岩藻黄质对人红白血病HEL细胞的凋亡作用及其机制

为探讨岩藻黄质对人红白血病HEL细胞株增殖抑制作用及其诱导凋亡机制,以岩藻黄质处理人红白血病细胞(HEL细胞),采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)法检测细胞增殖,流式细胞仪检测细胞凋亡率,分析细胞周期,测定细胞线粒体膜电位,并应用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)和Western blot法检测凋亡相关基因及蛋白表达的变化。结果表明,岩藻黄质呈剂量依赖性抑制HEL细胞增殖(P<0.01)。流式细胞术检测显示,岩藻黄质作用24 h后,HEL细胞早期和晚期凋亡的比率极显著增高(P<0.01),G₀/G₁细胞比例增多,S期和G₂/M期细胞比例减少,线粒体膜电位降低;岩藻黄质通过上调促凋亡基因和下调抑凋亡基因的表达引起细胞的凋亡,Bcl-xL蛋白的表达变化不显著(P >0.05),Bcl-2蛋白的表达下调,Caspase-3和Bax蛋白的表达极显著上调(P<0.01)。由此可见,岩藻黄质能诱导HEL细胞凋亡,这为新型抗白血病功能食品的开发及白血病的治疗提供了理论依据。     

乙酰水杨酸对三角褐指藻岩藻黄质含量的影响及其分子机理研究

为了研究不同浓度乙酰水杨酸(ASA)对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum Bohlin)细胞生长、岩藻黄质积累及岩藻黄质生物合成相关基因的表达水平的影响,通过分光光度计、高效液相色谱(HPLC)以及荧光定量PCR测定不同浓度ASA处理后的三角褐指藻的各项指标。结果表明,三角褐指藻的生长和岩藻黄质积累与ASA浓度密切相关。一定浓度的ASA抑制了三角褐指藻的细胞数量;岩藻黄质含量也随着ASA浓度的升高呈现先上升后下降的趋势,当ASA浓度为10 mg·L^-1时,岩藻黄质含量最高,达1.78 g·kg^-1 DW,为对照组的1.9倍。在不同浓度ASA诱导下,与岩藻黄质生物合成途径有关的PSY、PDS、ZDS、CRTISO、LCYB和ZEP基因表达均上调,当ASA浓度为10 mg·L^-1时,相关基因的表达量极显著高于对照组(P<0.01)。主成分分析(PCA)结果表明,PSY、PDS、ZDS、CRTISO、LCYB和ZEP基因与岩藻黄质积累具有相关性,其中,ZEP基因对岩藻黄质生物合成贡献率最高。综上,适当浓度的ASA不仅提高了岩藻黄质合成途径中相关基因的表达水平,而且促进了岩藻黄质的积累。本研究结果为进一步深入研究三角褐指藻中岩藻黄质合成的分子机制奠定了理论基础。     

罗汉果皂苷提取物对INS-1胰岛β细胞糖脂毒性的保护作用研究

为阐明罗汉果皂苷提取物(MGE)对胰岛β细胞糖脂毒性的保护作用,本试验通过噻唑蓝(MTT)比色法、Hoechst 33342/PI荧光染色法和Western blotting研究MGE对高糖、高脂诱导INS-1胰岛β细胞活力降低、凋亡及促凋亡因子caspase 3表达水平的影响。结果表明,在0.1~100 μg·mL^-1浓度范围内,MGE对INS-1细胞无明显细胞毒性(P>0.05)。高糖、高脂处理使INS-1胰岛β细胞活力显著降低(P<0.05),而MGE(0.1~100 μg·mL^-1)干预可明显增强INS-1细胞活力,并呈一定的剂量效应关系。与高糖高脂模型组相比,100 μg·mL^-1MGE干预使INS-1胰岛β细胞活性上升了15.5%。荧光染色表明,MGE处理明显抑制了高糖、高脂诱导的INS-1胰岛β细胞凋亡。免疫印迹结果表明,高糖、高脂处理的INS-1胰岛β细胞,cleaved caspase 3蛋白表达水平显著上调,而MGE干预显著下调cleaved caspase 3水平(P<0.05)。本研究结果表明,MGE干预改善了胰岛β细胞的糖脂毒性,抑制了细胞凋亡,其抗凋亡作用可能与抑制caspase 3的剪切活化有关。本研究结果为罗汉果高附加值产品的开发及天然、安全降糖功能因子的筛选提供了一定的理论依据。     

