钙调素参与离子通道和受体功能的调控

离子通道和受体是神经细胞信号发生及传递的结构基础.近年来的研究证明,离子通道和受体的功能受到细胞内及细胞外许多化学物质和信号分子的调控.越来越多的证据表明,正是这些以离子通道和受体为靶标的调控机制决定了中枢神经系统功能的复杂性和可塑性.在众多复杂的调控机制中,Ca 2+ 信号途径对于神经细胞的正常活动和病理改变均是至关重要的.经离子通道和受体内流的Ca 2+ 可对Ca 2+ 内流进行反馈调控,或是调控其他离子通道和受体的功能,它们的共同特点是都有Ca 2+ /钙调素(CaM)的参与.Ca 2+ /CaM通过对离子通道和受体进行反馈调控来保持通道之间的功能协调性和胞内的Ca 2+ 平衡.文中阐述了Ca 2+ /CaM参与调控离子通道和受体功能的分子过程,进一步说明了细胞编码Ca 2+信号的机理.     

白鲜碱对气管平滑肌的舒张作用及机理研究

目的:探讨白鲜碱对异常收缩的气管平滑肌的舒张作用.方法:以80 mmol·L~(-1) KCl或100μmol·L~(-1) ACh预刺激气管,用生物机能系统检测气管的张力,用膜片钳技术检测离子通道电流,观察白鲜碱对气管平滑肌的影响.结果:白鲜碱能呈剂量依赖性地抑制高钾和ACh诱导的预收缩,而对静息状态下的气管无影响.且白鲜碱能阻断VDCCs电流,抑制细胞外Ca~(2+)内流.除VDCCs通道外,它还抑制ACh激活的其他离子通道,并抑制肌质网中的内Ca~(2+)释放.结论:白鲜碱具有舒张气管平滑肌异常收缩的作用,有望作为一种钙离子拮抗剂抑制气道高反应,缓解哮喘.     

慢病毒感染方法构建稳定干涉PDRG1的HeLa细胞系

PDRG1(p53 and DNA-damage regulated 1)是实验室通过文库筛选发现的参与NF-kB信号通路调控的一个新基因。已知PDRG1在多种肿瘤中高表达,并参与p53信号通路;同时该基因受UV以及基因毒性等刺激调控。但其在NF-κB信号通路中作用尚未见报道,为了深入研究PDRG1对NF-κB信号通路的调控机理,构建了稳定干涉PDRG1的HeLa细胞系。选择了基于慢病毒载体pLKO.1的感染体系,该慢病毒体系可以同时感染分裂期与非分裂期的细胞,将目的基因干涉序列稳定整合至靶细胞基因组中;再经过抗生素压力筛选后在短时间内获得稳定干涉目的基因表达的细胞株。设计合成PDRG1干涉序列并克隆至pLKO.1载体,转染病毒包装细胞293TN后收集慢病毒上清感染HeLa细胞系,进一步经过嘌呤霉素压力筛选成功获得稳定表达PDRG1干涉序列的细胞株。该稳定细胞株的建立为PDRG1的功能研究提供了必要的实验工具。     

嗜酸氧化亚铁硫杆菌ATCC23270周质蛋白的选择性提取及差异表达

通过考察萃取时间、高渗液与低渗液的摩尔比以及总的渗透液体积对细胞质苹果酸脱氢酶的比活性(相对于细胞蛋白质总量)的影响,建立选择性提取Acidithiobacillus ferrooxidans ATCC23270周质蛋白的渗透休克实验方法;结合透射电镜和双向电泳实验方法,分析渗透处理前后细胞的形态和不同生长期的细胞周质空间蛋白表达差异.研究结果表明,合适的渗透休克实验条件为:细胞质量为0.1 g(湿重),渗透液的总体积为10 mL,渗透液的作用时间为15 min,高渗液与低渗液的摩尔比为1:1;在高渗环境下,细胞收缩,周质空间变小;在低渗液环境下,细胞周质空间膨胀,外膜被胀破,周质空间内蛋白释放出来;双向电泳显示周质蛋白总体上以小相对分子质量蛋白为主,在不同的生长时期内的周质蛋白表达存在差异.     

