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芒柄花黄素通过雌激素受体抑制前列腺增生

Journal of Chinese Pharmaceutical Sciences 2024年第3期33卷 216-229页

作者：王晓航王乐肖銮娟芦春斌暨南大学生命科学技术学院发育与再生系广东广州510632

本研究通过网络药理学的方法预测核心靶点,再进行分子对接和动物实验来探讨芒柄花黄素的抗良性前列腺增生(BPH)作用。从SwissADME数据库筛选有效活性成分并进行药物靶点预测。收集TTD、Gene Cards和Drug Bank数据库中收录的良性前列腺... 详细信息

本研究通过网络药理学的方法预测核心靶点,再进行分子对接和动物实验来探讨芒柄花黄素的抗良性前列腺增生(BPH)作用。从SwissADME数据库筛选有效活性成分并进行药物靶点预测。收集TTD、Gene Cards和Drug Bank数据库中收录的良性前列腺增生的疾病靶点。将药物靶点与疾病靶点取交集靶点,使用交集靶点构建PPI网络并进行GO和KEGG富集分析,利用Autodock Vina软件进行分子对接芒柄花黄素的雌激素活性。建立小鼠良性前列腺增生模型,分为:对照组、增生组、2.5 mg/kg、5 mg/kg、10 mg/kg、5 mg/kg+fulvestrant (20 mg/kg/week)、10 mg/kg+fulvestrant (20 mg/kg/week)组。HE染色和Masson染色观察病理变化。QPCR检测雌激素受体和细胞周期基因表达量。芒柄花黄素与良性前列腺增生存在35个潜在的蛋白靶点,核心靶点有ER-α、EGFR、ER-β、CYP19A1、ACh E和PPARA。GO和KEGG富集分析表明,芒柄花黄素的作用靶点主要涉及细胞对雌二醇刺激的反应、雌激素生物合成、类固醇激素受体活性和类固醇结合等过程相关过程,以及类固醇激素的生物合成和雌激素信号通路。分子对接显示,与ER-α相比,芒柄花黄素与ER-β有更好的亲和力。前列腺增生模型小鼠用芒柄花黄素处理后病理学切片结果显示,芒柄花黄素能明显地抑制小鼠良性前列腺增生,而雌激素受体抑制剂(氟维司群)显著抑制芒柄花黄素的治疗效果。QPCR结果表明,芒柄花黄素可以降低ER-β的表达,并提高前列腺组织的ER-α。同时,芒柄花黄素处理后,与细胞周期相关的CDK1、cyclinA2、CDK2和cyclinB1的表达水平出现下降,而雌激素受体抑制剂处理后,这一现象被抑制。综上所述,网络药理学分析和动物实验结果发现芒柄花黄素通过雌激素受体阻滞细胞周期进程抑制前列腺增生发展。

关键词：芒柄花黄素良性前列腺增生网络药理学分子对接雌激素受体

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细胞核生物力学研究进展

力学进展 2024年第2期54卷 259-307页

作者：刘中乾齐颖新上海交通大学生命科学技术学院力学生物学研究所上海200240

细胞核是细胞内最大、刚度最高的细胞器,也是遗传信息储存、复制和转录的中心场所,在生命活动调节方面发挥关键作用.研究表明,生物力学因素在细胞核结构和功能的动态变化调控中至关重要.核骨架蛋白和核孔复合体作为细胞核典型的力学响... 详细信息

细胞核是细胞内最大、刚度最高的细胞器,也是遗传信息储存、复制和转录的中心场所,在生命活动调节方面发挥关键作用.研究表明,生物力学因素在细胞核结构和功能的动态变化调控中至关重要.核骨架蛋白和核孔复合体作为细胞核典型的力学响应组分,在维持细胞核形态结构的同时将细胞骨架传递而来的力呈递至染色质,进而影响染色质构象、基因表达等一系列细胞核相关活动,调控细胞功能.细胞核及其组分对应力信号的感知和转导已成为生物力学研究的前沿热点之一.为更深入地认识生理和病理状态下细胞核的力学特性,揭示其在细胞命运决定中的作用和机制,本文总结了细胞核生物力学相关的研究进展,重点介绍了细胞核骨架、核孔复合体和染色质的物理结构、力学响应过程、各组分的相互作用以及用于细胞核生物力学研究的技术进展,最后总结了细胞核与早衰综合症、神经退行性疾病和心血管疾病的关系,并对细胞核生物力学未来发展进行了展望.

