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RNA 8-羟基鸟嘌呤修饰:旧貌新颜

中国生物化学与分子生物学报 2024年第6期40卷 731-739页

作者：李虎杰曹正岳郑晓飞河北大学化学与材料科学学院药物化学与分子诊断教育部重点实验室河北省化学生物学重点实验室河北保定071002 军事科学院军事医学研究院辐射医学研究所实验血液学与生物化学研究室放射生物学北京市重点实验室北京100850

细胞内存在多种类型的RNA分子,在调控细胞进程中各自发挥着重要的作用。RNA修饰是在RNA分子上添加化学基团,修饰基团可以改变RNA稳定性、结构和功能,RNA修饰使RNA的功能和作用具有多样性。在氧化应激条件下,8-羟基鸟嘌呤是一种标志性的... 详细信息

细胞内存在多种类型的RNA分子,在调控细胞进程中各自发挥着重要的作用。RNA修饰是在RNA分子上添加化学基团,修饰基团可以改变RNA稳定性、结构和功能,RNA修饰使RNA的功能和作用具有多样性。在氧化应激条件下,8-羟基鸟嘌呤是一种标志性的RNA氧化修饰形式。RNA的结构与功能都可能会受到8-羟基鸟嘌呤修饰的影响,RNA 8-羟基鸟嘌呤修饰发生可以通过诱导RNA链断裂、碱基脱落等方式影响RNA的结构与功能。研究表明,RNA中8-羟基鸟嘌呤修饰水平可以作为疾病发展的评估指标。随着RNA修饰研究的深入,对RNA 8-羟基鸟嘌呤修饰的研究也日益受到重视。本文主要对RNA 8-羟基鸟嘌呤修饰的生成、RNA 8-羟基鸟嘌呤修饰的生物学功能、RNA 8-羟基鸟嘌呤修饰修复调控相关蛋白质分子、8-羟基鸟嘌呤修饰RNA分子检测技术,以及RNA 8-羟基鸟嘌呤与神经性疾病和癌症等疾病的关系研究进展进行综述,旨在为RNA修饰的生物学功能和8-羟基鸟嘌呤修饰RNA在疾病中的潜在作用研究提供思路和启示。

关键词： RNA氧化 8-羟基鸟嘌呤氧化应激修复疾病

基于头发蛋白质组学区分个人特质的方法学探究

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生物化学与生物物理进展 2024年第1期51卷 230-240页

作者：吴晓淋张涛徐平张亚莉张振鹏贵州大学医学院贵阳550025 军事科学院军事医学研究院生命组学研究所蛋白质组学国家重点实验室国家蛋白质科学中心(北京)北京蛋白质组研究中心北京102206 中国医学科学院蛋白组学与新药研发创新单元北京102206

目的头发是一类重要的皮肤附属物,主要由角蛋白和角蛋白相关蛋白等组成。不同种族及性别样本的头发蛋白质组成和占比存在差异,且目前缺乏高效率提取头发蛋白的方法。本文探究基于定量头发蛋白质组学方法,旨在探索该方法区分不同个体的... 详细信息

目的头发是一类重要的皮肤附属物,主要由角蛋白和角蛋白相关蛋白等组成。不同种族及性别样本的头发蛋白质组成和占比存在差异,且目前缺乏高效率提取头发蛋白的方法。本文探究基于定量头发蛋白质组学方法,旨在探索该方法区分不同个体的可能性。方法以3例头发样本,对样品处理方法和裂解缓冲液进行探究,发展一种名为PLEE(PTM lab for protein extraction from hair with high efficiency)的稳定、高效的头发蛋白质提取方法,对7例人发样本,以PLEE法进行提取,结合胶内消化方法进行蛋白质组学实验,产出蛋白质组学数据,分析个体间的头发蛋白质组成及占比。结果共鉴定274种蛋白质,共有的蛋白质107种,非共有蛋白质种类在57~119,部分样本存在独特鉴定蛋白。使用共鉴定107种蛋白质进行定量蛋白质组分析,通过聚类和主成分分析,可将各样本进行区分,且技术重复样本可聚在一起,表明流程的稳定性。另外,筛选出10个关键蛋白(KRT33A、KRTAP9-6、KRT83、KRTAP7-1、KRT32、BLMH、KRT38、KRTAP11-1、NPAS1、KRTAP4-3)在不同个体之间差异比较大且在同个体中蛋白质鉴定稳定。结论不同个体的头发蛋白质组成存在差异,筛选出的10个蛋白质有望作为区分个体特质的关键蛋白,在个体识别、刑侦方面具有重大的应用潜力。

