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赖氨酰氧化酶LOXL2稳定性的理论计算研究

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中国生物化学与分子生物学报 2024年第5期40卷 685-695页

作者：林李锐林凯邹海鹰许丽艳李恩民东庚汕头大学医学院生物化学与分子生物学教研室广东汕头515041 汕头大学医学院生物信息学教研室广东汕头515041 汕头大学医学院医学信息学研究中心广东汕头515041 汕头大学医学院广东省沿海高发地区分子生物学重点实验室广东汕头515041 汕头大学医学院肿瘤研究中心广东汕头515041 汕头市医学科学院广东汕头515041

赖氨酰氧化酶LOXL2是一种依赖于铜离子的胺氧化酶,催化胶原蛋白和弹性蛋白的赖氨酸残基侧链发生氧化脱氨,发挥着稳固细胞外基质的作用。而稳定性是蛋白质的一个重要特性,直接影响蛋白质的分子动态及其正常功能发挥,这与人类的健康和疾... 详细信息

赖氨酰氧化酶LOXL2是一种依赖于铜离子的胺氧化酶,催化胶原蛋白和弹性蛋白的赖氨酸残基侧链发生氧化脱氨,发挥着稳固细胞外基质的作用。而稳定性是蛋白质的一个重要特性,直接影响蛋白质的分子动态及其正常功能发挥,这与人类的健康和疾病密切相关。然而,关于LOXL2的稳定性目前鲜有报道,哪些位点对其稳定性有显著影响尚不清楚。本研究采用冷冻电镜和Alphafold2的数据,建立LOXL2的全长结构,通过分子动力学模拟得到其优化构象。再通过4种方法(mCSM,PremPS,DeepDDG和FoldX),计算所有位点的稳定性属性,筛选出对稳定性有显性影响的位点(定义为关键位点)。结果表明,95个关键位点对LOXL2的稳定性具有显著影响,在5个结构域上的分布数量依次为14、13、8、11和26,而结构域间的连接肽段上也有23个关键位点。在这些关键位点中,类型及数量分别为Leu(24个)、Val(20个)、Ile(12个)、Trp(11个)、Phe(11个)、Tyr(6个)、Cys(6个)、Met(4个)和Arg(1个)。其中大部分关键位点(88个)为疏水性质,这与蛋白质折叠的主要力量为疏水作用的情况是一致的,而Cys两两成对,构成二硫键,对LOXL2的结构及功能发挥重要作用。讨论中,我们将预测结果与实验值进行比较,并用自由能微扰方法,对部分关键位点进行比较,从多方面论证此项工作的可信度。此项研究,可为靶向LOXL2的疾病治疗研究,提供重要指导。

关键词：赖氨酰氧化酶样2 稳定性分子动力学模拟计算预测吉布斯自由能

异柠檬酸脱氢酶1 R132H突变型胶质细胞瘤及其维持端粒的代偿机制

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生物化学与生物物理进展 2024年

作者：闫思翔李逸凡李瑶李奕璇李香秀仝津恺贾舒婷旦菊花昆明理工大学医学院衰老与肿瘤分子遗传学实验室

异柠檬酸脱氢酶1(isocitrate dehydrogenase 1，IDH1)R132H是II-III级胶质瘤和少突胶质细胞瘤中最常见的突变基因。绝大多数IDH1R132H突变型胶质细胞瘤并没有通过端粒酶的激活(在端粒酶逆转录酶TERT的介导下以RNA为模板延伸端粒长度)作... 详细信息

异柠檬酸脱氢酶1(isocitrate dehydrogenase 1，IDH1)R132H是II-III级胶质瘤和少突胶质细胞瘤中最常见的突变基因。绝大多数IDH1R132H突变型胶质细胞瘤并没有通过端粒酶的激活(在端粒酶逆转录酶TERT的介导下以RNA为模板延伸端粒长度)作为其端粒维持机制，而是通过一种依赖于同源重组(homologous recombination，HR)的代偿机制来维持端粒长度，该机制被称为端粒延长替代(alterative lengthening of telomere，ALT)，目前关于ALT形成的机制尚不完全清楚。最近的研究表明，端粒Shelterin复合物组分RAP1和非同源DNA末端连接(non-homologous end joining，NHEJ)修复因子XRCC1的表达在IDH1R132H突变的胶质细胞瘤中均一致下调，导致端粒功能障碍并促进HR。同时，IDH1R132H突变通过下调去甲基化酶KDM4B的活性水平，与α地中海贫血伴智力低下综合征X连锁(alpha thalassemia/mental retardation syndrome X-linked，ATRX)基因缺失协同作用促进ALT途径。基于这些研究，本文就突变IDH1R132H的表达如何引发端粒功能障碍并改变端粒处的DNA修复途径偏好，与ATRX丢失协同作用促进ALT发生的机制进行综述。为临床靶向治疗IDH1R132H突变型胶质细胞瘤提供参考。