关键词：细胞核生物力学机械信号转导核骨架蛋白核孔复合体染色质

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代谢工程改造大肠杆菌生产尸胺

生物工程学报 2024年第8期40卷 2403-2417页

作者：刘存萍高聪李晓敏陈修来吴静宋伟魏婉清刘立明江南大学生物工程学院江南大学生命科学与健康工程学院

尸胺是聚酰胺生产中的关键C5单体。由于细胞内5'-磷酸吡哆醛(pyridoxal 5′-phosphate, PLP)再生效率有限，导致目前发酵法生产尸胺效率较低。本研究选择一株实验室保藏的赖氨酸高产大肠杆菌LY-4为研究对象，首先通过引入尸胺合成关键酶... 详细信息

尸胺是聚酰胺生产中的关键C5单体。由于细胞内5'-磷酸吡哆醛(pyridoxal 5′-phosphate, PLP)再生效率有限，导致目前发酵法生产尸胺效率较低。本研究选择一株实验室保藏的赖氨酸高产大肠杆菌LY-4为研究对象，首先通过引入尸胺合成关键酶-赖氨酸脱羧酶(lysine decarboxylase, LDC)，成功构建了菌株L01，摇瓶发酵尸胺产量达1.07 g/L；随后开发了一种双代谢通路强化策略，协同增强内源和异源PLP合成模块，从而改善胞内PLP的合成，最优菌株L11摇瓶生产尸胺产量提升至9.23 g/L；最后在5 L发酵罐中对菌株L11生产尸胺的发酵工艺进行优化。工程菌株经48 h分批补料发酵，尸胺产量、得率、生产强度分别为54.43 g/L、0.22 g/g和1.13 g/(L·h)，具备一定的应用潜力。本研究可为构建包括尸胺在内的多种生物胺类细胞工厂提供理论依据和技术基础。

关键词：大肠杆菌代谢工程尸胺 5'-磷酸吡哆醛发酵优化

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高效包载酪氨酸羟化酶mRNA外泌体的制备

中国生物工程杂志 2024年第2期44卷 69-75页

作者：樊宇钦黎智康梁至轩赵紫涵谢秋玲暨南大学生命科学技术学院广州510632 基因工程药物国家工程研究中心广州510632

目的:酪氨酸羟化酶(TH)是多巴胺合成的限速酶,其对于帕金森病发生有着重要意义。外泌体是由细胞分泌的直径30~200 nm的微囊泡,被认为是可通过血脑屏障的潜在药物载体。拟利用古菌核糖体蛋白L7Ae和Kt环的结合特性,获得高效包载酪氨酸羟化... 详细信息

目的:酪氨酸羟化酶(TH)是多巴胺合成的限速酶,其对于帕金森病发生有着重要意义。外泌体是由细胞分泌的直径30~200 nm的微囊泡,被认为是可通过血脑屏障的潜在药物载体。拟利用古菌核糖体蛋白L7Ae和Kt环的结合特性,获得高效包载酪氨酸羟化酶mRNA的外泌体(TH-Kt-Exo),以实现mRNA药物穿越血脑屏障的递送。方法:通过构建带有Kt环的TH mRNA重组质粒,以及外泌体膜蛋白CD63和L7Ae融合表达的重组质粒pCMV-CD63-L7Ae-His,共转染HEK293F细胞,通过超速离心方法收取细胞分泌的外泌体,通过qPCR检测外泌体中TH mRNA的含量并转染受体细胞。结果:与单一酪氨酸羟化酶质粒转染得到的外泌体TH-Exo相比,利用该方法获得的外泌体TH-Kt-Exo在TH mRNA的装载水平上有显著提高。此外,该外泌体能够将其装载的mRNA转运至受体细胞中。结论:通过L7Ae和Kt环的特异性结合,可以有效提高目的mRNA在外泌体中的包载。

关键词：酪氨酸羟化酶外泌体古菌核糖体蛋白 Kt环

桂东南典型流域表层沉积物重金属分布特征、来源及风险评价

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水生态学杂志 2024年

作者：李萍刘春张立杰刘钊琳张宇恒樊光辉朱颖洁左悦暨南大学环境与气候学院暨南大学生命科学技术学院梧州学院机械与资源工程学院梧州水文中心

研究桂东南流域表层沉积物重金属分布特征和来源，评价其潜在风险，为西南地区采矿流域水体重金属污染防控与治理提供科学指导。以西江流域支流——义昌河流域为研究对象，采集不同季节下流域干支流表层沉积物样品，分析其中7种重金属... 详细信息

