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拟南芥钙调素定点突变基因分离及其在钙不依赖钙调素结合蛋白检测中的应用(英文)

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生物化学与生物物理进展 2009年第7期36卷 890-896页

作者：高丽王振杰崔素娟河北师范大学分子细胞生物学研究室河北省分子细胞生物学重点实验室

动植物系统研究表明,钙调素不仅在结合钙离子时调节多种靶酶或靶蛋白的活性,而且没有钙离子结合时,还可以通过结合钙不依赖的钙调素结合蛋白,发挥多种生物学作用.然而,目前却没有体内分析钙调素与钙不依赖钙调素结合蛋白相互作用的方法... 详细信息

动植物系统研究表明,钙调素不仅在结合钙离子时调节多种靶酶或靶蛋白的活性,而且没有钙离子结合时,还可以通过结合钙不依赖的钙调素结合蛋白,发挥多种生物学作用.然而,目前却没有体内分析钙调素与钙不依赖钙调素结合蛋白相互作用的方法.首先,采用定点突变的方式,得到了拟南芥钙调素亚型2的多个突变基因mCaM2,随后,大肠杆菌重组表达突变蛋白的电泳迁移率及45Ca2+覆盖分析表明,得到了编码失去钙结合能力的钙调素的突变基因mCaM21234,mCaM21234突变钙调素中所有4个钙结合EF-hand结构域中的关键氨基酸谷氨酸均突变为谷氨酰胺.在酵母双杂交体系中,作为诱饵蛋白的突变钙调素mCaM21234与我们前期体外方法报道的钙不依赖性钙调素结合蛋白AtIQD26存在相互作用.这将为钙不依赖性钙调素结合蛋白提供有用的体内研究工具,有利于我们全面认识钙-钙调素-钙调素结合蛋白信号途径.

关键词：定点突变拟南芥钙调素钙不依赖钙调素结合蛋白

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植物热激转录因子研究进展与展望

华北农学报 2025年第01期 1-13页

作者：郭秀林戚润思孟祥照张华宁马贞玉段硕楠李国良刘子会尚忠林河北省农林科学院生物技术与食品科学研究所河北省植物基因工程重点实验室河北师范大学生命科学学院

作为植物抵御多种逆境胁迫的重要调节因子，植物热激转录因子(Hsf)家族基因数目多，结构、特性和功能复杂多样。植物Hsf不仅通过直接转录调控热激蛋白和相关基因的表达，参与对多种逆境胁迫的响应和适应过程，还介导植物诸多生命活动过... 详细信息

作为植物抵御多种逆境胁迫的重要调节因子，植物热激转录因子(Hsf)家族基因数目多，结构、特性和功能复杂多样。植物Hsf不仅通过直接转录调控热激蛋白和相关基因的表达，参与对多种逆境胁迫的响应和适应过程，还介导植物诸多生命活动过程。自20世纪80年代酵母Hsf被首先克隆以来，多个物种的Hsf家族被识别和研究，模式植物番茄和拟南芥Hsf研究比较早且相对深入，研究主要集中在HsfA族，B族研究较少，C族报道更少。随着全球气候变化，极端高温事件频发，已严重威胁小麦、玉米等粮食作物的产量和品质，深入研究作物耐热性机制从而挖掘功能基因、通过生物技术方法改良作物的耐热性，是抵抗高温逆境的关键。大田作物中Hsf家族数目大小不等，基因组复杂，研究起步晚。为此，植物生理与分子生物学研究室从2009年开始对作物Hsf家族基因进行研究，依据最新的基因组信息，确定了家族基因数目及核酸和蛋白质结构特性、明确了家族基因的时空表达特性及其对多种非生物逆境的响应规律。克隆获得多个基因并借助遗传转化和基因编辑技术创制转基因材料和突变体，对其耐热性以及抗逆性调控功能多层面进行了鉴定，并对下游调控机制进行了深入解析。研究不仅丰富了大田作物耐热性调控理论基础，也为作物耐热性研究和生物育种提供优异新种质。目前，关于Hsf的研究主要集中在功能鉴定和对下游基因的转录调控方面，其上游哪些组分通过何种方式介导Hsf参与耐热性调控方面的研究还缺乏证据，机制尚不清楚。基于本研究室多年来对小麦、玉米Hsf家族的研究结果，结合他人的相关研究报道，详述了近年来植物Hsf在抗逆性响应和适应过程中调控功能、机制及其主要研究进展，以期为深入阐明Hsf家族的作用及其调控网络提供理论依据，为耐热生物育种挖掘强效的基因资源和备选位点。

