小麦淀粉酶的生物信息学、基因表达与活性分析

试验旨在探究小麦α-淀粉酶和β-淀粉酶的结构特征及萌发过程中的基因表达与酶活力变化。试验对小麦α-淀粉酶和β-淀粉酶的结构特征进行了生物信息学预测,通过荧光定量PCR检测小麦种子萌发过程中α-淀粉酶和β-淀粉酶基因的表达量,并测定其酶活性。结果显示:小麦α-淀粉酶是碱性蛋白,β-淀粉酶是酸性蛋白,α-淀粉酶有信号肽和1个跨膜区,而β-淀粉酶均没有,二者二级和三级结构及磷酸化位点数目相似;小麦萌发时,α-淀粉酶基因表达量呈升高后降低的趋势,β-淀粉酶基因表达量处于低水平,α-淀粉酶基因表达受到低浓度盐碱诱导和高浓度盐碱抑制,β-淀粉酶基因表达量随盐碱浓度的升高而增加,α-淀粉酶和β-淀粉酶活性分别在萌发后期和早期明显增加。研究表明,小麦α-淀粉酶为分泌型膜蛋白,β-淀粉酶为基质游离蛋白,α-淀粉酶和β-淀粉酶对盐碱的应激反应不同,分别在小麦萌发后期和早期发挥主要作用。

犬葡萄糖激酶调节蛋白的生物信息学分析

试验旨在探讨犬葡萄糖激酶调节蛋白(glucokinase regulatory protein,GCKR)的结构、功能及表达。试验采用生物信息学方法对犬GCKR蛋白的理化性质、亲/疏水性、同源性和保守基序、信号肽和跨膜区、二级结构、结构域、三级结构、磷酸化修饰、相互作用蛋白质和GO注释、亚细胞定位、基因结构、启动子和转录调控进行了研究。结果显示:犬GCKR蛋白是一种不稳定酸性亲水蛋白质,与马的亲缘关系较近,没有信号肽和跨膜区;二级结构由α-螺旋(47.36%)、延伸链(12.00%)、β-转角(4.48%)和无规则卷曲(36.16%)构成,含有2个糖异构酶结构域;三级结构以马GCKR蛋白为模板构建且质量较高。犬GCKR蛋白含有28个磷酸化位点,其相互作用蛋白包括葡萄糖激酶、酰胺水解酶结构域2、锌指蛋白512等,并参与糖代谢,主要定位于内质网;其基因具有19个外显子和18个内含子,启动子位于第1 302~1 352 bp,转录因子如Ncx、POU1F1a、C/EBPdelta可与启动子结合。研究表明,犬GCKR蛋白可能参与犬糖尿病的发生机制,可作为研发相关药物的潜在靶标。

高脂饲料在脂质代谢研究中的应用进展

高脂饲料是脂质代谢研究中的常见类型饲料,可用于诱导啮齿类动物发生脂质累积,构建食源诱导疾病模型。高脂饲料对阐明脂质代谢类疾病的发病机制具有重要作用,也可用于研究鱼类脂质代谢调控方法,开发促进鱼体生长、缓解脂质累积的鱼类饲料。因此,高脂饲料在脂质代谢研究中发挥重要作用。文章总结了高脂饲料的组成、制备方法和种类,阐述了高脂饲料在脂质代谢研究中的应用前景,为鱼类养殖中深入开发应用高脂饲料提供参考。

浑浊红球菌LPD06283蛋白的生物信息学分析

试验旨在探究浑浊红球菌PD630 (Rhodococcus opacus PD630) LPD06283蛋白的结构与功能。采用生物信息学方法对LPD06283蛋白的理化性质、亲水性、疏水性、双性α螺旋、同源性、信号肽、跨膜区、二级结构、结构域、三级结构、磷酸化修饰位点、相互作用蛋白质进行研究。结果显示,LPD06283蛋白是一种稳定酸性亲水蛋白,N端疏水区形成双性α螺旋,与红球菌RHA1 (Rhodococcus jostii RHA1) MLDS蛋白的亲缘关系较近,无信号肽和跨膜区;LPD06283蛋白的二级结构由α螺旋(81.88%)、β转角(3.62%)和无规则卷曲(14.49%)构成,N端存在一个载脂蛋白结构域,三级结构采用综合法预测得到且质量较高;LPD06283蛋白含有19个磷酸化位点,相互作用最强的蛋白质是XRE家族DNA结合蛋白。研究表明,LPD06283蛋白可能参与浑浊红球菌的脂质代谢,可作为微生物油脂研发的潜在靶标。

