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蜈蚣毒液中钾离子通道Kv4.1抑制剂SsTx-P2的分离和结构鉴定

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浙江大学学报（医学版） 2024年第2期53卷 194-200页

作者：杜灿伟袁复楚段心怡容明强孟尔刘长军湖南科技大学生命科学与健康学院湖南湘潭411201 湖南师范大学生命科学学院湖南长沙410006

目的:挖掘蜈蚣毒液中的电压门控钾离子通道Kv4.1多肽抑制剂,确定其一级结构,并对其空间结构进行建模分析。方法:利用离子交换层析和反相高效液相色谱对蜈蚣毒液的多肽组分进行分离纯化,通过全细胞膜片钳技术鉴定能够抑制Kv4.1通道的多肽... 详细信息

目的:挖掘蜈蚣毒液中的电压门控钾离子通道Kv4.1多肽抑制剂,确定其一级结构,并对其空间结构进行建模分析。方法:利用离子交换层析和反相高效液相色谱对蜈蚣毒液的多肽组分进行分离纯化,通过全细胞膜片钳技术鉴定能够抑制Kv4.1通道的多肽;运用基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱鉴定多肽的分子量,借助Edman降解测序和二维质谱测序确定多肽的一级结构;基于迭代线程装配细化在线分析建立多肽空间结构模型。结果:从蜈蚣毒液中分离纯化得到一条能够抑制Kv4.1通道的多肽SsTx-P2,分子量为6122.8,氨基酸序列为NH2-ELTWDFVRTCCKLFPDKSECTKACATEFTGGDESRLKDVWPRKLRSGDSRLKD-OH,其在1.0µmol/L浓度下能够抑制Kv4.1通道超过95%的电流。空间结构模型显示,多肽SsTx-P2拥有一个保守的螺旋结构。结论:本文通过分离纯化从蜈蚣毒液中得到一条多肽SsTx-P2,能够强效抑制钾离子通道Kv4.1,其空间结构具有一定的保守性。

关键词：蜈蚣多肽钾离子通道 Kv4.1通道抑制剂结构

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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

水稻Rho GDP解离抑制因子OsRhoGDI1基因的特征研究

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生物工程学报 2024年

作者：戚旺王俊杰轩强兵毕一凡朱明兰张艳娇姚莎莎王晶晶张禹舜梁卫红河南师范大学生命科学学院

水稻Rho GDP解离抑制因子1(Rho GDP dissociation inhibitor 1， RhoGDI1)是本实验前期通过酵母双杂交筛选从幼穗中分离的一个与小G蛋白Rho/Rop家族成员OsRac5相互作用蛋白的编码基因，对该基因特征及其功能的研究尚未见报道。本研究在... 详细信息

水稻Rho GDP解离抑制因子1(Rho GDP dissociation inhibitor 1， RhoGDI1)是本实验前期通过酵母双杂交筛选从幼穗中分离的一个与小G蛋白Rho/Rop家族成员OsRac5相互作用蛋白的编码基因，对该基因特征及其功能的研究尚未见报道。本研究在对OsRhoGDI1开展生物信息学分析的基础上，利用表达谱芯片挖掘和RT-qPCR对OsRhoGDI1基因的表达模式进行分析，发现该基因在水稻多种组织中广泛表达，尤其在幼穗发育过程中高表达，且该基因的表达受脱落酸(abscisic acid， ABA)、油菜素内酯(brassinolide， BL)、水杨酸(salicylic acid， SA)、吲哚-3-乙酸(indole-3-acetic acid， IAA)、赤霉素(gibberellin， GA)及盐胁迫的调控。亚细胞定位鉴定显示，OsRhoGDI1分布在细胞膜、细胞质以及细胞核中。双分子荧光互补技术(bimolecular fluorescence complementation， BiFC)检测发现OsRhoGDI1与OsRac5在细胞膜、细胞质和细胞核均能发生互作，OsRhoGDI1还可与OsRac1在细胞膜上相互作用。本研究表明，OsRhoGDI1可能与水稻穗发育等过程密切相关，并且OsRhoGDI1可能通过与不同Rho/Rop蛋白结合并调节其活性，参与调控水稻生长发育、激素应答以及非生物胁迫等多种生物学过程。