瞬时受体电位通道蛋白ＴＲＰＡ１的研究进展

TRP(Transient receptor potential)离子通道是一个位于细胞膜上的离子通道大家族,依据TRP序列同源性可将哺乳动物中的TRP离子通道分为6个亚家族即TRPC、TRPM、TRPV、TRPA、TRPML和TRPP。TRP离子通道可以被多种机制调控,这使得它可以作为细胞感受器发生作用;主要介绍了TRPA1的结构功能、激活方式及其作为感受器在动物机体感受多种物理化学信号刺激中的作用。作为TRP离子通道家族中的一员,TRPA1有选择性地在毛发皮肤细胞、三叉神经、结状神经节及脊神经后根中的神经元亚群中表达。TRPA1与其他TRP离子通道成员相同,TRPA1可以被多种理化方式激活,介导动物体中存在的多种感觉生理功能。目前通过RNAi、基因敲除等技术手段逐步明确了TRPA1离子通道在生物体的冷觉、温觉、机械刺激以及疼痛感受中的作用,将显著促进以后对于感觉障碍等病理生理过程和机制的研究。     

PD-L1表达抑制剂的筛选及其抗肿瘤活性

为了筛选PD-L1启动子活性抑制剂,研究其抑制肿瘤细胞中PD-L1蛋白表达对机体抗肿瘤免疫活性的调节作用.利用荧光素报告基因检测系统对小分子化合物库中的311种化合物进行筛选,发现硫酸长春新碱(vincristine sulfate,VCR)以浓度依赖性抑制PD-L1基因启动子活性.RT-PCR、免疫印迹实验(Westernblot)等生物学评价实验显示:VCR抑制MDA-MB-231乳腺癌细胞中PD-L1表达以及B16细胞PD-L1蛋白表达和成瘤;VCR增强Jurkat细胞对MDA-MB-231细胞的杀伤活性,并促进C57BL/6小鼠细胞因子IL-2和γ-IFN的分泌,增强抗肿瘤活性.研究结果表明,VCR通过抑制PD-L1启动子活性下调肿瘤细胞中PD-L1蛋白表达,从而解除PD-1/PD-L1信号通路介导的免疫抑制,增强机体对肿瘤细胞的免疫应答和杀伤作用.     

无标记定量蛋白质组学分析AMACR过表达对肝癌细胞生物学行为的影响

研究α-甲酰基辅酶A消旋酶(AMACR)过表达对肝癌细胞生物学行为的影响及其分子机制.首先建立AMACR稳定过表达细胞株,然后提取AMACR过表达细胞株的全蛋白,进行无标记定量蛋白质组学研究,最后对鉴定结果进行生物信息学分析和结果验证,共筛选出138种差异表达蛋白.这些差异表达蛋白主要参与代谢加工、细胞加工等,证明AMACR的过表达对于肝癌细胞的生物学行为影响巨大.IPA分析发现,这些差异表达蛋白主要参与了ERK1/2信号通路和NF-κB信号通路.以上结果说明,AMACR的过表达通过调节ERK1/2和NF-κB信号通路等手段改变肝癌细胞的生物学行为.     

