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药食同源植物有效化学成分合成途径基因的组学研究进展

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天然产物研究与开发 2024年

作者：蔡允璋贾巧君浙江理工大学生命科学与医药学院

药食同源植物包含多糖、酚类、萜类等数种有效化学成分，因其保健、医疗等价值而备受关注。本文整理了已公布的药食同源植物基因组的相关研究，从转录组学、蛋白组学、代谢组学及联合分析等不同方面综述了药食同源植物中酚类、萜类、多... 详细信息

药食同源植物包含多糖、酚类、萜类等数种有效化学成分，因其保健、医疗等价值而备受关注。本文整理了已公布的药食同源植物基因组的相关研究，从转录组学、蛋白组学、代谢组学及联合分析等不同方面综述了药食同源植物中酚类、萜类、多糖、生物碱、脂质等有效化学成分的合成调控途径，总结了其细胞器基因组学的研究进展，并发现在药食同源植物中，有效化学成分合成途径的候选基因可通过模式植物转化体系进行功能验证；基因组学整合功能组学将有助于解析有效成分合成途径及其调控网络。文章旨在推动药食同源植物有效化学成分合成途径基因的组学研究进展，并为挖掘药食同源植物的药用价值提供借鉴。

关键词：药食同源植物有效化学成分基因组学转录组学蛋白组学

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结直肠癌中去泛素化酶的作用机制

中国生物化学与分子生物学报 2024年

作者：陈小楠蓝鸿颖王丰北京理工大学生命学院蛋白质机器与靶向药物实验室

结直肠癌是目前发病率和死亡率排名较高的肿瘤之一，其预防和治疗面临严峻挑战，近年来越来越多的研究表明，去泛素化酶与结直肠癌的发生发展密切相关。去泛素化酶通过精准去除蛋白质上的泛素分子，调控蛋白质稳定性、细胞信号传导及基... 详细信息

结直肠癌是目前发病率和死亡率排名较高的肿瘤之一，其预防和治疗面临严峻挑战，近年来越来越多的研究表明，去泛素化酶与结直肠癌的发生发展密切相关。去泛素化酶通过精准去除蛋白质上的泛素分子，调控蛋白质稳定性、细胞信号传导及基因表达，进而影响肿瘤细胞增殖、存活及迁移等关键生理过程。去泛素化酶可以通过影响细胞周期蛋白质的稳定性来促进细胞周期，加速细胞增殖。在Wnt/β-catenin信号通路中，去泛素化酶通过增加β-联蛋白（β-catenin）的核定位引起通路异常激活，促进结直肠癌的发生。去泛素化酶可以参与调节免疫检查点的稳定性，影响肿瘤微环境中的免疫细胞功能，促进免疫逃逸。去泛素化酶可以调控转录因子泛素化状态，影响靶基因表达，促进上皮-间质转化过程，增强结直肠癌的侵袭性和转移潜能。去泛素化酶还能通过调控凋亡抑制因子稳定性、DNA修复酶活性或药物外排蛋白质表达，介导肿瘤细胞对化疗药物的耐药性。鉴于去泛素化酶在结直肠癌进展中的关键作用，开发靶向去泛素化酶的小分子抑制剂逐渐成为有吸引力和挑战性的热门领域，目前，已发现多种小分子抑制剂在体外实验和动物模型中展示了抑制结直肠癌细胞生长和诱导细胞凋亡的能力。本文就去泛素化酶在结直肠癌中的研究进展，以及小分子抑制剂在结直肠癌中的应用展开讨论，为结直肠癌的治疗提供思路。

关键词：结直肠癌去泛素化酶信号调节小分子抑制剂

植物黄嘌呤脱氢酶参与代谢途径及其功能研究进展

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生物工程学报 2024年

作者：徐江民刘之陶蒋丹莹徐雨青陈欣雨饶玉春浙江师范大学生命科学学院

黄嘌呤脱氢酶(xanthine dehydrogenase， XDH)是一种含钼氧化还原酶，属于钼羟化酶黄蛋白家族，广泛存在于真核生物、细菌和古细菌中，迄今已有100多年的研究历史。XDH可以催化黄嘌呤和次黄嘌呤生成尿酸，再经一系列反应形成尿囊素... 详细信息

