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达玛烷型人参皂苷羧酸衍生物结构与抗肿瘤机制研究进展

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中成药 2024年

作者：赵升铭周旋袁松竹王斌雷军陈屏吉林农业大学生命科学学院吉林省人参基因资源开发与利用工程研究中心

达玛烷型人参皂苷口服后在胃肠道经去糖基化，在肝或肠系膜再经脂肪酸酯化后的代谢产物具有更好的抗肿瘤活性，因此一些学者利用化学方法对人参皂苷M1、M4、Rh2、Rg3、PPD、PPT等进行结构修饰，获得一系列人参皂苷羧酸衍生物，并对其抗... 详细信息

达玛烷型人参皂苷口服后在胃肠道经去糖基化，在肝或肠系膜再经脂肪酸酯化后的代谢产物具有更好的抗肿瘤活性，因此一些学者利用化学方法对人参皂苷M1、M4、Rh2、Rg3、PPD、PPT等进行结构修饰，获得一系列人参皂苷羧酸衍生物，并对其抗肿瘤作用机制开展了一些研究。与前体比较，体外细胞实验中一些人参皂苷羧酸衍生物表现出更强的肿瘤细胞杀伤活性，以及对正常体细胞更低的毒性；体内实验中某些人参皂苷羧酸衍生物如人参皂苷M1油酸酯、人参皂苷Rh2辛酸酯在肿瘤血管增殖，肿瘤细胞迁移、侵袭，免疫调节等方面显示出更强的作用。探究原因，可能是达玛烷型人参皂苷经去糖基和酯化后降低分子结构极性、增强分子亲脂性，改变其被肿瘤细胞的吸收方式，从而提高了被肿瘤细胞跨膜吸收的效率和在肿瘤细胞内的积蓄时间。本文简要介绍了达玛烷型人参皂苷羧酸衍生物的酯化修饰方法，并对已开展的修饰产物抗肿瘤作用机制研究工作进行了总结。人参皂苷羧酸衍生物在抗肿瘤药物或相关产品开发上具有极大的潜力，未来可在酯化修饰方法、结构优化、抗肿瘤机制、用药剂型等许多方面开展细致和深入的研究工作。

关键词：达玛烷型人参皂苷羧酸衍生物结构抗肿瘤机制

油莎草(Cyperus esculentus)MADS-box转录因子家族鉴定及表达分析

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分子植物育种 2024年第6期22卷 1892-1900页

作者：王一非门婧婕张笑笑荆美玲李佳王艺瑾王丽艳董园园吉林农业大学生命科学学院生物反应器与药物开发教育部工程研究中心长春130118

MADS-box基因家族与植物生长和发育调控密切相关。为揭示油莎草MADS-box家族成员组织表达模式,本研究根据油莎草茎块RNA-Seq结果,利用HMM搜索鉴定了26个家族成员,系统发育分析及保守结构域分析表明油莎草MADS-box成员主要属于MIKC型,具... 详细信息

MADS-box基因家族与植物生长和发育调控密切相关。为揭示油莎草MADS-box家族成员组织表达模式,本研究根据油莎草茎块RNA-Seq结果,利用HMM搜索鉴定了26个家族成员,系统发育分析及保守结构域分析表明油莎草MADS-box成员主要属于MIKC型,具有典型的MEF2类MADS结构域,在不同茎块发育时期具有7种表达模式,其中CeMADSXAL1基因在茎块发育初期高表达,推测CeMADSXAL1基因对油莎草茎块发育过程具有重要调控作用。此外,研究对CeMADSXAL1基因进行克隆,获得长度为747 bp的开放阅读框,编码249个氨基酸;亚细胞定位分析结果显示,Ce MADSXAL1蛋白主要在细胞核内表达,结果为进一步阐明油莎草MADS-box基因功能提供了理论基础。

关键词：油莎草 MADS-box基因家族表达分析 CeMADSXAL1 亚细胞定位

红花CtbZIP47基因的表达分析及调控酵母油脂合成的作用

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吉林农业大学学报 2024年第3期46卷 431-438页

