HeLa细胞有丝分裂过程中280kD核骨架蛋白的变化

核骨架(nuclear matrix)是细胞核中以纤维蛋白成分为主的网架体系,近年来的研究表明,核骨架与细胞内许多重要的生命活动有关,如DNA复制、RNA转录和加工、细胞核及染色质的构建等.     

利用非洲爪蟾卵的提取物与Lambda DNA进行核重构试验

近年,在国际重要学术刊物上先后发表多篇有关“核重构(或核组装)”的论文,一些科学家认为这是近年细胞生物学领域重要进展之一。我们认为虽然对其理论意义及其在生物工程实践中应用前途的评估还为时过早,但这项研究的前景是令人鼓舞的。体外核重构实验模式的建立对阐明细胞核、染色质、核膜与核骨架的组装及其功能的相互关系以及一系列重要生命现象,无疑将提供一个良好的实验模式。     

非洲爪蟾卵非细胞体系中星体的组装及其在核膜重建中的作用

报道了由微管组成的星体在爪蟾卵细胞提取物中的组装过程、动态变化及其在核膜装配过程中的作用. 用精子染色质在爪蟾卵非细胞体系中诱导细胞核重建. 在初期阶段, 总是在精子染色质基部的中心体周围通过微管装配而形成星体. 随着星体的形成, 具有DNA复制功能的细胞核逐步装配. 当完整的细胞核形成后, 星体开始去组装直至消失. 在实验体系中加入微管装配特异抑制剂秋水仙素, 可以有效地抑制星体的组装, 核膜的组装同时受到严重的影响. 高浓度的秋水仙素还抑制核膜膜泡的融合. 若加入微管稳定剂紫杉醇, 微管可以装配, 并在染色质周围形成大而稳定的星体. 在此情况下, 核膜的装配也受到严重影响. 观察发现, 在此被稳定的星体中, 有转运受阻的膜泡存在. 基于以上实验结果, 认为由微管组成的星体在核膜重建中具有重要的作用, 其机制可能是微管参与核膜前体物质向染色质表面的输运.     

核基质和染色体骨架与端粒DNA和c-Ras基因关系的研究

核基质(Nuclear matrix)是存在于真核细胞核内的以蛋白成分为主的水不溶性纤维网络体系.近年来的广泛研究表明该体系不仅是维持细胞核形态的支架,而且在DNA复制、基因表达的调节、核内激素的结合等方面起着十分重要的作用.染色体骨架(Chromosome scaf-fold)是中期染色体中去除DNA与组蛋白后得到的由非组蛋白构成的支架结构.有资料表明染色体骨架可能来自于核基质:Bakers等人对粘菌(Physarum polycephalum)有丝分裂周     

为什么要设计酶催化活体自组装?

自组装纳米材料在药物递送方面的应用具有巨大的潜能.其尺寸的可调控性、病理环境响应性等物理化学行为,使得自组装纳米载体可以通过改进主动靶向、被动靶向、血液长循环等方面来提高药物递送能力.然而,相对于大量基础研究的投入,目前的临床转化依然面临着巨大的挑战.其中除了药物研发固有的高风险特征外,其主要原因还包括自组装纳米材料在体的稳定性、递送效率以及代谢毒性等问题.由此,我们从自然的自组装过程中得到启发,率先发展了活体自组装(in vivo self-assembly)的策略.它是指通过将外源性的分子引入到特定的生理和病理环境下,在细胞、组织甚至活体生物内进行自组装,形成可控的高级有序结构.通过调控其在复杂生物环境下时空可控的组装,从而实现特定的功能.体内自组装纳米药物具有组装诱导滞留(assembly induced retention,AIR)效应,能够显著增强药物在靶点病灶部位的富集和滞留,增强递送效率,提高药物利用率,同时降低药物在肝肾部位的蓄积,降低了毒性副作用,为癌症等重大疾病的诊断和治疗提供了新思路和新策略.     

