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肝细胞癌中UBE2S互作蛋白的筛选及预后模型构建

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吉林大学学报（医学版） 2024年第1期50卷 168-177页

作者：王小燕张豪郭泽皓曹骏莫之婧桂林医学院智能医学与生物技术学院实验教学中心广西桂林541199 桂林医学院广西高校生物化学与分子生物学重点实验室广西桂林541199 桂林医学院智能医学与生物技术学院生物化学教研室广西桂林541199

目的:筛选泛素结合酶E2S (UBE2S)互作蛋白并构建肝细胞癌(HCC)基于UBE2S互作蛋白的预后模型(UIPM),分析UIPM评估HCC患者预后的价值。方法:采用免疫共沉淀(Co-IP)技术筛选与Flag-UBE2S结合的蛋白复合体,经十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶... 详细信息

目的:筛选泛素结合酶E2S (UBE2S)互作蛋白并构建肝细胞癌(HCC)基于UBE2S互作蛋白的预后模型(UIPM),分析UIPM评估HCC患者预后的价值。方法:采用免疫共沉淀(Co-IP)技术筛选与Flag-UBE2S结合的蛋白复合体,经十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDSPAGE)和Western blotting法验证后,采用液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)分析鉴定UBE2S互作蛋白,并对互作蛋白进行基因本体论(GO)功能和京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路富集分析。采用R软件survival包筛选癌症基因组图谱(TGGA)中HCC预后相关蛋白与UBE2S互作蛋白取交集,通过LASSO回归分析从交集蛋白中获取关键蛋白构建UIPM,并建立预后模型风险评分公式,按照风险评分的中位值将TGGA中HCC患者分为高风险组和低风险组,通过受试者工作特征曲线(ROC)评估UIPM的预测准确性,并采用国际癌症基因组联盟(ICGC)数据库对UIPM预测准确性进行再次验证。采用单因素和多因素Cox回归分析评估UIPM风险评分是否为HCC的预后独立危险因素,并进一步构建列线图模型。结果:Co-IP联合LC-MS分析得到97个UBE2S互作蛋白。GO功能和KEGG信号通路富集分析,互作蛋白主要与半胱氨酸型内肽酶活性、氧化应激和细胞死亡有密切关联。TCGA筛选出5 163个HCC预后相关蛋白,与UBE2S互作蛋白取交集,获得40个预后相关互作蛋白,LASSO回归分析得到7个关键蛋白,包括UBE2S、热休克蛋白家族A成员8(HSPA8)、异质性胞核核糖核蛋白H1(HNRNPH1)、含TCP1伴侣蛋白亚基3 (CCT3)、真核翻译起始因子2亚基1 (EIF2S1)、活化蛋白C激酶1受体(RACK1)和肌动蛋白相关蛋白2/3复合体亚基4(ARPC4),并构建了UIPM,高和低风险组HCC患者生存率存比较差异有统计学意义(P生物标志物和治疗靶点。

关键词：泛素结合酶E2S 肝细胞癌免疫共沉淀液相色谱-质谱联用仪预后分析

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人ZRANB3蛋白在大肠埃希菌中的表达纯化和功能研究

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中国病原生物学杂志 2024年第9期19卷 1031-1035,1041页

作者：郑琳向嵩陈朴天津医科大学基础医学院生物化学与分子生物学系天津300070

目的人体细胞中,ZRANB3蛋白在DNA损伤应对通路中发挥重要功能。目前,对ZRANB3的结构及其发挥功能的机制还了解甚少。为开展对ZRANB3蛋白结构和功能的研究,急需一种大规模制备高纯度、折叠正确ZRANB3的方法。ZRANB3是大分子量、多结构域... 详细信息

