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中国生物化学与分子生物学报 2023年第12期39卷 1743-1752页

作者：张笑添车昌燕姚步月王傲君徐玉吴晓丹山西医科大学汾阳学院医学检验系山西汾阳032200

近年来已有研究表明,组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACs)丁酸钠可以抑制结肠癌细胞增殖,促进结肠癌细胞凋亡,但其分子调控机制仍有待于深入研究。在本研究中,CCK-8检测、5-乙炔基-2-脱氧尿嘧啶核苷(Edu)增殖实验和流式细胞术分析证实,丁酸... 详细信息

近年来已有研究表明,组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACs)丁酸钠可以抑制结肠癌细胞增殖,促进结肠癌细胞凋亡,但其分子调控机制仍有待于深入研究。在本研究中,CCK-8检测、5-乙炔基-2-脱氧尿嘧啶核苷(Edu)增殖实验和流式细胞术分析证实,丁酸钠处理结肠癌细胞24 h后结肠癌细胞增殖能力明显减弱,凋亡率明显增加(P系(P<0.01)。过表达结肠癌细胞中的miR-92a后进一步使用丁酸钠进行处理也能逆转丁酸钠对结肠癌细胞的作用(P<0.01)。总之本研究明确了,丁酸钠可以通过miR-92a/DKK1调控Wnt/β-catenin信号通路进而抑制结肠癌细胞增殖,促进结肠癌细胞凋亡。

关键词：丁酸钠结肠癌细胞 Dickkopf相关蛋白1 Wnt/β-catenin miR-92a 增殖

新冠病毒相关蛋白TMPRSS2结构与功能的生信分析及表达载体构建

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中国药理学通报 2022年第8期38卷 1218-1226页

作者：徐本锦李卓禧范蕾李璟严荣荣杜淼宣焱门杰陈晓聪汤文婷侯艳香宋彬妤杨娅男刘晓梁余骏骁刘玲山西医科大学汾阳学院医学检验系山西汾阳032200 山西医科大学汾阳学院基础医学部山西汾阳032200 山西医科大学汾阳学院山西省汾阳医院检验科山西汾阳032200 山西医科大学汾阳学院科技中心山西汾阳032200

目的人源TMPRSS2是一种跨膜丝氨酸蛋白酶,本文对该蛋白结构与功能进行系统生物信息学分析,优化密码子并构建原核表达载体,以探究其参与SARS-CoV-2侵染宿主细胞的分子机制。方法利用分子克隆技术构建重组表达载体pET-22b-TMPRSS2;采用Pro... 详细信息

目的人源TMPRSS2是一种跨膜丝氨酸蛋白酶,本文对该蛋白结构与功能进行系统生物信息学分析,优化密码子并构建原核表达载体,以探究其参与SARS-CoV-2侵染宿主细胞的分子机制。方法利用分子克隆技术构建重组表达载体pET-22b-TMPRSS2;采用Protparam、NetPhos3.1、Blast、Clustal X2和MEGA7.0等分析工具对TMPRSS2蛋白的同源性、功能位点、亚细胞定位、三维结构和进化特点等进行生信分析。结果原核表达质粒构建正确;TMPRSS2蛋白属于中等分子量蛋白,由492个氨基酸残基构成,理论等电点为8.12,分子消光系数为118145 L·mol^(-1)·cm^(-1),半衰期30 h;TMPRSS2有15个潜在的糖基化位点,49个可能的磷酸化位点,无信号序列,是一种跨膜的亲水性蛋白。此外,该蛋白有13个潜在的B细胞表位及7个T细胞表位。二级结构分析显示,Random coil在TMPRSS2蛋白中占比最高(0.4533),其次是Extended strand(0.2520)。序列对比和进化分析显示,与人源TMPRSS2序列一致性最高且亲缘关系最近的是Pan troglodytes,其次是Gorilla。结论人源TMPRSS2蛋白在进化上保守,功能重要。本研究结果有助于揭示TMPRSS2蛋白的结构和作用机理,为新冠肺炎的诊疗提供思路,加速了靶向TMPRSS2蛋白的新型药物研发进程。

关键词：新冠病毒 TMPRSS2 生信分析载体构建结构与功能进化分析

罗布麻提取物改善小鼠高脂饮食诱导的代谢失调与肠道菌群紊乱

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陆军军医大学学报 2022年第3期44卷 266-274页