HMG1/2和HMG14/17与人ε-珠蛋白基因启动子DNA的相互作用

HMG (high mobility group)蛋白质是真核细胞核内一类含量丰富的非组蛋白, 它们在染色质的结构与功能及基因表达调控中起着重要作用. 应用凝胶电泳阻滞法和体外核小体重组技术, 分析了HMG1/2和HMG14/17与人ε-珠蛋白基因启动子(ε-promoter,-177 ～ + 1 bp) DNA的结合模式. 实验结果表明, HMG1/2能与ε-珠蛋白基因启动子DNA相结合, 而HMG14/17不能与它结合. 将ε-珠蛋白基因启动子DNA在体外组装成核小体后, HMG1/2则不能与组装成核小体的ε-珠蛋白基因启动子 DNA结合, 而HMG14/17却能与之结合. 结果提示, 当 ε-珠蛋白基因启动子DNA处于不同的状态时, 它所结合的HMG蛋白是不同的, 推测它们可能就是通过这种选择性的结合模式而积极参与了人体 ε-珠蛋白基因的表达调控.     

蓝裸甲藻(新种)(Gymnodinium cyaneum Hu sp.nov.)藻胆素(Phycobilin)的发现及其意义

在藻类的光合色素系统中,叶绿素a是各门类所共有的.但就其采收光能的天线色素而言,因门类而有很大的差别.因此,天线色素的不同就成为研究藻类系统分类和演化问题的重要依据之一.藻胆素是某些藻类光合系统中的主要天线色素.研究表明,藻胆素仅存在于蓝藻类(cyanophyceae)、红藻类(Rhodophyceae)和隐藻类(cryptophyceae)中.甲藻(Pyrrophyceae)的某些类型因其细胞核缺乏真核生物所具有的碱性蛋白而被称为间核生物(Mcsokaryota).从细胞核的性质来说,这些类型无疑是比较原始的.因此,光合自养的甲藻类是否具有藻胆素及     

小鼠胸腺T淋巴细胞有丝分裂过程中核纤层蛋白A/C与染色体结合

核纤层(nuclear lamina)是内层核膜下由10nm纤维构成的网架,是核骨架的结构组分之一,哺乳类细胞的核纤层蛋白(lamin)成分可分成3种:lamin A,lamin B,lamin C.核纤层与核膜、染色质及核膜孔复合体在结构上有密切联系.可能具有支持核膜,为间期染色质提供锚定位点的功能.淋巴细胞核纤层的成分尚有争议,Rober等报道没有发现lamin A/C;而Guilly等的结果显示在淋巴细胞(T和B)分化的早期(包括淋巴母细胞,胸腺淋巴细胞)     

1,3,2-Dioxaborine衍生物在石墨表面的二维自组装结构

利用扫描隧道显微镜研究了两个1,3,2-dioxaborine (DOB)类衍生物在高定向裂解石墨(HOPG)表面的自组装行为. 研究的分子中均含有共轭π体系, 分子末端由于苯环的排斥作用为立体结构. 实验研究了对称性及取代基团数目对自组装结构的影响. 结果表明, 在甲苯溶剂中制备的这些自组装结构为长程有序结构, 分子间的偶极作用以及空间位阻效应是影响自组装的主要因素.     

Ras类原癌基因产物Ran GTPase在细胞增殖调控中的作用

Ran是一种大量分布于细胞核内的GTP酶, 是Ras类原癌基因大家族中的一员. Ran的功能多种多样, 有许多证据表明Ran及其结合蛋白参与调控细胞周期中的多个过程. 目前比较确认的功能主要包括: 通过调节核质物质转运而调控细胞周期调控因子的定位、调控核膜装配、调控DNA复制、调控纺锤体组装等. 此外, 还有资料显示Ran参与细胞核结构的维持、mRNA转录和剪接、RNA由核内向胞质中转运等. 本文主要对Ran调控核膜装配、DNA复制、纺锤体组装等机理进行评述.     