作者：刘怡麟王帅朱俐铭王一凡杨晶吉林农业大学生命科学学院长春130118 生物反应器与药物开发教育部工程研究中心长春130118

为明确CtbZIP47在酵母油脂合成中的作用,通过采用在线软件对红花CtbZIP47蛋白进行生物信息学分析;采用PCR方法扩增CtbZIP47基因cDNA序列;采用qRT-PCR方法检测该基因的表达情况;选择同源重组的方法构建pCAMBIA1302-CtbZIP47植物表达载体... 详细信息

为明确CtbZIP47在酵母油脂合成中的作用,通过采用在线软件对红花CtbZIP47蛋白进行生物信息学分析;采用PCR方法扩增CtbZIP47基因cDNA序列;采用qRT-PCR方法检测该基因的表达情况;选择同源重组的方法构建pCAMBIA1302-CtbZIP47植物表达载体,利用激光共聚焦显微镜观察其在细胞中的定位情况;同时构建pPICZαA-CtbZIP47酵母表达载体,测定酵母中的油脂含量。结果表明:CtbZIP47蛋白由129个氨基酸编码组成;根据qRT-PCR结果显示,CtbZIP47基因在种子成熟后期表达量逐渐升高;通过生物信息学分析该蛋白为亲水性蛋白,具有核定位信号;亚细胞定位结果显示其定位在细胞核中;成功构建重组酵母表达载体pPICZαA-CtbZIP47,测定转基因酵母菌株的油脂含量,其含量显著高于毕赤酵母菌株和转空载体的毕赤酵母菌株。可见CtbZIP47基因在酵母油脂合成过程中起作用。

关键词：红花 bZIP转录因子毕赤酵母油脂

基于氨基酸描述符对血管紧张素转化酶抑制五肽定量构效关系分析

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食品科学 2024年第13期45卷 38-48页

作者：郭星晨李玉豪马金璞张钰璇李华鑫杨具田樊佩如高丹丹西北民族大学生物医学研究中心中国-马来西亚国家联合实验室甘肃兰州730030 西北民族大学生命科学与工程学院甘肃兰州730124 四川大学化学学院四川成都610207

本研究收集近些年报道的血管紧张素转化酶(angiotensin converting enzyme,ACE)抑制五肽的氨基酸序列及抑制活性(半抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC_(50))),建立ACE抑制五肽肽库,并将其氨基酸残基用Z-scales、VHSE和SVHEHS氨基酸描述符分别进行表述,以氨基酸残基的疏水性、立体性以及电性参数作为自变量,ACE抑制五肽的lg IC_(50)作为因变量,利用Matlab软件用偏最小二乘法建立ACE抑制肽定量构效关系(quantitative structure-activity relationship,QSAR)模型,结果发现基于Z-scales描述符构建的ACE抑制五肽QSAR模型R2为0.6411,Q^(2)为0.5369,模型预测五肽Gln-Arg-Pro-Asn-Met具有较高的ACE抑制活性,预测IC_(50)为0.0517μmol/L,实测IC_(50)为(0.0400±0.0083)μmol/L,预测值与实测值误差为0.0117μmol/L;基于VHSE描述符构建的QSAR模型R2为0.7636,Q^(2)为0.5081,模型预测五肽Leu-Arg-Ala-Phe-Gln具有较高的ACE抑制活性,预测IC_(50)为0.0438μmol/L,实测值为(0.0273±0.0053)μmol/L,误差为0.0165μmol/L;基于SVHEHS描述符构建的QSAR模型R2为0.8405,Q^(2)为0.4005μmol/L,模型预测五肽Tyr-Phe-Pro-Phe-Gln具有较高的ACE抑制活性,预测值为0.0055μmol/L,实测值为(0.0312±0.0042)μmol/L,误差为0.0257μmol/L。3种建模方法对比发现,基于SVHEHS描述符构建的模型拟合能力最强,但是其预测能力较弱,而Z-scales和VHSE描述符所建模型能很好地对五肽进行QSAR分析,通过模型分析发现ACE抑制肽活性与其氨基酸的疏水特征呈负相关,与立体特征呈正相关。将3种ACE抑制肽与ACE蛋白(2X8J)进行分子对接,结果表明3种ACE抑制肽均可与ACE蛋白进行结合。本研究可为开发ACE抑制肽药物提供新手段,为开发和利用食源性ACE抑制肽提供理论基础。

