黄腐酸与大鼠肝细胞微粒体的相互作用

我们已报道过黄腐酸(Fulvic acid,FA)可引发大鼠肝细胞产生活性氧自由基,并导致生物体的氧化性损伤.但是,作为一种外源性物质,黄腐酸在细胞内怎样转化,通过何种机制引发肝细胞产生内源性活性氧物质,尚不清楚.一般认为,外源性物质多是通过肝细胞内氧化-还原酶体系进行生物转化,进而产生活性氧物质.而此类酶体系多存在于线粒体或微粒体中,本文以大鼠肝细胞线粒体和微粒体为研究对象,研究了黄腐酸与微粒体、线粒体的相互作用过程,并探讨了产生活性氧的可能机制.     

氧化还原酶电催化反应研究进展

由于选择性好、效率高、无副产物和绿色环保等优点,生物电催化合成反应备受关注.氧化还原酶分子内部及其与电极界面间的电子传递效率,决定了生物电化学合成的效率.本文对近年来酶电催化的相关研究进行总结,聚焦氧化还原酶分子内的电子传递机制,阐述氧化还原酶共进化电子传递网络改造、分子开关设计、导电模块组装等酶分子内电子传递的调控策...     

四氢叶酸辅酶模型化合物合成及其甲基取代的—碳单元转移反应

四氢叶酸(Tetrahydrofolate,简写为THF)辅酶是处于不同氧化态的一碳单元的生物载体.对THF辅酶模型化合物的研究,可为一些具有应用前景的一碳单元转移反应提供有价值的一碳载体.我们选择咪唑啉盐3a,b作为取代的甲酸态THF模     

斯氏假单胞菌Pseudomonas stutzeri A1501氧胁迫下基因表达谱研究

斯氏假单胞菌Pseudomonas stutzeri A1501分离自我国南方水稻田, 在低铵和微好氧条件下能紧密结合在水稻根表, 并侵入根内生长和固氮. 为探讨氧对A1501基因组表达的影响, 利用全基因组芯片技术, 研究不同氧浓度(0.5%, 21%)下A1501基因组表达谱, 结果表明: (ⅰ) 67个基因在高氧浓度下表达上调2倍以上, 其中17个基因的功能未知; (ⅱ) 68个基因在高氧条件下表达, 其中约50%的基因参与固氮或反硝化. 实时定量RT-PCR验证结果表明, 4个编码氧化还原酶的基因和7个编码胞外夹膜多糖和抗原寡糖合成的基因在高氧下表达上调, 其中sodC在高氧下表达上调2.7倍、编码黄素单胺氧化酶相关蛋白的基因PST1610表达上调2.2倍、编码α-酮戊二酸-铁氧化酶族氧化还原酶的基因PST3584表达上调3.2倍、编码NAD依赖型氧化还原酶的基因PST2179表达上调2.9倍. 这些基因及其表达产物可能在A1501氧保护机制中发挥作用.     

失血性休克大鼠肝脏线粒体结构与功能的改变

线粒体是细胞内能量代谢的重要场所。糖、脂肪及氨基酸最终要在线粒体内氧化。释放的能量储存于三磷酸腺苷的高能磷酸键中。这就是为生命提供主要能源的氧化磷酸化作用。在创伤或失血对细胞损伤的研究中,人们十分重视线粒体结构及氧化磷酸化功能的改变。sayeed等提出线粒体功能的改变与休克死亡休戚相关。因此,研究不同程度的出血性休克对线粒体结构与功能的影响,有助于了解失血性休克造成细胞损伤的机制,进而提出防治休克的合理措施(文献从略)。     

辅酶B_(12)模型化合物的研究——Ⅶ.C_2H_5Co(SB)和RCo(salen)L系列化合物的CNDO/2计算

目前合成系列结构上呈规律性变化的辅酶B_(12)模型化合物和研究其结构与Co—C键性质间的关系,是认识影响辅酶B_(12)中Co-C键稳定性的因素及辅酶的催化作用机制的有效途径.而有关模型化合物的微观反应机制的研究还很少,Lipscomb等人用PRDDO方法计算了简单模型体系CH_3—Co(NH_3)_5;朱龙根等人用非参数自洽场方法计算了模型化合物的各种构型变化对Co—C键强度的影响,Mealli等人用定量分子轨道方法和微扰理论讨论了Co—C键的离解过程,但真正根据模型化合物的晶体结构数据进行量化计算还很少见.     