DNA与非离子表面活性剂复配体系水溶液聚集行为

自组装构建DNA的纳米复合物以提高其基因治疗效果,是目前化学、生物和医药学交叉领域的一个研究热点.本文研究了非离子表面活性剂十二烷基聚四氧乙烯醚(C_(12)EO_4)与DNA之间弱相互作用构筑的复配体系溶液聚集体,探讨了复配溶液聚集体的组装结构、相结构转变与性能.通过温度改变控制DNA与C_(12)EO_4相互作用过程,确定了复配体系溶液聚集体结构的可控转变,建立了一种可控的组装方法.研究结果对DNA与表面活性剂复配溶液聚集体的性质与结构的组装规律具有重要意义.     

表皮生长因子受体在DNA 损伤修复中的作用机制新进展

表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor, EGFR)在许多人类恶性肿瘤中存在过表达或突变, 近期大量的研究表明EGFR 和/或其下游成分可以进入细胞核, 在核内发挥转录调节和信号转导功能, 其中一个重要的功能是促进DNA 双链断裂(doublestrands breaks, DSBs)的修复. EGFR 主要通过核移位及PI3K-Akt 通路、Ras-Raf-MAPK 通路与DNA 修复的关键成分如DNA-PK, ATM, Rad51 和BRCA1 等作用促进DSBs 的修复.放化疗诱导的肿瘤细胞DNA 损伤后的修复目前正成为一个越来越有吸引力的靶点, 靶向EGFR 或其下游信号抑制DNA 损伤修复的治疗具有重要的临床意义和应用前景.     

兰州重离子加速器及热核和远离核实验研究

当代原子核物理的前沿是极端条件下原子核的研究.重离子核物理正沿着能量(激发能、核温度)、同位旋和自旋3个维度及非核自由度不断取得新的进展.与重离子物理的发展相适应,重离子加速器技术正在向更高能量、多种类放射性束和高品质(低能散和低发射度)束流3个方向发展.兰州重离子加速器(HIRFL)是加速低、中能重离子束流的回旋加速器系统(见图1).近年来在HIRFL上进行了炮弹碎裂(PF)型放射性束流线RIBLL和电子回旋共振(ECR)离子源的研制.这是HIRFL最重要的发展升级.利用HIRFL系统和其他实验装置,中国科学院近代物理研究所(IMP)在重离子物理关于热核和远离稳定线原子核前沿领域的实验研究中取得了重要进展.本文以PF型RIBLL和ECR离子源研制为重点,介绍HIRFL的最新发展;综述 HIR-FL上的中能重离子碰撞热核性质研究,包括轻粒子发射时标和发射源时空演化、三和四重碎片发射、复杂碎片发射机制、靶余核质量产额分布和相关衰变机制、热核限制性温度和不稳定核在平面和出平面发射等;本文还讨论近代物理研究所在HIRFL和高压倍加器强中子源及其他实验装置上远离稳定线新核素的合成,及远离核衰变性质和核结构研究的重要进     

二苯丙氨酸二肽有序纳米结构的组装及应用

二苯丙氨酸二肽(L-Phe-L-Phe,FF)是引起阿尔兹海默症的A?-多肽成纤维的关键识别序列,具有优异的自组装性能,是制备生物功能性纳米材料的重要组装基元.迄今为止,研究者已制备出多种FF基微纳米结构,但是如何有效地控制自组装材料的形状和尺寸一直都是研究的关键和热点.近年来,本课题组通过改变组装条件以及引入外源小分子等方法来调控FF基肽分子的组装,成功实现了对肽基组装材料的形状、结构和功能的调控.这些研究不仅丰富了FF基肽分子的组装结构,同时也为其他肽基纳米材料的制备和生物功能材料的开发提供了新的策略和重要的实验依据.     