关键词：头发蛋白质组学个人特质 PLEE

环磷酰胺作用于SH-SY5Y细胞的损伤效应及能量代谢变化（英文）

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中国药理学与毒理学杂志 2024年

作者：李佳佳王娇肖文一韦冬晖张永祥蒋宁周文霞军事科学院军事医学研究院国家安全特需药品全国重点实验室

目的建立环磷酰胺(CTX)及其活性代谢衍生物4-氢过氧环磷酰胺(4-HC)的神经损伤模型，研究CTX和4-HC的神经毒性效应及其潜在机制。方法采用8个不同浓度的CTX溶液(0.01 mmol·L-1～80 mmol·L-1)和8个不同浓度的4-HC溶液(0.01μmol·L-1... 详细信息

目的建立环磷酰胺(CTX)及其活性代谢衍生物4-氢过氧环磷酰胺(4-HC)的神经损伤模型，研究CTX和4-HC的神经毒性效应及其潜在机制。方法采用8个不同浓度的CTX溶液(0.01 mmol·L-1～80 mmol·L-1)和8个不同浓度的4-HC溶液(0.01μmol·L-1～80μmol·L-1)作用于SH-SY5Y细胞48 h，应用IncuCyte ZOOM系统记录细胞形态变化和生长曲线；采用CCK-8法检测细胞活力；用乳酸脱氢酶(LDH)试剂盒检测细胞LDH释放率。CTX(1,5,10和20 mmol·L-1)和4-HC(1,5,10，和20μmol·L-1M)以同样的方式处理细胞后，使用5-乙炔基-2′-脱氧尿苷(EdU)染色法检测细胞增殖；免疫荧光法检测DNA双链断裂标志物γ-H2AX的含量和线粒体膜电位变化。CTX(1,5和10 mmol·L-1)和4-HC(1,5,10μmol·L-1)以同样的方式处理细胞后，SeaHorse XF检测细胞糖酵解及线粒体氧化磷酸化水平。结果与细胞对照组相比，CTX和4-HC组的细胞融合率曲线逐渐下降，呈浓度和时间依赖性；CTX和4-HC组的细胞活力呈浓度依赖性下降(P<0.01)，半数抑制浓度(IC50)分别为4.44 mmol·L-1和4.781μmol·L-1;LDH释放率显著增加(P<0.01);EdU+细胞百分比显著下降(P<0.01);γ-H2AX+细胞百分比显著增加(P<0.05)；线粒体膜电位显著降低(P<0.05);CTX和4-HC处理导致最大糖酵解能力、酵解储备、最大呼吸速率和ATP产生速率显著降低(P<0.05)。结论 CTX和4-HC对SH-SY5Y细胞具有明显的细胞毒性作用，可降低细胞活力，破坏细胞膜结构，阻碍细胞增殖，其机制可能与导致细胞DNA损伤、能量代谢紊乱和线粒体功能障碍密切相关。

关键词：环磷酰胺 4-过氧化氢环磷酰胺神经毒性能量代谢

鼠疫耶尔森菌LPS结构变异机制及其免疫逃逸功能研究进展

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中国人兽共患病学报 2024年第9期 860-866页

作者：冯文静张源杜宗敏牡丹江医学院公共卫生学院军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所病原微生物生物安全全国重点实验室

