在利用4个转录因子(Oct4,Sox2,Klf4,c-Myc)获得诱导多能干细胞(iPSC)的过程中,DNA甲基化以及维生素C(Vc)发挥着重要的作用。为了研究DNMT1和维生素C在这一过程中的相互作用,在不使用Vc的情况下,利用shRNA抑制DNMT1 的表达不能有效促进成纤维细胞向iPSC以及pre-iPSC向iPSC的转变。但是,在使用Vc的情况下,shDNMT1可以有效地促进这两种转变。此外,shDNMT1可以抑制成纤维细胞增殖,增大G1期细胞比例。从而在一定程度上抑制shDNMT1对iPSC获得的促进作用。而Vc则可以通过促进细胞增殖,减小G1期细胞比例,挽救 shDNMT1对细胞周期的影响,进而提高shDNMT1对重编程的促进作用。
目的:研究帕比司他(Panobinostat)逆转抑癌基因肝细胞粘附分子(hepatocyte cell adhesion molecule,hepaCAM)表达,协同hepaCAM抑制前列腺癌(prostate cancer,PCa)细胞生长。方法:不同浓度帕比司他作用于体外培养的PC3细胞,首先采用MTT法检测帕比司他对细胞增殖的影响,RT-PCR和Western blot法检测hepaCAM、组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylases, HDACs)以及乙酰化组蛋白H3 赖氨酸9(Ac-H3K9)的表达变化。接着用不同因素处理细胞,MTT法检测细胞增殖活性,流式细胞术检测细胞周期改变,RT-PCR和Western blot法检测细胞周期调节因子cyclinD1 和增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)的基因表达。结果:帕比司他抑制PC3细胞生长与作用浓度增加和作用时间呈正相关, hepaCAM mRNA、蛋白以及细胞核中Ac-H3K9表达随帕比司他浓度升高而增高,HDAC1、 HDAC3、 HDAC4 mRNA和蛋白的表达随浓度升高而降低;单独过表达hepaCAM腺病毒和单独使用帕比司他组PC3细胞生长明显受到抑制且随作用时间延长抑制率增加,两者联用更为明显,差异有统计学意义(P < 0.05);与单独hepaCAM 腺病毒组和帕比司他组相比,两者联用S期细胞比例明显增高,差异有统计学意义(P < 0.05),且可进一步下调cyclinD1、 PCNA mRNA和蛋白的表达,差异有统计学意义(P < 0.05)。结论:帕比司他可通过抑制HDACs活性,加强PCa PC3细胞组蛋白H3 N-端的赖氨酸残基乙酰化,逆转hepaCAM表达;hepaCAM腺病毒和帕比司他联用可通过阻滞细胞周期于S期协同抑制PC3 细胞生长,作用机制可能与下调cyclinD1 和PCNA 的表达有关。这对揭示抑癌基因hepaCAM在肿瘤缺失的原因及为将帕比司他应用于临床治疗肿瘤提供了科学支持。
目的:探讨突变型人肝细胞生长因子(HGFK132E,R134E, tvNK1)对四氯化碳(CCl4)诱导的SD大鼠肝纤维化的影响。方法:生物发酵大量制备tvNK1,并经腹腔注射于CCl4诱导的纤维化SD大鼠体内,6周后取肝脏组织,通过real-time PCR和Western blot检测tvNK1对纤维化SD大鼠肝脏中 I 型胶原蛋白(Collagen type I, Col1A1)、IV 型胶原蛋白(Collagen type IV, Col4A1)和 α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin, α-SMA)在mRNA和蛋白水平表达的影响,并进一步通过HE和Masson染色观察tvNK1对纤维化SD大鼠肝脏形态和肝组织胶原纤维的影响。结果:SDS-PAGE检测结果显示,获得纯度≥95%的tvNK1。Real-time PCR和Western blot结果显示,tvNK1降低纤维化大鼠肝脏中Col1A1、Col4A1 和 α-SMA在mRNA和蛋白水平上的表达。HE和Masson染色结果显示,tvNK1减缓纤维化大鼠肝结构的病理性改变,并降低肝脏中胶原纤维含量。结论:tvNK1能抑制CCl4诱导的大鼠肝纤维化,为预防肝纤维化和其他器官纤维化疾病提供实验依据。