氮元素对三角褐指藻岩藻黄素和油脂合成关键酶基因表达与代谢合成的影响

为阐明氮元素对微藻次生代谢积累和调控的影响,以三角褐指藻为试验材料,研究不同氮浓度[896(CK)、448、112、28和0 μmol·L^-1]处理对三角褐指藻细胞生长、岩藻黄素含量、油脂含量以及叶绿素a含量的影响,并对岩藻黄素-叶绿素蛋白复合体基因(FCPb)和酰基-酰基载体蛋白去饱和酶基因(FAB2)的表达进行实时荧光定量PCR分析。结果表明,氮限制极显著抑制了三角褐指藻细胞的生长和岩藻黄素的合成,但促进了油脂的合成。当氮浓度为112 μmol·L^-1时,三角褐指藻岩藻黄素含量最低(0.084 mg·g^-1DW),而油脂含量最高,较CK提高了1.36倍。叶绿素a与岩藻黄素含量变化趋势一致。相关性分析表明,氮限制条件下,三角褐指藻岩藻黄素含量与油脂含量显著相关(R²=0.998 8)。实时荧光定量PCR分析表明,氮限制抑制了三角褐指藻中FCPb的表达,促进了FAB2的表达。综上,氮限制通过调控三角褐指藻岩藻黄素、油脂生物合成途径相关基因的表达影响了岩藻黄素和油脂的积累。本研究为进一步探究岩藻黄素与脂类物质代谢合成的关联性提供了一定的理论参考。     

黄芩苷对热应激条件下猪近端肾小管(LLC-PK1)细胞凋亡率及B细胞淋巴瘤-2基因(Bcl-2)和Bcl-2相关X蛋白基因(Bax)表达的影响

为探讨不同浓度黄芩苷对热应激条件下猪近端肾小管细胞(pig kidney proximal tubular cells,LLC-PK1)细胞凋亡率及B细胞淋巴瘤/白血病-2基因(B-cellymphoma-2,Bcl-2)和Bcl-2相关X蛋白基因(Bcl-2 associated X protein,Bax)表达的影响,将培养的LLC-PK1细胞随机分为7个组,Ⅰ组为37℃空白对照组,Ⅱ组为42℃单纯热应激1 h组,Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ和Ⅶ组分别为用不同浓度黄芩苷(0.01、0.1、1、10和100μg/m L)处理组后42℃热应激1 h组,运用实时荧光定量PCR和Western blot分别检测Bcl-2和Bax基因及蛋白的表达,流式细胞仪(Annexin V-FITC/PI双染法)检测细胞凋亡率。结果表明,与Ⅰ组相比,Ⅱ组能显著诱导LLC-PK1细胞Bcl-2 m RNA的表达(P0.05),极显著诱导细胞Bax m RNA和蛋白的表达(P0.01),能极显著降低细胞Bcl-2和Bax m RNA和蛋白的比值(P0.01),极显著增加细胞凋亡率(P0.01),但对细胞Bcl-2蛋白的表达无显著影响(P0.05)。黄芩苷处理组与Ⅱ组相比,Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ组LLC-PK1细胞Bcl-2 m RNA的表达量均升高,其中Ⅴ组差异极显著(P0.01),Ⅳ及Ⅵ组差异显著(P0.05),Ⅲ及Ⅶ组差异不显著(P0.05),而细胞Bcl-2蛋白的表达量与Ⅱ组相比均差异不显著(P0.05);同样与Ⅱ组相比,黄芩苷处理的各组细胞Bax m RNA及蛋白的表达量均降低,其中Ⅴ及Ⅵ组差异极显著(P0.01),其余各组差异显著(P0.05);除Ⅲ组外,其他各组细胞Bcl-2和Bax m RNA及蛋白的比值与Ⅱ组相比均显著升高(P0.05),其中Ⅴ组细胞Bcl-2和Bax蛋白的比值差异极显著(P0.01);细胞凋亡率仅有Ⅲ组与Ⅱ组相比差异不显著(P0.05),而Ⅴ及Ⅵ组细胞凋亡率极显著低于Ⅱ组(P0.01),其余的Ⅳ和Ⅶ组显著低于Ⅱ组(P0.05)。一定浓度范围内的黄芩苷(0.1~100μg/m L)可能通过下调热应激条件下LLC-PK1细胞Bax的表达,从而提高Bcl-2和Bax的比值,降低细胞的凋亡率,对细胞起到保护作用。本研究从分子水平研究黄芩苷缓解热应激对猪LLC-PK1细胞的损害作用,可为明确其解热机制提供理论基础,并为其在临床上的应用提供有价值的参考资料。     