红球菌MLDS蛋白的生物信息学分析

为研究红球菌MLDS蛋白的结构特征,试验采用生物信息学方法对MLDS蛋白的理化性质、亲/疏水性、双亲性α螺旋、信号肽、跨膜区、二级结构、结构域、三级结构、重复序列、磷酸化位点进行了分析。结果显示:MLDS蛋白是稳定酸性亲水蛋白,N端存在一个双亲性α螺旋,没有信号肽和跨膜区,二级结构主要由α螺旋组成,具有Apolipoprotein结构域,三级结构由α螺旋束折叠而成,N端存在重复序列,共有20个潜在磷酸化位点。结果表明,MLDS蛋白是N端定位于脂滴的常驻蛋白,参与脂质代谢和DNA结合,是提高抗菌肽产量的潜在靶标。

微藻脂滴蛋白的生物信息学分析

试验旨在探究微藻脂滴蛋白的结构特征。采用生物信息学方法对微藻脂滴蛋白的理化性质、亲/疏水性、信号肽、跨膜结构域、双亲性α螺旋、二级结构、结构域、三级结构、保守基序、磷酸化位点进行了研究。结果显示,微拟球藻LDSP蛋白是稳定碱性的疏水蛋白,无信号肽,2个跨膜结构域分别形成双亲性α螺旋和疏水α螺旋,二级结构由α螺旋、延伸链、β转角和无规则卷曲组成,具有焦磷酸硫胺素中间结构域,三级结构漏斗状,C端存在保守基序,具有9个磷酸化位点。与微拟球藻LDSP蛋白不同,巴夫杜氏藻MLDP蛋白和雨生红球藻HOGP蛋白是酸性亲水蛋白,无跨膜结构域,与膜相互作用的序列形成双亲性α螺旋,具有橡胶延伸因子结构域,三级结构哑铃状,分别具有33、24个磷酸化位点。莱茵衣藻MLDP蛋白的结构特征介于两类特征之间。研究表明,微藻脂滴蛋白的结构发生分化,可能导致功能的不同。

基于雨课堂的细胞生物学混合式教学设计与实践

细胞生物学是师范院校生物科学专业的基础课程,具有重要的专业引导作用。本文结合基于雨课堂的细胞生物学混合式教学实践,对该课程的教学方法、实施过程、资源建设、考核评价和教学效果进行了阐述与讨论。问卷调查结果表明,基于雨课堂的混合式教学有助于学生深入学习理论知识,提高综合能力,培养学习兴趣。

UPLC-MS/MS法测定类风湿关节炎患者血浆中艾瑞昔布及其羟基/羧基代谢物浓度

目的:建立血浆中艾瑞昔布及其羟基代谢物(M1)、羧基代谢物(M2)超高效液相色谱-串联质谱法测定方法,并用于服用艾瑞昔布片的类风湿关节炎(RA)患者稳态血药谷浓度测定。方法:以Waters ACQUITY UPLC BEH C18(50 mm×2.1 mm,1.7μm)色谱柱,以甲醇-0.1%甲酸水溶液为流动相进行梯度洗脱。采用电喷雾离子源(ESI),正离子模式检测,内标为塞来昔布,多反应监测参数设置如下:m/z 370.10→236.10(艾瑞昔布),m/z 386.10→236.00(M1),m/z 400.20→236.00(M2),m/z 382.09→281.31(内标);使用该方法检测服用艾瑞昔布片的RA患者艾瑞昔布谷浓度及M1、M2血浓度。结果:血浆中艾瑞昔布、M1及M2的线性范围分别为1~100 ng·ml^(-1)(r=0.9985),2~200 ng·ml^(-1)(r=0.9996),20~2000 ng·ml^(-1)(r=0.9993)。3种化合物的回收率为87.07%~106.07%。共测定67例服用艾瑞昔布片患者,艾瑞昔布谷浓度为1.02~98.35 ng·ml^(-1),M1及M2血浓度分别为2.15~57.27 ng·ml^(-1),20.65~335.30 ng·ml^(-1)。结论:该方法简便可靠,适用于口服艾瑞昔布片RA患者的监测。