研究桂东南流域表层沉积物重金属分布特征和来源，评价其潜在风险，为西南地区采矿流域水体重金属污染防控与治理提供科学指导。以西江流域支流——义昌河流域为研究对象，采集不同季节下流域干支流表层沉积物样品，分析其中7种重金属（Cu、Pb、Zn、Ni、Mn、Cr、Cd）含量的时空分布特征和来源，采用地累积指数法和潜在生态风险指数法协同评估重金属积累的潜在风险。结果表明，沉积物重金属平均含量中，Cu、Pb、Ni、Cr在秋季最高，Cd、Zn在夏季最高，Mn在春季最高；Pb、Zn、Cd含量上游>下游>中游，而Cu、Cr、Mn含量下游 > 中游>上游。相关性分析表明，Pb、Zn、Cd之间以及Cu、Ni之间具有相同来源，受地质背景和人类活动影响较大。地累积指数法评价表明，Cd为中度污染，Mn为偏中度污染，其余重金属为轻度或无污染；潜在生态风险指数评价法进一步表明，Cd是最主要的生态贡献因子，危害程度为高风险，其余重金属危害程度均为轻微。

关键词：表层沉积物重金属分布特征风险评价桂东南流域

淀粉降解乳酸片球菌工程菌株构建及餐厨垃圾资源化利用

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食品与发酵工业 2024年

作者：何雯静严诗淇邹丛蔚林蒋海刘泽寰暨南大学生命科学技术学院生命与健康工程研究院生物质资源能源研究所

该文旨在利用合成生物学手段改造乳酸片球菌C33，使其能够在不添加商业化酶的条件下发酵餐厨垃圾，将其转化为单细胞蛋白和乳酸，实现餐厨垃圾的绿色处理和资源化利用。将枯草芽孢杆菌中的α-淀粉酶基因转入乳酸片球菌C33中，使其异源... 详细信息

该文旨在利用合成生物学手段改造乳酸片球菌C33，使其能够在不添加商业化酶的条件下发酵餐厨垃圾，将其转化为单细胞蛋白和乳酸，实现餐厨垃圾的绿色处理和资源化利用。将枯草芽孢杆菌中的α-淀粉酶基因转入乳酸片球菌C33中，使其异源表达，构建淀粉酶重组表达菌株。利用重组菌株以统合生物工艺发酵餐厨垃圾中的淀粉，生产单细胞蛋白和乳酸。结果显示：重组酶最高酶活力为4.35 U/mL，分泌效率为30.92%；利用重组菌株发酵餐厨垃圾，最高可产生32.59 g/L乳酸，产率为71.85%，粗蛋白含量为44.00%，比未发酵时提高了10.71个百分点。该研究结果拓宽了乳酸片球菌在餐厨垃圾资源化利用方面的应用。

关键词：餐厨垃圾乳酸片球菌 α-淀粉酶单细胞蛋白乳酸

利用光驱动的生物杂合系统实现CO_(2)转化生产化学品

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第5期60卷 294-303页

作者：干雅梅柴甜甜张健高聪宋伟吴静刘立明陈修来江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学生命科学与健康工程学院江苏无锡214122

太阳能作为清洁能源之一,为缓解化石燃料枯竭和温室气体排放等问题提供了一种高效、经济、可持续的解决方案.自然界中的植物和光合微生物通过自身的光合系统收集并转化太阳能,从而生产生物燃料和生物化学品.然而,由于自然光合系统存在... 详细信息

太阳能作为清洁能源之一,为缓解化石燃料枯竭和温室气体排放等问题提供了一种高效、经济、可持续的解决方案.自然界中的植物和光合微生物通过自身的光合系统收集并转化太阳能,从而生产生物燃料和生物化学品.然而,由于自然光合系统存在光吸收范围相对较窄、光生电子在传输过程中易损耗等问题,限制了太阳能到化学品的转化效率.为了解决上述难题,科研人员模仿自然光合作用中的关键部分,探索构建人工光合系统,相关研究引起了广泛关注.本文通过将碲化镉量子点(CdTe QDs)与大肠杆菌(***)相耦合,构建了一种光驱动无机-生物杂合系统(IBPHS),用于捕获太阳能并驱动CO_(2)转化合成高价值化学品.该系统主要由光催化模块和生物催化模块组成.在光催化模块中,通过生物合成CdTe QDs进行光能捕获,并将其转化为电子.通过敲除***的Cd2+外排蛋白(ZNTA)编码基因,实现了***胞内Cd2+过量积累.通过“时空耦合”方式,并借助共聚焦显微镜、高分辨率透射电镜和X射线能谱分析,确认了CdTe QDs在***胞内的组装合成.利用紫外-可见分光光度计研究了光催化模块对光子的吸收能力.结果表明,光催化模块的吸收峰位于400-420 nm.利用瞬时光电流,评估了光催化模块的光生电子能力.实验发现,该模块可以产生0.07μA光电流,表明完成了光催化模块的构建.在生物催化模块中,将光催化模块产生的电子用于还原NAD+再生NADH.采用NADH生物传感器,分析了***胞内NADH含量,结果表明,在蓝光照射下***胞内NADH含量比黑暗条件下提高了5.1倍.在此基础上,通过表达NADH依赖型乳酸脱氢酶(LDH)将丙酮酸还原为乳酸,在蓝光光照下乳酸积累量达到了0.44 g/L,而黑暗条件下无乳酸积累,从而验证了生物催化模块的有效性.基于光催化模块和生物催化模块,进一步组装构建了IBPSH,用于驱动CO_(2)还原合成甲酸和丙酮酸.在蓝光照射下,IBPHS能够合成0.65 g/L甲酸和0.18 g/L丙酮酸,其CO_(2)利用速率分别达到51.98 mg/gDCW/h和21.92 mg/gDCW/h,超过了光合细菌.综上所述,本文利用光催化模块与生物催化模块相耦合的方式,组装构建了一种新型的人工光合系统,实现了光驱动CO_(2)还原合成高附加值化学品,为理性设计材料-生物杂合系统提供了借鉴,同时也为挖掘绿色生物制造潜力、开发太阳能化学制造平台提供参考.