关键词：水稻 Rho GDP解离抑制因子1(RhoGDI1) 基因表达亚细胞定位蛋白质相互作用

猴痘病毒相关蛋白A42R的生物信息学及分子对接分析

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中国病原生物学杂志 2024年第1期19卷 1-9页

作者：王道刘文彬宋甜中南大学湘雅二医院妇产科湖南长沙410011 湖南师范大学生命科学学院

目的通过生物信息学及分子对接分析以了解猴痘病毒(monkeypox virus, MPXV)相关蛋白A42R的结构特征、抗原表位以及小分子抑制物。方法利用生物信息学和分子对接技术对MPXV A42R蛋白的开放阅读框、蛋白同源性、理化性质、翻译后修饰位... 详细信息

目的通过生物信息学及分子对接分析以了解猴痘病毒(monkeypox virus, MPXV)相关蛋白A42R的结构特征、抗原表位以及小分子抑制物。方法利用生物信息学和分子对接技术对MPXV A42R蛋白的开放阅读框、蛋白同源性、理化性质、翻译后修饰位点、二级/三级结构、B/T细胞抗原表位、配体结合位点以及小分子化合物等进行预测分析。结果 A42R蛋白由133个氨基酸组成,分子质量为15.003 42 ku,理论等电点9.36。该蛋白与天花病毒、骆驼痘病毒、痘苗病毒、牛痘病毒的序列一致性高,而且与天花病毒有最近的共同祖先。A42R蛋白以不规则卷曲为主要结构,属于亲水性蛋白;含有2个O-糖基化位点、1个N-糖基化位点和14个磷酸化位点;含有5个B细胞抗原表位,23个CLT细胞抗原表位,16个Th细胞抗原表位,6个抗原决定簇;含有8个可能的配体结合区,10个潜在的分子化合物。结论 A42R为亲水性蛋白,含有丰富的B、T细胞抗原表位和配体结合区,可为抗猴痘病毒药物和疫苗的设计与开发提供参考。

关键词：猴痘病毒 A42R蛋白生物信息学分子结构抗原表位

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芽囊原虫的分离鉴定及致病性分析

微生物学报 2024年

作者：曹梦娟黄晶崔琰南汇珠张晁马磊河北师范大学生命科学学院分子细胞生物学教育部重点实验室河北师范大学生命科学学院河北省动物生理生化与分子生物学实验室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儿童医院

芽囊原虫(Blastocystis sp.)是一种在全球范围内广泛分布的人畜共患单细胞真核生物，主要寄生于宿主肠道。该寄生虫具有丰富的遗传多样性，目前已报道34种有效亚型(ST1-ST34)，其中ST1型、ST2型和ST3型流行最为广泛，但芽囊原虫的致病... 详细信息

芽囊原虫(Blastocystis sp.)是一种在全球范围内广泛分布的人畜共患单细胞真核生物，主要寄生于宿主肠道。该寄生虫具有丰富的遗传多样性，目前已报道34种有效亚型(ST1-ST34)，其中ST1型、ST2型和ST3型流行最为广泛，但芽囊原虫的致病能力及不同亚型之间的致病性差异一直存在争议。【目的】评价ST1型、ST2型和ST3型芽囊原虫的致病能力，同时探讨3个亚型芽囊原虫之间是否存在致病性差异。【方法】从人和猕猴新鲜粪便中分离芽囊原虫，通过形态学、18S ribosomal RNA基因扩增、测序和聚类分析进行芽囊原虫鉴定。将获得的ST1型、ST2型和ST3型芽囊原虫感染BALB/c小鼠，探究芽囊原虫在小鼠体内的分布特点，并根据芽囊原虫感染后小鼠状态、体重变化、饲转率及死亡率，比较3种亚型虫株对小鼠的致病能力，通过病理学观察比较不同亚型芽囊原虫对小鼠肠道组织损伤能力。【结果】本研究成功分离鉴定出ST1型、ST2型和ST3型3种亚型芽囊原虫。芽囊原虫感染小鼠后主要分布在小鼠肠道，影响小鼠健康，ST3亚型芽囊原虫的大量感染会导致小鼠死亡，但ST1型、ST2型和低剂量的ST3型芽囊原虫不影响小鼠的生活。病理学观察结果显示芽囊原虫感染损伤小鼠肠道组织。【结论】芽囊原虫通过损伤肠道组织对宿主造成危害，但不同亚型之间存在致病性差异，ST3亚型芽囊原虫具有较强的致病性，本研究为进一步研究芽囊原虫致病机理奠定基础，也为其公共卫生意义的评估提供参考数据。