SARS-CoV-2刺突糖蛋白突变体与血管紧张素转化酶2结合的热点残基分析

严重急性呼吸综合征冠状病毒2(severe scute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)的刺突糖蛋白(spike glycoprotein,S protein)通过其受体结构域(receptor binding domain,RBD)识别并结合宿主细胞表面受体血管紧张素转换酶2(angiotensin-converting enzyme 2,ACE2),但S蛋白的突变对其与受体相互作用的影响尚不清楚。本研究通过S蛋白与ACE2的分子对接和蛋白质结合分析发现,相比野生型,501Y和B.1.617谱系与ACE2的结合更稳定,其中501Y.V1突变体与ACE2的结合最稳定;结合界面上RBD中18%的氨基酸突变可以增强S蛋白与受体结合的稳定性。S蛋白突变体与受体的结合信息将对中和抗体和疫苗的设计有所助益。

家猫TM6SF2蛋白的生物信息学分析

为了初步探索家猫(Felis catus)跨膜蛋白6超家族成员2(transmembrane 6 superfamily member 2,TM6SF2)蛋白的结构与功能,试验采用生物信息学方法对家猫TM6SF2蛋白的理化性质和亲/疏水性、同源性、信号肽和跨膜区、二级结构、结构域、三级结构、磷酸化修饰、相互作用蛋白质及GO功能注释进行了研究。结果表明:家猫TM6SF2蛋白是一种不稳定碱性疏水蛋白质,与犬(Canis lupus familiaris)的亲缘关系较近,没有信号肽,具有7个跨膜区。家猫TM6SF2蛋白的二级结构由α-螺旋(41.88%)、延伸链(14.82%)、β-转角(4.94%)和无规则卷曲(38.35%)构成,含有2个EXPERA结构域;三级结构以人(Homo sapiens)TM6SF2蛋白为模板构建且质量较高。家猫TM6SF2蛋白含有25个磷酸化位点,相互作用蛋白质包括Patatin样磷脂酶结构域蛋白3、透明质酸和蛋白多糖连接蛋白4、溶血磷脂酰基转移酶7、葡萄糖激酶调节蛋白等,并参与脂质代谢的调控。说明家猫TM6SF2蛋白可能参与猫肝脏脂肪沉积症(feline hepatic lipidosis,FHL)的发生机制,可作为研发相关药物的潜在靶标。

细胞生物学课程思政元素挖掘——以“病毒的入侵”为例

立德树人是教育事业的根本任务,而课程思政是落实这一任务的重要手段。细胞生物学是生命科学的基础学科和前沿学科。在课程思政背景下,该研究以“病毒的入侵”为例,结合新型冠状病毒感染相关研究,从前沿研究和学科交叉、教学科研能力与道德、利用新教育技术服务教学三个角度对课程思政元素进行了深入的挖掘,旨在引导学生将基础知识与科技发展相结合,将个人理想与国家发展相统一,培养学生爱国、爱党、爱人民的深厚情感,增强从事生命科学研究和教学的意愿与能力。

一种基于Chimera软件的分子动力学模拟方法

Chimera是用于分子结构和相关数据的交互式可视化和分析程序,可实现的功能有密度图,轨迹和序列比对等。然而,目前对于其在分子动力学模拟方面的应用还没有详细的阐述。因此,本文拟详细介绍应用Chimera软件进行分子动力学模拟的流程,这将促进其在生物、医药、化学的科研、教育等方面的应用进而推动这些领域的发展。

类风湿关节炎患者CYP3A4、2C9和2D6基因多态性与艾瑞昔布胃肠道不良反应的相关性研究

目的:探讨代谢酶CYP3A4、2C9和2D6基因多态性与类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)患者使用艾瑞昔布期间胃肠道不良反应的相关性。方法:前瞻性收集服用艾瑞昔布的RA患者,记录服药期间的胃肠道反应,采用Mass ARRAY芯片系统检测患者CYP3A4(rs2242480、rs2246709、rs3735451、rs4646437、rs4646440),CYP2C9(rs1934967、rs2253635、rs2475376、rs4918766、rs9325473、rs9332098),CYP2D6(rs1080983)位点的基因型,SPSS 26.0软件统计分析CYP450不同基因型与艾瑞昔布治疗后胃肠道不良反应的相关性。结果:纳入安徽医科大学第一附属医院风湿免疫科2020年2月—2021年2月收治的服用艾瑞昔布的88例RA患者,发生胃肠道反应15例,基因型分布符合Hardy-Weinberg平衡检测。CYP3A4rs4646437 GG型、rs4646440 GG型、rs2242480 CC型、rs3735451 TT型;CYP2C9rs4918766GG、rs2253635CC型胃肠道反应发生率更高。结论:CYP3A4、CYP2C9部分基因型与RA患者服用艾瑞昔布的胃肠道不良反应发生具有一定的相关性。