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大豆扩展蛋白基因GmEXLA1在荚果发育中的功能鉴定

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中国农业科技导报(中英文) 2025年第3期27卷 49-59页

作者：李娜张华邢馨竹邵振启杨占武李喜焕张彩英河北农业大学农学院华北作物改良与调控国家重点实验室华北作物种质资源研究与利用教育部重点实验室河北保定071001

扩展蛋白是一类通过松弛细胞壁释放胞内膨胀压力使植物细胞得以扩张的蛋白,在植物生长发育以及抵御各种逆境胁迫中发挥重要功能。然而,有关扩展蛋白在荚果发育中的作用尚不明确,鉴于此,克隆大豆扩展蛋白基因GmEXLA1,并研究其在荚果发育... 详细信息

扩展蛋白是一类通过松弛细胞壁释放胞内膨胀压力使植物细胞得以扩张的蛋白,在植物生长发育以及抵御各种逆境胁迫中发挥重要功能。然而,有关扩展蛋白在荚果发育中的作用尚不明确,鉴于此,克隆大豆扩展蛋白基因GmEXLA1,并研究其在荚果发育中的功能。结果发现,GmEXLA1在大豆荚粒中优势表达,开放阅读框长度780 bp,编码259个氨基酸,其中第1~19位氨基酸属于信号肽序列,具有扩展蛋白发挥其生物学功能所必需的2个保守结构域;烟草叶片亚细胞定位发现,编码蛋白GmEXLA1位于植物细胞壁;进一步分析发现,GmEXLA1超表达极显著增加转基因拟南芥的果荚长度、宽度和种子重量,其中种子重量的增加幅度为61.2%~80.6%;而GmEXLA1突变则显著降低大豆的荚长、粒长、粒宽和粒重等性状,其中粒长、粒宽和粒重的降低幅度分别为13.5%、7.0%和25.6%,说明GmEXLA1在植物荚果发育过程中发挥重要作用。另外,分析不同大豆品种资源GmEXLA1等位变异发现15个SNPs,其中位于上游的SNP(A/G)在野生大豆与栽培大豆中的分布频率(A85%vs A38%;G15%vs G62%)存在极显著差异。研究结果为通过生物育种手段改良大豆产量性状提供了重要的扩展蛋白基因。

关键词：大豆扩展蛋白细胞壁荚果发育等位变异

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基于JAK2/STAT3通路探讨丁香酸乙酯对溃疡性结肠炎的保护作用

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中国中药杂志 2025年

作者：梁梦迪梁月润程瑾杨亚平夏萱杨文哲郝杰杰中国海洋大学医药学院海洋药物教育部重点实验室青岛海洋生物医药研究院

为研究丁香酸乙酯（MD）对溃疡性结肠炎（UC）的治疗作用及其机制，采用MTT 法检测不同浓度MD(50、100、200、400 μmol·L-1)对RAW264.7细胞和HT-29细胞的增殖抑制情况；通过脂多糖（LPS）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）诱导RAW264.7细胞... 详细信息

