基于抗坏血酸过氧化酶的电镜成像和活细胞邻近标记方法的应用进展

Alice Ting实验室开发的抗坏血酸过氧化物酶(engineered ascorbate peroxidase,APEX),相对于经典的辣根过氧化物酶(horse radish peroxidase,HRP),其酶活性不再受细胞内蛋白质定位的影响,可以在几乎所有的亚细胞区域保持活性,这使其在研究亚细胞尺度以及活细胞水平生物学问题时极具优势.目前,基于APEX的二氨基联苯胺(diaminobenzidine,DAB)染色标记技术已经成功地实现对全细胞、亚细胞器和蛋白质水平的电镜成像.同时,与质谱技术结合,基于APEX的活细胞生物素邻近标记方法也极大地推动了亚细胞器蛋白质组学,以及目标蛋白在特定时空条件下邻近蛋白质组学的研究发展.本文将从以上两个方面阐述APEX技术的基本原理及最新应用进展,并讨论和展望其在实际应用中存在的局限性和挑战.     

网络药理学和分子对接技术研究桑黄类真菌对疾病的潜在作用机制

桑黄类真菌是一类极具研究价值的药用真菌。近年来,对于桑黄类真菌的研究,多集中于对某一个物种的成分及药理活性的研究,系统比较桑黄类真菌中成分及药理活性的研究较少。本研究利用网络药理学和分子对接技术从理论上初步探讨了5种桑黄类真菌中化合物与疾病之间的分子作用机制。研究结果表明5种桑黄类真菌(栎木桑黄Sanghuangporus quercicola、鲍姆桑黄Sanghuangporus baumii、粗毛纤孔菌Inonotus hispidus、裂蹄木层孔菌Tropicorus linteus、黑盖木层孔菌Phellinus nigrians)中的39种有效成分,对应潜在靶点588个。KEGG通路富集筛选得到165条通路,分析结果发现这39种化合物的靶点主要分布在与炎症、糖尿病、肝癌、阿尔茨海默病和衰老相关的信号通路上。筛选出桑黄类真菌中抗病的潜在靶点共486个,构建抗病靶点的蛋白互作(PPI)网络,并筛选出LCK、STAT3、PTPN11、STAT1、STAT5B、MAPK1、JAK1、MAPK3、JAK3和JAK2作为关键靶点,构建5种桑黄类真菌-化合物-关键靶点-5种疾病的网络互作图,并进行分子对接验证。筛选出的桑黄类真菌中的12个有效成分均可与这些关键靶点产生相互作用,其中酚类化合物居多,此外二萜类化合物异海松酸与MAPK1结合能力最强。因此,5种桑黄类真菌可以通过多种化合物、多种靶点和多种途径起到抗病的作用,本研究为探索桑黄类真菌治疗和预防疾病潜在机制提供了理论基础。     

四川长宁毛竹林碳储量与碳汇能力估测

利用生物量法研究了四川长宁毛竹林(Phyllostachys edulis)碳密度、碳储量及其空间分配格局,并对毛竹林碳汇能力进行了估算。结果表明:(1)毛竹立竹各器官的平均含碳率波动范围为462.37—480.68 g/kg,不同龄级毛竹各器官含碳率差异不显著。土壤有机碳含量为15.77 g/kg,不同土层差异极显著;(2)毛竹立竹碳储量为40.92 t/hm2,其中竹竿碳储量所占比例为51.49%,竹杆、竹枝、竹叶地上部分碳储量为26.76 t/hm2,占立竹碳储量的65.39%,地上碳储量为地下碳储量的1.89倍;(3)毛竹林总碳储量为156.57 t/hm2,其中土壤是其最大的碳库,为113.54 t/hm2,占总碳储量的72.52%,立竹碳储量所占比例为26.14%,林下植被碳库最小,为0.52 t/hm2,只占总碳储量的0.33%,可忽略不计;(4)毛竹林年生产量为20.28 t/hm2,年固碳量为9.43 t/hm2,相当于每年固定CO2量34.57 t/hm2,固碳能力较强。     