苏云金芽胞杆菌Bt9875杀虫晶体蛋白可诱导Caspase和Bcl-2家族参与调控HL-60细胞凋亡

研究Caspase家族与Bcl-2家族参与调控苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)Bt9875杀虫晶体蛋白对人急性髓细胞性白血病细胞HL-60的影响.本实验采用MTT法检测了杀虫晶体蛋白诱导HL-60细胞凋亡后的Caspase家族的活性和Caspase凋亡酶抑制剂对杀虫晶体蛋白诱导HL-60细胞凋亡的影响;采用Western blot检测了杀虫晶体蛋白诱导多聚ADP-核糖聚合酶(PARP)降解、Bcl-2/Bax调控和细胞色素C的释放.研究结果表明,杀虫晶体蛋白作用HL-60细胞后,激活了Caspase-3、Caspase-8和Caspase-9,在48 h内Caspase家族抑制剂(Z-VAD-FMK)、Caspase-3抑制剂(z-DEVD-FMK)和Caspase-9抑制剂(Z-LEHD-FMK)均可显著抑制杀虫晶体蛋白诱导的细胞凋亡;杀虫晶体蛋白可明显上调促凋亡蛋白Bax的表达,同时下调抗凋亡蛋白BCl-2的表达,并观察到胞浆中细胞色素C的释放.初步证明了Bt9875杀虫晶体蛋白诱导的HL-60细胞凋亡是由Caspase家族和Bcl-2家族共同调控的,线粒体途径在诱导细胞凋亡过程中起着重要作用.     

光合作用抑制剂DCMU对三角褐指藻岩藻黄素含量和叶绿素荧光特征及关键基因表达的影响

为了阐明岩藻黄素生物合成与光合作用之间的关系,研究不同浓度光合作用抑制剂二氯苯基二甲脲(DCMU)对三角褐指藻细胞密度、岩藻黄素含量、叶绿素含量、叶绿素荧光特征和相关关键基因表达的影响。结果表明,不同浓度DCMU均抑制细胞生长,使三角褐指藻内岩藻黄素含量降低,叶绿素含量增加;当DCMU浓度为1 mg·L^-1时,三角褐指藻内岩藻黄素含量最少,较CK减少了26.98%,而叶绿素含量最高(3.16 mg·g^-1)。随着DCMU浓度的增加,电子传递的抑制作用增强,实际光化学量子效率[Y(Ⅱ)]、 rETR、相对电子传递速率(NPQ)、光化学淬灭系数(qP)和快速光曲线初始斜率(α)均明显降低,DCMU为1 mg·L^-1时出现电子完全阻断的现象。定量PCR分析结果表明,岩藻黄素合成通路关键基因pds、lcyb的表达水平与岩藻黄素含量变化趋势一致。相关性分析表明,岩藻黄素含量与Y(Ⅱ)、qP和α之间存在显著正相关(P<0.05),说明三角褐指藻岩藻黄素的生物合成不仅与岩藻黄素合成关键基因的表达有关,还与光合作用有关。本研究为进一步探明三角褐指藻岩藻黄素合成的生理生化和分子机理提供了参考。     

油酰甘氨酸对C2C12成肌细胞增殖、分化和蛋白质沉积的影响

脂酰氨基酸是一类脂肪酸和氨基酸缩合生成的内源性化合物,在镇痛抗炎、细胞增殖和细胞凋亡等方面具有重要的调控作用.为探讨脂酰氨基酸对骨骼肌发育的影响,本研究以小鼠(Mus musculus)成肌细胞(myoblast cell line,C2C12)为对象,分别采用细胞计数检测法和肌酸激酶活性分析油酰甘氨酸(N-Oleoyl glycine,OLGly)对C2C12细胞的增殖和分化水平的影响.同时用qRT-PCR检测了增殖细胞核抗原、细胞周期素依赖性激酶抑制因子和生肌调节因子5、成肌素的mRNA表达水平.并且,本实验一方面测定了细胞总蛋白含量,另一方面采用Westem blot法检测嘌呤霉素掺入水平,分析了蛋白质沉积相关蛋白以及蛋白质降解相关蛋白的表达水平.结果发现,与无水乙醇对照组相比,基础培养液中分别添加0.2、2和20 μmol/L OLGly对C2C12细胞的数目、肌酸激酶活性以及增殖和分化标志基因表达水平均无显著影响;而蛋白质合成研究结果表明,OLGly可以剂量依赖性提高细胞总蛋白含量(P＜0.05),此外,研究还发现,在OLGly处理组中,细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK)蛋白和核糖体蛋白亚型6(ribosomal protein subunit6,rpS6)蛋白的表达水平均呈现剂量和时间依赖性升高(P＜0.05).进一步研究发现,OLGly对蛋白质降解通路相关蛋白的表达无显著性影响.综合上述研究结果可见,OLGly能促进C2C12细胞蛋白质合成,但对其增殖和分化无明显影响.究其机制,可能与ERK和rpS6的蛋白表达水平的上调有关.研究结果为研制调控肌肉发育和蛋白质沉积的新型功能性调控物提供了实验依据.     

雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路参与沉默信息调节因子1(Sirt1)抑制小鼠脂肪沉积

探讨沉默信息调节因子1(Sirt1)对小鼠脂肪沉积的抑制作用和雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路的影响。用Sirt1的激动剂白藜芦醇(100mg·kg-·1d-1)和抑制剂尼克酰胺(500mg·kg-·1d-1)灌胃处理小鼠(Mus mussulus)15d,记录小鼠体质量变化,测定小鼠皮下脂肪、附睾脂肪和肾周脂肪的沉积量,试剂盒测定血脂指标,同时利用Real-timePCR分析与脂肪生成密切相关的转录因子过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)、固醇调节元件结合蛋白1(SREBP1)和脂解基因甘油三酯水解酶(ATGL)、激素敏感性脂肪酶(HSL)、围脂滴蛋白(Perilipin)及生脂基因脂肪酸合成酶(FAS)mRNA的表达水平,检测mTOR通路关键因子雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、核糖体S6蛋白激酶1(S6K1)和真核启动因子4E结合蛋白1(4EBP1)mRNA表达水平。与对照组相比,白藜芦醇处理组小鼠体质量增加量和体脂含量均显著降低(P<0.01),血清中甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)和低密度脂蛋白(LDL-C)浓度均显著降低(P<0.01),而高密度脂蛋白(HDL-C)浓度升高(P<0.01),mTOR通路关键因子mTOR、4EBP1和S6K1mRNA表达水平降低(P<0.01),脂代谢相关基因PPARγ、SREBP1及成脂基因FASmRNA表达水平显著降低(P<0.01),脂解相关基因ATGL、HSL和PerilipinmRNA表达水平显著升高(P<0.01);烟酰胺处理组小鼠体质量、附睾脂肪以与皮下脂肪沉积量增加缓慢(P>0.05),肾周脂肪沉积量增加(P<0.05),血清中LDL-C浓度升高(P<0.05),HDL-C浓度降低(P<0.01),mTOR通路关键因子mTOR和4EBP1mRNA表达水平升高(P<0.01),而脂代谢调控相关因子PPARγ和SREBP1mRNA水平升高(P<0.05),ATGLmRNA表达量显著降低(P<0.05),FAS、HSL和PerilipinmRNA表达量变化不显著(P>0.05)。表明激活Sirt1可减少脂肪合成,增加脂肪分解,从而降低体脂沉积,而mTOR信号通路参与这个过程。     

雷帕霉素在卡介苗(BCG)感染小鼠RAW264.7细胞过程中对NO的调控作用

巨噬细胞产生的一氧化氮(nitric oxide,NO)在抵御及杀灭病原微生物过程中起重要作用。为了解哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)信号通路在结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,MTB)感染宿主巨噬细胞过程中对NO的调控作用,本研究在卡介苗(Bacillus Calmette-Guérin,BCG)感染体外培养的BALB/c小鼠(Mus musculus)巨噬细胞系RAW264.7过程中添加mTOR信号通路的特异性抑制剂雷帕霉素(rapamycin),通过Griess、实时荧光定量PCR、Western blot等方法检测NO及诱导性一氧化氮合成酶基因(inducible nitric oxide synthase,iNOS)mRNA及其蛋白的表达情况,同时以脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)处理的RAW264.7细胞作为参照。结果表明,与未经处理的空白对照组相比,BCG、LPS刺激6、12和24 h可以极显著增加RAW264.7细胞中NO的产生(P0.01),iNOS mRNA及其蛋白水平表达极显著增加(P0.01)。与未添加rapamycin组相比,BCG感染6和12 h时,10 nmol/L rapamycin可以极显著抑制RAW264.7细胞中NO的产生及iNOS的表达(P0.01),但24 h时rapamycin对产生NO的抑制作用不显著(P0.05),但同样可以极显著抑制iNOS的表达(P0.01);LPS刺激6和24 h时,10 nmol/Lrapamycin可以极显著抑制RAW264.7细胞中NO的产生(P0.01);12 h时,显著抑制NO的产生(P0.05);LPS刺激时,6 h时rapamycin对iNOS的表达的抑制作用不显著(P0.05),12和24 h时极显著抑制iNOS的表达(P0.01)。结果显示,rapamycin在MTB感染宿主巨噬细胞过程中对NO的产生有重要的调控作用,为揭示mTOR信号通路在结核病发生及发展过程中的作用提供重要的理论依据。     