目的人体细胞中,ZRANB3蛋白在DNA损伤应对通路中发挥重要功能。目前,对ZRANB3的结构及其发挥功能的机制还了解甚少。为开展对ZRANB3蛋白结构和功能的研究,急需一种大规模制备高纯度、折叠正确ZRANB3的方法。ZRANB3是大分子量、多结构域的人源蛋白,这类蛋白的表达和纯化一般较为困难。本研究的目的是建立一种高效的ZRANB3的表达和纯化方法。方法通过基因克隆技术将经过密码子优化的ZRANB3基因插入到pET.28a载体中,构建重组质粒;将重组质粒转化至大肠埃希菌Rosetta菌株中,用IPTG诱导ZRANB3表达;采用亲和层析、离子交换层析和凝胶过滤层析等多种层析手段纯化ZRANB3并通过SDS-PAGE鉴定目的蛋白的纯度。通过核酸内切酶实验和复制叉退行实验对重组蛋白ZRANB3的功能进行验证。结果本研究建立了从大肠埃希菌中制备人源ZRANB3的方案,有效地纯化了ZRANB3蛋白,获得了较大量高纯度的ZRANB3蛋白,并且通过体外功能实验证明了制备的人源重组蛋白ZRANB3具有被报导的生化活性,包括ATP依赖的核酸内切酶活性和催化复制叉退行的活性。通过本研究建立的方法,可从9L的大肠埃希菌培养液中制备约0.5 mg纯度大于95%的、具有生化活性的ZRANB3蛋白。结论本研究提供了一种高效制备大量、高纯度且具有酶活性的人源ZRANB3蛋白的方法,为深入理解其促进复制叉重启的功能提供了线索,并为ZRANB3结构和功能的进一步研究奠定了基础。

关键词： ZRANB3 表达纯化 DNA损伤修复复制叉退行核酸内切酶

沙蚕蛋白酶高效降解变异新冠病毒S蛋白作用与S蛋白的生化特性分析

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中国生物化学与分子生物学报 2024年第2期40卷 251-257页

作者：阚慕洁白若伦刘智奇白宇王少华刘剑凯洪敏吉林大学基础医学院生物化学教研室长春130021 河北建材职业技术学院医院河北秦皇岛066006 沈阳科奇医药技术开发有限公司沈阳110000 吉林大学第一医院病毒和艾滋病研究室长春130021

从今年3月起,WHO不再将新冠病毒感染,列为全球关注的灾害性卫生事件,但是新感染病例依然存在,其原因与病毒基因组经常突变,引起特异抗体失效和免疫逃逸有关,同时特异性治疗药物依然有限。病毒S蛋白是病毒感染宿主细胞的关键结构,S蛋白... 详细信息

从今年3月起,WHO不再将新冠病毒感染,列为全球关注的灾害性卫生事件,但是新感染病例依然存在,其原因与病毒基因组经常突变,引起特异抗体失效和免疫逃逸有关,同时特异性治疗药物依然有限。病毒S蛋白是病毒感染宿主细胞的关键结构,S蛋白质突变,导致其结构生化特征和功能等随之变化。我们曾分析了世卫组织(WHO)认定的野生型和5种关切变异毒株的生化特征,并研究证实了日本刺沙蚕碱性丝氨酸蛋白酶(ASP_(NJ))可以高效与相对特异地降解野生型病毒S蛋白。本文分析了Omicron变异毒株(BA.2、BF.7、XBB.1)S蛋白质与ASP_(NJ)相关的生物化学特征,并经SDS-PAGE分析,直观证实了ASP_(NJ)可以高效降解这些S蛋白质,但变异株S蛋白抵抗ASP_(NJ)消化能力更强一些。本文还报告了ASP_(NJ)对野生型假病毒的影响,初步结果显示,ASP_(NJ)可能具有减少野生型假病毒感染293T-CAE2受体细胞的作用。这些结果表明,ASP_(NJ)有可能成为一种新工具酶,用于研究新冠病毒的结构与功能。