作者：杨杰付慧张晋夏静白小龙李佳珍周思艺刘威山西医科大学汾阳学院临床医学系山西汾阳032200 山西医科大学汾阳学院科技中心山西汾阳032200 山西医科大学汾阳学院医学检验系山西汾阳032200 山西医科大学汾阳学院眼视光学系山西汾阳032200

目的探讨罗布麻(Apocynum venetum L.,AV)对小鼠高脂食物诱导的肥胖、代谢失调及肠道菌群紊乱的作用。方法将18只C57BL/6小鼠随机分为3组(n=6):对照组(ND组,喂正常食物,正常饮水)、肥胖模型组(HFD组,喂高脂食物,正常饮水)和AV处理组(AV... 详细信息

目的探讨罗布麻(Apocynum venetum L.,AV)对小鼠高脂食物诱导的肥胖、代谢失调及肠道菌群紊乱的作用。方法将18只C57BL/6小鼠随机分为3组(n=6):对照组(ND组,喂正常食物,正常饮水)、肥胖模型组(HFD组,喂高脂食物,正常饮水)和AV处理组(AV组,喂高脂食物,饮水添加AV提取物)。每周日称量小鼠体质量。12周结束时,称量小鼠皮下脂肪和内脏脂肪;HE染色观察肝脏脂质变性情况;运用生化试剂盒测定血清中葡萄糖、甘油三酯(triglyceride,TG)、总胆固醇(total cholesterol,TC)和低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)水平;RT-PCR法检测小鼠肠道内IL-6、IL-1β、TNF-α和抵抗素(Resistin)等促炎因子的表达;16S rRNA基因高通量测序分析小鼠肠道菌群的变化。结果与HFD组相比,AV组小鼠体质量明显降低(P<0.05),内脏及皮下脂肪含量显著减少(P<0.05),血清中葡萄糖、TC、TG、LDL-C水平显著降低(P<0.05),肝脏组织脂肪变性程度减轻,肠道内促炎因子IL-6、IL-1β、TNF-α和Resistin的表达显著降低(P<0.05)。高通量测序结果显示,与ND组相比,HFD组小鼠肠道菌群发生紊乱,菌群整体结构和功能发生变化;与HFD组相比,AV组中AV提取物可改善肠道菌群紊乱,逆转了高脂饮食诱导的菌群整体结构和功能的改变。结论AV可改善小鼠高脂诱导性肥胖及代谢失调,并减轻高脂诱导的肠道菌群紊乱。

关键词：罗布麻肥胖代谢失调肠道菌群紊乱

新冠病毒受体蛋白ACE2结构与功能的生信分析及原核表达

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中国免疫学杂志 2023年第6期39卷 1230-1237页

作者：徐本锦陈晓聪宣焱杜淼范蕾李卓禧李璟刘玲宋彬妤侯艳香山西医科大学汾阳学院医学检验系汾阳032200 山西医科大学汾阳学院基础医学部汾阳032200 山西医科大学汾阳学院科技中心汾阳032200

目的:构建ACE2原核表达载体并对其进行结构与功能的生物信息学分析,探究其介导SARS-CoV-2入侵人体的分子机制。方法:采用Protparam、ProtScale、NetPhos3.1、SignaIP 4.1、YinOYang 1.2 Server、NetNGlyc 1.0 Server、SOPMA、SWISS-MODEL、Blast、Clustal X2和MEGA7.0等对ACE2的生物学特性、同源性及进化性进行系统分析。采用分子克隆技术构建pET-22b-ACE2,在大肠杆菌中进行表达。结果:ACE2全长805个残基,呈酸性,分子量为92.5 kD,pI=5.36,共含77个潜在的磷酸化位点和14个糖基化位点,是一种亲水性较强的跨膜蛋白。ACE2主要散布于内质网膜、高尔基体和胞质膜,二级结构组成以α-螺旋为主。原核表达结果显示,细菌裂解后,沉淀中ACE2表达多于上清与全菌,为疫苗研发提供了理论依据。多序列比对和进化分析显示,倭黑猩猩与智人亲缘关系最近。结论:本研究为ACE2蛋白的纯化及研究奠定了基础,有助于阐明ACE2介导SARS-CoV-2入侵人体的分子机制,对SARS-CoV-2感染治疗和跨物种传播提供了新的见解,为研究广谱抗病毒药物、治疗SARS-CoV-2和其他致命冠状病毒株的有效分子靶点提供了依据。

