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基于体外细胞实验和网络药理学探讨槐定碱治疗前列腺癌的作用机制

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天然产物研究与开发 2024年第3期36卷 528-539,498页

作者：王乐芦春斌暨南大学生命科学技术学院广州510632

基于体外细胞实验、网络药理学和分子对接探讨槐定碱(sophoridine,SRI)对DU-145前列腺癌细胞增殖、凋亡的影响及其作用机制。MTT、克隆形成以及免疫荧光实验检测SRI对DU-145细胞增殖的影响,流式细胞术检测细胞凋亡情况。qPCR检测Ki67、P... 详细信息

基于体外细胞实验、网络药理学和分子对接探讨槐定碱(sophoridine,SRI)对DU-145前列腺癌细胞增殖、凋亡的影响及其作用机制。MTT、克隆形成以及免疫荧光实验检测SRI对DU-145细胞增殖的影响,流式细胞术检测细胞凋亡情况。qPCR检测Ki67、PCNA、Caspase-3/7、Bcl-2、Bax以及p38MAPK mRNA表达。Western blot检测PCNA、Caspase-3、Bcl-2、Bax、p38MAPK以及p-p38MAPK蛋白表达。利用TCMSP、HERB、Swiss Target Prediction和PharmMapper数据库获得SRI靶点,利用OMIM、GeneCards数据库收集前列腺癌靶点,并通过Venny2.1.0筛选两者的共同靶点。利用STRING数据库构建蛋白-蛋白互作(protein-protein interaction,PPI)网络,采用Cytoscape3.9.0软件进行网络拓扑学分析以及PPI网络可视化。通过DAVID数据库进行GO富集和KEGG通路分析。采用AutoDock1.5.6软件进行分子对接。细胞实验结果表明SRI能显著抑制DU-145细胞的增殖,并促进其凋亡。PPI网络分析得到ALB、MAPK1、CASP3、MAPK8、p38MAPK等16个核心靶点。GO富集分析得到158个条目(P细胞凋亡过程、蛋白质磷酸化、蛋白丝氨酸/苏氨酸/酪氨酸激酶活性等。KEGG富集分析得到84个信号通路(P细胞的增殖并促进其凋亡,这可能与p38MAPK的激活有关。

关键词：前列腺癌槐定碱增殖凋亡 p38MAPK

大肠杆菌*** DH5α通过外膜囊泡传递抗生素抗性基因AmpR

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生物技术通报 2024年

作者：庄棵梁至轩何英婷谢秋玲暨南大学生命科学技术学院

【目的】探究大肠杆菌Escherichia coli DH5α外膜囊泡（outer membrane vesicles, OMVs）在细菌间传递抗生素抗性基因AmpR的能力。【方法】通过超速离心法提取外膜囊泡；然后通过透射电镜，纳米颗粒跟踪分析（NTA）以及Western blot检... 详细信息

【目的】探究大肠杆菌Escherichia coli DH5α外膜囊泡（outer membrane vesicles, OMVs）在细菌间传递抗生素抗性基因AmpR的能力。【方法】通过超速离心法提取外膜囊泡；然后通过透射电镜，纳米颗粒跟踪分析（NTA）以及Western blot检测和表征OMVs的形态，粒径和浓度。同时PCR鉴定OMVs中的氨苄青霉素抗性基因AmpR。将OMVs与大肠杆菌DH5α共孵育培养，观察细菌在氨苄抗生素培养基上的生长情况，挑取单菌落进行菌落PCR鉴定AmpR的存在。【结果】所提取的囊泡的平均粒径约为125 nm，在OMVs粒径范围之内，OMVs标志蛋白OmpC阳性，显示所提取的囊泡为细菌外膜囊泡OMVs。同时PCR鉴定该OMVs中含有氨苄青霉素抗性基因AmpR。与OMVs共孵育培养后的大肠杆菌DH5α能在LB固体平板上生长，通过菌落PCR鉴定大肠杆菌中含有AmpR基因。【结论】具有抗性基因的大肠杆菌Escherichia coli DH5α可以通过外膜囊泡OMVs将AmpR传递给周围的大肠杆菌，实现耐药性转移。

关键词：大肠杆菌外膜囊泡氨苄抗性基因基因转移耐药性

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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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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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血管力学生物学2023年度研究进展