家蚕Bm30Kc6蛋白对过氧化氢诱导的家蚕细胞凋亡的抑制作用

30K蛋白是一类家蚕(Bombyx mori)血淋巴中具有最强抗细胞凋亡活性的蛋白,家蚕Bm30Kc6蛋白作为30K蛋白家族的成员之一,也具有较强的抗细胞凋亡作用,但其抗细胞凋亡的作用机制还不十分清楚。本研究将本实验室成功构建的重组病毒Bacmid-Bm30Kc6接种家蚕BmN细胞大量表达后,利用Ni-NTA蛋白亲和层析柱纯化重组蛋白Bm30Kc6。SDS-PAGE和Westernblot检测结果显示纯化蛋白的纯度较高。然后利用不同浓度(0.1、1、5和10mmol/L)的H2O2处理家蚕BmN细胞,诱导细胞发生凋亡,结果表明,在培养基中加入终浓度为5mmol/LH2O2孵育4h后即可成功诱导BmN细胞凋亡。在上述建立的H2O2诱导的家蚕BmN细胞凋亡体外损伤模型的基础上,分析了Bm30Kc6蛋白的抗细胞凋亡的活性及作用机制。首先利用CelldeathDetection ELISA试剂盒检测了细胞内的DNA片段化程度,检测结果表明,Bm30Kc6蛋白(终浓度5μg/mL)可明显降低H2O2诱导的家蚕BmN细胞内的DNA片段化程度。然后利用Cellproliferation ELISA试剂盒检测了细胞的增殖情况,结果表明,Bm30Kc6蛋白可以显著增强家蚕BmN细胞的活力。进一步利用8-isoprostane EIA试剂盒检测细胞内氧化应激标志物8-isoprostane的浓度变化,结果显示,家蚕Bm30Kc6蛋白可以显著降低胞内8-isoprostane的浓度。此外,Western blot分析结果显示,Bm30Kc6蛋白可显著抑制家蚕BmN细胞中细胞色素c从线粒体中释放进入细胞质。Bm30Kc6蛋白一方面可以通过降低BmN细胞内的氧化应激水平从而起到抑制细胞凋亡的作用;另一方面,Bm30Kc6蛋白也可以通过阻断H2O2诱导激活的线粒体通路来抑制细胞发生凋亡。本研究将为进一步深入研究家蚕Bm30Kc6蛋白的抗凋亡机制提供基础资料。     

刺参核糖体蛋白L17基因(RPL17)全长cDNA克隆及组织表达

核糖体蛋白除组成核糖体、参与蛋白质合成之外,还作用于细胞的分裂、增殖、分化、凋亡、发育调控等过程.为了研究核糖体蛋白基因在刺参中的生理功能,本研究采用全长cDNA克隆技术首次从刺参(Apostichopus japonicus)体壁中克隆出核糖体蛋白L17基因(ribosomal protein L 17,RPL17)的全长cDNA序列(GenBank登录号:JQ922561).该基因cDNA全长643 bp,包括33 bp的5’-UTR,58 bp的3’-UTR,开放阅读框552 bp,编码183个氨基酸,编码的蛋白质相对分子量为21.5010kD,理论等电点(pI)为10.29,总平均亲水性(GRAVY)为-0.964,为不稳定的亲水蛋白.在NCBI网站上经Blastn和Blastx比对分析,发现该序列的核苷酸序列以及推导的氨基酸序列与其他物种的同源性均在70％以上,其中与紫海胆(Stron-gylocentrotus purpuratus)的同源性分别为75％和81％.二级结构预测结果:α螺旋占36.61％;β折叠占7.65％;无规卷曲占42.08％;其余13.66％为延伸链.蛋白功能位点分析显示其含有1个核糖体蛋白L22信号位点和9个磷酸化位点,其中cAMP和cGMP依赖性蛋白激酶磷酸化位点3个,蛋白激酶C磷酸化位点4个,酪氨酸激酶Ⅱ磷酸化位点2个.构建的系统进化树显示,刺参与同为棘皮动物的紫海胆聚为一支,分子进化地位上关系最近,其次聚类顺序较近的为玻璃海鞘、非洲爪蟾,脊椎动物聚为一支,该结果与这些物种在生物学上的分类是较一致的.利用荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测RPL17基因在刺参各组织中的表达,结果表明,RPL17基因在体腔细胞中表达量最高,肠中次之,呼吸树中最低.体腔细胞中的表达量分别为肠、体壁、纵肌、呼吸树的5.67、21.63、43.25和346倍,与4种组织的差异均极显著(P＜0.01).另外,肠与呼吸树中的表达量差异显著(P＜0.05),其余组织差异不显著(P＞0.05).本研究结果将为进一步研究刺参蛋白质合成、再生及多种生理活动的调控机制提供基础数据.     

