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诱导同源蛋白质二聚化的方法

生物化学与生物物理进展 2024年

作者：郭俊霞刘森湖北工业大学生命科学与健康工程学院工业发酵省部共建协同创新中心湖北微生元生物科技有限公司湖北工业大学生命科学与健康工程学院发酵工程教育部重点实验室

同源蛋白质二聚化是一种普遍的现象，在许多生物过程中发挥着关键作用。多数细胞事件，如信号转导、转录辅因子募集、酶激活，甚至致病途径，都通过同源蛋白质-蛋白质相互作用受到显著调节。调控同源蛋白质二聚化过程和了解其分子机制... 详细信息

同源蛋白质二聚化是一种普遍的现象，在许多生物过程中发挥着关键作用。多数细胞事件，如信号转导、转录辅因子募集、酶激活，甚至致病途径，都通过同源蛋白质-蛋白质相互作用受到显著调节。调控同源蛋白质二聚化过程和了解其分子机制对于生物医学应用以及剖析复杂的生物调控网络至关重要。邻近效应或分子的物理接近效应是生物过程中必不可少的调节因素，可以通过诱导二聚化方法来控制。基于临近诱导的化学诱导二聚化（chemically induced dimerization， CID）系统与光诱导二聚化（light induced dimerization， LID）系统为调节二聚化蛋白质的功能提供了强大的工具，并得到逐步发展。近年来，金属离子、核酸和分子主客体系统被提出作为正交控制同源蛋白质二聚化的新方法。本综述阐述了通过CID系统、LID系统以及超分子化学的手段诱导同源蛋白质二聚化的方法与应用，以期为今后同源蛋白质二聚化的应用发展提供一些参考与思路。

关键词：蛋白质-蛋白质相互作用邻近诱导同源二聚化化学诱导二聚化光诱导二聚化

FTH1激活RAF/MEK/ERK通路促进肝细胞癌生长

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生物技术 2024年第4期34卷 467-474页

作者：汪圆松李卫玲乔嘉璐刘金咪王海萍侯晓莹彭倩孙宾莲胡康洪刘钰晨湖北工业大学中德生物医学中心工业发酵省部共建协同创新中心教育部及国家外专局“111”细胞调控与分子药物学科创新引智基地湖北武汉430068 江汉大学医学部武汉生物医学研究院湖北武汉430056 江汉大学医学部肿瘤研究院湖北武汉430056

[目的]应用生物信息学和分子生物学手段研究铁蛋白重链1(Ferritin heavy chain 1,FTH1)在肝细胞癌(Hepatocellular carcinoma, HCC)中的功能和分子机制。[方法]通过TCGA(The Cancer Genome Atlas)、TIMER(Tumor Immune Estimation Resource)、TNMplot和GEPIA2(Gene Expression Omnibus)等公开数据库的数据进行分析FTH1在肝癌中的表达量和预后生存期,同时应用分子生物学实验在肝癌细胞系中分析FTH1的作用机制。[结果]在肝癌组织中FTH1的表达量高于正常(P<0.01),同时FTH1高表达的HCC患者预后更差(P<0.01)。蛋白免疫印迹分析和荧光定量PCR细胞实验表明,与正常肝细胞L02相比,肝癌细胞系HepG2和Huh7中FTH1的mRNA及蛋白水平明显升高(P<0.01)。MTT和细胞克隆形成实验结果表明FTH1敲低的HepG2和Huh7细胞增殖能力降低40%~50%。进一步蛋白免疫印迹结果显示FTH1敲低的细胞中RAF、MEK和ERK的磷酸化水平明显降低(P<0.05)。[结论] FTH1可通过激活RAF/MEK/ERK信号通路促进HCC细胞的生长。