关键词：新冠病毒刺突蛋白沙蚕碱性丝氨酸蛋白酶变异新冠病毒假病毒

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花色苷稳态化技术研究进展及应用前景

食品工业科技 2024年第18期45卷 394-403页

作者：王二雷黄佳莹段海章徐彩娜吉林大学食品科学与工程学院吉林省营养与功能食品重点研究室吉林长春130062 吉林大学基础医学院生物化学系吉林长春130021

花色苷,即花青素糖苷形式,是重要的呈色化合物,具有多种生物活性,如抗氧化、抗癌、预防心血管疾病等。但由于花色苷稳定性差,在加工及贮藏过程中易降解和失活,从而限制了花色苷的应用及其功效的发挥。为进一步提高花色苷的稳定性,扩大... 详细信息

花色苷,即花青素糖苷形式,是重要的呈色化合物,具有多种生物活性,如抗氧化、抗癌、预防心血管疾病等。但由于花色苷稳定性差,在加工及贮藏过程中易降解和失活,从而限制了花色苷的应用及其功效的发挥。为进一步提高花色苷的稳定性,扩大花色苷的应用潜力,本文主要介绍了近年来花色苷多种稳态化技术,如酰基化、酯基化、吡喃化、辅色、微胶囊化、纳米脂质体、纳米乳液、水凝胶等技术,概述了稳态化花色苷作为食品添加剂、着色剂、新鲜度指示剂、染料敏化剂等在多个领域中的应用现状和前景,旨在为后期大规模开发花色苷产品提供参考依据。

关键词：花色苷吡喃型花色苷稳定性微胶囊脂质体

多模态肺结节诊断模型的临床验证及应用价值探索

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上海交通大学学报（医学版） 2024年第8期44卷 1030-1036页

作者：许万星王琳郭巧梅王薛庆娄加陶江苏大学医学院基础医学研究所镇江212013 上海交通大学医学院附属第一人民医院检验医学中心上海200080 上海交通大学医学院医学技术学院上海200025

目的·验证采用随机森林算法并基于血清代谢指纹数据、蛋白标志物癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)和Image-AI的多模态肺结节诊断模型(a multi-modal pulmonary nodule diagnosis model combined metabolic fingerprints,protein biomarker CEA and Image-AI via random forest,MPI-RF)的性能,探索其临床应用价值。方法·入组就诊于上海交通大学医学院附属胸科医院且低剂量螺旋CT表现为肺结节的患者289例,根据术后病理结果将其分为恶性结节组(n=197)和良性结节组(n=92),收集并比较2组患者的基本信息。使用电化学发光法检测2组患者术前血清CEA水平,使用基质辅助激光解吸电离质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry,MALDI-MS)检测血清代谢指纹图谱,使用CT影像人工智能模型Image-AI计算影像得分。将CEA数据、血清代谢指纹数据和影像得分整合后输入至MPI-RF中,计算每位患者的恶性概率得分。采用受试者操作特征曲线(receiver operator characteristic curve,ROC曲线)、曲线下面积(area under the curve,AUC)评估不同模型的性能并采用DeLong检验进行比较分析,包括MPI-RF在不同类型(实性、纯磨玻璃、混合磨玻璃)和大小(直径<8 mm、直径≥8 mm)的肺结节中的诊断性能,MPI-RF与Mayo Clinic模型、美国退伍军人管理局(veterans administration,VA)模型、Brock模型的诊断性能比较,以及MPI-RF与肺部影像报告和数据系统(lung imaging reporting and data system,Lung-RADS)在良恶性结节中的诊断性能比较。结果·MPI-RF在肺结节良恶性鉴别中具有良好的诊断性能(AUC=0.887,95%CI 0.848~0.925,灵敏度为81.22%,特异度为83.70%);其中,MPI-RF对实性结节的AUC为0.877 (95%CI 0.820~0.934),混合磨玻璃结节的AUC为0.858 (95%CI 0.771~0.946),纯磨玻璃结节的AUC为0.978 (95%CI 0.923~1.000)。对于直径<8 mm的结节,MPI-RF的AUC为0.840 (95%CI 0.716~0.963);直径≥8 mm的结节,其AUC为0.891 (95%CI 0.849~0.933)。与现有模型对比的结果显示,MPI-RF的诊断性能优于Mayo Clinic模型、VA模型、Brock模型(均P=0.000);与Lung-RADS比较,MPI-RF在总样本、不同类型结节中的诊断性能均较优(均P=0.000)。结论·MPI-RF是性能优良的良恶性肺结节鉴别诊断模型,具有潜在的临床应用价值。

