Effects of UCHL1 Inhibition on Porcine Oocyte Matuation in vitro,Zona Pellucida Ubiquitination and Polyspermy

This study was aimed to examine the effects of UCHL1 inhibition on porcine oocyte maturation in vitro, zona pellucida (ZP) ubiquitination and polyspermy. DAPI staining, Hoechst staining and SDS-PAGE methods were used to detect the matuation rate of porcine oocytes in vitro, the level of ubiquitination of zona pellucida (ZP) and polyspermy. The results showed that after different concentrations UCHL1 inhibitor (10, 20, 25 and 30 μmol/L, DMSO and control group) were added into maturation medium for culturing 46 h in vitro, the mature rate of control group was 86.22%, while the maturation rate of 30 μmol/L group was 15.30%, and the maturation rate of every treatment group had significant difference (P<0.05). Western blotting result showed that every group generated ubiquitin markers of ZP were about 61, 80 and 106 ku in different degree. According to the analysis of gray value, the result had significant difference (P<0.05). Conducting fertilization in vitro, the number of sperm adhered on oocyte ZP in control group was the most, the number of sperm running into oocyte was fewer, the number of sperm adhered on oocyte ZP with 30 μmol/L UCHL1 inhibitor was the fewest, and there was almost no sperm running into the oocyte. The results showed that UCHL1 inhibitor had an impact on maturation of porcine oocytes in vitro. With the higher concentration of UCHL1, the lower degree of ZP protein ubiquitinated, UCHL1 could regulate sperm attachment and polyspermy.     

番茄USP1响应干旱和高温胁迫的研究

DDB1作为CUL4泛素连接酶的核心组件参与细胞内许多重要的生命活动。前期研究发现番茄CUL4-DDB1复合物（CRL4）调节植物细胞的非生物胁迫应答。为进一步阐明DDB1在植物抗逆中的调控机制和生理功能,通过酵母双杂交筛选,发现普遍应激蛋白USP1与DDB1存在相互作用, USPs家族蛋白参与提高生物体对逆境胁迫的耐受;进一步研究发现USP1定位于细胞质中,且其基因表达受到多种胁迫条件诱导。此外泛素化实验揭示USP1可以被泛素化修饰降解,上调USP1表达导致植株对干旱和高温抗性的增强,表明USP1可能正调控番茄植株对逆境下胁迫的应答,且它的作用受CUL4-DDB1泛素连接酶的靶向降解调控。结果不仅揭示新的植物抗逆机理,而且为植物抗逆分子育种提供新的基因资源和技术途径。     

Smad泛素化调节因子2siRNA的筛选及转染原代肾小管上皮细胞条件的优化简

试验旨在优化Smad泛素化调节因子2（Smurf2） siRNA最佳转染条件,筛选最佳siRNA干扰片段,进而实现对Smurf2基因的瞬时沉默,为研究Smurf2基因在马兜铃酸肾病（aristolochic acid nephrohathy,AAN）中的作用奠定基础。本研究通过培养小鼠原代肾小管上皮细胞（renal tubular epithelial cells,RTECs）,并以脂质体Lipofectamine^TM 2000为转染介质,将Smurf2 siRNA转染入RTECs;通过观察绿色荧光的表达量及Real-time PCR反应优化转染条件,转染后Real-time PCR检测mRNA表达抑制率。CCK-8法检测Smurf2 siRNA复合物对RTECs活性的影响;同时,用Real-time PCR和Western blotting检测不同位点Smurf2 siRNA对Smurf2 表达的影响。结果显示,当Lipofectamine ^TM 2000与siRNA比例为1.5 μL∶30 pmol时,转染效率最高,为70%～80%;Smurf2-619 siRNA干扰效果最明显;与正常组相比,转染siRNA组的Smurf2蛋白表达水平显著下降（P<0.05）。最终确定了Smurf2 siRNA最佳转染条件,其中Smurf2-619 siRNA对Smurf2 表达的抑制率最高。     

猪ASC及Ub基因的克隆及真核表达重组质粒的构建

炎症小体不仅参与机体的天然免疫反应,同时还参与机体抗病毒等多种宿主防御反应。在多种疾病相关信号通路反应中都伴随着蛋白质的泛素化修饰。NOD样受体(NLRs)介导的炎症小体信号通路中,凋亡相关点状样蛋白(ASC)是关键的接头蛋白。为了解猪瘟病毒(CSFV)感染对ASC泛素化水平的影响,通过RT-PCR从猪血管内皮细胞(ECs)中扩增获得ASC和泛素(Ub)的全长cDNA双链片段,连接至克隆载体pMD-18T,获得重组克隆质粒pMD-ASC和pMD-Ub。双酶切pMD-ASC获得ASC目的序列,连接至pcDNA3.1-Flag,双酶切pMD-Ub获得Ub目的序列,连接至pcDNA3.0-HA,获得重组表达质粒pcDNA3.1-Flag-ASC和pcDNA3.0-HA-Ub。将pcDNA3.1-Flag-ASC和pcDNA3.0-HA-Ub转染ECs,Western blot在蛋白水平检测ASC和Ub的表达。结果表明,成功构建了带有Flag标签的ASC真核表达质粒和带有HA标签的Ub真核表达质粒,且在ECs中获得高效表达,为进一步体外研究CSFV调控猪血管内皮细胞ASC泛素化的机制提供了实验基础。     

植物泛素基因研究进展

笔者通过已有研究总结了泛素蛋白酶体系统的组成成分,单泛素、多聚泛素、类泛素基因结构及泛素系统在植物生长发育中的作用,并对E3连接酶在应对生物及非生物胁迫应激反应方面的功能取得的进展进行综述。针对现有的相关研究,提出了靶蛋白研究较少、E3连接酶的HECT家族报道不多及E3调控网络、泛素化的时间位点仍不清楚等问题。对加强克隆相关基因及基因之间互作的研究、加强靶蛋白信息研究及E3分子机制等未来泛素研究做出展望,以期为植物泛素系统、泛素基因结构及功能方面的研究提供参考。     