鼠疫是鼠疫耶尔森菌(以下简称鼠疫菌)引起的一种自然疫源性传染病。鼠疫菌不仅能编码多种毒力因子破坏宿主免疫信号传导，还能修饰其脂多糖的结构，逃逸宿主免疫监视并强烈抑制宿主的免疫响应，是其高致病性形成的重要分子机制之一。鼠... 详细信息

鼠疫是鼠疫耶尔森菌(以下简称鼠疫菌)引起的一种自然疫源性传染病。鼠疫菌不仅能编码多种毒力因子破坏宿主免疫信号传导，还能修饰其脂多糖的结构，逃逸宿主免疫监视并强烈抑制宿主的免疫响应，是其高致病性形成的重要分子机制之一。鼠疫菌LPS缺乏O抗原，脂质A结构也具有特殊的温度转换调控机制，在不同温度下可形成具有不同数目酰基侧链的脂质A,在其逃逸宿主固有免疫识别和清除中发挥重要作用。本文将对鼠疫菌脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)的生物合成调控、结构变异及其免疫逃逸机制的研究进展做一综述，为研究病原菌利用LPS结构修饰逃避宿主固有免疫防御的分子机制提供借鉴。

关键词：鼠疫菌脂多糖免疫逃逸

高毒力肺炎克雷伯菌两种金黄地鼠呼吸道感染模型比较研究

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军事医学 2024年第1期48卷 30-35页

作者：张之珺张丽丽吕蒙周冬生杨文慧高波军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所病原微生物生物安全国家重点实验室北京100071 军事科学院军事医学研究院军事认知与脑科学研究所北京100850

目的建立高毒力肺炎克雷伯菌经气溶胶肺递送和滴鼻感染金黄地鼠动物模型,并对比两种模型的构建效果。方法选取4~5周龄雄性金黄地鼠,经气溶胶肺递送和滴鼻两种途径攻毒高毒力肺炎克雷伯菌NTUHK2044,记录金黄地鼠攻毒后14 d的生存状况,计... 详细信息

目的建立高毒力肺炎克雷伯菌经气溶胶肺递送和滴鼻感染金黄地鼠动物模型,并对比两种模型的构建效果。方法选取4~5周龄雄性金黄地鼠,经气溶胶肺递送和滴鼻两种途径攻毒高毒力肺炎克雷伯菌NTUHK2044,记录金黄地鼠攻毒后14 d的生存状况,计算两种途径的半数致死量、存活率,并对呼吸道沉积分布、肺部细菌载量及组织病理进行检测。结果气溶胶肺递送途径攻毒引起金黄地鼠半数死亡剂量(3×10^(4)CFU)低于滴鼻途径(7×10^(5)CFU)。4×10^(6)CFU高毒力肺炎克雷伯菌以气溶胶肺递送途径感染金黄地鼠后,96.46%沉积在肺部并成功定植,主要引起大叶性肺炎,4 d内动物全部死亡;而同等剂量菌液滴鼻后95.62%沉积在口鼻部,随后下移至气管定植,主要引起支气管肺炎,病变程度相对较轻,细菌更易被机体清除,14 d存活率为70%。结论细菌呼吸道感染造模效果受攻毒途径影响,高毒力肺炎克雷伯菌经气溶胶肺递送攻毒主要引起病变严重的大叶性肺炎,滴鼻则主要引起病变较轻的支气管肺炎。上述两种动物模型的成功建立可为肺炎克雷伯菌致病机制研究和药效评价提供关键支撑。

关键词：高毒力肺炎克雷伯菌气溶胶金黄地鼠动物模型

SHERLOCK-HBA检测方法的建立及其在血液鉴别中的应用

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生物化学与生物物理进展 2024年第8期51卷 1971-1982页

作者：姚乾威何红霞胡胜赵一霞罗雨季安全孙启凡山西医科大学法医学院太原030001 公安部鉴定中心法医遗传学公安部重点实验室北京100038 中国人民解放军军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所北京100071