黄嘌呤脱氢酶(xanthine dehydrogenase， XDH)是一种含钼氧化还原酶，属于钼羟化酶黄蛋白家族，广泛存在于真核生物、细菌和古细菌中，迄今已有100多年的研究历史。XDH可以催化黄嘌呤和次黄嘌呤生成尿酸，再经一系列反应形成尿囊素和尿囊酸。研究表明，植物中的XDH在各种代谢过程中发挥着重要作用，主要包括植物的嘌呤代谢、氮代谢、激素代谢、活性氧代谢、生物胁迫和非生物胁迫等过程。本文对植物XDH的结构特征、代谢途径、基因家族生物学功能及国内外最新研究进展等方面进行了综述，以助于理解植物嘌呤代谢的分子机制，并对XDH应用前景进行了展望，以期为农作物的生长发育和抗逆性研究提供参考。

关键词：植物黄嘌呤脱氢酶结构特征代谢途径生物学功能

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植物执行者抗病基因研究进展

植物学报 2024年第4期59卷 671-680页

作者：何璐梅马伯军陈析丰浙江师范大学生命科学学院金华321004

在与病原菌的长期斗争过程中,植物进化出复杂而精细的免疫防御系统。抗病(resistant,R)基因的克隆和功能研究极大地促进了人们对植物免疫防御系统的理解。执行者(executor,E)基因作为一类新的植物抗病基因,具有独特的抗病特点,同时也是... 详细信息

在与病原菌的长期斗争过程中,植物进化出复杂而精细的免疫防御系统。抗病(resistant,R)基因的克隆和功能研究极大地促进了人们对植物免疫防御系统的理解。执行者(executor,E)基因作为一类新的植物抗病基因,具有独特的抗病特点,同时也是重要的抗病基因资源,因此成为植物免疫领域的研究热点。近年来,E基因的克隆和功能机制研究取得了一系列重要进展,但尚未见相关中文综述。该文全面总结了E基因的蛋白序列特征、与病原菌的互作机制、生物学功能及育种应用,以期为深入理解植物-病原菌互作机制和作物抗病育种提供重要参考。

关键词：植物-病原菌互作执行者基因基因克隆分子机制育种应用

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WRKY转录因子调控植物逆境胁迫响应的作用机制

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生物工程学报 2024年第1期40卷 35-52页

作者：王淑叶伍国强魏明兰州理工大学生命科学与工程学院甘肃兰州730050

WRKYs是植物中特有的一类转录因子(transcription factor,TF)家族,属于典型的多功能调节因子,可参与调控多种信号途径。该类转录因子的显著特征是含有约由60个高度保守的氨基酸构成的WRKY结构域,通常还具有Cys2His2或Cys2His-Cys型锌指... 详细信息

WRKYs是植物中特有的一类转录因子(transcription factor,TF)家族,属于典型的多功能调节因子,可参与调控多种信号途径。该类转录因子的显著特征是含有约由60个高度保守的氨基酸构成的WRKY结构域,通常还具有Cys2His2或Cys2His-Cys型锌指结构。WRKYs可与下游靶标基因启动子区域的W-box序列[(T)(T)TGAC(C/T)]相结合,或通过与靶标蛋白相互作用来激活或抑制靶基因的转录,整合脱落酸(abscisic acid,ABA)、活性氧(reactive oxygen species,ROS)等信号通路诱导胁迫相关基因表达,从而调控逆境胁迫应答。本文综述了WRKYs的结构和分类、调控方式及其参与干旱、盐等逆境胁迫响应的分子机制等方面的研究成果,并对其未来研究方向进行展望,以期为农作物抗逆性遗传改良提供理论支持。

关键词： WRKYs 逆境胁迫靶标基因蛋白互作基因表达

酶介导的邻近细胞标记方法探究细胞间相互作用

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中国生物化学与分子生物学报 2024年第4期40卷 424-432页

作者：沙昱彤李景超易文浙江大学生命科学学院生物化学研究所肿瘤与干细胞生物学实验室杭州310058

细胞-细胞相互作用(cell-cell interactions,CCIs)可以通过细胞表面蛋白质、聚糖、脂质等介导的细胞间突触形成而发生,以维持机体稳态和调控生理功能。这些CCIs是复杂的,涉及许多不同的细胞表面和细胞内分子的参与。随着基础研究和转化... 详细信息