关键词：人工光合系统 CO_(2)利用光能转换 CdTe生物合成 NADH再生

固相萃取净化/GC-MS法测定水/土样品中α-松油醇含量

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农业环境科学学报 2024年第9期43卷 2183-2190页

作者：吴凤区嘉铖李彦文赵海明蔡全英向垒莫测辉暨南大学生命科学技术学院广东省环境污染控制与修复材料工程中心广州510632

采用固相萃取净化结合GC-MS法分别建立了测定水/土样品中典型有机浮选药剂(α-松油醇)的方法。采用DB-5 MS进行色谱分离,电子轰击(EI)-选择离子检测(SIM)和基质标线进行定量分析。水/土样品均采用二氯甲烷进行萃取,水样萃取时,先将其pH... 详细信息

采用固相萃取净化结合GC-MS法分别建立了测定水/土样品中典型有机浮选药剂(α-松油醇)的方法。采用DB-5 MS进行色谱分离,电子轰击(EI)-选择离子检测(SIM)和基质标线进行定量分析。水/土样品均采用二氯甲烷进行萃取,水样萃取时,先将其pH值和盐度调整为7.5和0.5%,之后采用二氯甲烷进行3次萃取;土壤萃取时采用二氯甲烷进行2次振荡萃取,萃取液旋转蒸发近干后用1 mL甲醇定容为萃取质。水、土样品萃取质均采用C18小柱进行固相萃取净化。在上述最优萃取条件下,目标化合物在0.1~5 mg·L^(-1)浓度范围内线性关系良好(R2≥0.998);其在水/土样品中的检出限(LOD)分别为0.027~0.041 mg·L^(-1)(水样)和0.009~0.054 mg·kg^(-1)(土样),在实际样品中不同浓度(1、2、5 mg·L^(-1)或1、2、5 mg·kg^(-1))加标回收率分别为91.5%~112%[相对标准偏差(RSD)<15%,水样]和67%~114%(RSD<15%,土样)。

关键词：有机选冶药剂选矿废水土壤松油醇 GC-MS

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基于微流控芯片的人工细胞研究进展

生物工程学报 2024年第7期40卷 2100-2119页

作者：杨雁婷邓吉楠杨军西南大学动物科学技术学院重庆400715 重庆大学生物工程学院重庆400030

合成生物学的主要目标之一是自下而上地构建人工细胞。它不仅能深入理解生命的起源和细胞功能,还能在人工细胞底盘、组织模型、工程治疗递送系统和药物筛选工具等领域发挥关键作用。然而,这一目标的实现极具挑战,细胞结构的复杂性、基... 详细信息

合成生物学的主要目标之一是自下而上地构建人工细胞。它不仅能深入理解生命的起源和细胞功能,还能在人工细胞底盘、组织模型、工程治疗递送系统和药物筛选工具等领域发挥关键作用。然而,这一目标的实现极具挑战,细胞结构的复杂性、基础模块的微型化和多样性对构建方法提出了极高要求。微流控芯片作为一种先进的分析系统,为人工细胞的构建提供了一种有效工具,能够更精确地控制其结构及局部微环境,成为当前研究的首选途径。本文综述了基于微流控芯片的人工细胞构建、操作与分析方法,强调了微环境对生命系统和人工自我维持体系的重要性,展示了人工细胞在多个关键生物医学领域的广泛应用。通过探讨不同微流控方法的优缺点及其在各种应用中的表现,帮助研究人员更深入地理解人工细胞相关研究。最后,对基于微流控技术的人工细胞研究的未来发展进行了展望,期待这一领域能够取得更大突破和进步。

关键词：合成生物学巨型脂质体微环境区室结构