灯盏花乙素(Scu)对猪肾小管上皮细胞(LLC-PK1)细胞热休克蛋白72(HSP72)及凋亡相关基因表达的影响

灯盏花乙素(scutellarin,Scu)具有清热解毒、扩张心脑血管、改善微循环等作用。通过观察不同浓度Scu对猪肾小管上皮细胞(pig kidney proximal tubular,LLC-PK1)热休克蛋白72(heat shock protein72,HSP72)、B细胞淋巴瘤/白血病-2(B-cellymphoma/leukemia-2,Bcl-2)及Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2associated X protein,Bax)表达的影响,探讨灯盏花乙素提高细胞耐热性的可能机制。将培养的LLC-PK1细胞随机分为37℃空白对照(Ⅰ组),42℃单纯热应激1 h(Ⅱ组),以及分别用不同浓度(1×10-5、1×10-6和1×10-7mol/L)Scu处理并42℃热应激1 h组(分别为Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ组),提取各组细胞总RNA和总蛋白,用实时荧光定量PCR和Western blot分别检测HSP72、Bcl-2和Bax基因及蛋白的表达量。结果显示,与Ⅰ组相比,Ⅱ组LLC-PK1细胞HSP72和Bax的mRNA及蛋白表达量显著升高(P0.05),Bcl-2/Bax mRNA和蛋白比值显著降低(P0.05),Bcl-2 mRNA和蛋白表达量并无显著差异(P0.05)。与Ⅱ组相比,Ⅳ和Ⅴ组LLCPK1细胞HSP72 mRNA和蛋白的表达量均显著升高(P0.05),Ⅲ组无显著差异(P0.05);Ⅳ组细胞Bcl-2 mRNA和蛋白表达量均显著升高(P0.05),Ⅲ和Ⅳ组并无显著差异(P0.05);Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ组Bax mRNA和蛋白表达量均显著降低(P0.05);Ⅳ和Ⅴ组Bcl-2/Bax蛋白比值显著升高(P0.05)。研究结果表明,热应激条件下Scu可诱导LLC-PK1细胞HSP72表达,提高Bcl-2/Bax比值。结果提示,Scu可增强细胞的抗热休克作用。本研究丰富了体外培养细胞热应激反应的理论,为在实践中增加细胞抗热休克能力提供了理论依据。     

nm23-H1对全反式维甲酸诱导的人肝癌细胞凋亡及其相关信号转导通路的影响

为了解nm23-H1转染对全反式维甲酸诱导的人肝癌H7721细胞凋亡的影响,本研究通过质粒转染把nm23-H1导入人肝癌7721细胞,建立了nm23-H1过表达稳转细胞株。首先采用MTT法测定细胞生长曲线,再通过流式细胞术和丫啶橙染色法观察细胞凋亡,最后采用Western blot检测凋亡相关的信号通路分子bcl-2、PKB、PKB-Ser473、PKB-Thr308和p53的表达情况。研究发现,nm23-H1转染对人肝癌7721细胞的生长没有影响;但nm23-H1转染能明显促进全反式维甲酸诱导的细胞凋亡,nm23-H1转染细胞凋亡率为18.2%,而对照细胞凋亡率仅为1.0%;nm23-H1和对照细胞的过量表达对bcl-2的表达没有明显影响,但PKB的Ser473和Thr308位的磷酸化显著下调,抑癌基因p53的表达量上调。研究结果表明,nm23-H1的过量表达增加了人肝癌细胞对全反式维甲酸诱导的凋亡的敏感性,因此推测nm23-H1可作为肝癌治疗的有效靶点。     