关键词：芽囊原虫分离鉴定致病性病理学

雷公藤红素-氨基葡萄糖酰胺偶联物的合成及其减毒调脂作用

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中草药 2024年第4期55卷 1158-1166页

作者：毕晨游清徽江西师范大学生命科学学院江西南昌330022

目的合成一种雷公藤红素-氨基葡萄糖酰胺偶联物(celastrol-glucosamine conjugate,Cel-GlcN),并评估其细胞毒性、调脂活性,以缓解Cel不良反应强、水溶性差的问题。方法采用氨基葡萄糖对Cel第20位的羧酸基团进行酰胺化修饰,分别在二氯甲... 详细信息

目的合成一种雷公藤红素-氨基葡萄糖酰胺偶联物(celastrol-glucosamine conjugate,Cel-GlcN),并评估其细胞毒性、调脂活性,以缓解Cel不良反应强、水溶性差的问题。方法采用氨基葡萄糖对Cel第20位的羧酸基团进行酰胺化修饰,分别在二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺(N,N-dimethylformamide,DMF)体系中使用1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺[1-(3-dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimide hydrochloride,EDC]、六氟磷酸苯并三唑-1-基-氧基三吡咯烷基磷(benzotriazol-1-yl-oxytripyrrolidino-phosphonium hexafluorophosphate,PyBOP)作为酰胺偶联反应的活化剂加速Cel-GlcN的合成,使用高效液相色谱-质谱(HPLC-MS/MS)、1H-NMR、13C-NMR和傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)对其结构进行了表征,基于人肝癌HepG2细胞模型评价其细胞毒性、调脂活性及氧化应激水平。结果FTIR确定了化合物中酰胺键的存在,HPLC-MS/MS测定了化合物的相对分子质量,1H-NMR、13C-NMR鉴定了化合物的具体化学结构,相比于天然产物Cel,Cel-GlcN的水溶性得到了显著升高(由常温下的1.23μg/mL提升为226.00μg/mL),可能以缓控释作用释放Cel从而减轻其对细胞的毒性和机体内的氧化应激水平。结论成功合成了Cel-GlcN,水溶性得到改善,体外细胞实验证实其调脂活性基本不变而细胞毒性降低,从而为Cel相关药物的研发提供有价值的参考。

关键词：雷公藤红素氨基葡萄糖酰胺偶联物细胞毒性调脂活性氧化应激缓控释作用

扭果花旗杆bHLH转录因子家族成员鉴定与表达分析

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植物资源与环境学报 2024年第2期33卷 13-21页

作者：胡尔西旦·吐尔逊谷玉风刘欣欣葛风伟新疆师范大学生命科学学院新疆乌鲁木齐830054

基于扭果花旗杆(Dontostemon elegans Maxim.)转录组数据,鉴定其bHLH转录因子家族成员,并通过生物信息学方法分析该转录因子家族成员的理化性质、保守基序及结构域、系统进化关系、组织表达模式及逆境胁迫表达模式。结果表明:从扭果花... 详细信息

基于扭果花旗杆(Dontostemon elegans Maxim.)转录组数据,鉴定其bHLH转录因子家族成员,并通过生物信息学方法分析该转录因子家族成员的理化性质、保守基序及结构域、系统进化关系、组织表达模式及逆境胁迫表达模式。结果表明:从扭果花旗杆转录组数据库中共筛选出66个bHLH转录因子家族成员,其氨基酸残基数为63~668,理论等电点为pI 4.74至pI 10.17,理论相对分子质量为7396.56~73508.47,65个家族成员属于亲水蛋白,60个家族成员定位在细胞核中;所有家族成员含有motif1和(或)motif2,且都含有保守的bHLH_SF超家族结构域。扭果花旗杆bHLH转录因子家族成员可划分为13个亚家族,亚家族ⅩⅣ含有的扭果花旗杆bHLH家族成员最多(10个)。组织表达模式分析结果表明:扭果花旗杆bHLH基因在不同组织中的相对表达量有所差异,De11684.2214、De11684.23639和De11684.33169在叶中的相对表达量最高,De11684.2906和De11684.31669在茎中的相对表达量最高,De11684.7549在根中的相对表达量最高,De11684.7900在根和叶中的相对表达量接近且显著(P<0.05)高于茎。扭果花旗杆bHLH基因对不同逆境胁迫有不同程度的响应:在150 mmol·L^(-1)NaCl胁迫下,7个bHLH基因的相对表达量在不同时间均显著上调;在250 mmol·L^(-1)聚乙二醇(PEG)胁迫下,6个bHLH基因的相对表达量在2 h时显著下调;在4℃胁迫下,6个bHLH基因的相对表达量在8 h时显著上调。综合分析表明:扭果花旗杆bHLH转录因子家族成员具有bHLH转录因子家族的基本特征;bHLH基因具有组织表达特异性,bHLH家族成员可能参与盐胁迫和低温胁迫的调控过程。

