Control of Initiation of Chromosomal Replication in Escherichia coli

大肠杆菌染色体具唯一一个复制原点叫oriC.在oriC上染色体的复制起始是个严格控制的细胞过程.首先,复制起始蛋白DnaA与oriC上DnaA框相互作用,使DNA分子弯曲,并在IHF和HU等蛋白的帮助下,使oriC双链DNA在其富含AT区解链,便起始复制.DnaA蛋白有两种形式,即ATP-DnaA和ADP-DnaA,前者有复制起始活性,后者则没有.DnaA蛋白浓度的提高和由DRAS使ADP-DnaA激活为ATP-DnaA都会导致额外的复制起始,说明ATP-DnaA是个复制起始正调控因子.DiaA蛋白通过与ATP-DnaA的相互作用来促使ATPDnaA-oriC复合物的形成,从而激发复制起始.然而,在每个细胞周期中,DNA复制起始只发生一次.有不同的分子机制抑制在同一个细胞周期的同一复制原点上重复起始复制.1)复制原点的隔绝防止复制起始.由SeqA蛋白结合在oriC中半甲基化的多个GATC位点,使oriC失去复制起始活性;2)由RIDA使ATP-DnaA降解为ADP-DnaA,使DnaA失去复制起始活性;3)Dps蛋白抑制依赖DnaA蛋白的oriC解链;4)datA序列通过降低作用于oriC的DnaA可用量来延缓复制起始时间.显然,一个复杂的调控网络控制着复制起始.本文回顾、总结和分析了大肠杆菌复制起始调控机制.     

过表达Pseudomonas mendocina复制起始相关蛋白提高菌体繁殖速度

复制起始蛋白DnaA通过识别复制起始位点oriC上的特殊序列,并招募复制复合体起始复制,它通过绑定ATP或ADP来对复制起始的开始进行调节.DNA聚合酶III的β亚基DnaN蛋白,负责将DNA聚合酶III连接到已经解旋的DNA上,以开始复制过程.通过过表达复制起始相关蛋白DnaA和DnaN,促进了菌体的繁殖能力,优化了菌体的生长状态,缩短了菌体倍增时间,为构建Pseudomonas mendocina工程菌株提供了参考.     

异形胞发育的蓝细菌DnaA蛋白的表达研究

为了研究DNA复制与Anabaena sp. PCC7120异形胞发育之间的关系.构建了Anabaena PCC7120的复制起始蛋白DnaA的重组表达质粒,在Escherichia coli中诱导其超量表达,纯化后免疫家兔获得抗体,采用Western blotting检测DnaA在营养细胞和异形胞中的表达情况.结果显示,两种不同类型的细胞中都能够检测到DnaA的表达,而且在不同缺氮诱导时间,异形胞中DnaA的表达存在差异.这说明DNA复制起始与异形胞的发育可能存在着一定的关系.     

G1期细胞周期相关蛋白对POLD1基因启动子活性的调控

POLD1基因编码DNA聚合酶δ的催化亚基.然而作为最重要的复制蛋白,目前并不清楚其表达的细胞周期调控机制.研究中运用细胞周期同步化及荧光素酶报告基因测定了POLD1启动子在细胞周期不同时相的活性,结果显示启动子活性随着细胞周期进程而变化,在早S期最高.为进一步确定调控POLD1表达的细胞周期相关因子,应用不同质粒转染MCF7细胞,分别筛选得到稳定细胞系.荧光素酶实验表明增强p53或p21的表达,抑制CyclinE或CDK2的表达都能抑制POLD1启动子活性;而抑制CDK4或Cyclin D1的表达对启动子活性没有明显影响.瞬时共转染实验进一步验证Cyclin E或CDK2受到抑制后能够降低POLD1启动子活性.研究初步探讨了POLD1基因表达的细胞周期调控通路,进一步了解细胞周期因子对DNA复制体调控的复杂机制.     

细胞周期蛋白依赖性激酶2(CDK2)抑制剂的分子对接和定量构效关系研究

细胞周期蛋白依赖性激酶(Cyclin-dependent Kinase,CDK)在细胞周期的调控中起着重要的作用.其中CDK2调节细胞周期S期染色体DNA的复制,因此CDK2的抑制剂是一些细胞异常增殖的疾病,如癌症,阿耳茨海默氏病的潜在药物.     

真核生物DNA聚合酶δ的研究现状

DNA聚合酶δ(DNA polymerase δ)是真核生物DNA复制的主要复制酶,同时还参与DNA修复,对保持真核生物基因组的结构完整性和遗传稳定性具有重要作用.对DNA聚合酶δ蛋白功能活性及其基因表达机制的研究因受技术上的限制而未能深入研究.由于其重要的生物学功能,目前引起人们的更多关注和重视.文中就该酶的生物学功能、亚基组成、核心酶的分子表达调控以及与其他蛋白相互作用等方面对国内外DNA聚合酶δ的研究进行简要综述.     