山葡萄VaCIPK18原核表达与多克隆抗体制备

类钙调磷酸酶B亚基蛋白(CBLs)互作蛋白(CIPKs) 作为类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,在植物响应非生物胁迫信号转导中起着重要作用。基于前期山葡萄响应低温胁迫转录组测序结果,发现低温胁迫引发的早期伤害及感知阶段的激酶基因中涉及CBL-CIPK 信号通路的VaCIPK18表达显著上调。为进一步研究山葡萄(Vitis amurensis)VaCIPK18激酶参与低温胁迫的功能,采用同源克隆获得了VaCIPK18基因,其开放阅读框为1 320 bp,编码439个氨基酸。基于对VaCIPK18蛋白生物信息学分析,获取胞外结构域中抗原表位丰富的肽段,并将其C端调控结构域(230~439 aa)构建到原核表达载体pET28a-SUMO。将重组表达载体转化至大肠杆菌(E. coli Rosetta)中,经0.8 mmol·L^-1 IPTG、37℃诱导4 h表达出大小为42 kDa的包涵体蛋白。将重组蛋白作为抗原免疫日本大耳白兔,获得anti-VaCIPK18多克隆抗体,经检测具有高效价及特异性。Western Blot结果表明,该抗体可以与葡萄内源CIPK18特异性结合,且在50 kDa位置出现与预期一致的条带。同时,CIPK18在低温胁迫后葡萄叶片中蛋白表达水平与室温下相一致,但两种状态下均存在可能的磷酸化与泛素化修饰现象。本研究结果为进一步探究VaCIPK18的蛋白定位、表达及其功能奠定了基础。     

家蚕杆状病毒bro-d基因缺失对病毒基因转录和细胞凋亡的影响

家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nucleopolyhedrovirus,BmNPV)bro (baculovirus repeated ORF)-d基因普遍存在于多种感染鳞翅目昆虫的多角体病毒基因组中,是杆状病毒中一类重复开放阅读框序列.为了解bro-d基因在病毒感染过程中的作用及其与宿主细胞凋亡之间的关系,本研究利用Red重组技术敲除BmNPV基因组中的bro-d基因,构建基因缺失型病毒bro-d-ko-Bacmid,并将该缺失型病毒转染家蚕BmN细胞,利用qRT-PCR技术检测bro-d基因的缺失对病毒基因组复制、转录水平以及抑制凋亡蛋白2基因(inhibitor of apoptosis protein 2,iap2)的影响.结果显示,bro-d基因缺失后会导致病毒基因组的复制水平显著下降(P＜0.05),同时病毒的早期基因lef-3、晚期基因vp39和极晚期基因p1O的转录水平也都显著下降(P＜0.05);iap2的转录水平显著下调(P＜0.05).在bro-d基因缺失型病毒的复制水平明显低于野生型病毒的情况下,仍会导致细胞活力显著下降(P＜0.05);bro-d基因缺失引起细胞B淋巴细胞瘤-2(B-celllymphoma-2,Bcl-2)蛋白含量明显低于野生型病毒,而Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2 assaciated X protein,Bax)含量显著高于野生型病毒(P＜0.05),进而导致细胞凋亡水平上升.结果表明,bro-d基因不仅对病毒各时期基因表达水平具有调控作用,也可通过调控iap2的表达进而调控宿主细胞的凋亡水平.研究成果为深入了解bro-d基因在病毒感染过程中的功能提供了基础资料,也为通过延长宿主细胞寿命、提高目的蛋白表达产量来进行杆状病毒表达载体的改造提供了新思路.     