辅酶B_(12)模型化合物Co—C键的电化学及量子化学研究

辅酶B_(12),作为自由基载体,能促进分子内重排反应的进行。一般认为辅酶B_(12)在重排反应过程中Co—C键的均裂是整个酶催化反应的关键步骤,而Co—C键的强弱与轴向脱氧腺苷基及其对位的轴向有机碱的电子效应和立体效应密切相关.深入研究辅酶B_(12)及其模型化合物Co—C键强的影响因素对于认识辅酶B_(12)的作用机制有重要意义.目前大部分有关辅酶B_(12)模型化合物的工作都是以钴Schiff碱为母体,轴向烷基为配体作模型化合物.本文以有     

分离6-磷酸葡萄糖异构酶和脱氢酶的新方法

6-磷酸葡萄糖异构酶(PGI_(ase),E.C.5.3.1.9)和6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G6P-DH_(ase),E.C.1.1.1.49)是糖代谢中重要的异构酶和氧化还原酶。它们分别催化下列两个反应,     

苯,过渡金属离子与鱼肝微粒体相互作用过程的生物光子发射

生物光子来源于细胞内生物化学过程中产生的电子激态物.在非酶或酶促反应中肝微粒体系统产生这些激态物的条件是:(1)需有过渡金属离子,如Fe~(2+),Cu~(2+)等,或有机过氧化物;(2)不含有被肝微粒体可羟化的物质;(3)存在含NADPH或抗坏血酸的细胞色素P_(-450)/P_(-450)还原酶;(4)含有类脂.苯在肝微粒体或重组的含细胞色素P_(-450)膜中可被羟自由基(·OH)氧化.因此,它是微粒体可羟化物质.与其它水生动物比较,鱼的细胞色素P_(-450)在肝微粒体氧化代谢外源性物质和生物光子发射中起着主导作用.鉴此,本文以不外加NADPH或抗坏血酸而加入苯,构成不满足上述4项条件的Fe~(2+)或Cu~(2+)-鱼肝微粒体系统,通过观测苯与该系     

三硝基甲苯在大鼠肝微粒体中的还原活化及其对微粒体氧代谢的影响

大量动物实验和临床观察均已证实,三硝基甲苯(TNT)为一种趋肝毒物,但其中毒机理尚未完全阐明。近年来,国外在芳香硝基化合物的毒性机理研究中提出了硝基还原酶机制,认为这类化合物在硝基还原酶催化下,经单电子还原所形成的硝基阴离子自由基,及其     

HSP70保护培养的心肌细胞耐受缺氧损伤

遭受短时间缺血、缺氧和热休克等预处理(Preconditioning,PC)的组织细胞对随后的再次缺血、缺氧和高热损伤的耐受能力增强,此时细胞内热休克蛋白(Heat shock proteins,HSPs)基因表达增加,而其它基因表达产物减少,但HSPs是否具有直接的细胞保护作用及其作用机制目前尚有争议.本工作利用人工生物膜磷脂脂质体作为HSP载体,将HSP70输送到培养的大鼠心肌细胞内,观察其对心肌细胞缺氧损伤的影响,探讨HSPs直接的细胞保护作用及其机制.     

毛白杨叶片SO_2急性损伤时呼吸障碍与低水平化学发光相关性研究

近年来对SO_2损伤机制的研究结果证实,通过气孔进入叶片的SO_2会进行:SO_2十H_2O→H_2SO_3(?)H~ HSO_3~-(?)2H~ SO_3~(2-)的毒性反应,致使细胞内H~ 的释放,同时在SO_3~(2-)氧化为SO_4~(2-)的过程中产生大量的活性氧自由基(如OH,O_2~-,H_2O_2等)毒害细胞.因此,有必要研究SO_2侵入叶片后的损伤机制和过程.用毛白杨叶片的低水平化学发光(简称LCL)来检测SO_2的污染,马玉琴等人研究已有良好开端.通过薰蒸实验,发现在SO_2急性损伤条件下,叶片的     

钙调素拮抗剂及钙离子螯合剂对叶绿体CF_1-ATP酶的影响

作为胞内信使的钙离子,在与Calmodulin(钙调素,简称CaM)结合后将其活化,从而调节着生物细胞内多种酶的活性和生理过程。在植物方面,已证实Ca~(2+)·CaM系统至少调节着NAD激酶、Ca~(2+)·Mg~(2+)-ATP酶和NAD奎宁氧化还原酶,以及可能参与光合作用、细胞运动、植物激素反应等生理过程的调节。植物上已初步证实与Ca~(2+)·CaM调节有关的ATP     

基于辅因子的光驱动酶催化复合体系

氧化还原酶因其优越的区域、立体和对映体选择性,并具有反应条件温和、低能耗等优点,在医药、食品添加剂和燃料等合成中有重大应用.然而氧化还原酶催化反应需要依赖昂贵的辅因子来提供或接受电子.最近的研究表明可以利用有机(或无机)光敏剂诱导电子转移实现光驱动下的辅因子再生,并通过将光催化和生物催化相结合的方法构成一个基于辅因子的光驱动酶催化体系,实现清洁、高效的化学品合成.本文综述了近年来基于不同辅因子的光驱动酶催化复合体系的研究进展,并概述了光直接激发辅因子驱动酶催化的反应体系,在此基础上对未来的发展进行展望.     