为研究丁香酸乙酯（MD）对溃疡性结肠炎（UC）的治疗作用及其机制，采用MTT 法检测不同浓度MD(50、100、200、400 μmol·L-1)对RAW264.7细胞和HT-29细胞的增殖抑制情况；通过脂多糖（LPS）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）诱导RAW264.7细胞和HT-29细胞构建UC细胞模型，2.5%葡聚糖硫酸钠盐（DSS）诱导小鼠构建动物模型，验证MD对UC的治疗效果。实验分为对照（control）组、模型（LPS/TNF-α）组和不同浓度(50、100、200、400 μmol·L-1)药物（MD）组，采用一氧化氮（NO）试剂盒检测细胞内NO水平；采用激光共聚焦显微镜和活性氧（ROS）试剂盒检测细胞内ROS水平；采用酶联免疫吸附法（ELISA）检测细胞及动物组织内白细胞介素-6（IL-6）、TNF-α、干扰素-γ（INF-γ）、白细胞介素-10（IL-10）和髓过氧化物酶（MPO）的含量变化；采用蛋白免疫印迹法（Western blot）检测细胞及动物组织内磷酸化Janus激酶2（p-JAK2）、Janus激酶2（JAK2）、磷酸化信号转导及转录激活蛋白3（p-STAT3）、信号转导及转录激活蛋白3（STAT3）、闭锁小带蛋白1（ZO-1）、闭合蛋白（Occludin）、紧密连接蛋白1（Claudin-1）表达水平。以上实验结果显示，MD可以通过抑制NO、ROS的产生，调控炎症因子的表达改善炎症反应；显著降低小鼠疾病活动指数（DAI）指数，改善其结肠缩短现象并通过抑制JAK2/STAT3信号通路的激活，修复肠上皮损伤从而发挥抗UC活性。

关键词：丁香酸乙酯溃疡性结肠炎肠道炎症肠屏障功能 JAK2/STAT通路

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克拉霉素治疗炎症性肠炎的作用及潜在机制

中国药理学通报 2025年

作者：陈佳琪毛旭文黄永兴谭翔天古丽若依·帕尔哈提程路峰新疆医科大学药学院新疆医科大学口腔医学院新疆生物药械重点实验室新疆天然药物活性组分与释药技术重点实验室新疆及中亚特色医药资源教育部工程研究中心

目的探究克拉霉素通过抑制结肠上皮细胞中Kv1.3通道蛋白治疗炎症性肠炎（inflammatoryboweldisease，IBD）的机制。方法体内实验利用葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导慢性IBD大鼠模型，克拉霉素干预，观察各组大鼠体征并计算疾病活动指数（DAI... 详细信息

目的探究克拉霉素通过抑制结肠上皮细胞中Kv1.3通道蛋白治疗炎症性肠炎（inflammatoryboweldisease，IBD）的机制。方法体内实验利用葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导慢性IBD大鼠模型，克拉霉素干预，观察各组大鼠体征并计算疾病活动指数（DAI）评分、结肠黏膜损伤（CMDI）评分；RT-qPCR法检测大鼠结肠组织中相关细胞因子水平；流式细胞术检测各组大鼠外周血及结肠组织的免疫细胞相对比例。构建脂多糖（LPS）诱导结肠上皮细胞（NCM460）炎症模型，明确克拉霉素对Kv1.3通道蛋白的抑制作用。结果体内实验：与模型组比较，克拉霉素干预组体质量下降程度减轻（P＜0.01）、DAI评分明显下降（P＜0.01）；结肠长度增长、质量减轻、CMDI评分下降（P＜0.05）；结肠组织中TNF-α、IL-1β、IL-6等水平明显降低（P＜0.01）；外周血及结肠部位的辅助性T淋巴细胞（Th）、细胞毒性T淋巴细胞（CTL）、自然杀伤细胞（NK）、B淋巴细胞（B）、树突状细胞（DC）比例明显减少（P＜0.05）；克拉霉素降低结肠组织中Kv1.3通道蛋白的表达（P＜0.05）。体外实验：与模型组相比，克拉霉素组明显促进NCM460细胞增殖（P＜0.01）；同时明显降低细胞TNF-α、IL-6水平（P＜0.05）；克拉霉素降低NCM460细胞中Kv1.3通道蛋白的表达（P＜0.05）。结论克拉霉素可能通过抑制Kv1.3通道蛋白的表达来发挥免疫调节作用，减轻机体炎症，发挥治疗IBD的作用。

关键词：克拉霉素炎症性肠炎免疫细胞炎症细胞因子结肠上皮细胞 Kv1.3通道蛋白

小麦蛋白质二硫键异构酶基因家族的鉴定与表达

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生物技术通报 2025年第2期41卷 85-96页

作者：葛仕杰刘怡德张华东宁强朱展望王书平刘易科湖北省农业科学院粮食作物研究所农业农村部作物分子育种重点实验室粮食作物种质创新与遗传改良湖北省重点实验室长江大学农学院农业农村部长江中游作物绿色高效生产重点实验室(部省共建)