目的: 探讨miR-335 靶向Rho相关卷曲螺旋形成蛋白激酶1(rho associated coiled-coil forming protein kinase 1,ROCK1)对卵巢癌细胞系SKOV3增殖的调控作用。方法:(1)选取卵巢癌细胞系SKOV3及人正常卵巢上皮细胞系IOSE80,采用RT-PCR检测各组细胞中miR-335表达;采用Western blot检测各组细胞中ROCK1蛋白表达;(2)选取卵巢癌细胞系SKOV3,分别转染miR-335 mimic及mimic control,采用RT-PCR检测细胞中miR-335表达;(3)选取卵巢癌细胞系SKOV3,将SKOV3荧光素酶报告载体与miR-335 mimic共转染,采用荧光素酶活性实验验证miR-335对SKOV3的靶向作用;(4)选取卵巢癌细胞系SKOV3,分为3组,即SKOV3组(转染mimic control)、miR-335 mimic组(转染miR-335 mimic)及miR-335 mimic+ROCK1组(共转染miR-335 mimic+ROCK1),采用MTT法检测各组细胞增殖活性,采用Western blot检测各组细胞中ROCK1蛋白表达,采用RT-PCR检测细胞中Cyclin D1表达。结果: (1)RT-PCR结果显示,卵巢癌细胞SKOV3中miR-335表达显著低于人正常卵巢上皮细胞IOSE80(P < 0.05);Western blot结果显示,卵巢癌细胞SKOV3中ROCK1蛋白表达显著高于人正常卵巢上皮细胞IOSE80(P < 0.05);(2)RT-PCR结果显示,转染miR-335 mimic可使卵巢癌细胞SKOV3中miR-335表达上调,与转染mimic control相比较差异具有统计学意义(P < 0.05);(3)双荧光素酶活性检测结果显示,miR-335 mimic可显著抑制野生型ROCK1-Wt报告载体的荧光素酶活性,但对突变型ROCK1-Mut报告载体的荧光素酶活性并无显著抑制作用;(4)转染miR-335mimic后,卵巢癌细胞SKOV3增殖活性及Cyclin D1表达较阴性对照组显著降低(P < 0.05);而转染miR-335 mimic+ROCK1后,卵巢癌细胞SKOV3增殖活性及Cyclin D1表达较单纯转染miR-335 mimic组显著提高(P < 0.05),但仍显著低于阴性对照组(P < 0.05)。Western blot检测结果显示,转染miR-335mimic后,卵巢癌细胞SKOV3中ROCK1蛋白表达较阴性对照组显著降低(P < 0.05);而转染miR-335 mimic+ROCK1后,ROCK1蛋白表达较单纯转染miR-335mimic组显著增高(P < 0.05),且显著高于阴性对照组(P < 0.05)。结论: miR-335可通过靶向ROCK1抑制卵巢癌细胞系SKOV3增殖。
目的:以PEI-壳聚糖(CP)为载体材料,考察CD133+呈梯度表达的4种结肠癌细胞上的转染效率,将特异性结合CD133的TR多肽修饰CP材料,探讨材料与转染的关系。方法:根据CD133+含量将细胞分为高表达组和低表达组,合成法制备CP材料,激光粒度仪测定纳米粒粒径、电位,CCK8实验检测细胞毒性,用质粒pGL3和EGFP考察CP材料的转染效果,Western印记检测CD133+蛋白的表达。结果:CD133+高表达组SW480、HCT116的CD133+含量为96.97%、92.96%,低表达组CaCO2、SW620的CD133+含量为2.00%、0.56%;CCK8结果得出,CP材料按质量比N/P=5时,生物安全性较高;质粒pGL3转染高表达组,其CD133+RLU值低于低表达组;质粒EGFP转染高表达组,绿色荧光弱于低表达组,Western blot检测接TR肽的CP材料CD133+表达高于CP材料。结论:CP材料在低表达CD133+组转染效率高,且接TR肽的CP材料针对CD133+有可能介导材料进入细胞。