树突细胞免疫应答结核分枝杆菌基因调控网络的构建与分析

目的 探讨结核分枝杆菌感染树突细胞(dendritic cells,DCs)后宿主DCs基因表达谱的变化,并构建免疫应答基因调控网络,筛选出特征基因模块.方法 通过NCBI GEO datasets数据库,收集结核分枝杆菌感染DCs的芯片表达谱数据,运用R语言分析筛选出差异表达的基因,并对差异表达特征进行统计学分析;基于筛选出的差异基因,整合转录调控元件(TRED)数据库,构建结核分枝杆菌感染DCs中的免疫应答基因调控网络,并筛选出显著功能模块,通过注释及可视化整合分析工具(DAVID)整合KEGG数据库对网络基因进行功能分析(GO analysis)、信号通路分析(Pathway analysis)及疾病相关性分析;对网络基因进一步行蛋白相互作用(PPI)网络分析,并挖掘出关键子网络,筛选高节点度基因;结合基因调控网络中显著功能模块与PPI关键子网络,筛选出结核分枝杆菌感染DCs中的特征基因,并进行ROC曲线分析.结果 构建了DCs免疫应答结核分枝杆菌过程中异常表达的基因调控网络,并提取了包括CREB1、IL6、CEBPA和CCND14个差异表达基因在内的显著功能模块,网络中差异基因与保护性免疫过程或信号通路相关性较大,且在结核通路中有显著功能模块基因CREB1与IL6的分布.PPI网络分析基因调控其节点度Degree最显著的基因为IL6,且在显著功能与通路(inflammatory response与TNF signaling pathway)上均有IL6的分布信息.通过ROC曲线分析CREB1和IL6与DCs免疫应答结核分枝杆菌临床病理特征相关性,其ROC曲线下面积(AUC)分别为0.9114和0.9636.结论 筛选出CREB1与IL6不仅有预测调控关系,且DCs免疫应答结核分枝杆菌的特征基因集特异性强、灵敏度高,可作为表征DCs免疫应答结核分枝杆菌过程的候选标志物,可能成为先天免疫应答向适应性免疫应答的过渡信号.     

基于生物信息学对肝细胞癌潜在枢纽基因的筛选及验证

目的:筛选网络数据库中肝细胞癌组织与非癌性肝组织中差异表达的基因,并探讨其中适合作为早期筛查肝癌及治疗晚期肝细胞癌(HCC)的分子标记.方法:从GEO数据库中下载3个数据集GSE121248、GSE101685和GSE14520,筛选差异表达显著的基因(DEGs),并对其进行基因功能富集和信号通路富集分析,利用STRING网站构建对应蛋白的相互作用网络,导入Cytoscape软件后用CytoHubb插件筛选处于关键位置前10位的枢纽基因.利用Kaplan-Meier生存分析比较枢纽基因表达差异对肝癌患者平均生存率的影响,并通过GEPIA验证枢纽基因在肝癌组织中的表达变化情况,进一步分析各枢纽基因所涉及的信号通路.结果:数据集GSE121248、GSE101685和GSE14520分别筛选出为187、536和253个DEGs(|log_2FC|2, adj.P0.01).Venn图显示3个数据集中共同包含的DEGs有87个,其所涉及的细胞功能为类固醇代谢和氧化还原酶活性,所涉及的通路为视黄醇代谢及p53信号通路.87个DEGs对应的69个蛋白的相互作用网络中,筛选最大团中心性(maximal clique centrality, MCC)前10位的枢纽基因为CDK1、CCNB1、TOP2A、PRC1、ECT2、RACGAP1、DTL、RRM2、ASPM和ESR1.Kaplan-Meier生存分析提示9个基因(CDK1、CCNB1、TOP2A、PRC1、ECT2、RACGAP1、DTL、RRM2和ASPM)高表达可能导致HCC患者的总生存期(OS)较差,而ESR1基因高表达时患者OS延长(P0.05).GEPIA分析369例HCC组织和160例正常肝组织的结果显示,CDK1、CCNB1、TOP2A、PRC1、ECT2、RACGAP1、DTL、RRM2和ASPM表达升高,而ESR1表达下调(|log_2FC|1,P0.05).这10个枢纽基因所涉及的信号通路主要为p53信号通路、细胞周期和孕酮介导的卵母细胞成熟.结论:9个枢纽基因CDK1、CCNB1、TOP2A、PRC1、ECT2、RACGAP1、DTL、RRM2和ASPM的高表达以及ESR1的低表达与肝癌患者的不良生存率密切相关,提示它们作为检测对象预测肝癌预后及作为干预靶点改善肝癌预后的可能.     