关键词：植物热激转录因子非生物胁迫功能与机制调控网络

玉米大斑病菌bZIP基因家族鉴定及HT-毒素诱导过程中的表达

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微生物学报 2025年第1期65卷 283-302页

作者：张淑红张运峰高凤菊武秋颖李亚子许可范永山刘玉卫唐山师范学院生命科学系河北省植物生物技术研究与应用重点实验室唐山市农业病原真菌与毒素重点实验室河北唐山063000 河北农业大学生命科学学院河北省农业微生物生物信息利用技术创新中心河北保定071000

【目的】碱性亮氨酸拉链(basicleucinezipper,bZIP)蛋白是真核生物中最大且最保守的转录因子之一,参与许多植物病原真菌的生长发育和致病过程。本文旨在对玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)bZIP转录因子进行全基因组鉴定,并探讨它们在... 详细信息

【目的】碱性亮氨酸拉链(basicleucinezipper,bZIP)蛋白是真核生物中最大且最保守的转录因子之一,参与许多植物病原真菌的生长发育和致病过程。本文旨在对玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)bZIP转录因子进行全基因组鉴定,并探讨它们在HT-毒素诱导过程中的表达规律。【方法】从玉米大斑病菌基因组数据库中筛选鉴定bZIP家族成员,分析其理化性质、保守结构域、亚细胞定位、顺式作用元件、系统进化关系和蛋白质互作网络,利用RNA-seq数据库分析bZIP家族成员在HT-毒素诱导过程中的表达情况。【结果】从玉米大斑病菌基因组筛选到14个bZIP家族成员(StbZIP1-14),其理化性质差异较大,编码氨基酸226-613个,相对分子量25.24-66.30 kDa,等电点4.66-10.36;亚细胞定位均为细胞核,含有非生物因素胁迫、激素诱导、细胞周期调控和增强子、核心启动子等660个顺式作用响应元件。与11个其他重要植物病原真菌的系统进化分析结果表明,StbZIPs可分为10个类群(groups),与互隔交链孢霉(Alternaria alternata)的AabZIPs存在明显的共线性关系。分析StbZIPs在HT-毒素诱导过程中的表达情况,发现StbZIP1、StbZIP5、StbZIP7、StbZIP10、StbZIP11与HT-毒素诱导显著相关,其中StbZIP5表达量最高并在HT-毒素诱导21 d和28 d时显著上调。分析了StbZIPs的蛋白质互作网络,提供了3条以StbZIP5为中心的StbZIPs互作途径。【结论】玉米大斑病菌bZIP转录因子家族成员具有显著的理化性质和结构差异、广泛的遗传多样性和显著的功能分化,并在HT-毒素诱导过程中发挥重要的转录调控作用。

关键词：玉米大斑病菌碱性亮氨酸拉链蛋白系统进化分析 HT-毒素表达分析

植物类受体激酶CrRLK1-L亚家族及其生物学功能

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生物化学与生物物理进展 2011年第10期38卷 891-899页

作者：韩永峰杨倩张胜伟孙大业孙颖河北师范大学分子细胞生物学研究所河北省分子细胞生物学重点实验室石家庄050016

植物CrRLK1-L亚家族类受体激酶的胞外域具有新颖结构基序,但功能大都未知.该家族成员广泛存在于被子植物中,但在动物和微生物中不存在其同源物.CrRLK1-L家族成员相对较少,但组织表达非常广泛.它们定位于细胞质膜上,并且部分成员的定位... 详细信息

植物CrRLK1-L亚家族类受体激酶的胞外域具有新颖结构基序,但功能大都未知.该家族成员广泛存在于被子植物中,但在动物和微生物中不存在其同源物.CrRLK1-L家族成员相对较少,但组织表达非常广泛.它们定位于细胞质膜上,并且部分成员的定位还具有极性,这与其参与雌雄配子体的识别和受精作用密切相关.该家族成员普遍具有激酶活性,该活性对其功能的发挥至关重要.目前仅报道在拟南芥中参与助细胞与花粉的识别和调控营养组织的细胞伸长,但参与这些生物学过程的作用机制似乎独立于已知的信号通路之外,可能有自身独特的信号传导机制.所以对这一类具特有结构基序的类受体激酶基因的功能研究,将有助于解析植物特有生物学过程的分子作用机制,特别是在植物有性生殖过程中,合理利用这些分子开展育种实践对未来农业生产具有潜在的应用价值.