【目的】通过对小麦蛋白质二硫键异构酶PDIL基因家族成员进行鉴定及表达分析，分析其在小麦不同器官和不同发育时期以及响应生物和非生物胁迫中的表达模式，为明确小麦PDIL基因家族功能奠定基础。【方法】以模式植物拟南芥和禾本科作物... 详细信息

【目的】通过对小麦蛋白质二硫键异构酶PDIL基因家族成员进行鉴定及表达分析，分析其在小麦不同器官和不同发育时期以及响应生物和非生物胁迫中的表达模式，为明确小麦PDIL基因家族功能奠定基础。【方法】以模式植物拟南芥和禾本科作物大麦PDIL基因家族蛋白序列为诱饵，在基因组数据库对小麦PDIL家族基因进行全基因组鉴定，利用生物信息学方法对其基因的理化性质、系统进化、染色体位置及基因结构进行分析，并分析PDILs基因在小麦生长发育、生物及非生物逆境的表达模式。【结果】鉴定得到31个小麦PDIL基因家族成员均为亲水蛋白，其中26个为稳定蛋白；亚细胞定位预测表明，小麦PDIL蛋白主要分布在细胞质和叶绿体中，在内质网和细胞核中也有分布；小麦PDIL基因家族可分为7个进化分支，同一分支基因结构和保守基序相似或相同，非均匀分布在19个染色体上；小麦PDIL基因家族成员含有多种响应逆境胁迫以及与水杨酸（SA）、茉莉酸甲酯（MeJA）、赤霉素（GA）、脱落酸（ABA）和生长素（IAA）等5类植物激素相关的顺式作用元件，部分基因具有与昼夜节律控制以及种子特性调控相关的元件；转录组数据表明，TaPDIL4-1A、TaPDIL4-1B和TaPDIL4-1D在不同生长时期组织都有较高的表达量；转录组分析和RT-PCR结果显示，TaPDIL4-1B在禾谷镰刀菌侵染后相对表达量升高，TaPDIL1-4A在干旱胁迫下表达量提高。【结论】31个小麦PDIL基因家族成员在进化过程中具有保守性，不仅参与小麦品质形成，还广泛参与生物和非生物逆境调控，其中TaPDIL4-1B可能参与小麦赤霉病抗性的调控，TaPDIL1-4A可能参与小麦干旱胁迫的应答。

关键词：小麦 PDIL基因家族表达分析生物胁迫非生物胁迫

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冷冻电镜揭示长期低温保存的冰冻人血浆中全长补体C3仍可稳定存在

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电子显微学报 2025年第1期44卷 36-43页

作者：朱莉武迪武一教育部细胞活动与逆境适应重点实验室兰州大学生命科学学院甘肃兰州730000 西安交通大学基础医学院陕西西安710049

补体是血浆中存在的一组重要蛋白质,在机体遭受病原体感染或组织损伤时通过先天免疫途径被激活,发挥抗感染和清除损伤细胞的作用。补体C3是补体系统的核心成分,在三条补体激活途径中均起到至关重要的作用,且在血浆中的含量最为丰富。冰... 详细信息