关键词： SARS-CoV-2 载体构建 ACE2蛋白生信分析原核表达

新冠病毒刺突糖蛋白结构与功能的生物信息学分析及原核表达

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病毒学报 2022年第1期38卷 41-56页

作者：徐本锦宣焱杜淼刘玲吴惠文宋彬妤侯艳香陈利荣刘晓梁山西医科大学汾阳学院医学检验系汾阳032200 山西医科大学汾阳学院科技中心汾阳032200

SARS-CoV-2是一种高致病性且传播迅速的病原体,通过刺突糖蛋白(Spike glycoprotein,S蛋白)识别宿主细胞表面的受体来实现入侵和感染。对S蛋白进行系统的生物信息学分析和原核表达,有助于深入理解S蛋白的功能和阐明该蛋白介导病毒感染的... 详细信息

SARS-CoV-2是一种高致病性且传播迅速的病原体,通过刺突糖蛋白(Spike glycoprotein,S蛋白)识别宿主细胞表面的受体来实现入侵和感染。对S蛋白进行系统的生物信息学分析和原核表达,有助于深入理解S蛋白的功能和阐明该蛋白介导病毒感染的分子机制。本文采用Protparam、Pfam、TMHMM、ExPASy-ProtScale、PSORTⅡ、SignalP、UniProt、NetPhos 3.1、NetNGlyc 1.0、NetOGlyc 4.0和BLAST等生物信息学软件和数据库对S蛋白的理化性质、亚细胞定位、翻译后修饰及相互作用网络等生物学特性进行了系统分析。利用Clustal X2和MEGA7.0软件对该蛋白进行了基于氨基酸序列的同源性分析和系统进化分析。最后,通过分子克隆技术构建重组表达载体pET-22b-S并进行原核表达。结果显示,S蛋白由1273个氨基酸组成,分子量141.2 kD,等电点6.24,有两个卷曲螺旋结构,一个跨膜螺旋区,疏水性较强。S蛋白包含刺突受体结合结构域和S2糖蛋白结构域,主要分布于宿主细胞的内质网膜和细胞膜,含有136个潜在的磷酸化位点和20个可能的糖基化位点。与SARS-CoV-2 S蛋白序列一致性最高的是SARS冠状病毒、SARS冠状病毒WH20和蝙蝠冠状病毒HKU3,均为76%。SARS-CoV-2与SARS冠状病毒和蝙蝠冠状病毒聚为一大支,提示它们可能具有共同的祖先。S蛋白主要在细菌裂解液离心之后的沉淀中表达,这为后续的结构分析和疫苗研发奠定了基础。S蛋白在SARS冠状病毒和蝙蝠冠状病毒之间保守性较高,提示其在病毒入侵过程中具有重要功能。SARS-CoV-2与SARS冠状病毒和蝙蝠冠状病毒可能具有共同的祖先。本研究为SARS-CoV-2 S蛋白的表达纯化、结构与功能研究提供了重要的数据基础,有助于全面揭示S蛋白的生物学功能,同时为设计和筛选靶向S蛋白的新型抗病毒药物提供了科学依据。

关键词：新冠病毒(SARS-CoV-2) 刺突糖蛋白(S蛋白) 生物信息学分析原核表达

新冠病毒核衣壳蛋白结构与功能的生物信息学分析及原核表达

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中国免疫学杂志 2022年第24期38卷 2963-2970,I0001,I0002页

作者：徐本锦范蕾杜淼宣焱李璟李卓禧陈晓聪吴惠文门杰刘玲杨娅男汤文婷寇妍祺余骏骁山西医科大学汾阳学院医学检验系汾阳032200 山西医科大学汾阳学院基础医学部汾阳032200 山西医科大学汾阳学院科技中心汾阳032200

目的:对SARS-CoV-2核衣壳(N)蛋白进行系统生物信息学分析和原核表达,阐明其功能和病毒RNA复制机制。方法:采用UniProt、NetPhos 3.1、IEDB和Blast等生物信息学软件对N蛋白的理化性质、蛋白互作网络、翻译后修饰、同源性及系统进化关系... 详细信息

