目的: 基于决明(Senna tora L.)全基因组数据,对GRAS家族成员、理化性质、基因结构、进化关系以及胁迫条件下的表达模式进行鉴定和分析。方法: 将决明基因组蛋白数据与拟南芥GRAS成员进行比对,分别利用TBtools、MEGA-X、CLUSTALW、MEME等生物信息学软件和工具,对决明GRAS基因家族成员进行分析。利用qRT-PCR(quantitative real-time PCR)检测干旱和盐胁迫条件下决明根中GRAS基因的表达情况。结果: 50个StGRAS分为9个亚家族,不均等地分布在13条染色体上。结构分析表明,StGRAS34和StGRAS12分别与蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)结瘤信号蛋白NSP1和NSP2高度同源。StGRAS的启动子区域多含有与胁迫响应、激素调节等相关的响应元件。qRT-PCR结果表明,在盐胁迫条件下,StGRAS表达具有明显差异;在干旱胁迫条件下,绝大多数检测基因能够快速响应,表达显著升高;两种胁迫条件下,StGRAS28和StGRAS29表达趋势互补,具有协同调控关系。结论: GRAS基因家族能够广泛参与胁迫响应,其中StGRAS28与StGRAS29可能共同参与介导决明根的盐与干旱胁迫应答,StGRAS34和StGRAS12分别作为决明共生结瘤的NSP1和NSP2,可能与增强结瘤因子信号诱导相关,这为进一步挖掘和研究GRAS基因在决明响应胁迫和共生固氮过程所发挥的作用提供了基础。
目的: 探讨miR-34a-5p在三阴性乳腺癌(triple negative breast cancer,TNBC)中的表达,分析miR-34a-5p对TNBC细胞增殖、凋亡、迁移的作用,对TNBC荷瘤小鼠肿瘤生长的影响以及在TNBC中对B7-H1表达的影响。方法: 利用RT-qPCR、Western blot分析TNBC细胞中miR-34a-5p、B7-H1的表达,并利用Kaplan-Meier分析二者的表达与TNBC患者的生存关系;将miR-34a-5p转染TNBC细胞,通过CCK-8、流式细胞术及划痕实验检测miR-34a-5p对TNBC细胞增殖、凋亡、迁移的影响;利用RT-qPCR、Western blot检测miR-34a-5p、B7-H1表达水平的变化,双荧光素酶基因报告验证miR-34a-5p与B7-H1的相互作用;利用RT-qPCR、Western blot、IHC检测miR-34a-5p对MDA-MB-231荷瘤小鼠miR-34a、B7-H1表达的影响。结果: TNBC细胞中miR-34a-5p呈低表达,B7-H1呈高表达,二者均与TNBC患者的不良预后有关,差距具有统计学意义(P<0.01);miR-34a-5p抑制TNBC细胞增殖、侵袭,促进细胞凋亡,并且在TNBC细胞中靶向抑制B7-H1;miR-34a-5p agomir在体内抑制MDA-MB-231成瘤裸鼠的肿瘤生长和B7-H1表达。结论: miR-34a-5p在TNBC发生、发展中发挥着重要作用,靶向miR-34a-5p/B7-H1可能成为TNBC患者新的分子治疗策略。
目的: 表达可溶性fms样酪氨酸激酶-1(soluble fms-like tyrosine kinase-1,sFlt-1)重组蛋白,建立针对sFlt-1的化学发光检测方法。方法: 构建pcDNA3.4-sFlt-1-His*6表达载体,转染至HEK293细胞进行重组表达。利用链霉亲和素-生物素亲和体系及双抗体夹心法,实现对sFlt-1的定量检测。结果: 该方法的最低检测限为2 pg/mL,线性范围为20~40 000 pg/mL,平均回收率为92%,批内及批间精密度变异系数(variable coefficient,CV)均小于10%,与珀金埃尔默sFlt-1检测试剂盒进行比对的相关系数R2为0.925 2。结论: 获得了具有天然生物活性的sFlt-1蛋白,建立了具有良好性能的sFlt-1检测方法,后续进一步开发可应用于子痫前期的诊断筛查。