间期细胞核的细胞核纤维网架结构

最近2—3年内,一种新的结构从多种细胞(从原生动物四膜虫到哺乳动物鼠肝)的细胞核中分离和鉴定出来,是蛋白质性质,将它称做细胞核蛋白质基质(Nuclear protein matrix)。这种结构成分参与细胞核机能和形状的调节作用,但对它们的组织结构情况知道的还很少。我们应用界面铺浮等项技术所制备的样品,在电镜下观察到间期(乃至分裂前期)细胞核双层膜系统内面具有一层纤维网架结构,我们把它叫做细胞核纤维网架(Nuclear fiber framework),现将观察结果作一简要报道。     

Synthetic orthogonal assembly of 3D cross-stacked gas sensitive semiconductor metal oxide nanowires

正With the support by the National Natural Science Foundation of China,the research team led by Prof.Deng YongHui(邓勇辉)at the Department of Chemistry of Fudan University,reported a new family of orthogonal assembly of 3D cross-stacked gas sensitive semiconductor metal oxide nanowires via the"bottom-up"supramolecular assembly,which was published in Nature Materials (2020,19:203—211).     

山羊(Capra hircus)胚胎细胞经继代细胞核移植后其发育能力的研究

细胞核移植是研究细胞核和细胞质相互关系问题的最理想的方法之一.继代细胞核移植或称再克隆(recloning)可以了解同一胚胎分裂球或细胞经继代细胞核移植之后,它们全能性的功能是否有变化,如有变化,在第几代开始有变化,如没变化则能稳定几代.如果继代细胞核移植可行的话,将会成为获得大量基因型等同的无性繁殖系动物的理想方法.本文主要研究山羊胚胎的分裂球或细胞经继代核移植后仍具有全能性发育的可能性.本实验结果首先在国内外获得了一批继代核移植后的小羊羔.为我国优质家畜克隆动物的繁育奠定了理论和技术的基础.     

天体Ⅰ型X射线暴中的核物理

X射线暴(X-ray burst)是指天体的X射线亮度突然增强10～50倍的天文现象.它是发生在由一颗中子星(或者黑洞)和一颗伴随的"捐赠者"伴星(通常为红巨星)所构成的密近双星系统里的剧烈核过程.作为宇宙中发生最频繁的热核爆炸事件, X射线暴已广泛为国际上众多基于卫星的X射线观测站所观测和研究,其中包括2017年中国发射的"慧眼"硬X射线调制望远镜.核物理学家需要提供精确的核物理输入量,例如原子核质量、衰变寿命、核反应率等,结合天体物理模型,进而深入理解X射线暴中天文观测到的光变曲线、双星系统相应的天体物理环境参数,以及爆炸灰烬中的核素丰度分布等重要科学问题.本文针对天体Ⅰ型X射线暴中关键核反应研究进行了系统的阐述,详细介绍了X射线暴中的一些主要核合成过程,以及所需的关键核物理输入量,总结了相关研究方向的具体目标,为研究者指出了未来可能的研究方向.     

“克隆猴”的前世今生

正进化和生理上最接近于人类的灵长类动物——猕猴(Macaca mulatta)被复制出来了,你相信吗?科幻电影中克隆人的脚步似乎离我们越来越近了.2018年1月24日,国际顶级生物学期刊Cell以封面文章的形式报道了一项振奋人心的重大成果:中国科学院神经科学研究所孙强研究组[1]采用体细胞核移植技术(somatic cell nuclear transfer,SCNT)成功克隆出两只食蟹猴"中中"和"华华"."中中"、"华华"的诞生远非仅为克隆动物家族多添一位成员那么简     

大鼠肝细胞核纤层蛋白的自组装

核纤层(lamina)是指存在于细胞核膜内膜下的一层纤维网架结构,纤维直径约10nm,互相正交成网格状.核纤层由核纤层蛋白(lamin)构成,哺乳动物的lamin分为3种:laminA,laminC和laminB.lamin分子由非螺旋的头部和尾部及中间的α-螺旋杆状区三部分组成,其C-末端的肽链卷曲成球形.lamin的杆状区主要由α-螺旋组成,含有350个氨基酸,长度为52nm左右.由于其杆状区的一级结构与胞质内中间纤维同源性很强,而且lamin也会形成10nm的纤维,所以人们把它归为中间纤维的一种.