关键词：肝细胞癌 FTH1 增殖预后生存 RAF/MEK/ERK信号通路

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一氧化氮在孤独症中作用及调控机制进展

生物技术 2024年第5期 665-670页

作者：白璐张月美向往肖亚倩黄胜朱红敏王军湖北工业大学工业发酵省部共建协同创新中心湖北工业大学细胞调控与分子药物学科创新引智基地(“111基地”) 湖北工业大学孤独症抑郁症诊断与干预研究所湖北工业大学大健康与精准医药营养国际联合研究中心湖北工业大学生物工程与食品学院华中科技大学同济医学院附属武汉儿童医院康复医学科

一氧化氮(NO)是一种重要的生物信号分子，在人体生理病理中发挥重要作用。孤独症(ASD)是一种复杂的神经发育障碍疾病，目前病因不明。在ASD患者中发现NO水平异常，但NO在ASD病因中发挥怎样的作用尚不清楚。该文综述了NO生理功能，通过AS... 详细信息

一氧化氮(NO)是一种重要的生物信号分子，在人体生理病理中发挥重要作用。孤独症(ASD)是一种复杂的神经发育障碍疾病，目前病因不明。在ASD患者中发现NO水平异常，但NO在ASD病因中发挥怎样的作用尚不清楚。该文综述了NO生理功能，通过ASD的多种致病风险因素探究NO如何参与调控ASD发病机制，从NO对ASD发病机制的调控角度为ASD诊断和治疗提供理论依据。

关键词：孤独症一氧化氮基因突变环境毒素暴露神经发育异常

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锌转运蛋白家族在胰腺癌中的作用

基础医学与临床 2024年第10期44卷 1455-1459页

作者：汪洋欧阳倩吕浩唐景峰湖北工业大学科技部/教育部细胞调控与分子药物学科“111”引智基地湖北武汉430068 湖北工业大学发酵工程教育部重点实验室湖北武汉430068 湖北工业大学工业发酵省部共建协同创新中心湖北武汉430068 湖北工业大学工业微生物湖北省重点实验室湖北武汉430068

Zn^(2+)作为生物体内必须的微量元素,参与蛋白质结构形成,作为辅酶因子影响细胞稳态,Zn^(2+)稳态失衡与胰腺癌的发生转移密切相关。细胞Zn^(2+)稳态由ZIP、ZnT两个锌转运蛋白质家族调控,介导细胞增殖、分化和死亡的过程。ZIP蛋白质家族... 详细信息

Zn^(2+)作为生物体内必须的微量元素,参与蛋白质结构形成,作为辅酶因子影响细胞稳态,Zn^(2+)稳态失衡与胰腺癌的发生转移密切相关。细胞Zn^(2+)稳态由ZIP、ZnT两个锌转运蛋白质家族调控,介导细胞增殖、分化和死亡的过程。ZIP蛋白质家族主要通过RAS/RREB1、cAMP/JAK/STAT信号通路等参与DNA损伤修复、细胞免疫、外泌体分泌和上皮细胞-间充质转化(EMT)过程,从而影响胰腺癌。而ZnT蛋白质家族主要通过ERK、p38MAPK、NF-κB、mTOR通路等促进胰腺癌的发生发展。为胰腺癌的预防、诊断、治疗、预后提供一定的理论依据。

关键词：锌锌转运蛋白胰腺癌

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S-亚硝基谷胱甘肽在创伤修复中的应用进展

生物技术 2024年第1期34卷 114-119页

作者：石嫒贾含香容德昌刘玲童黄胜朱红敏伍莉王军湖北工业大学工业发酵省部共建协同创新中心湖北武汉430068 湖北工业大学孤独症抑郁症与干预研究所湖北武汉430068 湖北工业大学细胞调控与分子药物学科创新引智基地湖北武汉430068 华中科技大学同济医学院附属武汉儿童医院湖北武汉430016 中南民族大学湖北武汉430074

创伤修复的治疗对缩短恢复时间、减少患者痛苦和预防并发症至关重要。S-亚硝基谷胱甘肽(S-nitrosoglutathione,GSNO)作为一氧化氮的天然供体,具有抗菌、抗炎和促进细胞增殖的作用,已逐渐成为创伤修复再生领域的研究热点。因此,了解GSNO... 详细信息