补体是血浆中存在的一组重要蛋白质,在机体遭受病原体感染或组织损伤时通过先天免疫途径被激活,发挥抗感染和清除损伤细胞的作用。补体C3是补体系统的核心成分,在三条补体激活途径中均起到至关重要的作用,且在血浆中的含量最为丰富。冰冻人血浆通常由健康志愿者献血后采集,通过迅速冷冻保存制备而成,广泛用于多种医学治疗。然而,关于冰冻人血浆的低温保存条件和时长对补体C3结构完整性的影响尚缺乏准确详细的评估。在本研究中,作者发现,冰冻人血浆在-20℃保存后转为-80℃的条件下保存长达5年,其中的补体C3组分仍能保持完整的结构,且通过冷冻电镜单颗粒重构达到了2.43Å的分辨率,其中ASN63和ASN917上发生的糖基化修饰亦可被解析。与已解析的C3晶体结构相比,RMSD值差异较大区域在α链末端的C345C结构域,与解析的ISG65-C3复合体冷冻电镜结构相比,C3部分的RMSD值差异较大处仅在C345C末端的一段α螺旋。结果表明,在严格的低温保存条件下,尽管保存时间较长,冰冻人血浆中的关键补体组分C3仍能保持结构完整性和稳定性,从而保障其生物学功能的发挥。由此推测,血浆中其他重要的补体组分在类似保存条件和时长下也可维持其天然构象。这一结论为实验室或工业中由冰冻人血浆提纯制备补体各组分蛋白时,对冰冻血浆的保存条件及期限的设定提供了一定的科学依据和参考。

关键词：冰冻血浆补体系统补体C3 冷冻电镜三维重构

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环境抗生素污染的微生物修复进展

生物工程学报 2019年第11期35卷 2133-2150页

作者：吴迎冯朋雅李荣陈潇李祥锴 TAWATCHAI SUMPRADIT 刘璞兰州大学细胞活动与逆境适应教育部重点实验室

近年来随着抗生素在畜牧业、水产养殖业以及医疗行业的广泛应用,大量抗生素通过排泄物进入环境,导致我国大面积水体及土壤环境中抗生素残留量急剧增高。环境中不同种类的抗生素的残留导致微生物种群结构失衡,对生态环境及人类造成极大... 详细信息

近年来随着抗生素在畜牧业、水产养殖业以及医疗行业的广泛应用,大量抗生素通过排泄物进入环境,导致我国大面积水体及土壤环境中抗生素残留量急剧增高。环境中不同种类的抗生素的残留导致微生物种群结构失衡,对生态环境及人类造成极大危害。因此,解决抗生素残留问题是21世纪新型环境污染物领域的一个重要课题。已有研究显示,一些微生物能够以抗生素为碳源生存,可用于降解环境中残留抗生素,但人们对微生物降解抗生素的降解机制了解较少。文中概括了近十年来抗生素降解菌株和菌群对抗生素的去除情况,以及应用微生物菌群处理抗生素残留的技术方法,同时对未来利用微生物修复法减少环境中抗生素残留进行了展望。

关键词：抗生素生物降解菌株微生物群落合成生物学

^(125)I的俄歇电子和氚的β射线细胞S值及DNA损伤模拟研究

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原子能科学技术 2025年第2期59卷 478-486页

作者：沈江燕朱坤李清张德颂李君利闫聪冲放射医学与辐射防护国家重点实验室苏州大学苏州医学院放射医学与防护学院江苏高校放射医学协同创新中心江苏苏州215123 清华大学工程物理系北京100084 清华大学粒子技术与辐射成像教育部重点实验室北京100084

氚的辐射生物效应一直是研究热点,特别是在福岛核电站排放核废水后成为公众关注的焦点。氚极易进入人体并参与机体代谢活动,衰变放出的β射线对人体具有极大的危害,而靶向放射治疗则利用摄入的俄歇电子发射体能够进入癌细胞,并放出俄歇... 详细信息