不同流态水培系统净化温室甲鱼养殖废水

温室甲鱼养殖业是我国长三角地区村镇经济的重要水产产业,但高氮磷含量温室甲鱼养殖废水的无序排放已严重影响了居民生活与生产用水质量与安全。本文采用静态水培系统处理温室甲鱼养殖废水原水、动态水培系统处理经曝气生物滤池处理后的温室甲鱼养殖废水,结果表明,静态和动态水培系统对污染物均具有良好的去除作用,在COD和TN的去除上静态水培系统优于动态水培系统,而对TP的去除效果相当;两套系统空心菜直接吸收对TN和TP的去除贡献率分别为14.1%~17.5%和12.2%~13.0%;从运行费用和操作管理方面考虑,静态水培空心菜系统具有优势,适用于集约化甲鱼养殖场的废水处理,但在空心菜利用上,需加强预处理以降低Cr、Pb等重金属超标风险。试验为水培空心菜系统处理温室甲鱼养殖废水技术的应用和推广提供了技术支撑。     

鹅膏毒肽与RNA聚合酶II相互作用的分子机制研究

研究鹅膏毒肽与RNA聚合酶II相互作用的分子机制,利用分子对接方法获得了9种鹅膏毒肽与RNA聚合酶II相互作用的结合模式、结合位点、对接能和抑制常数等信息,并对鹅膏毒肽的毒性与结构间的构效关系进行了考察。结果表明：利用分子对接方法获得的鹅膏毒肽与RNA聚合酶II相互作用的信息与实验结果相一致;不同R2取代基引起毒素与聚合酶II结合能力强弱不同,从而导致鹅膏毒肽分子间的毒性差异。结果证实了运用分子对接方法探索多肽分子与蛋白质相互作用的可行性,为在分子水平上研究多肽与蛋白质的相互作用开拓了新的思路。     

变态幼蛙对蝌蚪时期农药胁迫的毒性响应

本研究探讨阿特拉津和毒死蜱染毒东北林蛙蝌蚪对变态幼蛙肝脏组织抗氧化酶、解毒酶、细胞色素P450 3A(CYP3A)mRNA的影响.实验通过二者梯度剂量,单独、共同胁迫蝌蚪,变态完成后分析了肝脏组织中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、乙酰胆碱酯酶(AChE)、羧酸酯酶(CbE)及CYP3A mRNA表达的响...     

基于合作学习的翻转课堂在微生物生态实验教学中的探索

借鉴合作学习的翻转课堂的理论和方法,以微生物生态实验教学为例,创造性构建了让学生参与到实验准备及教学视频录制的教学模式。该模式强化了学生对实验准备环节的学习认知,激发了学生的主观能动性,提高了实验技能、团队协作和创新意识等方面的教学效果,以期为高校实验教学改革提供借鉴。     

单纯疱疹病毒1型DNA聚合酶辅助亚基UL42的研究进展

单纯疱疹病毒1型(Herpes simplex virus type 1, HSV-1) UL42作为病毒编码的DNA聚合酶辅助亚基之一，是一种多功能蛋白，其在催化和调节病毒在细胞核内的有效复制发挥了重要的作用。已知UL42能提高DNA聚合酶催化亚基UL30的持续合成能力，激活病毒DNA聚合酶活性；介导DNA聚合酶的入核；与DNA模板链结合，提高病毒复制的保真度，以及含有抑制DNA聚合酶活性的肽段，提示其在病毒复制过程中也可能具有负调控作用。近期亦有报道显示，UL42能够阻断肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α， TNF-α)激活的核转录因子(nuclear factor kappa-B，NF-κB)信号通路以及干扰素调控因子3(interferon regulatory factor 3, IRF-3)的功能，提示其在病毒逃逸宿主天然免疫反应中发挥了一定的功能，但具体的作用机制尚不明确。本文对目前国内外HSV-1 UL42的结构特点、主要功能、作用机制及其在抗病毒药物研发中的研究进展进行综述，为后续揭示病毒致病机制和抗病毒药物的研发提供参考。