酵母内源后鲨烯路径中的固醇类物质,是异源甾体类药物合成的重要前体。为了通过微调后鲨烯路径,与异源模块进行适配,以期达到提高异源甾体类化合物表达的目的,以维生素D3的直接前体—7-脱氢胆固醇(7-DHC)的合成为例,首先在固醇C-24甲基转移酶(ERG6)缺失的酿酒酵母BY4742中,通过导入人源固醇C-24 还原酶DHCR24,并过表达截短的羟甲基戊二酰辅酶A还原酶tHMGR,获得可以合成7-DHC的人工酵母。在此基础上,将后鲨烯路径分割并构建成ERG1、ERG7、ERG11、ERG24-25-26-27和ERG2-3这5个模块,分别在所构建的7-DHC合成菌株中过表达。通过GC-TOF/MS分析7-DHC以及后鲨烯路径中相关代谢中间体的含量,并结合主成分分析发现,过表达不同后鲨烯模块会引起后鲨烯路径上固醇组分的变化而最终影响7-DHC的产量:与出发菌株相比,过表达ERG11模块会显著强化其他固醇物质到酵母固醇的转化;而过表达ERG2-3模块则会减少鲨烯的积累,同时显著增加羊毛固醇及其之后的固醇组分的含量,并获得迄今为止7-DHC在微生物中摇瓶水平的最高产量。因此,对ERG11和ERG2-3的表达优化对7-DHC的合成以及后鲨烯路径代谢流的强化起到了显著的作用,是后续优化人工7-DHC合成酵母的潜在靶点。为研究后鲨烯路径与其他异源甾体合成模块间的适配,提供了可供参考的案例。
生物信息分析化脓性链球菌溶血素O(streptolysin O,Slo)蛋白结构表明,Slo蛋白除含有由461氨基酸残基组成的溶血活性结构域Thiol_cytolysin外,在N端还有一跨膜结构域。利用pET101-GENE蛋白表达系统,成功构建出表达具有Slo活性重组蛋白的重组子,采用镍柱亲和层析分离技术,纯化目的蛋白;纯化蛋白SDS-PAGE检测分析表明,重组蛋白与预测的溶血活性结构域的分子量相一致;溶血实验显示,纯化重组蛋白具有溶血活性。以纯化的重组蛋白为免疫原,对大鼠进行4次免疫,所获得免疫血清经 Elisa检测,抗Slo血清效价达到 1 ∶12 800;Western blot检测猪链球菌、马链球菌和化脓性链球菌中的链球菌溶血素结果显示,抗Slo多克隆抗体仅能与化脓性链球菌溶血素O发生反应,表明研究制备的化脓性链球菌溶血素O活性结构重组蛋白抗原具有较好的特异性,所制备的抗原Slo 可用于进一步开发抗链球菌溶血素O(ASO)试剂盒。
枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis 168是一株安全生产菌株,首次通过弱化B.subtilis 168磷酸戊糖途径(PPP)中的关键酶葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)基因zwf,研究了其对胞内NADH水平的影响,进而研究其对2,3-丁二醇(2,3-BD)及副产物合成的影响。弱化菌株B. subtilis168△zwf进行摇瓶发酵实验,与出发菌株相比,胞内辅酶NADH水平得到了增强, 2,3-BD产量提高了15.0%,主要副产物AC积累量下降了10.6%,但乙酸、乳酸等有机酸的积累量提高。为了进一步提高2,3-BD生产效率,在B. subtilis168中克隆表达了不同来源的ACR基因,研究发现克雷伯氏菌来源的ACR酶活力最高,将此来源的ACR的基因kphs克隆到B.subtilis168△zwf中加强表达,对重组菌株B.subtilis168△zwf/pMA5-kphs进行摇瓶发酵实验,与出发菌相比,2,3-BD产量提高了37.3 %,主要副产物AC积累量下降了28.1%,同时,乙酸等分支路径的其他副产物也有不同程度的降低。
随着抗体表达量的提升和生产规模的扩大,Protein A亲和层析不仅需要高载量填料,也需要提高工艺效率。变速上样的方法可以在满足载量要求的同时大大缩短工艺耗时。通过测定WLB303单克隆抗体在GE MabSelect填料多个保留时间的动态载量,建立一元三次方程拟合载量和保留时间的关系。以该方程计算获得填料在快、中、慢速下不同保留时间的动态载量表,并以此作为变速上样组合的参考依据。在2.7ml层析柱上使用精纯样品测试最快的变速上样组合的可行性;然后用常规纯化工艺在7ml层析柱上使用细胞培养澄清液,对最快的变速上样组合和恒速上样的两种工艺周期进行了比较,证实变速上样的方式能明显提升整体工艺效率。
建立了一种紫外-可见分光光度检测法,可以快速、简便、稳定地测定重组碱性成纤维细胞生长因子的游离巯基含量。将检测试剂、标准品及待测样品一起反应后,在412 nm波长处读取OD值,以标准品浓度为横坐标,以吸光值为纵坐标,绘制标准曲线,根据标准曲线计算待测样品中游离巯基含量;同时对该方法进行了方法学验证。结果表明:该方法专属性强,游离巯基含量测定范围为20~80 μg/ml,线性相关系数在0.999以上,回收率范围为91.7%~107.4%;而且该法精密度较好,精密度的变异系数范围为5%~8%。测得的分子表面和总游离巯基含量与理论一致,可用于蛋白质游离巯基检测,以监测分子结构的正确性与均一性。