氚的辐射生物效应一直是研究热点,特别是在福岛核电站排放核废水后成为公众关注的焦点。氚极易进入人体并参与机体代谢活动,衰变放出的β射线对人体具有极大的危害,而靶向放射治疗则利用摄入的俄歇电子发射体能够进入癌细胞,并放出俄歇电子造成DNA严重损伤这一特性,达到有效杀死癌细胞的目的。为探究β射线在微纳米尺度的辐射生物效应,本研究利用清华大学研发的纳剂量学程序NASIC模拟计算了^(125)I和氚在不同尺度细胞内的细胞S值以及造成的DNA双链断裂(DSB)产额,深入探讨了其DNA损伤机制。结果表明,由于研究方法和粒子截面的不同,细胞S值的计算结果存在偏差,尤其对于S(N←Cy),相对偏差可达26.35%。此外,相较于^(125)I或氚均匀分布在细胞核内,与DNA结合时造成的DSB产额显著增加:^(125)I结合到DNA时的DSB产额是均匀分布时的2倍;而氚结合到DNA中使得DSB产额从1.31×10^(-11)Gy^(-1)·Da^(-1)增加至1.46×10^(-11)Gy^(-1)·Da^(-1)。本研究深入探究了微纳米尺度下放射性核素的损伤作用效应,为精确医疗和环境放射性污染风险评估提供重要的理论基础。

关键词：放射性核素 ^(125)I 俄歇电子氚β射线细胞S值 DNA损伤蒙特卡罗方法

CUL2-RING泛素连接酶识别羧基端降解子的机制

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中国科学:化学 2025年

作者：许超樊新元高新娇戚炜细胞动力学教育部重点实验室中国科学技术大学生命科学与医学部北京大学化学与分子工程学院上海科技大学生命科学与技术学院基因编辑中心

细胞生命活动的可塑性调控在分子水平表现为生物大分子动态相互作用与稳态调控.泛素-蛋白酶体系统是调控细胞内蛋白质降解的主要途径,其功能异常是导致肿瘤等疾病发生与发展的重要原因.在泛素化级联通路中,泛素连接酶E3负责识别并催化... 详细信息

细胞生命活动的可塑性调控在分子水平表现为生物大分子动态相互作用与稳态调控.泛素-蛋白酶体系统是调控细胞内蛋白质降解的主要途径,其功能异常是导致肿瘤等疾病发生与发展的重要原因.在泛素化级联通路中,泛素连接酶E3负责识别并催化底物聚泛素化.近年来,本研究团队综合利用结构生物学、化学生物学与细胞生物学等方法,解析了Cullin 2-RING泛素连接酶复合物组装机制及其识别底物羧基端降解子的分子机制,阐明了复合物活性受类泛素化修饰激活的机理,并发现了若干可用于设计蛋白降解靶向嵌合体的新靶标.最后,本文展望了未来基于泛素连接酶的底物识别机制开发靶向蛋白质降解剂,以及将该技术与新的化学生物学方法相结合开发新工具的可能性.

关键词：泛素化修饰泛素-蛋白酶体系统泛素连接酶羧基端降解子蛋白降解靶向嵌合体(PROTAC)

植物中谷氨酸代谢及其在响应逆境胁迫中的作用

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植物生理学报 2025年第2期61卷 123-133页

作者：葛硕实袁柱东刘运通崔海杨晓杜绍媚朱梓桐杨利云玉溪师范学院化学生物与环境学院云南省高校滇中农业生物资源开发利用与环境保护重点实验室云南省高校玉溪特色农业资源发掘与利用重点实验室云南师范大学生命科学学院生物能源持续开发利用教育部工程中心云南省生物质能与环境生物技术重点实验室

植物中广泛存在与哺乳动物细胞中离子型谷氨酸受体(ionotropic glutamate receptors, iGLuRs)同源的谷氨酸受体(glutamate receptors-like receptors, GLRs)。谷氨酸(glutamate, Glu)可广泛调控植物形态建成、生长发育及其对环境胁迫的响应和适应,暗示着Glu在植物中可能作为一个新型信号分子发挥作用。结合最新研究进展,本文综述了Glu在植物体内代谢及其在植物形态建成、生长发育、响应和适应各种环境胁迫中的作用及机制,以期为植物抗逆性研究提供新的思路和方向。

关键词：谷氨酸代谢信号分子耐逆性