼠CD_(4)^(+)T淋巴细胞增殖,并且S2P组高于S组,而S2P组能够诱导小鼠CD_(8)^(+)T淋巴细胞增殖,但S组与PBS组并无差异。同时,S组和S2P组诱导的IFN-γ、IFN-α、IL-2和IL-4等细胞因子水平均显著高于PBS组,但S组和S2P组并无差异。免疫保护性结果显示,PBS组肠组织中可检测到PDCoV病毒,肠组织出现病理损伤且可见大量PDCoV抗原,而S组和S2P组未检测到PDCoV病毒且未观察到肠组织损伤,二者之间无明显差异。【结论】S2P组较之S组能够诱导小鼠产生更高水平的抗PDCoV体液免疫应答,两组疫苗对小鼠均有一定的保护效果,本研究为后续PDCoV亚单位疫苗研发奠定坚实的基础。

关键词：猪德尔塔冠状病毒(porcine deltacoronavirus,PDCoV) S蛋白双脯氨酸突变免疫原性

基于核酸靶标免扩增CRISPR/Cas体系的分子速测技术研究进展

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中国生物工程杂志 2024年第6期44卷 104-115页

作者：李柚张岩雒嘉炜徐丹红马娟高梦祥刘华曾海娟王金斌长江大学生命科学学院荆州434022 上海市农业科学院生物技术研究所农业农村部农业转基因生物安全评价(环境)重点实验室上海201106

快速准确的分子诊断在食品安全、疾病诊断、环境监测等生命科学领域发挥重要作用。成簇规则间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)及相关蛋白(CRISPR-associated protein,Cas)组成的CRISPR/Cas系统因具有高灵敏度、高特异性、便捷性及快速等优势,已成为精确检测核酸靶标的重要分子诊断工具。基于CRISPR/Cas系统的检测通过预扩增步骤提高靶标浓度,但也随之带来气溶胶污染、操作复杂和检测周期长等问题。因此需要积极开发更多免扩增策略,在最大限度保证灵敏度的同时,一步式实现对靶标的检测。综述了免扩增CRISPR系统的重要性,重点阐述了反应影响因素及相关策略对体系的优化作用,以及数字芯片法、表面增强拉曼光谱法和电化学金属电极法对信号放大效果的前沿进展,并对CRISPR/Cas系统的即时检测应用进行展望,以期为免扩增CRISPR/Cas检测系统的发展提供理论指导。

关键词：成簇规则间隔短回文重复序列(CRISPR) 免扩增检测体系优化信号放大

丹参Remorin基因REM1.2的克隆及生物信息学和表达分析

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山东农业科学 2024年

作者：庞雨萌刘湘董仲春王新新赵一伍赵双双山东师范大学生命科学学院中国中医科学院中药资源中心/道地药材国家重点实验室培育基地

Remorin蛋白是一类植物特异的寡聚丝状蛋白，定位于细胞膜，介导脂筏形成质膜微区，在植物逆境胁迫应答及植物免疫调节等过程中发挥重要作用。丹参是我国大宗类中药材，广泛用于心脑血管疾病等的治疗。但目前丹参Remorin蛋白的相关报道... 详细信息

Remorin蛋白是一类植物特异的寡聚丝状蛋白，定位于细胞膜，介导脂筏形成质膜微区，在植物逆境胁迫应答及植物免疫调节等过程中发挥重要作用。丹参是我国大宗类中药材，广泛用于心脑血管疾病等的治疗。但目前丹参Remorin蛋白的相关报道还不多。本研究基于丹参转录组及基因组数据库，克隆得到丹参Remorin基因SmREM1.2，通过生物信息学方法对其氨基酸组成、保守序列、系统进化进行分析。结果表明，该基因CDS全长585 bp，编码194个氨基酸残基。SmREM1.2蛋白为弱酸性不稳定的亲水性蛋白，无信号肽，无跨膜区，含有Remorin＿N和Remorin＿C保守结构域，二级结构以α螺旋和无规则卷曲为主；氨基酸序列分析结果显示其C端具有高度保守的coiled-coil模体，属于典型的REM蛋白；系统进化树分析结果表明SmREM1.2与芡欧鼠尾草（Salvia hispanica）和一串红（Salvia splendens）的Remorin蛋白亲缘关系较近。本研究构建SmREM1.2-GFP融合蛋白表达载体，利用烟草瞬时转化系统对SmREM1.2进行亚细胞定位分析，发现该蛋白定位于细胞膜上。通过实时荧光定量（qRT-PCR）分析发现SmREM1.2受盐胁迫诱导上调表达，推测此基因在盐胁迫下发挥重要作用。本研究结果为后期深入探索SmREM1.2基因的功能及应用提供了理论依据。