目的: 多肽与小分子化学药物相比,具有生物活性高、特异性强、不容易产生耐药性等特点,是目前新型药物研发的重点领域。多肽的合成直接影响到多肽药物的作用机制以及药物效果,因此需要建立一种更加便捷、高效的多肽合成方法。方法: 采用Fmoc固相合成法合成多肽HF01,通过比较氨基酸连接的反应体系以及氨基酸脱保护的反应体系,从中确定最优体系。利用乙酰化基团进行肽链末端保护,经肽链剪切制备干燥的粗肽,最后采用高效液相色谱仪与高分辨质谱仪联用对粗肽进行纯化。结果: 确定多肽合成的连接和脱保护反应体系,并获得纯度高达98.3%的线性多肽。结论: 建立了一种高效、便捷的多肽合成及纯化方法,提高了实验室合成多肽的效率,为多肽类药物的研发提供技术支撑。
目的: 以聚赖氨酸(polylysine,PL)为骨架提高辣根过氧化物酶(horseradish peroxidase,HRP)与羊抗兔IgG的连接数量,比较几种化学偶联剂的偶联效果,通过免疫检测技术对其灵敏度进行检测和比较。方法: 对HRP与PL、聚合物HRP-PL与N-琥珀酰-S-乙酰乙酸(N-succinimidyl-S-acetylthioacetate,SATA)和2-亚氨基硫烷(Traut’s)两种试剂、羊抗兔IgG与琥珀酰亚胺基4-(N-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸酯[succinimidyl 4-(N-maleimidomethyl) cyclohexane-1-carboxylate,Sulfo-SMCC]、活化后羊抗兔IgG及HRP-PL进行摩尔比的优化;对偶联物IgG-PL-HRP及商品化二抗分别进行斑点免疫印迹、ELISA和免疫组化,并计算偶联物IgG-PL-HRP的检测放大倍数。结果: 当PL与HRP摩尔比为1∶5,HRP-PL与Traut’s摩尔比为1∶15,羊抗兔IgG与Sulfo-SMCC摩尔比为1∶30,羊抗兔IgG与HRP-PL摩尔比为1∶10时,反应效率较高;商品化二抗及偶联物IgG-PL-HRP在斑点免疫印迹实验中的最低检测限分别为2.5 μg和312.5 ng,最大稀释倍数分别为50和100倍;在ELISA实验中的最大稀释倍数分别为5 000和20 000倍;在免疫组化实验中偶联物IgG-PL-HRP的检测特异性及强度均大于商品化二抗。结论: 成功合成抗体偶联物IgG-PL-HRP,且免疫检测信号放大倍数为商品化二抗的3~7倍,这对后续免疫诊断及生物学的研究具有重要意义。
抗生素耐药性是21世纪人类面临的主要公共卫生威胁之一。抗生素滥用导致越来越多的细菌产生了耐药性,使得传统抗生素治疗面临着巨大挑战。非抗生素治疗策略,如噬菌体疗法、抗菌肽疗法、抗毒力因子疗法等,在应对耐药性细菌方面具有独特的优势与临床潜力,并且能够有效避免细菌耐药性的产生与传播。综述耐药菌非抗生素疗法的研究进展,探讨其在抗感染领域的新型治疗方案。未来,耐药菌非抗生素疗法有望协同乃至替代抗生素疗法,从而应对“抗生素危机”。