目的:对SARS-CoV-2核衣壳(N)蛋白进行系统生物信息学分析和原核表达,阐明其功能和病毒RNA复制机制。方法:采用UniProt、NetPhos 3.1、IEDB和Blast等生物信息学软件对N蛋白的理化性质、蛋白互作网络、翻译后修饰、同源性及系统进化关系等生物学特性进行系统分析。构建原核表达质粒pET-22b-N并表达蛋白。结果:N蛋白是由419个氨基酸组成的碱性蛋白,分子量为45.62 kD,等电点为10.07,其N端有1个RNA结合结构域,C端有1个二聚体界面,有57个可能的磷酸化修饰和25个潜在糖基化修饰,15个T细胞抗原表位和11个线性B细胞抗原表位,无信号肽和跨膜螺旋,是一种亲水性蛋白。N蛋白中无规则卷曲占比最高(54.42%),其次为α-螺旋(22.20%)。与N蛋白序列一致性最高的是BtRs-β-冠状病毒/HuB2013和蝙蝠冠状病毒Rp/Shaanxi2011,进化分析显示SARS-CoV-2与蝙蝠非典型冠状病毒YNLF_31C聚为一支。原核表达后发现,细菌裂解液离心后的沉淀中有大量N蛋白表达,为后续蛋白纯化和结构分析提供了依据。结论:N蛋白在SARS冠状病毒和蝙蝠冠状病毒间高度保守,为SARS-CoV-2 N蛋白结构与功能研究提供了基础,为靶向N蛋白的抗病毒药物设计提供了依据。

关键词：新冠病毒核衣壳蛋白生物信息学分析载体构建原核表达

基于网络药理学和细胞实验探讨蟾蜍灵治疗胃癌的作用机制

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天然产物研究与开发 2024年第6期 1045-1055页

作者：刘玉玲陈利荣侯艳香王元森山西省汾阳医院肿瘤科山西医科大学汾阳学院医学检验系

本研究基于网络药理学、分子对接和细胞实验探究蟾蜍灵治疗胃癌的作用机制。利用PubChem和PharmMapper数据库检索蟾蜍灵的药物靶点；GeneCards数据库收集胃癌的相关靶点，运用Venny软件和STRING数据库构建药物与疾病共同靶点的PPI网络... 详细信息

本研究基于网络药理学、分子对接和细胞实验探究蟾蜍灵治疗胃癌的作用机制。利用PubChem和PharmMapper数据库检索蟾蜍灵的药物靶点；GeneCards数据库收集胃癌的相关靶点，运用Venny软件和STRING数据库构建药物与疾病共同靶点的PPI网络图，通过DAVID数据库进行GO富集和KEGG通路分析。利用Cytoscape3.9.0软件进行可视化并筛选核心靶点，通过GIEPA数据库、Kaplan-Meier方法、AutoDock和PyMOL软件分析核心靶点分别与胃癌和蟾蜍灵之间的关系。最后通过细胞实验对网络药理学预测的靶点和信号通路进行实验验证。网络药理学筛选到蟾蜍灵的药物靶点285个，胃癌相关的疾病靶点909个，蟾蜍灵与胃癌的交集靶点91个，结合PPI网络度值排名、胃癌患者中表达水平以及患者生存预后相关性筛选2个核心靶点为HSP90AA1和SRC。KEGG富集分析蟾蜍灵治疗胃癌可能与PI3K-Akt、FoxO、Ras和MPAK信号通路有关。生存分析结果显示，HSP90AA1和SRC mRNA在胃癌组织中表达显著上调，且其高表达的患者总生存期显著低于低表达组。分子对接结果显示，蟾蜍灵与核心靶点具有较好的结合力。细胞实验结果表明，与对照组相比，蟾蜍灵处理胃癌细胞MGC-803后，细胞的增殖、迁移能力均下降，而细胞凋亡数增加。MGC-803细胞中HSP90AA1、SRC、Bcl-2、p-AKT和FoxO1蛋白表达水平显著下调，Bax蛋白的表达显著上调。综上所述，蟾蜍灵可能通过调控HSP90AA1和SRC核心蛋白及Akt/FoxO1信号通路发挥治疗胃癌的作用。

关键词：网络药理学蟾蜍灵胃癌增殖迁移凋亡

黄芪注射液对肠道病毒71型感染引起的细胞凋亡及自噬的抑制作用

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中国生物制品学杂志 2023年第1期36卷 53-58,69页

作者：郝晋芳孙晨曦杜建平韩倩张晓延山西医科大学汾阳学院医学检验系山西汾阳032200 山西医科大学研究生院山西太原030001

目的探讨黄芪注射液(astragalus membranaceus,AM)对肠道病毒71型(enterovirus 71,EV71)感染诱导的人胃上皮细胞(GES-1)凋亡及自噬的影响。方法体外培养GES-1细胞,将细胞分为感染组(按MOI=3感染EV71)和对照组(未感染病毒),倒置显微镜观... 详细信息