细胞-细胞相互作用(cell-cell interactions,CCIs)可以通过细胞表面蛋白质、聚糖、脂质等介导的细胞间突触形成而发生,以维持机体稳态和调控生理功能。这些CCIs是复杂的,涉及许多不同的细胞表面和细胞内分子的参与。随着基础研究和转化医学的不断发展,如何准确识别细胞间相互作用并对其进行表征和定量,引起了广泛关注。近年来,研究CCIs的技术手段不断推陈出新,而邻近标记是一种十分有前景的研究细胞间相互作用的化学生物学方法。目前,主要有两种类型的标记策略。一种是依赖基因工程操作,在“诱饵”细胞表面表达外源酶,通过其与相邻细胞上的受体底物的直接结合,以便发生细胞间邻近标记。另一种是使用酶或小分子催化剂(例如光催化剂),通过基因工程重组表达或借助化学(化学酶)方法将它们偶联在“诱饵”细胞表面,在适当的刺激或激活后,靶向递送感兴趣的标记分子,实现邻近标记。其中,酶介导的邻近细胞标记方法在检测和表征CCIs上具有重要的应用价值。该综述将标记过程中涉及有酶参与的方法定义为酶介导的邻近细胞标记方法,这种方法的一个明显优势是,由于酶和受体底物之间直接的物理接触或酶催化产生高反应活性标记分子而实现小的标记半径范围。该综述旨在归纳与总结近年来开发的酶介导的邻近细胞标记方法的原理、优缺点及现有应用。

关键词：细胞-细胞相互作用酶介导的邻近细胞标记方法邻近标记方法

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银耳多糖对人软骨细胞的增殖效应和抗炎作用

食品工业科技 2024年第1期45卷 1-8页

作者：谭敏颖戴川景卢学敏王毅刚关磊程勇浙江理工大学生命科学与医药学院浙江杭州310018 浙江天草生物科技股份有限公司浙江湖州313399

目的:骨关节炎(Osteoarthritis,OA)是一种常见的慢性关节性疾病,本研究旨在探究银耳多糖对骨关节炎细胞模型人软骨细胞T/C-28a2的增殖效应和抗炎作用。方法:通过MTT(3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazoliumbromide)和结晶紫染色实验检测银耳多糖对T/C-28a2细胞增殖活力和细胞毒性的影响;用脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)处理T/C-28a2细胞建立骨炎症模型,酶联免疫吸附测定(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测药物处理后细胞白介素-6(Interleukin-6,IL-6)的表达;利用蛋白免疫印迹(Western blot)检测药物处理后相关骨保护因子和炎症因子的表达;通过ROS活性氧释放实验检测药物对细胞的氧化应激水平和抗炎症反应。结果:银耳多糖能够促进人软骨细胞T/C-28a2的增殖活力,且没有明显的细胞毒性;使用LPS刺激软骨细胞模拟骨炎症的环境,药物处理后发现银耳多糖和硫酸软骨素处理能减少IL-6分泌从而抑制炎症发生;进一步Western blot检测发现银耳多糖刺激后,相关骨保护因子(Osteoprotegerin,OPG)的表达上调,而促凋亡相关蛋白Bax、细胞外信号调节激酶(Extracellular-signal-regulated kinases,ERK-MAPK)和核内转录因子κB(Nuclear factor-kappaB,NF-κB)的表达下调。活性氧(Reactive oxygen species,ROS)释放实验结果显示,银耳多糖和硫酸软骨素能够抑制细胞内ROS水平,抑制炎症反应的发生。结论:银耳多糖具有抑制骨关节炎的效用,可以在一定程度上保护软骨组织,抵抗细胞凋亡。本研究初步探讨了银耳多糖的抗炎作用及机制,为开发银耳多糖作为抗炎药物提供初步的实验依据。

