PPI基因对在癌症中的共表达分析

蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)可通过基因表达量之间的相关系数来反映.研究癌细胞或组织中全局的PPI,有利于了解基因型和表型之间的关系,更好地发掘正常与异常细胞或组织之间的癌症发生发展机制.文中利用TCGA数据库中11种癌症5 726个样本的mRNA表达数据和临床信息,结合STRING和HPRD数据库中的PPI基因对,使用皮尔逊相关系数计算癌症组织特异PPI基因对在正常样本和癌症不同时期样本的相关系数,筛选得到癌症紊乱及癌症特异的PPI基因对.通过基因差异表达与生存分析,得到可能影响癌症发生发展的关键PPI基因对.结果表明:PPI基因对在癌症样本中的相关性要显著低于正常样本.癌症紊乱PPI基因对有2 812对,其中LRSAM1、ATXN1、SMARCC2与SMARCA2等基因出现在多个癌症中并通过相互作用聚类成网络模块,可能在癌症中发挥重要作用;癌症特异PPI基因对有31对,其中BMP1与COL1A1在癌症中的相互作用很可能促进癌细胞的迁移和浸润转移,对癌症产生、发展产生重要的影响.此外,在癌症紊乱及特异中筛选了113对具有差异表达的PPI基因对,其中有16对显著差异PPI基因对在7个癌症中具有生存显著差异.     

柳树溃疡病防治方法的探讨

柳树以其婀娜多姿的身材,深受人们的喜爱。它广泛应用在园林绿化中,然而溃疡病的发生对柳树有毁灭性的灾害,作者通过对新城区经二路柳树溃疡病的防治提出了一些方法措施供大家探讨。     

耐热酵母中海藻糖代谢途径对热胁迫的响应

海藻糖对酵母的耐热性有重要的作用：既是细胞保护剂,又是热激转录因子Hsf1p的正调节子.因此研究耐热酵母在热胁迫下海藻糖代谢途径的响应,有助于理解酵母的热响应机制,并为获得耐热的酿酒酵母提供理论基础.本文从转录及物质代谢角度对热胁迫下耐热酵母中海藻糖的代谢响应进行了研究.结果表明：在热胁迫下海藻糖代谢相关基因表达水平显著的升高,胞内海藻糖积累后有所下降,在耐热酵母海藻糖相关代谢基因水平和代谢物水平上的响应显示出高度的一致.本文的研究结果支持了热胁迫下酿酒酵母海藻糖作为细胞保护剂以及作为Hsf1p的正调节子的观点,进一步证实了海藻糖在酵母适应高温的过程中起重要作用.     

木糖还原酶定点突变设计的生物信息学分析

木糖代谢过程中,木糖还原酶（XR）和木糖醇脱氢酶（XDH）的氧化还原不平衡是利用纤维素生成酒精的关键问题之一.文中借助生物信息学手段（同源建模、酶和辅酶分子对接）,通过分析数据库资源,找到了一些影响XR活性或辅酶依赖性的关键氨基酸.结果表明：树干毕赤氏酵母XR与烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP）之间形成氢键的氨基酸有Lys21、Val222、Glu223、Phe236和Thr273,与烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）之间形成氢键的氨基酸有Val222、Glu223、Phe236、Glu237和Thr273;突变Lys21（完全保守）使树干毕赤氏酵母XR只与辅酶NAD结合,突变Glu237（不完全保守）使树干毕赤氏酵母XR只与辅酶NADP结合;热带假丝酵母XR与NADP之间形成氢键的氨基酸有Asn278和Arg282（两者都不完全保守）,要改变其NADP依赖性,可以替代Asn278和/或Arg282.     

耐热酿酒酵母海藻糖代谢途径对热胁迫的响应

为深入探讨酵母的热响应机制,测定了热胁迫条件下耐热酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中海藻糖含量的变化,并通过实时定量聚合酶链式反应,分析了热胁迫下参与海藻糖代谢的相关基因的表达.结果表明:在42℃热胁迫下,酿酒酵母细胞内的海藻糖含量显著提高,在处理240min时达到0.20g/g(以细胞干重计),约为热胁迫前的4倍;随着胁迫时间的增加,胞内海藻糖的含量开始下降。参与海藻糖代谢的基因表达变化与海藻糖含量变化高度一致,说明海藻糖在酵母适应高温的过程中起重要作用.     