果蝇NOMPC相互作用蛋白的筛选与鉴定

NOMPC是果蝇感受触觉的机械力敏感离子通道,属于瞬时受体电位(TRP)离子通道家族,机械力敏感离子通道通过怎样的机制被机械力激活?与NOMPC相互作用的蛋白有哪些?为了研究这些问题,本研究从果蝇NOMPC全长cDNA中扩增得到其N端的29个锚蛋白重复序列(ARs),ORF长度为3 039bp.然后将这29个ARs构建到表达载体pUAST-EGFP上,转染果蝇S2细胞后,通过免疫沉淀、质谱分析和Western blot筛选和鉴定NOMPC相互作用的蛋白,实验筛选出NOMPC N端的29ARs和NOMPC全长的相互作用蛋白,通过免疫共沉淀(Co-IP)实验,对可能与NOMPC存在相互作用的蛋白质进行验证,鉴定出Annexin B9、CG3195、CG3731、CG5374与NOMPC存在相互作用,为进一步研究NOMPC介导触觉转导的分子机制提供了基础.     

兔坐骨神经电损伤后背根神经节离子通道SCN9A、KV1．5表达变化的研究

电压依赖性离子通道是神经元和其他可兴奋细胞赖以产生可传导电信号的结构基础.实验观察兔坐骨神经在不同损伤电压情况下,背根神经节(DRG)上离子通道的表达变化.采用100只健康成年中国家兔分为阴性对照组、50 V、110 V和220 V 等4个电损伤组,取标本时间分为立即组、4周组.用免疫组织化学方法半定量分析DRG上钠钾离子通道的表达变化.结果电损伤后立即与4周后背根神经节(DRG)上离子通道的表达降低,且与电压呈负相关,220 V 4周时无明显恢复.说明离子通道在神经电损伤后的溃变程度和再生恢复取决于电压和时间.     

前列腺癌细胞中多烯紫杉醇下调Smad3不依赖TGF-β1信号

多烯紫杉醇(Docetaxel,DOC)来源于欧洲红豆杉针叶,作为紫杉烷类抗癌药物,已被广泛应用于多种癌症临床治疗中,但相关机理还有很多不清楚的地方.本研究主要通过逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和蛋白免疫印迹实验(Western blot)等方法观察有TGF-b信号存在的前列腺癌细胞PC-3中DOC对Smad3表达水平的调控作用,再利用TGF-b RII缺失的前列腺癌细胞LNCa P来探讨不依赖TGF-b1信号时DOC对细胞生长、Smad3表达的影响及其分子机制.结果发现DOC不仅能以时间和浓度依赖方式下调PC-3细胞中Smad3的m RNA和蛋白表达水平,也能在LNCa P细胞中选择性地降低Smad3表达水平和抑制细胞生长,还能减少几乎不含TGF-b1的PC-3细胞中Smad3表达水平.同时,两种细胞中Stat1表达水平均受到DOC显著抑制,而且,Stat1和Smad3能相互结合形成复合体.进一步分析Smad3核心启动子区域也预测存在5个Stat1结合位点.这些结果说明DOC下调Smad3不依赖于TGF-b1信号通路,且可能是通过调控Stat1在Smad3启动子内的结合来作用.     

低表达长非编码RNA MALAT1对人宫颈癌HeLa细胞体外生长和迁移的影响

设计3个针对MALAT1不同靶序列的小干扰RNA(small interfering RNA, siRNA), 筛选出有效的siRNA序列, 设计并构建短发夹RNA(short hairpin RNA, shRNA)干扰质粒, 转染到HeLa细胞中, 构建低表达MALAT1的稳定细胞株.通过细胞的生长曲线和细胞划痕实验验证降低MALAT1对HeLa细胞增殖和迁移的影响.结果显示MALAT1表达水平在HeLa细胞中得到有效地降低, 低表达MALAT1的HeLa细胞生长速度和迁移速度减小.表明MALAT1在HeLa细胞中具有调控细胞增殖和迁移的能力     

Rac1突变重组体的构建及对JAK/STAT信号通路的影响

通过构建Rac1突变体，研究Rac1激活对肾小球系膜细胞(MES)JAK2/STAT3信号通路的影响.以Rac1目的基因为模板，在引物中设计突变，扩增突变体Rac1(G12V)的目的基因，与PiggyBac(PB-FLAG)载体质粒连接，构建突变重组体PB-Rac1(G12V),并运用脂质体核酸试剂转染系膜细胞.比较正常组、Rac1(G12V)突变组中系膜细胞的ROS含量及NADPH氧化酶活性；Elisa法检测细胞因子TGF-β表达水平；Western blot法检测系膜细胞中JAK2/STAT3信号及FN蛋白的表达.结果表明，成功构建了Rac1(G12V)持续磷酸化突变体并在MES细胞中表达，与正常组相比，Rac1(G12V)激活突变MES细胞NADPH氧化酶的活性和ROS含量明显增加；JAK2/STAT3信号通路激活，TGF-β和FN表达明显增加.Rac1能激活系膜细胞氧化应激和JAK2/STAT3信号通路，并促进TGF-β及FN的表达.     