关键词：丹参 SmREM1.2基因基因克隆生物信息学分析表达分析亚细胞定位

O⁃GlcNAc糖基化修饰在免疫系统中的作用

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中国生物化学与分子生物学报 2024年第4期40卷 474-483页

作者：薛俊杰孙慧武汉大学生命科学学院生物化学与分子生物学系过敏及免疫相关疾病湖北省重点实验室武汉430072

O-GlcNAc糖基化修饰是一种广泛存在于细胞内蛋白质上的翻译后修饰,与一般的蛋白质糖基化修饰不同,催化该修饰的O-GlcNAc糖基转移酶将GlcNAc糖单元添加在蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上后便不再延伸。自被发现以来,已有大量研究表明,O-Glc... 详细信息

O-GlcNAc糖基化修饰是一种广泛存在于细胞内蛋白质上的翻译后修饰,与一般的蛋白质糖基化修饰不同,催化该修饰的O-GlcNAc糖基转移酶将GlcNAc糖单元添加在蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上后便不再延伸。自被发现以来,已有大量研究表明,O-GlcNAc糖基化修饰广泛参与了细胞生长发育、基因转录调控、免疫反应和应激反应等诸多基础性的生理过程。在免疫系统中,O-GlcNAc糖基化修饰通过多种途径调控免疫细胞的活化、分化以及功能发挥。巨噬细胞的分化与表型维持依赖O-GlcNAc糖基化修饰的稳态,葡萄糖代谢水平的改变或OGT的缺失都会导致巨噬细胞极化发生转变。此外,O-GlcNAc糖基化修饰通过改变NF-κB等转录因子的活性调节细胞因子的转录维持巨噬细胞炎性,亦可影响MAVS蛋白泛素化以响应病原体感染。在其他先天性免疫细胞中,O-GlcNAc糖基化修饰水平的降低都会不同程度地影响细胞免疫功能。T细胞和B细胞中的NF-κB、NFAT和c-Myc等转录因子上均受到该修饰的调控,从而影响细胞因子与代谢相关基因的表达,并伴随着较高水平的葡萄糖摄入和O-GlcNAc糖基化修饰,以满足细胞活化与增殖。O-GlcNAc糖基化修饰在免疫系统中的异常变化与慢性炎症、肿瘤等相关疾病的发生发展密切相关,或成为肿瘤免疫逃逸的手段。深入了解O-GlcNAc糖基化修饰在免疫系统中的作用,将有助于揭示免疫调控的分子机制,为新型免疫治疗策略的开发提供理论基础。

关键词： O-GlcNAc糖基化修饰 O-GlcNAc糖基转移酶免疫细胞炎症反应肿瘤逃逸

核糖体质控在精微调控蛋白质合成中的作用机制及意义

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微生物学通报 2024年

作者：高明阳杨宣叶吴玉湖王进千胡欣妍尚佑军马忠仁马晓霞西北民族大学生物医学研究中心生物工程与技术国家民委重点实验室中国农业科学院兰州兽医研究所动物疫病防控全国重点实验室西北民族大学生命科学与工程学院

蛋白质是细胞发挥其生物学活性的基石，细胞的活动及其稳态对生命体发生发展至关重要。为了生存繁衍，生命体已经进化出多种应对内、外源性刺激的调控机制以适应各种环境的变化。在诸多适应性调节机制中，核糖体相关质量控制已成为维持... 详细信息

蛋白质是细胞发挥其生物学活性的基石，细胞的活动及其稳态对生命体发生发展至关重要。为了生存繁衍，生命体已经进化出多种应对内、外源性刺激的调控机制以适应各种环境的变化。在诸多适应性调节机制中，核糖体相关质量控制已成为维持蛋白质稳态，确保细胞正常生理活动不可或缺的部分。目前对核糖体的研究已不仅仅局限于基因表达方面，而是更加聚焦于核糖体对蛋白合成异常监测以及控制异常蛋白对细胞稳态的影响。这些新的关注点就包含抗病毒机制、神经退行性疾病以及癌症等方面。因此，本文旨在通过对核糖体质控的分子机制和其失调所导致的不良后果等进行综述，为相关研究人员在研究蛋白质合成降解以及相关疾病时提供思路和见解。

关键词：核糖体质控蛋白质生命活动细胞稳态疾病

亚硒酸钠对猪卵母细胞体外成熟及其胚胎发育潜能的影响

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中国农业科学 2024年第17期57卷 3482-3493页