辅酶B_(12)模型化合物电合成的光谱电化学研究

为研究辅酶B_(12)在生物体内的多种新陈代谢过程中所起的重要作用,人们已进行了大量的研究工作.由于辅酶B_(12)及其模型化合物的Co—C键极不稳定,为进一步研究这类化合物的性质带来了极大困难.本文利用光谱电化学具有现场监测反应过程的特点,研究辅酶B_(12)模型化合物的生成和解离过程,寻找合成模型化合物的反应条件.在此基础上用电有机合成方法合成.这是我们前期工作的继续.     

虫草素调控胞内谷胱甘肽稳态实现抗衰老的纳米电化学

衰老是所有生命体面临的一种自然现象,伴随着健康水平的下降和疾病发病率的增加.为延缓衰老过程的发生,研制新型抗衰老药物来恢复机体的抗氧化防御系统成为了研究热点.近年来,天然产物虫草素已被报道具有多种生物活性,但其抗衰老功能及相关作用机制还鲜有研究.基于此,本工作采用高时空分辨率的纳米电化学技术,原位定量监测了虫草素对单个衰老细胞内谷胱甘肽稳态的调控作用.进一步的机理研究表明,虫草素能够通过激活PI3K/Akt信号通路上调细胞内抗氧化水平,进而抑制氧化损伤,实现抗细胞衰老.本工作提出了一种新型分析策略,揭示了虫草素对于衰老过程的潜在治疗功效,为在亚细胞水平研究各种疾病的发病机制及药理学提供了新的思路.     

La~(3 )在LDH体系中作用的电化学和Raman光谱研究

用电化学和拉曼光谱方法研究了La3 在乳酸脱氢酶 (LDH)体系中的作用 .结果表明La3 主要与辅酶NAD/NADH分子中的磷酸基团和与烟酰胺相联的核糖 ( 3′_OH)发生络合作用 ,使LDH与辅酶的络合物不稳定 ,在LDH体系中起抑制酶活性的作用 .     

共表达1,3-丙二醇氧化还原酶与甲酸脱氢酶对Klebsiella pneumoniae生理代谢的影响

针对1,3-丙二醇发酵过程中中间代谢产物3-羟基丙醛致死性的现象,在野生型的克雷伯氏肺炎杆菌中同时强化表达1,3-丙二醇氧化还原酶和甲酸脱氢酶,在增强1,3-丙二醇氧化还原酶酶活的同时,促进NADH的合成,最终降低3-羟基丙醛积累.利用PCR技术分别从克雷伯氏肺炎杆菌和甲醇酵母Candida boidinii基因组中扩增出基因dhaT和fdh,通过表达载体pDK获得1,3-丙二醇氧化还原酶和甲酸脱氢酶共表达的菌株K.p/pTF在IPTG的诱导下,基因工程菌K.p/pTF1,3-丙二醇氧化还原酶和甲酸脱氢酶的酶活分别提高了2.8倍和3.5倍,而NADH含量提高了1.3倍.在有氧条件下批式发酵培养,基因工程菌K.p/pTF可以利用以50g/L的初始甘油为底物正常进行发酵,3-羟基丙醛的最高积累浓度较野生菌降低了50.1%,有效避免了发酵的异常中止.     

酶的研究与生命科学(二):氧化酶和ATP酶的研究

生物氧化是机体能量生成的基础,是生命得以维持的基本保证。细胞色素氧化酶的发现开启了现代生物氧化研究的序幕:一方面鉴定了大量氧化酶,从而充实了氧的利用特征;另一方面脱氢酶及辅助因子的鉴定进一步理解了生物氧化的本质为氢与氧结合生成水,同时释放能量促使ATP生成的过程。ATP合酶和Na+,K+-ATP酶的发现推动了对ATP生成和利用机制的研究。许多酶的催化都需要ATP的辅助,如泛素连接酶等,相关研究拓展了对细胞内物质代谢的认识。笔者通过生物氧化(亦称生物能学)发展过程的介绍而展现氧化酶和ATP酶的重要性。     

生物荧光的分析化学应用

近年来生物分析化学方法正日益发展,并越来越多地获得实际应用。新近,借生物荧光现象建立的分析方法就是一种新兴的有效的生物分析方法。经过长期的探索,目前已经知道各种生物荧光体系的详细机理,迄今对分析化学最有用的主要有三个体系:萤火虫荧光素酶,细菌荧光素酶和氧化还原酶以及水母荧光蛋白荧光素酶。例如,借萤火虫荧光素酶测定 ATP(腺苷三磷酸),专一而灵敏,其检测限为10~(-15)摩尔;用细菌荧光素酶和 NAD(P)H:FMN 氧化还原酶[NAD(P)H 指烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸的还原形;FMN 指黄素单核苷酸]测