树干毕赤氏酵母木糖还原酶Lysine270突变的理性设计

木糖代谢过程中木糖还原酶（XR）和木糖醇脱氢酶（XDH）的氧化还原不平衡是利用纤维素生成酒精的关键问题之一.前期研究发现Lysine270是形成树干毕赤氏酵母木糖还原酶（P. stipitis XR）与NAD(P)结合口袋的关键氨基酸之一.为研究Lysine270对P. stipitis XR辅酶偏好性的影响,本研究将Lysine270用其它19种氨基酸替代,构建19种不同的XR突变子,利用同源建模和分子对接的方法评价不同突变子与NAD(P)之间的相互作用,并从中选择两个突变子K270R和K270N进行试验验证.树干毕赤氏酵母木糖还原酶K270R、K270N突变基因及野生基因WT-XYL1分别在大肠杆菌中进行了表达,表达后的蛋白经His-Tag纯化柱纯化后再进行辅酶偏好性及酶学性质研究.结果发现,Lysine270突变直接影响XR与NAD(P)的Km值,通过理性选择得到的K270N突变子的辅酶依赖性由NADPH完全逆转为NADH.     

计算机辅助木糖还原酶定点突变的生物信息学分析

木糖还原酶（xylose reductase,XR）是木糖代谢生成乙醇途径中一个重要的酶,目前利用纤维素生成酒精的关键问题之一：木糖代谢过程中XR和木糖醇脱氢酶（xylitol dehydrogenase,XDH）的氧化还原不平衡。本研究借助生物信息学手段（酶三维结构建模、酶和辅酶分子对接）,充分分析数据库资源,找到了一些可能影响XR酶活性或辅酶依赖性的关键氨基酸。毕赤氏酵母XR与NADP之间有Lys21（K）、Val222（V）、Glu223（E）、Phe236（F）和Thr273（T）;毕赤氏酵母XR与NAD之间有Val222（V）、Glu223（E）、Phe236（F）、Glu237（E）和Thr273（T）;热带假丝酵母XR与NADP之间有Asn278（N）和Arg282（R）。对比两种辅酶与毕赤氏酵母XR形成氢键的氨基酸,如果使毕赤氏酵母XR只与辅酶NAD结合,则可以将Lys21替换成其它的氨基酸,因Lys21在所有XR序列中完全保守,需要进行氨基酸替代模拟计算预实验,在确保酶三维结构不变及NAD可以结合XR的前提条件下替代Lys21;如果使毕赤氏酵母XR只与辅酶NADP结合,则可以将Glu237（不完全保守）替换成其它的氨基酸。另外,还可以根据需要将这些形成氢键的氨基酸进行组合替代。要改变热带假丝酵母XR的NADP依赖性,可以替代Asn278（N）和/或Arg282（R）（不完全保守）。本研究为进一步酶的理性设计（提高活性及改变辅酶依赖性）并在分子水平上对木糖还原酶进行改造打下了基础。     

树干毕赤酵母木糖还原酶Lysine270定点突变的理性设计

Lysine270是树干毕赤酵母木糖还原酶(PsXR)与还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸(NADPH)或还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)形成结合口袋的关键氨基酸之一.为研究该位点对PsXR辅酶偏好性的影响,用其它19种氨基酸替代Lysine270,构建19种不同的木糖还原酶(XR)突变子,利用同源建模和分子对接的方法评价不同突变子与NAD+或NADP+之间的相互作用,并从中选择突变子K270R和K270N进行实验验证.突变基因及野生基因用异丙基-β-d-硫代半乳糖苷(IPTG)在大肠杆菌内进行诱导表达,经纯化后进行酶学性质研究.结果发现:K270R突变使得XR与NADP+的结合能力降低,米氏常数Km由0.025mmol/L升高到0.050mmol/L;K270N突变使得XR与NADP+不能结合.实验结果亦证实,通过理性选择得到的K270N突变子的辅酶依赖性由NADPH完全逆转为NADH.