Gln减轻LPS诱导奶牛睾丸支持细胞炎症损伤的作用

谷氨酰胺(glutamine,Gln)可以调节多种抗炎因子的表达,但是其能否减轻脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的炎症损伤不得而知.本研究将传至第3代的奶牛(Bos taurus)睾丸支持细胞(sustentacular cell,SCs)分别与Gln (0.5,1,2,4和8mmol/L)共培养12h,更换培养液培养4h后用试剂盒检测各组细胞存活率,当Gln浓度为2 mmol/L时细胞存活率为90.81％.将培养的睾丸支持细胞随机分为4个组:对照(空白)组、LPS (0.1 μg/mL LPS共培养12 h)组、Gln(2 mmol/L的Gln共培养12 h)组和LPS+Gln(2 mmol/L的Gln共培养12h后用0.1 μg/mL LPS处理4 h)组,用qRT-PCR和Western blot分别检测热体克蛋白72 (heat shock protein 72,HSP72),白介素-1受体相关激酶-M (interkeukin receptor-associatedkinase-M,IRAK-M),Toll作用蛋白(toll-interacting protein,Tollip)和锌指蛋白(zinc finger protein,A20)的表达,用酶联免疫吸附实验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)法检测白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β),白介素-6(IL-6),白介素-8(IL-8),白介素-10(IL-10),白介素-13(IL-13)和白介素-17(IL-17)的表达.结果显示,Gln能诱导SCs HSP72、IRAK-M、Tollip和A20的表达,且HSP72mRNA和其蛋白的时效表达量分别在2和4h最高.与空白对照组相比,LPS组细胞的HSP72、IRAK-M、Tollip和A20均显著升高(P＜0.05),与LPS组相比,LPS+Gln组细胞的上述指标均显著降低(P＜0.05).同样,与空白组相比,LPS组细胞IL-1β、IL-6、IL-8、IL-10、IL-13和IL-17的表达量均显著升高(P＜0.05),与LPS组相比LPS+Gln组细胞的上述相应指标的表达量均显著降低(P＜0.05);上述结果说明,LPS能够诱导炎性因子、HSP72、IRAK-M、Tollip和A20炎症负反馈调节因子的表达.而Gln能够抑制LPS诱导的炎性因子、促进抑炎因子的表达,从而减少炎性损伤.研究结果为进一步筛选抗睾丸炎症的分子药物提供新的理论依据.     

绵羊诱导细胞凋亡的DFF45样效应因子c基因(CIDEC)克隆及其在持续饥饿条件下阿勒泰羊尾脂组织中的差异表达

诱导细胞凋亡的DFF45样效应因子c(cell death-inducing DFFA-like effector c,CIDEC)与脂肪分化密切相关,具有促进脂肪沉积的作用.本研究利用PCR技术克隆了绵羊(Ovis aries) CIDEC基因,并对其序列进行生物信息学分析;采用半定量RT-PCR方法检测了该基因在绵羊主要组织中的表达;同时利用实时荧光定量PCR技术检测了持续饥饿与充足采食状态下阿勒泰羊尾脂CIDEC的差异表达情况.研究结果表明,获得了绵羊CIDEC基因的cDNA序列(GenBank登录号:KM199684),其中编码区(coding sequences,CDS)全长714 bp,编码237个氨基酸.经预测CIDEC蛋白存在多个磷酸化位点和蛋白激酶C磷酸化位点.半定量RT-PCR结果显示,CIDEC仅在阿勒泰羊脂肪组织中表达,其中在尾脂中高丰度表达,而在肠系膜脂肪中表达丰度较低.经过持续4周的完全禁食后,CIDEC在阿勒泰羊尾脂组织中表达急剧下降,表达量极显著低于正常充足采食状态(P＜0.01).表明该基因在阿勒泰羊尾脂沉积过程中具有一定的调控作用.研究结果为进一步揭示CIDEC基因在绵羊尾脂组织中的功能提供了参考资料.     

植物脱落酸信号转导途径的上游信使

脱落酸(ABA)是一种重要的植物激素,调节多种植物生理过程,并在植物应答逆境胁迫的信号转导中起重要作用。结构分子生物学分析发现,PYL蛋白具有结合ABA的活性中心。在非胁迫条件下,ABA水平较低,2C型蛋白磷酸酶(PP2C)与蔗糖非酵解型蛋白激酶2(SnRK2)结合,催化其去磷酸化而抑制其活性;在胁迫条件下,ABA水平升高,促进PYL与PP2C结合而抑制其磷酸酶活性,SnRK2靠自身磷酸化激活,又催化碱性亮氨酸拉链(b ZIP)、碱性螺旋-环-螺旋(b HLH)等类型转录因子,调控下游抗性相关基因的表达,也可由SnRK2直接催化下游抗性相关蛋白磷酸化。本文概述了在ABA胁迫下,PYL,PP2C和Sn PK2作用机制的相关研究进展,并建议将PYL、PP2C和SnRK2分别称做ABA信号转导途径的直接受体、第二信使和第三信使,建立玉米中复杂的脱落酸信号上淳传递网络。