医用生物力学 2024年第1期39卷 9-16页

作者：邹敏文韩悦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

心血管系统是一个以心脏为中心、血管为网络的力学系统,力学因素在调控心血管系统生理状态或病理进程中起到直接且关键的作用。冠心病、高血压和脑卒中等多种心血管疾病都有着相似的病理学基础,即由于血管功能失衡及损伤修复异常引起的... 详细信息

心血管系统是一个以心脏为中心、血管为网络的力学系统,力学因素在调控心血管系统生理状态或病理进程中起到直接且关键的作用。冠心病、高血压和脑卒中等多种心血管疾病都有着相似的病理学基础,即由于血管功能失衡及损伤修复异常引起的血管重建。因此,研究力学因素如何产生生物学效应而导致血管重建,阐明心血管力学信号转导通路和力学调控途径,对于深入了解心血管活动和疾病发生的本质及其防治有重要意义。本文以力学刺激(环境)因素和关键力学响应分子为线索,总结2023年度血管力学生物学的最新研究进展。研究结果为进一步探讨力学因素在心血管疾病发病机制中的作用,寻找心血管疾病诊断的标志物和潜在靶标等提供了新思路。

关键词：心血管疾病力学生物学剪切应力周期性张应变细胞外基质

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广西涠洲岛蛭态轮虫物种多样性及生境偏好研究

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热带海洋学报 2024年第2期43卷 81-91页

作者：陈俊强汪文博王庆杨宇峰暨南大学生命科学技术学院人与自然生命共同体实验室广东广州510632

岛屿生境和生物群落组成独特,但有关岛屿蛭态轮虫的研究报道较少。为研究岛屿环境蛭态轮虫的物种多样性,于2021-2022年在广西涠洲岛苔藓、土壤、竹叶、松树落叶、其他落叶、带柄植物花瓣和燃烧后叶杆共7种生境进行调查,共记录蛭态轮虫3... 详细信息

岛屿生境和生物群落组成独特,但有关岛屿蛭态轮虫的研究报道较少。为研究岛屿环境蛭态轮虫的物种多样性,于2021-2022年在广西涠洲岛苔藓、土壤、竹叶、松树落叶、其他落叶、带柄植物花瓣和燃烧后叶杆共7种生境进行调查,共记录蛭态轮虫3科8属53种,其中中国新记录种3种,结果显示涠洲岛蛭态轮虫物种多样性高(占全球已报道蛭态轮虫物种数量10.6%)。前4种生境间物种丰富度差异显著(p<0.0001),且不同生境间物种组成差异性显著大于同类生境内物种组成差异(p=0.001),表明蛭态轮虫生境偏好明显;指示种分析(IndVal)表明,共有10种蛭态轮虫显著偏好某一生境。

关键词：蛭态轮虫岛屿生境偏好新记录种物种多样性

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

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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

核酸条形码技术:扩展蛋白质-蛋白质相互作用检测通量的新方法

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中国生物化学与分子生物学报 2024年第3期40卷 281-294页

作者：李林鑫秦晓红米立志天津大学生命科学学院结构与分子生物学系天津300072

蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)几乎参与了机体内所有重要的生物学过程,在细胞的基本生命过程中扮演了至关重要的角色,开发高通量的PPI检测新方法具有重要的生物学意义。目前,下一代测序技术(next-generation ... 详细信息

蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)几乎参与了机体内所有重要的生物学过程,在细胞的基本生命过程中扮演了至关重要的角色,开发高通量的PPI检测新方法具有重要的生物学意义。目前,下一代测序技术(next-generation sequencing,NGS)发展快速,能在几天内测定超过10亿个模板的DNA序列。由于并行DNA测序技术所特有的敏感性、特异性、高通量和多路复用优势,其已被用作广谱分子计数器,应用于基因组测序和转录物组测序等领域。核酸条形码技术通过将寡核苷酸标签与目标蛋白质连接起来,从而标记编码蛋白质。之后,利用高通量的测序方法检测相互作用的蛋白质,实现了PPI的高通量检测。这一技术推动了PPI检测方法的飞速发展,提升了单次实验检测的通量,为构建PPI网络提供了强有力的技术支持。本文详细阐述了核酸条形码在PPI检测方法中的设计、生成和读取;通过分析核酸条形码技术在PPI研究中的应用范例,探讨了各自的优势和不足,并评估了数据的可靠性,讨论了基于核酸条形码技术的PPI检测方法未来的发展趋势。

关键词：蛋白质-蛋白质相互作用核酸条形码检测技术下一代测序技术