目的基于规律成簇的间隔短回文重复(CRISPR)/CRISPR关联蛋白质系统(Cas)技术建立检测血液特异性血红蛋白α(HBA)mRNA的方法,以准确、快速地鉴定血液样本。方法本研究通过设计和筛选血液特异性HBA mRNA上的CRISPR RNA(crRNA)短片段,基于C... 详细信息

目的基于规律成簇的间隔短回文重复(CRISPR)/CRISPR关联蛋白质系统(Cas)技术建立检测血液特异性血红蛋白α(HBA)mRNA的方法,以准确、快速地鉴定血液样本。方法本研究通过设计和筛选血液特异性HBA mRNA上的CRISPR RNA(crRNA)短片段,基于CRISPR/Cas技术原理建立了SHERLOCK-HBA检测方法,对5种体液(包括外周血、月经血、唾液、阴道分泌液、精液)共79份样本进行检测以评价所建方法鉴别血液的能力,并通过种属特异性实验、灵敏度实验、模拟混合斑检测、模拟降解样本检测、实际案件样本检测等进一步验证实验体系的法医学应用能力。结果该方法检测人源血液的相对荧光单位(RFU)值显著高于非血液(P研究成功建立了一种基于CRISPR/Cas技术的SHERLOCK-HBA检测体系,能准确、灵敏地鉴定血液,操作简单、快速,为快速识别血液类样本提供了新的思路和参考。

关键词：法医遗传学血液鉴定血红蛋白α CRISPR/Cas SHERLOCK

POLQ基因敲除293T细胞系的构建及其在外源基因定点整合中的应用

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中国生物工程杂志 2024年第5期44卷 40-55页

作者：王瑶姜志洋蔡军雨樊榕榕贾姗姗冯健男石艳春王晶郑源强内蒙古医科大学内蒙古自治区分子生物学重点实验室呼和浩特010058 军事科学院军事医学研究院毒物药物研究所国家安全特需药品全国重点实验室北京100850

目的:利用CRISPR/Cas9技术构建POLQ基因敲除293T细胞系,并探讨该敲除细胞系在外源基因定点整合方面的应用。方法:构建靶向POLQ基因的pX330-sgRNA打靶载体,通过T7EI酶切验证,选取打靶效率最高的载体,转染293T细胞;利用流式细胞分选术、... 详细信息

目的:利用CRISPR/Cas9技术构建POLQ基因敲除293T细胞系,并探讨该敲除细胞系在外源基因定点整合方面的应用。方法:构建靶向POLQ基因的pX330-sgRNA打靶载体,通过T7EI酶切验证,选取打靶效率最高的载体,转染293T细胞;利用流式细胞分选术、稳定单细胞克隆培养、TA克隆测序及蛋白质印迹等方法验证POLQ敲除情况;利用靶向AAVS1和FBL位点的含GFP/mCherry报告基因同源打靶载体,评估敲除的293T POLQ-/-细胞系在外源基因定点整合效率的变化,并通过测序方式验证供体报告载体是否定点整合到基因组中;最后分析POLQ敲除对293T细胞增殖和存活率的影响。结果:成功在293T细胞中稳定敲除POLQ基因;通过报告基因实验验证,敲除细胞系中外源基因定点整合效率平均提高2~7倍,且敲除POLQ基因对293T细胞系增殖和存活率没有明显影响。结论:成功利用CRISPR/Cas9技术构建具有高效定点整合能力的POLQ基因稳定敲除293T细胞系,为进一步利用该细胞系高效制备稳定整合外源基因(包括抗体基因)工程化细胞系奠定基础。