牛泡沫病毒BBet抑制BTas反式激活功能负调控病毒复制

泡沫病毒(foamy virus, FV)属于反转录病毒科中的泡沫病毒亚科、泡沫病毒属.其基因组除编码结构蛋白Gag、Pol及Env外,同时还编码2个非结构蛋白Tas和Bet.Tas是泡沫病毒的正调控蛋白,通过结合在病毒启动子上游的DNA调控元件上正调控病毒基因表达.Bet对病毒复制具有一定的负调控作用,但作用机制尚无报道.利用实验室筛选得到的牛泡沫病毒(bovine fomay virus, BFV)3026可释放株(BFV-Z1),采用不同感染复数(0.01及0.1)感染BFV Bet(BBet)稳定表达细胞系及对照细胞系,分析传代后病毒滴度,确证BBet抑制BFV复制;分析BBet对病毒启动子活性的影响,发现Bet对BFV的2个启动子LTR和IP本底活性影响较小,但BBet可抑制BFV Tas(BTas)对BFV的LTR和IP启动子的反式激活.进一步机制分析发现BBet未显著影响BTas的细胞定位,也不能直接结合启动子上游BTas相关应答序列,推测BBet可能通过抑制BTas结合启动子应答元件之后的分子事件,如募集转录复合物等过程负调控病毒复制.     

中国仓鼠肺细胞双份染色体及其DNA分子的交换重组

阿菲的咔啉(Aphidicolin)能抑制真核生物细胞核内 DNA 分子复制的α—多聚酶,并能诱导中国仓鼠细胞核内 DNA 分子的内复制。由此形成的双份染色体,其单线 BrdU 替换的染色单体总是位于双份染色体的内侧;而双线 BrdU 替换的染色单体总是位于双份染色体的外侧。DNA 分子在内复制的过程中,经过交换重组,反映在双份染色体上,即姐妹染色单体内的交换和非姐妹染色单体间的交换。双份染色体在有丝分裂的中前期,在三维空间的     

二氢嘧啶-2-酮衍生物与DNA相互作用研究

DNA是遗传信息的携带者和基因表达的物质基础,药物分子与DNA的结合能够阻碍DNA的复制,使癌细胞的生长得到有效抑制.研究药物小分子与生物大分子的相互作用,有助于从分子水平上理解某些抗癌药物的作用机理,对设计临床上更为有效、毒副作用更低的新药具有十分重要的意义[1,2].     

磷酸饥饿诱导大肠杆菌同步化

用改良的Ｋｅｐｅｓ磷酸饥饿法诱导大肠杆菌Ｋ—１２ＡＭ１２６４同步化生长，细胞经８轮同步化步骤后可在磷酸不限制培养基中自由生长保持２～３次同步化细胞周期。Ｋ—１２ＡＭ１２６４大肠杆菌的细胞增倍和分化周期分别为５５和１５ｍｉｎ，同步化细胞周期可分达３个时相。细胞分裂期（Ｐ），细胞分裂和染色体复制起始间期（Ｑ）以及染色体复制起始和细胞分裂间期（Ｒ）。Ｒ期又可分Ｒ１和Ｒ２两个亚期。在Ｒ１亚期胸腺呼啶掺入ＤＮＡ的速度增加，在Ｒ２亚期掺入速度保持恒定。Ｒ１和Ｒ２期分别为１５和１０ｍｉｎ。     

RNA对基因表达调控作用的研究进展

RNA可以单独或者通过与其它蛋白因子的相互作用参与基因表达的调控。在转录前水平,RNA分子可以通过介导DNA的甲基化或异染色质的形成来调控基因表达;在转录水平,RNA分子通过直接与转录因子或RNA聚合酶相互作用来调控基因表达;在转录后水平,RNA利用由siRNA和microRNA介导的RNA干扰机制,通过降解目标mRNA或阻碍目标基因的翻译来沉默基因的表达。此外,mRNA还可以通过感知环境中代谢物的浓度,通过形成核糖开关（riboswitch）来调控基因的表达;反义RNA可以从复制、转录和翻译3个水平上调控基因的表达。     

原核DNA甲基化的表观调控作用的研究进展

自从2009年第三代DNA测序技术平台商业化以来，测序、绘制原核DNA甲基化组飞速发展，10余年来已完成甲基化组测序的细菌超过4 000种，极大推动了原核表观遗传学的研究.越来越多的研究表明，DNA甲基化修饰不仅仅局限于宿主的防御功能，而且广泛参与各种细胞过程及基因的表达调控，在染色体的复制起始、细胞周期、致病性、抗生素抗性等方面起到了重要的作用.在简要回顾原核DNA甲基转移酶及其甲基化修饰的相关研究的基础上，着重对近期原核甲基化修饰的调控作用的研究进展进行综述，以期推动原核甲基化修饰表观遗传的研究.     