关键词：机器学习肺腺癌代谢组学多模态模型肺结节

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基于视频的动作智能识别在医学中的应用

中国医学物理学杂志 2024年第1期41卷 1-7页

作者：黄新瑞黄河颂黄渝川陈美凝范馨月伊鸣北京大学基础医学院生物化学与生物物理学系北京100191 北京大学基础医学院北京100191 北京大学神经科学研究所北京100191

基于视频的动作智能识别是计算机视觉领域的一项具有挑战性的研究。本文回顾了基于视频动作智能识别最先进的方法并进行分析、比较和讨论,主要介绍基于手工制作特征的机器学习方法、基于自动特征提取的深度学习方法和基于多信息融合方... 详细信息

基于视频的动作智能识别是计算机视觉领域的一项具有挑战性的研究。本文回顾了基于视频动作智能识别最先进的方法并进行分析、比较和讨论,主要介绍基于手工制作特征的机器学习方法、基于自动特征提取的深度学习方法和基于多信息融合方法。同时介绍近十年来该技术在医学中流行的重要应用及其相关局限性,并分享关于此技术未来应用以改善人类健康的跨学科观点。

关键词：动作识别计算机视觉特征表示机器学习深度学习综述

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衰老脂肪组织的微环境

中国生物化学与分子生物学报 2024年第6期40卷 749-758页

作者：张玉洁杨萌刘新光广东省医学分子诊断重点实验室广东医科大学衰老研究所广东医科大学生物化学与分子生物学研究所广东医科大学医学技术学院广东东莞523808

脂肪组织是人体重要的能量储存库,也是最大的内分泌器官,在衰老过程中发生显著变化。脂肪组织中衰老的细胞通过分泌细胞因子、释放代谢物质等与邻近细胞相互作用,可造成脂肪组织功能异常,并引发全身性的慢性炎症或代谢紊乱。目前,对衰... 详细信息

脂肪组织是人体重要的能量储存库,也是最大的内分泌器官,在衰老过程中发生显著变化。脂肪组织中衰老的细胞通过分泌细胞因子、释放代谢物质等与邻近细胞相互作用,可造成脂肪组织功能异常,并引发全身性的慢性炎症或代谢紊乱。目前,对衰老过程中脂肪组织微环境的变化及其机制并不完全清楚。本文概述了衰老脂肪组织微环境的改变,包括脂肪组织中多种细胞类型的变化、细胞外基质堆积造成的纤维化、细胞因子等分泌表型和代谢物的改变;归纳总结了衰老脂肪组织微环境如何影响脂肪组织功能以及全身慢性低度炎症、胰岛素抵抗和早衰等;最后介绍了几种有望延缓脂肪组织衰老的策略,包括改善脂肪细胞产热、衰老细胞消融药物、饮食和锻炼。本综述对衰老脂肪组织微环境的深入探讨,有望为衰老相关疾病的治疗提供理论支撑。

关键词：脂肪组织衰老微环境免疫代谢

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Sal-miR-58通过HAX1介导胶质瘤细胞放射敏感性的作用及机制研究

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中华放射肿瘤学杂志 2024年第8期33卷 746-752页

作者：王国辉葛鸿瑶杜振宇杨高山天津市第一中心医院放疗科天津300000 河北中医药大学基础医学院生物化学与生物学教研室石家庄050200

目的探讨丹参来源的Sal-miR-58对人胶质瘤细胞U251放射敏感性的影响及其分子机制。方法分别采用体外合成的不同浓度的miR-Ctl和Sal-miR-58模拟物处理胶质瘤U251细胞,再给予X线照射。MTT检测Sal-miR-58对U251细胞活力的影响。Hoechst333... 详细信息