关键词：银耳多糖骨关节炎(OA) 脂多糖(LPS) 活性氧(ROS) 骨保护因子(OPG) 软骨细胞细胞凋亡

利托那韦抗HTLV-1病毒侵染及抑制成人T细胞白血病细胞增殖机制研究

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中国药学杂志 2024年第8期59卷 676-686页

作者：任欣欣王莹朱圣宇张馨逸王旻然徐玲玲赵铁军浙江师范大学生命科学学院浙江金华321004 浙大城市学院医学院杭州310015

目的研究利托那韦(ritonavir)对人类T细胞白血病病毒1型(human T-cell leukemia virus type-1,HTLV-1)病毒侵染及成人T细胞白血病(adult T-cell leukemia,ATL)细胞恶性增殖抑制作用,并探讨其分子机制。方法采用CCK-8和克隆形成实验检测r... 详细信息

目的研究利托那韦(ritonavir)对人类T细胞白血病病毒1型(human T-cell leukemia virus type-1,HTLV-1)病毒侵染及成人T细胞白血病(adult T-cell leukemia,ATL)细胞恶性增殖抑制作用,并探讨其分子机制。方法采用CCK-8和克隆形成实验检测ritonavir对多种ATL细胞增殖的影响;流式细胞术、双荧光素酶报告基因技术、实时定量聚合酶链反应(qPCR)和Western blot检测ritonavir对HTLV-1病毒侵染的影响;流式细胞术检测ritonavir对ATL细胞周期和凋亡的影响。结果Ritonavir能够抑制4种ATL细胞株的增殖及HTLV-1阳性细胞株的克隆性增殖,前者具有明显的量效关系,且对HTLV-1阳性细胞株的抑制作用更明显(P蛋白的表达,抑制HTLV-1病毒侵染到受体细胞(P蛋白亚基gp46的表达,从而抑制HTLV-1病毒的产生和侵染(P蛋白亚基gp46表达从而抑制HTLV-1病毒的产生及侵染,并将细胞阻滞于G1期,诱导其凋亡,从多环节有效抑制ATL细胞增殖。

关键词：利托那韦人类T细胞白血病病毒1型病毒侵染增殖成人T细胞白血病

甜菜BvBADH基因家族全基因组鉴定及其高盐胁迫下的表达分析

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生物技术通报 2024年第2期40卷 233-244页

作者：李昊伍国强魏明韩悦欣兰州理工大学生命科学与工程学院兰州730050

【目的】甜菜碱醛脱氢酶(betaine aldehyde dehydrogenase,BADH)是参与甘氨酸甜菜碱(glycine betaine,GB)合成的关键酶之一,在植物响应逆境胁迫过程中发挥重要作用。【方法】为探究甜菜(Beta vulgaris)BvBADH基因家族成员生物学功能及... 详细信息

【目的】甜菜碱醛脱氢酶(betaine aldehyde dehydrogenase,BADH)是参与甘氨酸甜菜碱(glycine betaine,GB)合成的关键酶之一,在植物响应逆境胁迫过程中发挥重要作用。【方法】为探究甜菜(Beta vulgaris)BvBADH基因家族成员生物学功能及基因表达模式,本研究采用生物信息学方法,分析了蛋白质的理化性质、系统进化、基因结构、染色体定位、保守基序、蛋白结构、启动子顺式作用调控元件,并通过RT-qPCR对其在盐胁迫下的表达模式进行分析。【结果】共鉴定出9个BvBADH基因家族成员,含有9-15个外显子,8-14个内含子,平均氨基酸个数为516,平均分子量为55.84 kD,等电点为5.24-6.98。系统进化分析发现,高等植物BADH可分为3个簇,分别为簇Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,其中簇Ⅲ成员进一步分为簇Ⅲa和Ⅲb两个亚簇。BvBADH基因家族在3个簇中均有分布,分别含有3、1和5个成员。甜菜BvBADH基因家族主要含有胁迫响应元件、激素响应元件和生长发育响应元件,每个成员的顺式作用调控元件数量为13-21个。进一步对BvBADH在盐处理下甜菜叶片中的表达模式分析发现,100和150 mmol/L NaCl不同程度地诱导BvBADH基因家族成员的表达;但相比之下,它们在100 mmol/L NaCl处理下的表达量高于150mmol/L NaCl。【结论】BvBADH基因家族在甜菜响应盐胁迫过程中扮演着重要角色,为我国北方地区农作物抗逆性遗传改良提供优异基因资源。

关键词：甜菜嗜盐作物甘氨酸甜菜碱甜菜碱醛脱氢酶顺式作用调控元件盐胁迫抗逆性

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