关键词： CRISPR/Cas9 POLQ 293T细胞基因敲除定点整合

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G-四链体在糖酵解中的分布及调控

中国药理学与毒理学杂志 2024年

作者：刘鹏宇蒋兴伟马骏高峰华王哲任素萍巩家媛于群军事科学院军事医学研究院血液安全保障技术研究北京市重点实验室

目的探究G-四链体结构（GQ）在糖酵解相关酶中的分布及调控。方法选取200个糖酵解相关酶基因转录起始位点上游1500 bp至5′非翻译区的序列进行生物信息学分析，初步确定含有潜在G-四链体形成序列（PQS）的相关酶；圆二色谱法和非变性... 详细信息

目的探究G-四链体结构（GQ）在糖酵解相关酶中的分布及调控。方法选取200个糖酵解相关酶基因转录起始位点上游1500 bp至5′非翻译区的序列进行生物信息学分析，初步确定含有潜在G-四链体形成序列（PQS）的相关酶；圆二色谱法和非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳法检测GQ形成；外切酶Ⅰ水解实验在0,0.5,2,8,16和32 min检测GQ稳定性；构建将相关酶的特定片段插入到荧光素酶表达序列之前的报告基因质粒，双荧光素酶报告基因系统检测荧光素酶的表达量进而判断GQ对启动子活性的影响；实时荧光定量PCR检测荧光素酶的mRNA水平进一步验证GQ的转录调控作用。结果 (1)生物信息学分析表明，200个糖酵解相关酶中有12个相关酶含有PQS，进一步结合PQS序列长度及结构分析，醛缩酶A(ALDOA)和磷酸变位酶2(PGAM2)的PQS理论上可形成稳定GQ。(2) ALDOA和PGAM2均在260 nm处有最大正吸收峰，在240 nm处有最大负吸收峰，符合平行结构GQ的特征构象，同时二者的PQS可形成GQ。(3)外切酶Ⅰ消化后，ALDOA和PGAM2无明显水解，证明GQ具有稳定性，同时二者的PQS突变后均可被逐渐水解。(4)ALDOA突变后荧光素酶的表达量和RNA水平显著升高（P<0.01）;PGAM2突变后荧光素酶的表达量和RNA水平显著降低（P<0.01）。结论糖酵解相关酶的基因序列中存在大量PQS，其中ALDOA和PGAM2的PQS可形成稳定GQ，并具有转录调控作用。

关键词： G-四链体潜在G-四链体形成序列糖酵解醛缩酶A 磷酸变位酶2 转录调控

两种甲醇脱氢酶在食甲基杆菌甲醇代谢中的作用

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食品工业科技 2024年第10期45卷 126-132页

作者：郭雅卿王东澍朱力张惟材刘颖王恒樑哈尔滨商业大学食品工程学院黑龙江哈尔滨150028 军事医学研究院生物工程研究所病原微生物生物安全国家重点实验室北京100071

本研究以食葡糖食甲基杆菌MP688(Methylobacterium glucophilum MP688)的吡咯喹啉醌(pyrroloquino-line quinone,PQQ)高产突变株J1-1为研究对象,通过生物信息学分析从基因组上找到两个甲醇脱氢酶(methanol dehydrogenase,MDH)基因mpq0771和mpq2496。考察了Ca^(2+)及La^(3+)对菌体生长、PQQ合成、MDH表达及酶活力的影响,并研究两种酶在甲醇代谢中的作用。结果显示:Ca^(2+)和La^(3+)均能促进J1-1菌体生长,且在菌体快速生长的情况下导致PQQ合成下降;Ca^(2+)存在时,菌株J1-1中mpq0771表达量较高,添加La^(3+)后mpq0771表达受到阻遏,但增强了mpq2496表达,菌体MDH总活力也有所提高;敲除菌J1-1Δmpq0771不能利用甲醇生长,添加La^(3+)后可利用甲醇生长并能合成PQQ,且能检测到MDH活性。mpq0771编码产物是Ca^(2+)依赖的MDH,mpq2496编码产物是严格依赖La^(3+)的MDH,且La^(3+)能够诱导mpq2496表达并替代mpq0771发挥甲醇脱氢酶的作用。

关键词：食甲基杆菌甲醇脱氢酶吡咯喹啉醌 La^(3+)

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