关键词：血管紧张素转化酶肽偏最小二乘定量构效关系氨基酸描述符

套作玉米对华中五味子幼苗生长及根际土壤微生物群落的影响

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西北农业学报 2024年第8期33卷 1506-1514页

作者：孙萌迪闫鹏东邱浩尚晶晶孙浩轩崔浪军李玉龙陕西师范大学生命科学学院西北濒危药材资源开发国家工程实验室药用资源与天然药物化学教育部重点实验室西安710119

玉米套作如何影响华中五味子(Schisandra sphenanthera *** Wils)幼苗生长及根际微生物群落结构尚不清楚。本研究通过大田试验将华中五味子与玉米套作,探究套作对华中五味子植株生物量的影响,并使用高通量测序技术对华中五味子根际土壤... 详细信息

玉米套作如何影响华中五味子(Schisandra sphenanthera *** Wils)幼苗生长及根际微生物群落结构尚不清楚。本研究通过大田试验将华中五味子与玉米套作,探究套作对华中五味子植株生物量的影响,并使用高通量测序技术对华中五味子根际土壤的细菌、真菌群落结构进行测定。结果表明,套作增加华中五味子生物量(茎长、地径、地上部分干质量、地下部分干质量)。此外,和单作相比,与玉米套作显著改变了华中五味子土壤微生物群落结构,且提高了部分与华中五味子生物量呈正相关根际促生菌如Pseudomonas(假单胞菌)、Gaiella、Kotlabaea等的丰度。且这些与华中五味子呈正相关的细菌、真菌受氮、磷、铝等及部分微量元素调控。本研究将为华中五味子幼苗管理提供候选方案及相关理论依据。

关键词：华中五味子套作与单作生物量根际微生物根际微生物溯源

饱和烷烃处理下紫花苜蓿(Medicago sativa)的转录学特征

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西北大学学报（自然科学版） 2024年第5期54卷 889-898页

作者：李岩李云昊李雅茹赵敏秦天宇王洪粤黄萱低渗透油气田勘探开发国家工程实验室陕西西安710018 长庆油田油气工艺研究院陕西西安710018 陕西省生物技术重点实验室陕西西安710069 西北大学生命科学学院陕西西安710069

为探究紫花苜蓿在石油污染下的耐受机理,采用超声碎促溶的方法,将3种有机物(十二烷、十六烷和二十四烷)配置成质量分数均为1%的混合溶液,模拟饱和烷烃污染对紫花苜蓿幼苗进行处理,分别对污染0,6,24 h的植株取样进行转录组学分析,共获得1... 详细信息

为探究紫花苜蓿在石油污染下的耐受机理,采用超声碎促溶的方法,将3种有机物(十二烷、十六烷和二十四烷)配置成质量分数均为1%的混合溶液,模拟饱和烷烃污染对紫花苜蓿幼苗进行处理,分别对污染0,6,24 h的植株取样进行转录组学分析,共获得1431个差异表达基因(DEGs)。GO富集分析表明,这些DEGs主要涉及蛋白结合、代谢途径和催化活性等;KEGG富集分析表明,DEGs主要富集到植物病原体相互作用、MAPK信号通路和光合生物碳固定途径等。qRT-PCR验证转录组结果可靠。研究结果为研究植物降解和耐受原油中饱和石油烃污染机制原理及后续筛选和培育耐石油污染植物提供理论依据。