关键词：类受体激酶 CrRLK1-L 信号传导

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单细胞转录组测序技术在帕金森病中的应用

中国组织工程研究 2025年第1期29卷 193-201页

作者：刘子瑜耿丹丹张润姣刘清李一博王宏方谢文梦王文钰郝佳欣王磊河北医科大学人体解剖与组织胚胎学教研室河北省石家庄市050017 河北医科大学神经与血管生物学教育部重点实验室河北省石家庄市050017

背景:帕金森病以中脑特别是黑质致密部为主要病理改变,导致患者运动和非运动功能受损。目前研究受制于细胞异质性,其发病机制仍需要更深入的阐明。近些年,单细胞转录组测序(single-cell RNA sequencing,scRNA-seq)逐渐应用于神经退行性... 详细信息

背景:帕金森病以中脑特别是黑质致密部为主要病理改变,导致患者运动和非运动功能受损。目前研究受制于细胞异质性,其发病机制仍需要更深入的阐明。近些年,单细胞转录组测序(single-cell RNA sequencing,scRNA-seq)逐渐应用于神经退行性疾病中,对于理解细胞间异质性、疾病发展机制和治疗策略有重要意义。目的:综述近些年scRNA-seq技术应用于帕金森病的研究进展,为scRNA-seq在帕金森病诊断和治疗中应用提供理论基础。方法:由第一作者应用计算机系统检索中国知网、万方医学网数据库、PubMed、Web of Science数据库的相关文献,中文检索词为“单细胞RNA测序,帕金森病,细胞异质性,细胞亚型,多巴胺能神经元,胶质细胞”;英文检索词为“single-cell RNA-seq,Parkinson Disease,heterogeneity,subtypes,dopaminergic neurons,glial cells”,最终纳入71篇文献进行综述分析。结果与结论:(1)scRNA-seq是一种在单细胞水平上利用RNA测序对特定细胞群体进行基因表达谱定量的高通量实验技术,从分子水平揭示细胞奥秘。与传统的测序技术相比,scRNA-seq技术通过对细胞转录组进行自动聚类分析,从而揭示各种生理和病理情况下复杂组织中细胞类型多样性和特异性基因表达的变化。(2)通过scRNA-seq阐明多巴胺能神经元发育过程以及各种细胞亚型的独特功能特性,从而更好地了解具有潜在治疗作用的分子靶点。(3)利用scRNA-seq分析,提高了研究者对帕金森病胶质细胞反应的了解,从而全面表征了不同的细胞类型群体,并鉴定出与神经变性相关的胶质细胞亚群,绘制了有价值的单细胞图谱,作为未来研究的参考数据。(4)应用scRNA-seq检测胚胎小鼠以及干细胞,将有助于改善细胞治疗的体外分化方案和质量控制,以及评估干细胞衍生的中脑多巴胺能神经元的整体细胞质量和发育阶段。

关键词：单细胞转录组测序帕金森病神经退行性疾病细胞异质性综述

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大耳菊头蝠激进叫声的特征研究

河北师范大学学报(自然科学版) 2025年第2期49卷 167-175页

作者：张春棉郑子琪孙淙南河北师范大学生命科学学院河北省生态环境协同创新中心河北省动物生理生化与分子生物学重点实验室石家庄050024

激进叫声是动物为了争夺有限的资源向对手发出的叫声,用于维持社群稳定.尽管很多研究显示蝙蝠的交流声波复杂多样,然而,仅少数研究对蝙蝠的激进叫声类型进行了准确分类.以大耳菊头蝠(Rhinolophusmacrotis)为对象,通过录制其激进叫声,基... 详细信息

激进叫声是动物为了争夺有限的资源向对手发出的叫声,用于维持社群稳定.尽管很多研究显示蝙蝠的交流声波复杂多样,然而,仅少数研究对蝙蝠的激进叫声类型进行了准确分类.以大耳菊头蝠(Rhinolophusmacrotis)为对象,通过录制其激进叫声,基于声波频谱形状对其音节类型进行分类.同时,测量频谱参数,对测量的参数进行主成分分析和判别分析,验证其分类的准确度以及检验个体标签.结果表明,大耳菊头蝠激进叫声具有2种简单音节和6种组合音节.判别函数的正确分类概率显著高于随机分类概率(P研究率先对大耳菊头蝠的激进叫声音节类型进行划分,为进一步开展激进叫声发声机制及其功能的研究奠定基础,同时为蝙蝠交流叫声的进化研究提供基础数据.