基于RNA-seq的HBSS诱导细胞自噬的组学分析及实验验证

为寻找Hank’s平衡盐溶液(HBSS)诱导细胞自噬的调控蛋白,对HBSS诱导大鼠肾上皮(NRK)细胞株的细胞自噬现象进行转录组分析和实验验证.用HBSS分别处理细胞不同时长,结合LC3B-Ⅱ蛋白表达量和细胞存活率确定最佳诱导时间.根据最佳诱导时间制作细胞样品,进行转录组测序(RNA-seq),原始数据质控过滤后进行注释和分析.选取表达差异变化排序靠前的基因进行敲降实验,筛选具有潜在调控功能的蛋白质,接着用荧光定量PCR实验对该蛋白质的上游基因表达情况进行辅助验证.结果发现,HBSS诱导细胞自噬的最佳诱导时间为3 h;在转录组结果中共鉴定到32 305个基因,477个差异表达基因,差异基因的GO和KEGG富集分析结果显示这些基因主要参与代谢底物分解、氨基酸转运以及蛋白质修饰调控等信号调控通路;免疫印迹结果表明干扰基因Sat1的表达可以降低细胞内LC3B-Ⅱ的表达水平.本研究围绕HBSS诱导细胞自噬进行转录组学测序分析,并通过实验发现了影响LC3B-Ⅱ表达的潜在功能调控基因Sat1.综合考虑所有实验结果,Sat1可能通过GO和KEGG显著富集的信号通路影响HBSS诱导的细胞自噬,这些发现...     

抑制大肠杆菌粘多糖荚膜合成的相关基因的筛选

大肠杆菌(Escherichia coli)通过二信号传导体系RcsC-RcsB能够激活cps(capsule polysaccharide synthesis)基因群,在细胞表面形成一层粘性的保护性荚膜,使大肠杆菌具有较强的致病性。本文通过将基因组文库导入大肠杆菌,筛选到了名为acnA的基因,它编码合成乌头酸酶,在细胞内三羧酸循环和乙醛酸循环代谢中起关键作用,多拷贝的acnA能有效地抑制cps基因群的表达。     

Exendin-4高活性短肽模拟物的筛选及生物活性

以细胞表面胰高血糖素样肽(GLP-1)受体为靶标,利用噬菌体筛选技术,通过Exendin-4竞争性洗脱筛选GLP-1受体激动剂,得到了12肽模拟物EPA.细胞增殖实验结果表明:EPA和Exendin-4均可促进胰岛β细胞增殖活性,在40～200μmol/L内,EPA比Exendin-4的活性高5%～25%;在100mmol/L高浓度葡萄糖毒性下,EPA通过抑制bax基因和上调bcl-2基因表达及抑制Caspase-3活性来抑制胰岛β细胞的凋亡;EPA是具有高活性的Exendin-4短肽模拟物,可通过bcl-2/bax…Caspase-3信号通路抑制线粒体的凋亡.     

Exendin 4高活性短肽模拟物的筛选及生物活性#br#

以细胞表面胰高血糖素样肽(GLP-1)受体为靶标, 利用噬菌体筛选技术, 通过Exendin-4竞争性洗脱筛选GLP-1受体激动剂, 得到了12肽模拟物EPA. 细胞增殖实验结果表明： EPA和Exendin-4均可促进胰岛β细胞增殖活性, 在40~200 μmol/L内, EPA比Exendin-4的活性高5%~25%; 在100 mmol/L高浓度葡萄糖毒性下, EPA通过抑制bax基因和上调bcl 2基因表达及抑制Caspase 3活性来抑制胰岛β细胞的凋亡; EPA是具有高活性的Exendin-4短肽模拟物, 可通过bcl-2/bax…Caspase 3信号通路抑制线粒体的凋亡.     