关键词：石油烃污染紫花苜蓿转录组差异表达基因

铜绿假单胞菌antABC操纵子的生物学效应分析

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微生物学报 2024年第11期 4403-4424页

作者：李治盈李盼欣宁婉清李兰韩嘉仪成娟丽林金水延安大学生命科学学院陕西省黄土高原资源植物研究与利用省市共建重点实验室

在铜绿假单胞菌中，色氨酸可通过KynABU犬尿氨酸途径被转化邻氨基苯甲酸，邻氨基苯甲酸进一步作为底物在烷基喹诺酮类化合物(alkylquinolones,AQs)合成基因簇pqsABCDE的作用下被转化为AQs信号分子，包括2-庚基-3-羟基-4-喹诺酮(Pseudomo... 详细信息

在铜绿假单胞菌中，色氨酸可通过KynABU犬尿氨酸途径被转化邻氨基苯甲酸，邻氨基苯甲酸进一步作为底物在烷基喹诺酮类化合物(alkylquinolones,AQs)合成基因簇pqsABCDE的作用下被转化为AQs信号分子，包括2-庚基-3-羟基-4-喹诺酮(Pseudomonas quinolone signal, PQS)和2-庚基-4-喹诺酮(2-heptyl-4-hydroxyquinoline, HHQ)。同时，邻氨基苯甲酸还能在邻氨基苯甲酸双加氧酶复合物AntABC的催化下被降解进入三羧酸循环，但AntABC在铜绿假单胞菌中所介导的生物学效应依然不清楚。【目的】构建铜绿假单胞菌antABC的缺失突变株，并对该突变株的表型进行分析。【方法】以铜绿假单胞菌PAO1为亲本菌株，通过同源重组的方法构建antABC缺失突变株，研究该操纵子对铜绿假单胞菌色氨酸降解、生物被膜形成、绿脓菌素合成、运动性和毒力等的影响。【结果】缺失突变antABC或kynU均完全抑制了铜绿假单胞菌以色氨酸为唯一碳源的生长，而ΔpqsA则无该表型，说明antABC是铜绿假单胞菌降解色氨酸所必需的，并且在本研究指定的培养条件下KynABU-AntABC途径是该菌降解色氨酸的唯一途径。除了影响铜绿假单胞菌的色氨酸降解，缺失突变antABC通过诱导胞外多糖合成操纵子pel的表达进而促进铜绿假单胞菌生物被膜的形成，还通过诱导绿脓菌素合成操纵子phz1和phz2的表达进而促进铜绿假单胞菌绿脓菌素的合成。缺失突变antABC还促进了铜绿假单胞菌的集群运动和蹭行运动。另外，进一步缺失突变pqsA则完全逆转ΔantABC的这些生理表型。因此，antABC对这些生理表型的调控依赖于AQs。然而缺失突变antABC确实使铜绿假单胞菌积累了更多的HHQ，但却抑制了PQS的合成。说明antABC对这些生理表型的调控主要依赖于HHQ。此外，缺失突变antABC还增强了铜绿假单胞菌对白菜和大蜡螟幼虫的毒力，但是进一步缺失突变pqsA只能部分逆转ΔantABC的这一毒力表型，同时缺失突变antABC也使铜绿假单胞菌积累了更多的邻氨基苯甲酸，因此缺失突变antABC对铜绿假单胞菌毒力的增强作用应该由HHQ和邻氨基苯甲酸共同介导。最后，生物信息学分析发现超过90%的铜绿假单胞菌临床分离株中antABC操纵子发生了错义突变，因此antABC有望作为判断铜绿假单胞菌临床分离株是否具有高毒力的生物标志物。【结论】AntABC在铜绿假单胞菌的色氨酸降解、生物被膜形成、绿脓菌素合成、运动性和毒力等方面都发挥着重要的作用，这为针对铜绿假单胞菌的临床诊断和抗菌药物开发奠定了基础。