细胞周期调控因子的研究进展

细胞周期调控是细胞周期在不同时相的调控点受到调节因子的调控,其中有二个调控点最重要,Ｇ１/Ｓ期,Ｇ２/Ｍ期,已有二类细胞周期调控因子被发现,分别是细胞周期蛋白依赖性激酶ＣＤＫ(ｃｅｌｌ ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｋｉｎａｓｅ)和细胞周期蛋白(ｃｙｃｌｉｎ),它们之间的相互作用调控细胞周期的进程。     

白斑综合症病毒对对虾Caspase基因的调控

研究病毒感染对白斑综合症病毒基因的录调控的影响,将Caspase调控区的DNA进行生物素标记,然后与链霉亲和素修饰的琼脂糖结合.通过下拉发现,Caspase基因的启动子序列与white spot syndromic virus(WSSV)病毒的两个蛋白Vp38和Vp41B有相互作用.通过荧光素酶报告基因发现,Vp38和Vp41B对Caspase启动子活性分别有抑制和激活作用.采用RNAi技术下调两个WSSV蛋白的表达后,研究发现:Vp38和Vp41B分别对对虾血细胞的凋亡水平有促进和抑制的调控作用.     

Era蛋白(E.coli ras-like protein)——一个可能参与真、原核细胞信号调控的新分子开关

充足的证据表明:G蛋白作为真核细胞的重要分子开关参与细胞的增殖调控以及部分代谢调控过程。而近年来在大肠杆菌中新发现的Era蛋白(E.coli ras-like protein)则是与已知的三聚体G蛋白和小分子G蛋白不同的一种新的GTP结合蛋白。进一步的研究发现该类GTP结合蛋白不仅存在于原核的大肠杆菌中,而且在高等植物、人类细胞中均含有该蛋白的同源蛋白。大肠杆菌的Era蛋白主要位于细胞膜的内侧,在细胞质中也有一定的分布;真核细胞ERA(ERG)蛋白来源于原核细胞,定位于线粒体或叶绿体上。ERA或ERG蛋白有可能担负着与其它两类G蛋白同样重要的分子开关功能。已有的研究表明,Era蛋白参与调节原核生物的细胞分裂、细胞周期以及部分细胞代谢过程;在哺乳动物细胞中,ERA的同源蛋白可能与细胞周期的G1期调控以及细胞凋亡有关;真核植物中相关研究报道尚少,推测该蛋白可能与种子的正常发育有关。     

细胞周期调控与肿瘤发生和治疗的关系研究

在细胞周期运转过程中,有多种蛋白、复合物和细胞周期检测点等复杂物质的参与,这些物质共同调节并控制着细胞周期的运转过程.这些物质中的一种或几种产生变化,都会导致细胞周期无法向下正常转换,扰乱并使细胞周期失常,引起细胞不受控地增殖.而对参与细胞周期运转的相关蛋白进行调控,能够使肿瘤细胞的活性得到抑制,并进一步阻滞了肿瘤细胞的无限增殖,达到治疗肿瘤的目的.     

细胞周期调控因子的研究进展

细胞周期调控是细胞周期在不同时相的调控点受到调节因子的调控，其中有二个调控点最重要，G1／S期，G2／M期，已有二类细胞周期调控因子被发现，分别是细胞周期蛋白依赖性激酶CDK（cell dependent kinase)和细胞周期蛋白（cyclin)，它们之间的相互作用调控细胞周期的进程。     

MDM2蛋白与抑制剂IMZ相互作用的研究

癌症是最难攻克的疾病之一,它被认为是基因疾病.P53是一种癌抑制蛋白,而MDM2是一种绑定在P53上致使其失去活性的一种癌蛋白,P53失去活性意味着癌症的发生.本文论述的是抑制剂IMZ（药物）与MDM2蛋白的相互作用,作用的目的是打断MDM2与P53的结合,使P53保持活性,这样就可以用来抑制癌症.     

我国科学家揭示全新DNA复制起始位点调控机制

<正>DNA复制是一个确保遗传信息精确传递的生命过程。细胞在DNA合成前期G1期时,复制起始识别复合物识别染色质上的复制位点,进一步招募DNA解旋酶MCM(Minichromosome maintenance)等,形成复制前体复合物,完成复制起始位点的认证。而当细胞进入复制期S期时,被认证的复制起始位点被选择性地激活使用。真核生物DNA复制起始位点的选择受DNA序列和表观遗传因素共同调控。目前,表观遗传因素对染色质上DNA复制起始位点的选择机制仍然不清楚。     

结核分枝杆菌ClpX与人UBC9蛋白的相互作用抑制宿主细胞增殖

ClpX是原核生物中高度保守的基因,其编码丝氨酸蛋白酶ClpXP的ATP结合亚基,具有底物识别及ATP水解活性.ClpX参与调控细胞周期与应激反应,且为多种病原微生物致病所必需,但目前相关研究仍非常有限.为了探索结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)ClpX在感染宿主细胞过程中的作用机制,本文首先通过酵母双杂交技术在人类淋巴细胞cDNA文库中筛选得到了一个新的与结核ClpX相互作用的蛋白UBC9,并利用GST pull-down和Co-IP技术证实了这两个蛋白在体外和体内相互作用的特异性.将ClpX转染HEK293T细胞过表达,RNA干扰与回复实验进一步证实了ClpX蛋白能够通过与UBC9的相互作用抑制宿主细胞的增殖.