关键词：胶质瘤异柠檬酸脱氢酶1 R132H 端粒延长替代机制

磷酸化或乙酰化修饰使Fascin的促癌功能翻转

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中国生物化学与分子生物学报 2024年第5期40卷 674-684页

作者：李大嘉许丽艳程银伟李恩民汕头大学医学院生物化学与分子生物学教研室潮汕沿海地区高发肿瘤分子生物学广东省高校重点实验室广东汕头515041 汕头大学医学院肿瘤病理研究室广东汕头515041 汕头大学医学院肿瘤研究中心广东汕头515041 汕头市医学科学院肿瘤分子生物学研究室广东汕头515041

大量研究结果表明,食管鳞癌等恶性肿瘤中,Fascin异常高表达并发挥促癌功能,其与癌症患者的不良预后密切相关。近年来,包括本实验室在内,多家实验室的研究结果一致表明,磷酸化或乙酰化修饰可使Fascin的促癌功能翻转,犹如川剧中的“变脸... 详细信息

大量研究结果表明,食管鳞癌等恶性肿瘤中,Fascin异常高表达并发挥促癌功能,其与癌症患者的不良预后密切相关。近年来,包括本实验室在内,多家实验室的研究结果一致表明,磷酸化或乙酰化修饰可使Fascin的促癌功能翻转,犹如川剧中的“变脸”。最近,本室进一步研究发现,Fascin的翻译后修饰明显影响Fascin小分子抑制剂的抑癌效果,提示以Fascin为靶点的抗肿瘤药物研究应该将Fascin翻译后修饰状态纳入是否适合用药的评价体系中。为此,本文在系统评述Fascin促癌功能的基础上,重点讨论了翻译后修饰对Fascin功能的调控作用,以及翻译后修饰对Fascin小分子抑制剂抑癌功效的影响;同时还对相关领域针对Fascin的未来研究趋势进行了展望。

关键词： Fascin 蛋白质翻译后修饰肿瘤微丝成束蛋白抑制剂

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PRMT1在消化系统肿瘤中的作用

中国生物化学与分子生物学报 2024年第4期40卷 526-533页

作者：郭大金谭圆圆金艳花延边大学医学院细胞生物学与医学遗传学教研室吉林延吉133002

蛋白质精氨酸甲基转移酶1(PRMT1)是蛋白质精氨酸甲基转移酶家族中的一员,通过将甲基从S-腺苷-L-甲硫氨酸转移到末端胍基氮原子以甲基化精氨酸残基,催化精氨酸残基的单甲基化和不对称二甲基化。研究发现,PRMT1位于细胞核和细胞质内,参与... 详细信息

蛋白质精氨酸甲基转移酶1(PRMT1)是蛋白质精氨酸甲基转移酶家族中的一员,通过将甲基从S-腺苷-L-甲硫氨酸转移到末端胍基氮原子以甲基化精氨酸残基,催化精氨酸残基的单甲基化和不对称二甲基化。研究发现,PRMT1位于细胞核和细胞质内,参与哺乳动物转录调节、信号转导和DNA损伤修复等过程,并通过多种方式影响肿瘤的增殖、凋亡、转移及耐药等生物学过程,在恶性肿瘤的发生过程中发挥着十分重要的作用。此外,PRMT1还是多种癌症预后不良的生物标志物,其抑制剂能够抑制部分肿瘤的生长。PRMT1与肿瘤的生物学特性密切相关,影响癌症患者的预后。本文主要就PRMT1在消化系统肿瘤中不同的作用靶点以及参与的信号通路做一综述,并简要概括PRMT1抑制剂联合治疗策略,以期为消化系统肿瘤的临床治疗及预后提供新思路。

关键词：蛋白质精氨酸甲基转移酶1 甲基化肿瘤联合治疗

依赖于端粒延长替代机制的胶质瘤临床前模型及应用现状

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生物化学与生物物理进展 2024年第2期51卷 269-275页

作者：仝津恺闫思翔张艳多侯凯龙张科张昊楠常顺贾舒婷昆明理工大学医学院衰老与肿瘤分子遗传学实验室昆明650500 云南省第一人民医院神经外科昆明650032

胶质瘤是中枢神经系统最常见的恶性肿瘤,主要起源于神经胶质细胞。由于胶质瘤具有高度侵袭性的特点,其死亡率在各种癌症中名列前茅。因此,新的治疗方法和新的药物开发对于胶质瘤的治疗意义十分重大。在大约30%的胶质瘤中,端粒的维持并... 详细信息