植物苯丙氨酸解氨酶表达调控机理的研究进展

植物苯丙氨酸解氨酶(PAL,EC 4.3.1.5)是苯丙烷类化合物代谢的关键限速酶,在次生代谢物合成及抗逆过程中有重要作用。从植物苯丙氨酸解氨酶的基本特性、蛋白定位、基因特点以及组织表达模式等方面,对近几年PAL在次生代谢物的生物合成和信号调控中的研究进展进行综述,旨在为苯丙烷合成途径中重要关键酶基因的多样性、表达调控机制复杂性和次生代谢物积累的分子机理以及苯丙氨酸解氨酶的利用研究提供理论依据和应用参考。     

抑制泛素结合酶改变猪卵母细胞透明带泛素化状态及精-卵结合能力

本研究旨在探究猪卵母细胞体外成熟过程中添加泛素结合酶(E2)抑制剂对卵母细胞透明带蛋白泛素化水平及精-卵结合能力的影响。试验分为6组:对照组、DMSO组、5、10、15和20μmol·L^-1 NSC697923处理组。采用Western blot方法分析体外成熟培养液中添加不同浓度泛素结合酶抑制剂NSC697923对猪卵母细胞透明带泛素化水平表达的影响。通过Hoechst染色检测不同组别的精卵结合能力。结果表明:1)猪卵母细胞体外成熟培养液中,添加10、15和20μmol·L^-1 NSC697923显著降低卵母细胞成熟率(P<0.05),透明带硬化时间(P<0.05)以及精卵结合率(P<0.05)。2)对照组和各处理组的透明带蛋白在61、81、106 ku处发生不同程度的泛素化标记,而添加15和20μmol·L^-1 NSC697923显著地降低透明带蛋白泛素化水平(P<0.05)。综上表明,猪卵母细胞体外成熟过程中泛素结合酶(E2)改变成熟卵母细胞透明带泛素化水平以及精卵结合能力。     

泛素化修饰在RLR信号通路中的研究进展

病毒入侵后被细胞的模式识别受体RIG-I样受体（RIG-I-like receptor, RLR）识别从而启动抗病毒RLR信号通路的激活,先天免疫反应的异常激活将导致慢性炎症和免疫器官损伤,甚至引起自身免疫性疾病。为了防止抗病毒信号过早激活或过度激活,机体建立了完善的调节系统防止信号传导过程发生紊乱。蛋白的翻译后修饰（Post-translational modification, PTM）是调节模式识别受体及其下游信号蛋白稳定性和活性的关键机制,而泛素化（Ubiquitination, UB）作为蛋白质翻译后修饰的重要部分在抗病毒信号通路中被广泛研究。其中K48和K63连接的泛素化最为常见,通过K48连接的泛素链能够引起靶蛋白通过蛋白酶体途径降解,而K63连接的泛素链能够促进蛋白激活和细胞信号转导。RIG-Ⅰ、MAVS、TBK1以及TRAF家族相关蛋白作为RLR通路的信号传递分子,其蛋白的泛素化修饰也成为研究的重点。本文讨论了K48和K63泛素化在抗病毒免疫信号通路中的研究进展,特别是RIG-I样受体引发的信号传导途径中蛋白的泛素化修饰。     

Effect of LDL on the Mitochondrial Transmembrane Potential and ZP Protein Ubiquitination in Vitrified-warmed MⅡ Oocytes

The purpose of this study was to determine the effect of LDL addition on oocyte developmental rate,mitochondrial membrane potential and ZP protein ubiquitination level in MⅡ oocytes from vitrified-warmed GV oocytes.Mitochondrial membrane potentials were labeled with specific probe JC-1,and ZP protein samples of different treatment groups in MⅡ oocytes were analyzed by SDS-PAGE and Western blotting methods. The results showed that normal rate and in vitro maturation of MⅡ oocytes in the 10 mg/mL LDL group (71.92% and 69.86%) were significantly higher than those in control group (58.26% and 54.55%)(P<0.05),that were nearest to non-vitrified group.The mitochondrial membrane potential of MⅡ oocytes in the 10 mg/mL LDL group was significantly higher than those in control group and 1,20 mg/mL LDL groups (P<0.05).The ubiquitinated ZP1,ZP2 and ZP3 of MⅡ oocytes in non-vitrified group and LDL treated groups were labeled at 61,80 and 106 ku,respectively.The ubiquitinated ZPs (ZP1,ZP2 and ZP3) level of MⅡ oocytes in the 10 mg/mL LDL group was significantly higher than those in 1 and 20 mg/mL LDL groups (P<0.05),while significantly lower than that of non-vitrified group (P<0.05). In conlusion, LDL could improve the maturation rate, mitochondrial membrane potential and ubiquitinated ZPs level of MⅡ oocytes from vitrified-warmed GV oocytes.     

植物E3泛素连接酶与非生物胁迫相关研究进展

为更加深入了解植物E3泛素连接酶响应非生物胁迫的作用机制,笔者回顾了近年来拟南芥、水稻、小麦等多种植物中的E3参与非生物胁迫的相关研究,对泛素蛋白酶体途径、E3泛素连接酶的类型进行了介绍,并重点总结了近几年E3泛素连接酶在植物响应非生物胁迫方面的相关研究进展。针对研究现状,指出功能冗余E3的研究问题及利用高通量技术寻找靶标蛋白的问题,旨为完善E3泛素连接酶参与非生物胁迫调控机制提供理论基础。