关键词：声通讯交流声波激进行为大耳菊头蝠

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中西医药物干预铁死亡治疗胃癌的研究进展

中国实验方剂学杂志 2025年

作者：马益彬李晓静刘秋华王杰郭榆西才艳茹杨倩河北中医药大学研究生学院河北省中医院河北省浊毒证重点实验室

铁死亡作为一种独特的细胞死亡形式，其显著特征是以铁依赖的细胞膜脂质过氧化物积累。这一机制与细胞凋亡、自噬和坏死等传统的细胞死亡方式有所不同，因此在疾病治疗中展现出独特的潜力。鉴于胃癌的高发病率、化疗耐药性以及不良的预... 详细信息

铁死亡作为一种独特的细胞死亡形式，其显著特征是以铁依赖的细胞膜脂质过氧化物积累。这一机制与细胞凋亡、自噬和坏死等传统的细胞死亡方式有所不同，因此在疾病治疗中展现出独特的潜力。鉴于胃癌的高发病率、化疗耐药性以及不良的预后，探索新的治疗方法显得尤为重要。近年来，铁死亡在恶性肿瘤(包括胃癌)、神经系统疾病、急性肾损伤、肠缺血/再灌注损伤等领域的研究取得了显著进展，引起了全球科研界的广泛关注。该文旨在综述铁死亡的分子机制及其在胃癌治疗中的研究进展，以期深入了解铁死亡在消化道肿瘤发病机制中的作用，为癌症治疗提供新的策略和靶点。

关键词：药物干预铁死亡胃癌研究进展

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糖核苷酸的生物合成和应用

生物化学与生物物理进展 2024年第4期51卷 822-838页

作者：郝萌连佳琪张翠璐关婉怡河北师范大学分子细胞生物学教育部重点实验室河北省分子细胞生物学重点实验室河北师范大学生命科学学院石家庄050024

糖基化是生物体中最重要的反应之一,通过糖基化作用可以形成具有多种生物功能的糖缀合物。糖核苷酸作为Leloir型糖基转移酶催化的转糖基反应的糖基供体,在聚糖和糖缀合物的生物合成中必不可少。然而,糖核苷酸的成本较高、可用性有限等... 详细信息

糖基化是生物体中最重要的反应之一,通过糖基化作用可以形成具有多种生物功能的糖缀合物。糖核苷酸作为Leloir型糖基转移酶催化的转糖基反应的糖基供体,在聚糖和糖缀合物的生物合成中必不可少。然而,糖核苷酸的成本较高、可用性有限等因素阻碍了生物催化级联反应在工业中大规模的应用。因此,人们越来越关注糖核苷酸的合成策略,以实现其在多种领域的广泛应用。目前,糖核苷酸及其衍生物的化学合成方法已经建立起来,但合成反应的产量通常很低,而酶法(化学-酶法)和细胞工厂法在合成糖核苷酸过程中具有显著优势。本文主要围绕哺乳动物中常见的9种糖核苷酸,概述了其类型和结构、酶法(化学-酶法)和细胞工厂法两种制备方法。伴随糖核苷酸的高效合成,其多种功能逐渐被发现和应用。本文进一步概述了糖核苷酸在聚糖及糖缀合物合成、糖基转移酶生化性质表征以及生物正交标记策略等方面的应用,对生物化学、糖生物学的研究以及相关医药产品的研发具有十分重要的意义。

关键词：糖核苷酸糖基转移酶激酶焦磷酸化酶

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^(35)S标记重组植物钙调素的制备方法

生物化学与生物物理进展 2002年第5期29卷 801-805页

作者：崔素娟郭晓强毛国红赵军峰孙颖白娟马力耕孙大业河北师范大学分子细胞生物学研究室石家庄050016

利用3 5S标记的氨基酸混合物喂养工程菌 ,成功地制备了3 5S标记的拟南芥钙调素亚型 2 (3 5S ACaM2 ) ,对其纯度、放射活度、电泳行为及其灵敏性等进行了检测 .结果表明从工程菌中制备的3 5S ACaM 2纯度高、放射活度高、Ca2 + 与EGTA存... 详细信息

利用3 5S标记的氨基酸混合物喂养工程菌 ,成功地制备了3 5S标记的拟南芥钙调素亚型 2 (3 5S ACaM2 ) ,对其纯度、放射活度、电泳行为及其灵敏性等进行了检测 .结果表明从工程菌中制备的3 5S ACaM 2纯度高、放射活度高、Ca2 + 与EGTA存在时的电泳行为与未标记的ACaM2相同。

关键词： ^35S标记重组植物钙调素制备方法工程菌拟南芥