作者：张冰杨燕燕冯前会施雯方肄臻黄佳宝石德顺广西大学动物科学技术学院/广西畜禽繁育与疾病防控重点实验室

【目的】探究亚硒酸钠（sodium selenite,SS）对猪卵母细胞体外成熟及其胚胎发育潜能的影响并对其机制进行初步分析，为猪卵母细胞体外成熟体系的完善提供理论参考。【方法】将猪卵丘卵母细胞复合物（cumulus oocyte complexes,COCs）... 详细信息

【目的】探究亚硒酸钠（sodium selenite,SS）对猪卵母细胞体外成熟及其胚胎发育潜能的影响并对其机制进行初步分析，为猪卵母细胞体外成熟体系的完善提供理论参考。【方法】将猪卵丘卵母细胞复合物（cumulus oocyte complexes,COCs）随机放在不同浓度亚硒酸钠(0、20、40、60、80 nmol·L-1)的成熟培养液中成熟培养44 h后，分别观察卵丘细胞扩展及卵母细胞第一极体（first polar body,PB1）排出情况，收集卵丘细胞并提取其RNA，同时对卵母细胞进行孤雌激活（parthenogenetic activation,PA）处理并进一步对孤雌胚胎进行体外培养，分别于48、168 h统计卵裂率及囊胚率。利用实时荧光定量PCR及观察法对卵丘细胞扩展指数（CEI）、卵丘扩展相关基因（Has2、Ptgs2）表达、卵母细胞第一极体（PB1）排出率和孤雌胚胎的卵裂率及囊胚率进行检测，以探究不同浓度亚硒酸钠对卵母细胞成熟、早期胚胎发育及卵丘细胞扩展的影响，并据此确定亚硒酸钠的最适添加浓度；通过光吸收法及RT-q PCR检测COCs的总抗氧化能力、卵母细胞中谷胱甘肽（GSH）含量和丙二醛（MDA）水平及抗氧化基因（CAT、PRDX2）表达，探讨体外成熟液中添加亚硒酸钠对卵母细胞抗氧化能力的影响；结合免疫荧光技术对囊胚内细胞总数和囊胚多能性基因（Nanog,Sox2）表达进行检测，探究亚硒酸钠对孤雌胚胎发育潜能的影响。【结果】QRT-PCR结果显示不同浓度亚硒酸钠添加均可显著促进PTGS2基因的表达（P免疫荧光及PCR结果显示，亚硒酸钠组中囊胚的内细胞团数量升高、Nanog表达升高（P<0.05）。【结论】猪卵母细胞体外成熟液中添加适宜浓度的亚硒酸钠可促进卵丘细胞扩展，提高卵母细胞的成熟率，改善卵母细胞成熟后的发育潜能。亚硒酸钠对卵母细胞体外成熟的这一有利影响可能与其抗氧化作用有关。

关键词：亚硒酸钠(SS) 猪卵母细胞体外成熟(IVM) 氧化应激孤雌激活

基于报告基因法检测白细胞介素-11生物学活性

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中国生物化学与分子生物学报 2024年

作者：王伊莹周小玲叶子弘张雅芬中国计量大学生命科学学院浙江省生物计量及检验检疫技术重点实验室

白细胞介素-11（interleukin-11，IL-11）是一种多功能细胞因子，具有促进造血、免疫调节和组织修复等多种功能，在医学研究和临床治疗中具有重要的应用价值，因此，IL-11生物学活性的准确检测和评估至关重要。现采用的细胞增殖抑制法... 详细信息

白细胞介素-11（interleukin-11，IL-11）是一种多功能细胞因子，具有促进造血、免疫调节和组织修复等多种功能，在医学研究和临床治疗中具有重要的应用价值，因此，IL-11生物学活性的准确检测和评估至关重要。现采用的细胞增殖抑制法操作繁琐、耗时较长和易受到白细胞介素-6影响。本研究首先根据IL-11的作用机制（JAK-STAT信号通路），构建可稳定响应IL-11的萤光素酶报告基因表达单克隆细胞株，然后对IL-11 的预稀释浓度及稀释梯度、接种细胞量和IL-11孵育时间进行优化，进一步对方法的准确性、精密度、特异性、稳定性以及和药典方法一致性进行全面验证，建立了基于报告基因法检测IL-11生物学活性的新方法。该方法可有效提高检测准确性和灵敏度，并且缩短检测时间，具有一定的应用前景。

关键词：白介素-11 报告基因法生物学活性检测