创伤修复的治疗对缩短恢复时间、减少患者痛苦和预防并发症至关重要。S-亚硝基谷胱甘肽(S-nitrosoglutathione,GSNO)作为一氧化氮的天然供体,具有抗菌、抗炎和促进细胞增殖的作用,已逐渐成为创伤修复再生领域的研究热点。因此,了解GSNO在创伤修复中的作用机制可为将来开发治疗创伤的新疗法提供有力的依据。该文总结了GSNO在促进创伤修复中的研究进展,重点描述其抗菌活性、抗炎症反应和促进细胞增殖等方面的作用机制,还阐述了GSNO治疗创伤修复研究中的应用,以期为后续的深入研究提供思路。

关键词：创伤修复 S-亚硝基谷胱甘肽一氧化氮抗菌水凝胶微纳米材料抗炎细胞增殖

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斑马鱼模型在孤独症谱系障碍研究中应用进展

生物技术 2024年第1期34卷 126-133页

作者：陆燕琴尚鑫淼向往王娟徐新杰张嵘王军湖北工业大学工业发酵协同创新中心生物医药与分子诊断团队湖北武汉430068 湖北工业大学孤独症抑郁症诊断与干预研究所湖北武汉430068 湖北工业大学细胞调控与分子药物“111”引智基地湖北武汉430068 武汉大学人民医院东院肾内科湖北武汉430060 北京协和医院北京100010 北京大学医学部北京100191

斑马鱼(Danio rerio,zebra fish)是一种新型脊椎动物模型,由于具有与人类同源性高、价格低廉、生长周期短、透明度高等优点,已应用于人类疾病研究。该文分析对比了斑马鱼12个已通过测量目标mRNA或蛋白质水平证明功能丧失的ASD风险基因... 详细信息

斑马鱼(Danio rerio,zebra fish)是一种新型脊椎动物模型,由于具有与人类同源性高、价格低廉、生长周期短、透明度高等优点,已应用于人类疾病研究。该文分析对比了斑马鱼12个已通过测量目标mRNA或蛋白质水平证明功能丧失的ASD风险基因与人类基因的同源性百分比,从基因组靶向诱变方面介绍了9个斑马鱼功能敲低或敲除且有显著ASD行为的ASD模型,从药物环境诱导方面介绍了丙戊酸钠、戊四唑等环境因素诱导的斑马鱼ASD模型,以及对应的ASD行为表现。斑马鱼对于孤独症谱系障碍(autism spectrum disorder,ASD)的机理研究、药物治疗与筛选等研究具有独特的优势,在人类疾病的研究中将会带来极大的研究前景和应用价值。

关键词：斑马鱼模型孤独症谱系障碍生理特性行为基因同源性基因修饰环境因素应用进展

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长波长发射碳点合成、调控及应用研究进展

发光学报 2024年第4期45卷 534-556页

作者：陈劲良曲丹赵雯辛安丽孙再成北京工业大学化学与生命科学学院环境科学与工程学院绿色催化与分离北京市重点实验室环境安全与生物效应中心北京100124

近年来,随着碳点在合成路线、反应机理、光学性质等方面的发展,大量的工作聚焦于红光或近红外光等长波长发射的碳点。长波长是指发射范围在600~1800 nm的红色或近红外光谱区,相比短波长碳点,其具有深组织穿透、较小自荧光、长荧光寿命... 详细信息

近年来,随着碳点在合成路线、反应机理、光学性质等方面的发展,大量的工作聚焦于红光或近红外光等长波长发射的碳点。长波长是指发射范围在600~1800 nm的红色或近红外光谱区,相比短波长碳点,其具有深组织穿透、较小自荧光、长荧光寿命以及光损伤小等特点,能够进一步应用在生物医学治疗、光电子以及光学器件制备等领域。因此,深入探究长波长发射碳点的设计和合成对于其发展和广泛应用具有重要意义。本文综述了近年来长波长发射碳点的研究进展,从碳源选择和光学性质调控两个方面介绍了长波长发射碳点的设计与制备。选择氨基较多的脂肪族化合物和具有共轭结构的芳香化合物,以及通过调控有效共轭长度、表面修饰和杂原子掺杂等方法来调控其光学性质。最后,阐述了长波长碳点在生物医学、LED光学器件和加密防伪等一些领域的最新研究和未来的挑战。