目的探讨丹参来源的Sal-miR-58对人胶质瘤细胞U251放射敏感性的影响及其分子机制。方法分别采用体外合成的不同浓度的miR-Ctl和Sal-miR-58模拟物处理胶质瘤U251细胞,再给予X线照射。MTT检测Sal-miR-58对U251细胞活力的影响。Hoechst33342/碘化丙啶(PI)双染检测Sal-miR-58对照射后胶质瘤U251细胞凋亡的影响。2'',7''-二氯二氢荧光素二乙酸酯(DCFH-DA)探针检测Sal-miR-58联合照射对肿瘤细胞活性氧含量的影响。克隆形成实验检测Sal-miR-58联合照射对U251细胞放射敏感性的影响。蛋白质印迹法检测Sal-miR-58调控抗凋亡蛋白造血细胞特异性蛋白1-相关蛋白X-l(HAX1)及凋亡标志蛋白B细胞淋巴瘤2(Bcl-2)、活化的胱天蛋白酶(Cleaved-Caspase)9、Cleaved-Caspase 3的表达情况。多组间比较行单因素方差分析,两组间比较采用独立样本t检验。结果Sal-miR-58能加重照射后U251细胞增殖的抑制(P<0.05)。Sal-miR-58促进U251细胞凋亡,并且增加照射后U251细胞活性氧的产生(P<0.05)。克隆形成实验显示,Sal-miR-58增加U251细胞放射敏感性,放射增敏比为1.43。蛋白质印迹法结果显示,Sal-miR-58抑制放射诱导的U251细胞HAX1表达,且Sal-miR-58能通过阻抑HAX1表达进而抑制Bcl-2表达,促进Caspase 9及Caspase 3的活化。结论Sal-miR-58具有增强U251细胞放射敏感性的作用,其可能机制是Sal-miR-58通过下调射线诱导的HAX1表达,促进肿瘤细胞的凋亡。

关键词：微RNAs,丹参来源 HAX1基因放射敏感性人胶质瘤

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N-乙酰氨基葡萄糖苷内切酶的功能与机制

生物化学与生物物理进展 2024年第5期51卷 985-999页

作者：芦鑫荣童永亮孔维溧邹琳沈旦枫吕绍衔刘瑞杰张绍兴张瑜芯侯琳琳孙桂芹陈力复旦大学基础医学院病原生物学系医学分子病毒学教育部/卫生健康委员会重点实验室上海200032 浙江中医药大学医学技术与信息工程学院杭州310053 青岛农业大学动物医学院青岛266106

N-乙酰氨基葡萄糖苷内切酶(endo-beta-N-acetylglucosaminidase,ENGase)广泛分布于各种生物中,主要通过降解错误折叠的糖蛋白,参与细胞和生命的调控。ENGase也是糖链编辑的有效工具酶,可专一性水解游离寡糖链及糖肽或糖蛋白上核心五糖... 详细信息

N-乙酰氨基葡萄糖苷内切酶(endo-beta-N-acetylglucosaminidase,ENGase)广泛分布于各种生物中,主要通过降解错误折叠的糖蛋白,参与细胞和生命的调控。ENGase也是糖链编辑的有效工具酶,可专一性水解游离寡糖链及糖肽或糖蛋白上核心五糖的N-乙酰氨基葡萄糖(GlcNAc)之间的β-14糖苷键。其水解产物是寡糖链和一个GlcNAc,或带有一个GlcNAc的糖肽或糖蛋白。本文对ENGase的发现、分布、蛋白质结构、酶学反应及生物学功能进行阐述,为ENGase的生物学研究提供思路,为糖生物学与糖组学的应用研究奠定基础。

关键词： N-乙酰氨基葡萄糖苷内切酶 N-糖基化游离寡糖糖链编辑糖生物学