海洋红酵母作为一种产油微生物富含油脂和类胡萝卜素,但由于没有合适的遗传操作方法,无法对细胞反应器进行理性改进,阻碍了它的进一步发展。首先利用农杆菌介导转化成功构建了海洋红酵母的遗传操作平台。参考完成基因注释的圆红冬孢酵母基因组信息,分离其甘油醛-3-磷酸脱氢酶启动子,以基于圆红冬孢酵母密码子优化的潮霉素作为筛选标记,构建载体转化至农杆菌AGL1中,利用农杆菌介导转化成功得到潮霉素抗性表型正确的转化子,通过表型验证,基因型验证以及Western blot在蛋白水平验证,鉴定了hyg基因的有效表达,证明了外源抗性基因成功导入海洋红酵母菌株中,实现了海洋红酵母新的转化方法的建立。
诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs)是类似胚胎干细胞的一种细胞类型,可以通过对已分化的体细胞进行诱导重编程获得,具有自我更新能力和多潜能性,在体外疾病模型的建立、移植替代治疗、发育学等方面有广阔的应用前景,但致瘤性、转化率低、疾病模型拟合度差等缺点限制着iPS技术在临床和科研上的推广。对近几年诱导多能干细胞技术优化方面取得的新进展进行综述,重点阐述降低致瘤性和提高转化率的几种方法及iPS在临床和科研上的应用前景。
随着组织工程学的发展,利用间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)定向分化为软骨细胞,用于治疗骨性关节炎、关节创伤等因素造成的软骨缺损的研究方兴未艾。透明质酸(hyaluronic acid,HA) 是一种酸性多糖类生物大分子,亦是软骨基质的主要成分之一。由于其优良的生物相容性、可降解等特性,HA已成为优良的天然生物材料,其作为支架材料应用于软骨缺损修复已有一段历史。近年来又发现,HA除作为载体支架材料外,还可作为调节因子应用于MSCs向软骨细胞分化。以下将对近年来利用HA应用于MSCs向软骨细胞分化的研究进行总结,旨在为以MSCs为基础的组织工程化软骨的临床应用奠定基础。
细胞膜的选择通透性对维持细胞内环境的稳定起着非常重要的作用,但细胞膜的这种特性限制了一些生物大分子和药物进入细胞内,不利于对一些细胞内疾病的诊断和药物靶向治疗的应用。如何将一些具有诊断和治疗潜力的生物大分子、药物通过细胞膜进入细胞内一直是医学界研究的热点和难点。细胞穿透肽是一类能够携带多肽、蛋白质、核酸、纳米颗粒、病毒颗粒及药物等穿过细胞膜进入细胞,导致完整载物内化的短肽,为生物大分子和药物进入细胞内部提供了有力的运载工具,其作为载体具有的高转导效率和低毒性特点,已经得到了广泛关注和大量研究。目前,细胞穿透肽作为生物分子和药物细胞内化的运载体已经在荧光成像,肿瘤治疗,抗炎治疗及药物靶向治疗中发挥了潜在的诊断和治疗作用,显示出其诱人的应用前景。
γ-聚谷氨酸(γ-PGA)是一种天然高分子可降解、环境友好型的新型阴离子聚合物。目前发现多种芽孢杆菌、古细菌和一种真核生物均可合成γ-PGA。根据其合成是否需要外加谷氨酸分为谷氨酸依赖性和谷氨酸非依赖型。γ-PGA的合成基因分为结合型的cap系和游离型的pgs系,其表达产物组成的γ-PGA合成酶复合体调节着γ-PGA的合成和转运。由于γ-PGA具有水溶性好、保湿性好、吸水性好、良好的生物兼容性和生物可降解性、可食用、对环境无污染等优点,在医药、农业、食品、环境、化妆品等领域具有广泛的应用前景。主要对γ-PGA的结构特点、微生物合成、相关基因、合成机理、应用、诱变处理进行综述。以期通过物理和化学等技术的诱变,获得γ-PGA的高产菌株,为提高γ-PGA产量提供依据。
抗生素作为一种抗菌物质,在现代医疗中起着非常重要的作用。2015版中华人民共和国药典共收录抗生素药品363种,所介绍的抗生素含量测定方法有4种。根据抗生素测定方法的统计,在这363种抗生素中,有275种采用高效液相色谱法;有75种采用抗生素微生物检定法;有8 种采用紫外-可见分光光度法;只有5种采用了滴定法。以最新的2015版中华人民共和国药典为基础,对抗生素的测定方法进行了分析概述,期望能在环境抗生素残留量的测定方面提供可借鉴的内容。