ENO1在食管鳞癌中的差异表达及对食管鳞癌细胞增殖凋亡的影响

目的为检测α-烯醇化酶(ENO1)在不同食管病变进展中的表达,探讨其与食管鳞状细胞癌(鳞癌)患者临床病理特征及预后的关系,并检测ENO1对食管鳞癌生物学行为的影响。方法采用免疫组织化学的方法检测50例食管癌旁正常组织,20例食管低级别上皮内瘤变(LGIN),20例高级别上皮内瘤变(HGIN),50例食管鳞癌组织(ESCC)中ENO1的表达,结合食管鳞癌患者临床病理资料分析其表达与临床病理特征及预后的关系。用ENO1siRNA转染食管鳞癌细胞系,运用CCK8检测增殖能力,Western blot检测凋亡分子的表达。结果 (1) ENO1蛋白的表达主要位于食管鳞癌细胞的细胞浆和细胞膜,少量表达于细胞核,其在食管正常组织、LGIN、HGIN、ESCC中的高表达率分别为12. 0%(6/44)、50. 0%(10/10)、70. 0%(14/20)、66. 0%(33/50)。ENO1在LGIN中的表达明显高于正常组织,在HGIN中的表达明显高于正常组织、LGIN,在ESCC中的表达明显高于正常组织、LGIN,差异具有统计学意义(P0. 01)。(2) ENO1蛋白的表达与食管鳞癌发病性别、年龄、分化程度、浸润深度等临床病理特征的相关性无统计学意义(P=0. 524,0. 089,0. 074),其高表达与淋巴结转移和TNM分期正相关(P=0. 008,0. 002)。Kaplan-Meier生存分析结果显示,ENO1高表达患者预后差(P0. 001)。(3)食管鳞癌细胞中敲低ENO1的表达后,细胞的增殖明显受到抑制,凋亡分子表达上调。结论 (1) ENO1在食管鳞癌组织中的表达明显高于正常组织。(2)ENO1高表达与淋巴结转移和TNM分期正相关,ENO1高表达患者预后差。(3) ENO1可以促进食管鳞癌细胞的增殖并抑制其凋亡。     

双特异性酪氨酸磷酸化调节激酶在宫颈病变组织和癌细胞中的表达

目的探讨双特异性酪氨酸磷酸化调节激酶1b(DYRK1b)在宫颈病变组织和癌细胞中的表达情况及其作用.方法选取宫颈癌患者127例为研究组,同期确诊为慢性宫颈炎患者32例为对照组,收集上述患者石蜡组织标本,免疫组化SP法检测DYRK1b蛋白表达情况.依据宫颈癌细胞系He La 229和Si Ha细胞将标本分为实验组(加DYRK1b抑制剂Az191)、对照组(不加Az191),Western blod法检测细胞中DYRK1蛋白表达情况,MTT法检测细胞增殖情况,流式细胞仪检测细胞凋亡情况.结果子宫颈鳞癌阳性表达率明显高于慢性宫颈炎、低级别鳞状上皮内病变、高级别鳞状上皮内病变,差异均具有统计学意义(P0.01);高级别鳞状上皮内病变明显高于慢性宫颈炎、低级别鳞状上皮内病变,差异具有统计学意义(P0.05).在He La 229和Si Ha细胞中,DYRK1b蛋白表达量随Az191剂量增加而减少,且均明显低于对照组,差异具有统计学意义(P0.01).研究组He La 229和Si Ha细胞抑制率随Az191浓度增加而提升,均明显高于对照组,差异具有统计学意义(P0.05).10μmol/L的Az191作用后,研究组He La 229和Si Ha细胞凋亡率明显高于对照组,差异具有统计学意义(P0.05).结论宫颈病变过程中DYRK1b蛋白表达水平逐渐提升,宫颈癌组织和细胞中均呈高表达;下调DYRK1b蛋白表达后可抑制宫颈癌细胞增殖,促进凋亡.