胶质瘤是中枢神经系统最常见的恶性肿瘤,主要起源于神经胶质细胞。由于胶质瘤具有高度侵袭性的特点,其死亡率在各种癌症中名列前茅。因此,新的治疗方法和新的药物开发对于胶质瘤的治疗意义十分重大。在大约30%的胶质瘤中,端粒的维持并不是通过端粒酶的激活延长的,而是通过端粒延长替代机制(ALT)来维持和延长端粒。然而,由于目前对于ALT胶质瘤细胞系以及临床前的ALT胶质瘤模型的研究还比较匮乏,从而制约了ALT胶质瘤的机制研究。因此,本篇综述在此探讨了目前发现的ALT胶质瘤细胞系及ALT胶质瘤动物模型,以及这些模型在临床前研究中发挥的作用和最新的进展。

关键词：胶质瘤端粒延长替代机制临床前模型

JIB-04通过抑制组蛋白赖氨酸去甲基化酶4表达来调控MDM2/P53/SLC7A11/GPX4轴诱导肝癌细胞发生铁死亡

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中国生物化学与分子生物学报 2024年第8期40卷 1144-1152页

作者：李健金俊豪金艳花延边大学医学院细胞生物学与医学遗传学教研室延吉吉林133002

JIB-04(Jumonji histone demethylase inihibitor, JIB-04)是一种泛组蛋白赖氨酸去甲基化酶抑制剂,可抑制多种肿瘤发生发展,但其具体机制仍不清楚。本文以肝癌细胞HepG2和Huh7为研究对象,探讨了JIB-04对肝癌细胞的增殖影响,并揭示其可... 详细信息

JIB-04(Jumonji histone demethylase inihibitor, JIB-04)是一种泛组蛋白赖氨酸去甲基化酶抑制剂,可抑制多种肿瘤发生发展,但其具体机制仍不清楚。本文以肝癌细胞HepG2和Huh7为研究对象,探讨了JIB-04对肝癌细胞的增殖影响,并揭示其可能的分子机制。CCK-8和EDU检测细胞增殖实验显示,JIB-04明显抑制肝癌细胞HepG2和Huh7活力,且具有浓度依赖性,其半数抑制浓度分别为0.7689μmol/L及0.7392μmol/L。流式细胞术检测细胞内ROS水平变化,结果显示,JIB-04可显著激活细胞内ROS的累积。通过谷胱甘肽(glutathione, GSH)检测试剂盒和脂质过氧化物检测试剂盒分别检测细胞内GSH和脂质过氧化物丙二醛(malondialdehyde, MDA)水平发现,在2μmol/L JIB-04处理下,HepG2和Huh7细胞内GSH分别下降88.4%和80.7%,而脂质过氧化物分别升高4.75倍和9.25倍。通过qRT-PCR和Western印迹分析发现,JIB-04显著降低铁死亡相关因子GPX4和SLC7A11的mRNA水平和蛋白质水平,同时铁死亡相关通路蛋白质MDM2明显下调,P53蛋白水平明显上调。机制研究显示,JIB-04可以使赖氨酸特异性去甲基化酶KDM4C的蛋白质水平下调约58%和51%。通过ChIP检测发现,在JIB-04处理肝癌细胞后MDM2基因启动子区域H3K9me3分别提高了2.19倍和2.14倍,同时qRT-PCR证明,JIB-04处理肝癌细胞后MDM2 mRNA水平显著下调。综上所述,本研究初步揭示了JIB-04可下调特异性去甲基化酶KDM4C的表达,进而影响MDM2基因启动子区域H3K9me3甲基化水平抑制MDM2基因表达,减少MDM2蛋白与P53蛋白结合,P53蛋白水平表达上调,同时,铁死亡相关蛋白质SLC7A11和GPX4的表达下调,导致细胞内GSH耗竭、ROS与脂质过氧化物积累,最终导致细胞发生铁死亡。

关键词：铁死亡组蛋白赖氨酸去甲基化酶4 肝细胞癌 Jumonji组蛋白去甲基化酶抑制剂

CYP27A1对肝细胞癌预后的影响及生物学作用

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解放军医学杂志 2024年第4期49卷 387-395页