关键词：铜绿假单胞菌 AntABC 邻氨基苯甲酸烷基喹诺酮类化合物毒力

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蛋白激酶在流感病毒生命周期不同阶段的作用

微生物学通报 2024年

作者：杨宣叶高明阳胡欣妍刘倩芸吴玉湖马晓霞西北民族大学生物医学研究中心生物工程与技术国家民委重点实验室西北民族大学生命科学与工程学院

流感病毒持续危害全球公共卫生安全，引起人类和动物的传染性呼吸道疾病，每年导致全球数十万人死亡。流感病毒能够通过抗原转变和抗原漂移进化出新型毒株，从而对现有药物和疫苗产生耐药性。为了解决这个问题，迫切需要研究新的抗病毒... 详细信息

流感病毒持续危害全球公共卫生安全，引起人类和动物的传染性呼吸道疾病，每年导致全球数十万人死亡。流感病毒能够通过抗原转变和抗原漂移进化出新型毒株，从而对现有药物和疫苗产生耐药性。为了解决这个问题，迫切需要研究新的抗病毒靶点来开发新型抗病毒药物。流感病毒的基因产物通过多种宿主激酶的磷酸化而被广泛修饰。丝氨酸、苏氨酸或酪氨酸残基的可逆磷酸化动态调节病毒蛋白在其生命周期不同阶段的结构、功能和亚细胞定位。此外，蛋白激酶参与多个宿主信号传导过程，这些信号传导途径通过调节宿主细胞环境来影响病毒的复制，从而建立关键的病毒-宿主关系。这种对宿主激酶的依赖性为开发激酶抑制剂作为下一代宿主靶向疗法的抗流感病毒药物提供了理论基础。为了充分利用这一潜力，阐明流感病毒-宿主激酶相互作用网络至关重要。本综述的重点是概述宿主激酶参与调节流感病毒生命周期不同阶段(从吸附到组装出芽)的分子机制。通过评估不同宿主激酶及其在病毒生命周期中特定磷酸化的作用，对病毒-宿主激酶相互作用网络进行全面概述，这可能有助于揭示新型抗病毒药物的潜在作用靶点。

关键词：流感病毒激酶生命周期感染

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表达SmERF1调节烟草种子大小及耐盐性

西北植物学报 2024年第2期44卷 229-235页

作者：化文平孔维维韩立敏曹晓燕陕西学前师范学院生命科学与食品工程学院西安710061 陕西师范大学生命科学学院西北濒危药材资源开发国家工程实验室药用资源与天然药物化学教育部重点实验室西安710062

【目的】ERF转录因子生物功能广泛,在调控植物生长发育和响应胁迫中发挥重要作用。前期研究显示,丹参SmERF1参与植物响应胁迫反应。该研究旨在进一步明确SmERF1潜在的生物功能,并为药用植物抗性及种子发育研究奠定基础。【方法】该研究... 详细信息

【目的】ERF转录因子生物功能广泛,在调控植物生长发育和响应胁迫中发挥重要作用。前期研究显示,丹参SmERF1参与植物响应胁迫反应。该研究旨在进一步明确SmERF1潜在的生物功能,并为药用植物抗性及种子发育研究奠定基础。【方法】该研究采用农杆菌介导的方法在模式植物烟草中异源表达了丹参SmERF1基因;通过抗性相关酶活性变化检测,对转基因植株抗性进行评价;通过酶联免疫方法和qPCR方法分析GA和ABA等激素含量及合成途径关键酶基因的表达变化。【结果】(1)表达SmERF1的烟草植株在幼苗期表现出生长缓慢、生物量和叶绿素减少,而在其他生长阶段与对照植株没有明显差异;此外,表达SmERF1的烟草植株种子比野生对照的种子小、轻;(2)在盐处理下,转基因烟草株系中脯氨酸含量、SOD和POD活性高于对照株系,而MDA含量低于对照株系,转基因烟草株系表现出较高的耐盐性;(3)在转烟草株系中,ABA含量上调,GA水平降低。实时定量PCR结果显示,表达SmERF1调节了与植物激素生物合成相关的关键酶基因的表达,如NtSDR、NtGA20ox、NtACO和NtACS。【结论】SmERF1通过ABA依赖途径增强了烟草对盐胁迫的耐受性,并调控种子大小。

关键词：烟草 SmERF1 植物抗性种子大小 ABA