目的探讨黄芪注射液(astragalus membranaceus,AM)对肠道病毒71型(enterovirus 71,EV71)感染诱导的人胃上皮细胞(GES-1)凋亡及自噬的影响。方法体外培养GES-1细胞,将细胞分为感染组(按MOI=3感染EV71)和对照组(未感染病毒),倒置显微镜观察EV71感染后细胞形态变化;Western blot检测EV71感染后GES-1细胞中病毒结构蛋白VP1的水平;CCK-8法检测EV71感染后GES-1细胞活力;用DAPI进行细胞核染色,观察EV71感染的细胞核凋亡形态变化。再将GES-1细胞分为对照组(未感染病毒)、感染组及终浓度分别为1、2.5、5和10μg/mL的AM干预组,Western blot检测AM干预对EV71感染的GES-1细胞凋亡相关蛋白Caspase-3、PARP及自噬相关蛋白LC3、P62表达的影响;CCK-8法检测AM干预对EV71感染的GES-1细胞活力的影响。结果EV71感染引起了GES-1细胞变圆、皱缩,细胞核固缩,大小不均,细胞中VP1水平明显增高(t=41.56,P<0.01),细胞活力明显降低(t=19.07,P<0.01),细胞中Caspase-3和PARP蛋白均发生了明显的剪切(t分别为35.29和3.648,P分别为<0.01和0.0218),LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比例显著增加(t=10.16,P=0.0005),P62蛋白发生了降解(t=68.68,P<0.01);AM干预后,抑制了EV71引起的Caspase-3、PARP、P62蛋白的降解(t分别为52.66、59.60和40.22,P均<0.01)及LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比例增加(t=5.521,P=0.0053),并减轻了EV71对GES-1细胞活力的抑制作用(t=4.420,P=0.0115)。结论EV71感染诱导了GES-1细胞凋亡,AM干预通过抑制EV71引起的细胞自噬来抑制EV71诱导的细胞凋亡。

关键词：肠道病毒71型黄芪注射液 GES-1细胞细胞凋亡细胞自噬

新冠病毒受体蛋白ACE2结构与功能的生信分析及原核表达

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中国免疫学杂志 2021年

作者：刘玲陈晓聪宣焱杜淼范蕾李卓禧李璟徐本锦宋彬妤侯艳香山西医科大学汾阳学院医学检验系山西医科大学汾阳学院基础医学部山西医科大学汾阳学院科技中心

目的：人源ACE2是SARS-CoV-2的细胞表面受体，构建ACE2原核表达载体并对其进行结构与功能的生物信息学析，探究其介导SARS-CoV-2入侵人体的分子机制。方法：本文采用Protparam、ProtScale、NetPhos3. 1、SignaIP 4.1、YinOYang 1.2 Ser...

目的：人源ACE2是SARS-CoV-2的细胞表面受体，构建ACE2原核表达载体并对其进行结构与功能的生物信息学析，探究其介导SARS-CoV-2入侵人体的分子机制。方法：本文采用Protparam、ProtScale、NetPhos3. 1、SignaIP 4.1、YinOYang 1.2 Server、NetNGlyc 1.0 Server、SOPMA、SWISS-MODEL和Blast等在线软件和数据库对ACE2蛋白的理化性质、亚细胞定位、翻译后修饰及相互作用网络等生物学特性进行了系统分析，并利用Clustal X2和MEGA7.0软件对ACE2进行同源性分析和系统进化分析。最后，通过分子克隆技术构建重组表达载体pET-22b-ACE2并进行原核表达。结果：ACE2由805个氨基酸组成，呈酸性，分子量92.5 kDa，等电点5.36，有77个潜在的磷酸化位点和14个糖基化位点，是一种亲水性较强的跨膜蛋白。ACE2主要分布于宿主细胞的内质网膜、高尔基体和细胞膜，二级结构组成以α-螺旋为主。原核表达结果显示，ACE2主要在细菌裂解液离心之后的沉淀中表达，这为后续的结构分析和疫苗研发奠定了基础。多序列比对和进化分析显示，倭黑猩猩与智人亲缘关系最近。结论：本研究为ACE2蛋白的表达纯化、结构与功能研究提供了数据基础，有助于阐明ACE2介导SARS-CoV-2入侵人体的分子机制。对SARS-CoV-2感染的治疗和跨物种传播提供新的见解，为研究广谱抗病毒药物、治疗SARS-CoV-2和其他致命冠状病毒株的有效分子靶点提供依据。

关键词：