关键词：长波长发射碳点光学性质应用

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埃博拉疫苗和药物研究进展

病毒学报 2015年第3期31卷 287-292页

作者：朱祥尧晨光魏艳红寇铮胡康洪湖北工业大学中德生物医学中心武汉430068 发酵工程湖北省协同创新中心武汉430068

埃博拉病毒（Ebola virus）是丝状病毒科的一员,可导致埃博拉出血热,致死率达25%~90%不等。2014年暴发的埃博拉疫情席卷了西非各地,极高的致死率引起了全世界的恐慌。鉴于埃博拉病毒严重威胁人类公共健康,科学研究毫无懈怠,多种疫苗如rV... 详细信息

埃博拉病毒（Ebola virus）是丝状病毒科的一员,可导致埃博拉出血热,致死率达25%~90%不等。2014年暴发的埃博拉疫情席卷了西非各地,极高的致死率引起了全世界的恐慌。鉴于埃博拉病毒严重威胁人类公共健康,科学研究毫无懈怠,多种疫苗如rVSV-ZEBOV和ChAd3-ZEBOV等已经进入临床试验阶段,多种药物如TKMEbola和ZMapp等已用于埃博拉患者的紧急治疗。本文总结了近期埃博拉疫苗和药物的最新研究进展。

关键词：埃博拉病毒疫苗药物

EV713D聚合酶基因体外重组质粒的构建、表达及活性检测

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中国病原生物学杂志 2019年第9期14卷 1001-1004,1009页

作者：李妮王海杰吕诗韵杜沧浩孙鸽魏艳红胡康洪湖北工业大学湖北省工业微生物重点实验室中德生物医学中心

目的构建编码肠道病毒71型(EV71)3D聚合酶基因的重组质粒,表达和纯化3D聚合酶并检测其活性。方法将编码3D聚合酶的基因片段克隆至pGEX-4T-1原核表达载体,重组质粒转化入大肠埃希菌BL21(DE3),IPTG诱导表达,经谷胱甘肽琼脂糖亲和层析、TE... 详细信息

目的构建编码肠道病毒71型(EV71)3D聚合酶基因的重组质粒,表达和纯化3D聚合酶并检测其活性。方法将编码3D聚合酶的基因片段克隆至pGEX-4T-1原核表达载体,重组质粒转化入大肠埃希菌BL21(DE3),IPTG诱导表达,经谷胱甘肽琼脂糖亲和层析、TEV酶酶切、Ni-NTA柱亲和纯化后获得高纯度3D聚合酶蛋白,放射测量法是体外酶活力测定方法中较常见的一种方法,本研究通过测定插入poly(U)RNA放射性标志UMP的量确定3D聚合酶的活性。结果经酶切、PCR、测序鉴定pGEX-4T-3D重组质粒构建成功,3D聚合酶基因片段大小为1 386 bp。与未诱导相比,经IPTG诱导后带有GST标签的3D聚合酶成功表达,表达产物的相对分子质量约为79×10~3,TEV酶酶切掉GST标签后的相对分子质量约为55×10~3。纯化的3D聚合酶经体外延伸反应后跑变性尿素聚丙烯酰胺凝胶电泳得知,3D聚合酶溶解液DMSO组相比于3D聚合酶强抑制剂EDTA组,在DMSO组中,可以观察到强电泳条带,表明放射性同位素标志程度强,表明反应速率快,即3D聚合酶酶活较好。结论构建了EV71 3D聚合酶基因重组质粒,其表达产物3D聚合酶为以EV71 3D聚合酶为靶点的抗EV71药物筛选奠定基础。

关键词：肠道病毒71型(EV71) 3D聚合酶重组质粒构建蛋白纯化酶活检测