作者：张昕彤吴昊胡艳芬张文桃畅靖嘉朱剑军李莉刘铭山西医科大学基础医学院医学细胞生物与遗传学教研室山西太原030001

目的分析细胞色素P450家族27亚家族A成员1(CYP27A1)对肝细胞癌(HCC)预后的影响及生物学作用,并初步探讨其影响HCC生长的分子机制。方法基于癌症基因数据库(TCGA)分析CYP27A1在HCC中的表达情况及其与HCC患者预后的关系;基于CYP27A1表达... 详细信息

目的分析细胞色素P450家族27亚家族A成员1(CYP27A1)对肝细胞癌(HCC)预后的影响及生物学作用,并初步探讨其影响HCC生长的分子机制。方法基于癌症基因数据库(TCGA)分析CYP27A1在HCC中的表达情况及其与HCC患者预后的关系;基于CYP27A1表达量中位值,将样本分为CYP27A1高表达组(n=170)与CYP27A1低表达组(n=170),利用基因集富集分析(GSEA)分别对两组进行基因集富集分析;免疫荧光染色检测及数据库查找CYP27A1蛋白亚细胞定位;构建过表达CYP27A1质粒,转染HCC细胞MHCC-97H和HCCLM3,设置阴性对照组(转染空载质粒)与CYP27A1过表达组(转染过表达CYP27A1重组质粒)。采用CCK-8法、流式细胞仪、活性氧(ROS)荧光探针等检测过表达CYP27A1对HCC细胞活力、凋亡及ROS生成的影响;结合生物信息学分析CYP27A1与ROS生成相关基因及HCC增殖相关基因表达的相关性。结果与正常肝组织比较,HCC组织中CYP27A1 mRNA表达量明显降低(P0.05)。CYP27A1与抑制ROS生成相关基因表达呈正相关(P<0.05),抑制ROS生成相关基因与HCC增殖相关基因表达呈负相关(P<0.05)。结论CYP27A1在HCC中呈低表达,下调CYP27A1可能通过促进ROS生成促进HCC恶性生长。

关键词：肝细胞癌细胞色素P450家族27亚家族A成员1 恶性生长

基于学生微课实践的护理解剖学课程辅助活动建设探索

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解剖学研究 2024年第3期46卷 285-287页

作者：张善强李珏黄懿琳黄锦粧谷李铭林常敏陈海滨汕头大学医学院解剖学教研室广东汕头515041 汕头大学医学院教务处广东汕头515041 汕头大学医学院护理学系广东汕头515041 汕头大学医学院外语教研室广东汕头515041 汕头大学医学院微生物与免疫学教研室广东汕头515041 汕头大学医学院组织胚胎学教研室广东汕头515041

在我国高等医学教育数字化转型与智能化发展的要求背景下,汕头大学医学院通过组建多学科指导教师团队于课外指导学生创作以解剖学知识为核心的多学科知识微课,以建设护理解剖学课程辅助活动的形式为完善课程整合教学体系、提升解剖学教... 详细信息

在我国高等医学教育数字化转型与智能化发展的要求背景下,汕头大学医学院通过组建多学科指导教师团队于课外指导学生创作以解剖学知识为核心的多学科知识微课,以建设护理解剖学课程辅助活动的形式为完善课程整合教学体系、提升解剖学教学质量、促进学生主动学习、锻炼学生综合能力、革新视听类教学资源等做出了创新性探索。

关键词：护理解剖学课程辅助活动主动学习微课

生物背景青年教师从事人体结构教学的实践与思考

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基础医学教育 2024年第2期26卷 91-96页

作者：高阳谢晓俊苏中静汕头大学医学院组织胚胎学教研室汕头515041

随着高等教育改革的不断推进,国家和社会对优质高等教育资源的需求不断增加,亟须建设高水平教师队伍来培养大批具备综合素质的新医科人才。作为高校教学工作的中坚力量,青年教师的教学能力、教学水平与医学院校的教育质量息息相关。近... 详细信息

随着高等教育改革的不断推进,国家和社会对优质高等教育资源的需求不断增加,亟须建设高水平教师队伍来培养大批具备综合素质的新医科人才。作为高校教学工作的中坚力量,青年教师的教学能力、教学水平与医学院校的教育质量息息相关。近年来由于医学本科生的扩招,基础医学教育师资日益匮乏,大量生物背景教师不断涌入其中,并且占比持续增高。生物背景教师如何通过多样化的方式手段,弥补医学专业知识短板,同时充分发挥自身科研优势,将科学精神和创新教育融入日常教学,是关系到基础医学教学质量和创新性医学人才培养的重要因素。文章旨在分享生物背景青年教师从事人体结构教学的个人体会,为非医学专业背景从事医学基础教学的教师提供参考意义。

关键词：人体结构组织学与胚胎学生物背景青年教师教学改革科研思维