关键词：扭果花旗杆 bHLH 转录因子表达分析非生物胁迫

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基因编码的细胞器钙指示剂研究进展

中国科学：生命科学 2024年第8期54卷 1386-1407页

作者：谷文佳钟梓铱张涵涵张晓嫣王友军北京师范大学生命科学学院生物系抗性基因资源与分子发育北京市重点实验室北京100875 北京师范大学生命科学学院生物系细胞增殖及调控生物学教育部重点实验室北京100875

真核细胞中的内质网、线粒体等含钙细胞器,是细胞钙信号系统的重要组成部分.揭示这些细胞器中的钙离子动态及稳态有着重要的生理和病理意义.与化学钙探针相比,细胞器特异性表达的基因编码的钙指示剂(genetically encoded Ca^(2+)indicat... 详细信息

真核细胞中的内质网、线粒体等含钙细胞器,是细胞钙信号系统的重要组成部分.揭示这些细胞器中的钙离子动态及稳态有着重要的生理和病理意义.与化学钙探针相比,细胞器特异性表达的基因编码的钙指示剂(genetically encoded Ca^(2+)indicator, GECI)的定位更准确,使用更简便,因而具有很广阔的应用前景.本综述系统梳理了现有的线粒体、内质网、高尔基体、细胞内囊泡以及溶酶体等几种细胞器GECI的研究进展.总结了现有工具的优缺点,展望有待进一步优化的方向,旨在为今后细胞器GECI的开发及优化提供助力.

关键词：细胞器钙指示剂钙成像细胞器钙信号

草鱼foxo4的基因克隆及其对饲料蛋白质营养调控的响应

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中国水产科学 2024年第1期31卷 14-28页

作者：徐哲华易成琳莫郁坚杨立权左安丽杨瑞瑶张鸣宇瞿符发唐建洲刘臻曹申平长沙学院生物与化学工程学院水生动物营养与品质调控湖南省重点实验室湖南师范大学生命科学学院淡水鱼类发育生物学国家重点实验室

为探讨草鱼(Ctenopharyngodonidella)foxo4的分子特征及其对饲料蛋白营养调控响应的关系,通过同源克隆获得草鱼foxo4基因序列,其开放阅读框为1875 bp,编码624个氨基酸;系统进化树分析表明草鱼foxo4基因与黑头呆鱼(Pimephalespromelas)... 详细信息

为探讨草鱼(Ctenopharyngodonidella)foxo4的分子特征及其对饲料蛋白营养调控响应的关系,通过同源克隆获得草鱼foxo4基因序列,其开放阅读框为1875 bp,编码624个氨基酸;系统进化树分析表明草鱼foxo4基因与黑头呆鱼(Pimephalespromelas)亲缘关系最近。对foxo4进行组织表达分析,发现foxo4基因mRNA在草鱼肌肉中表达水平最高(P实验结果表明,在养殖14 d、21 d和35 d后,草鱼肠道中foxo4基因在菜粕组和鱼粉组相对于豆粕组均出现显著的上调(P实验结果显示,在0.5%～2%添加量范围内，随着饲料中丙谷二肽添加比例的增加,草鱼肠道中foxo4基因的表达呈逐渐下降趋势,其中在对照组表达量最高,在1.5%丙谷二肽添加组表达量最低。综上所述,草鱼foxo4基因表达具有组织特异性,且受到饲料蛋白源和二肽水平的调控影响。本研究为揭示foxo4基因在鱼类中的分子特征及其对蛋白质营养调控的响应提供了基础数据。

关键词：草鱼 foxo4 基因克隆组织分布蛋白源丙谷二肽