骆驼科及鲨鱼科动物血清中天然存在的纳米抗体具有不同于传统单克隆抗体的独特结构和分子量,这为抗体药物开发提供了全新的思路。纳米抗体较小的分子量和优异的稳定性使其在给药方面具有更大的灵活性,可以在一定程度上克服传统单克隆抗体在给药途径方面存在的局限性。同时,较小的分子量使纳米抗体具有双重药代动力学特征,既有优异的组织渗透性,又表现出快速的血液清除。重点介绍纳米抗体的药物代谢动力学特征和进一步改善药代动力学的方法,综述不同给药途径的纳米抗体药物研究进展,对其治疗特定疾病的可行性、安全性以及治疗效果进行分析,以期为纳米抗体药物研发中给药途径的选择提供参考。
随着分子生物学和植物基因工程的迅猛发展以及分子医药和现代农业等学科的交叉融合,植物生物反应器已成为分子医药农业的核心内容。利用植物生物反应器生产抗体、疫苗和功能性食品,具有规模化、成本低、安全性高、周期短等优势。2022年2月,加拿大卫生部批准了新型冠状病毒疫苗Covifenz®,这是世界首款植物源人体疫苗,标志着以植物生物反应器为代表的分子医药农业时代的来临。综述植物叶片和种子等代表性的植物生物反应器类型,分析瞬时表达系统和稳定表达系统的构建原理和应用,探讨通过启动子和密码子优化、糖基化过程“人源化”、基因沉默抑制和蛋白酶作用抑制等优化植物生物反应器的策略,总结国内外抗体、疫苗和功能性食品等植物源产品的开发进展,以期为我国植物生物反应器的研究及其在分子医药领域的应用提供参考。
脂质与许多慢性病(如糖尿病、高血压)和精神系统疾病(如阿尔茨海默病)等有关。脂质组学是以现代生物技术为手段,对生物体中的全脂质进行定性和定量的一门新兴学科。目前,生物质谱分析法是对脂质谱进行分析和定量的最有效方法,国内对脂质组学的系统研究还比较匮乏。综述脂质组学的概念与分类,探究不同的生物样品前处理方法,系统介绍近几年国际上生物质谱分析法在脂质组学的应用,并对脂质组学的发展趋势进行展望。
甜菊糖苷是一种从甜叶菊叶片中提取的高甜度、零热量甜味剂,可用作食品添加剂。近年来,甜菊糖苷在国内外市场需求量剧增,引起了广泛关注。概述国际上对甜菊糖苷的安全性研究及评价,从经济价值角度分析甜菊糖苷的市场需求及应用前景,总结甜菊糖苷作为食品甜味添加剂的应用以及其在抗糖尿病、抗心脏纤维化、抗菌等保健功能方面的最新研究成果。综述甜菊糖苷的生物合成研究进展,重点介绍甜菊糖苷的微生物体从头合成以及生物催化低甜度糖苷生成高甜度、口感更优的甜菊糖苷,探讨提高甜菊糖苷产量的关键因素,为高端甜味剂绿色合成工艺的研究与开发提供理论依据。
低温蛋白酶是一类能够在低温下将大分子蛋白质水解为小分子多肽或者氨基酸的水解酶,多由低温环境中的微生物产生。低温蛋白酶在较低温度环境下具有较高的催化活性,在反应过程中仅较少的量就可以达到理想效果,并且可以避免不必要的化学转化,减少挥发性物质的损失。低温蛋白酶在洗涤、食品加工以及医疗等应用领域已经显示出独特的优势和商业价值。综述不同种类及来源的微生物低温蛋白酶,总结其催化性质、结构特征以及目前的应用情况和未来发展前景,以期进一步推动新型低温蛋白酶的开发和应用。
2'-岩藻糖基乳糖(2'-fucosyllactose,2'-FL)是人乳寡糖中含量最高的岩藻糖基化寡糖,具有促进双歧杆菌增殖和调节肠道菌群等作用,已被广泛用于婴幼儿食品行业。目前,2'-FL已经成功在大肠杆菌、酿酒酵母、解脂耶氏酵母、枯草芽孢杆菌和谷氨酸棒杆菌中实现从头合成。考虑到食品安全、消费者认知和接受程度,酵母作为GRAS(generally recognized as safe)菌株,在2'-FL的生物合成中更具工业应用前景和商业价值。概述2'-FL的生物合成路径和现状,对2'-FL生物合成常用的底盘细胞进行比较,从底物转运、前体GDP-L-岩藻糖供应、α-1, 2-岩藻糖基转移酶、产物外排和拓宽底物谱等方面综述酵母合成2'-FL的工程化策略,提出酵母合成2'-FL的限制性因素,并对未来研究进行展望。
