辽东楤木芽多糖乙酰化修饰工艺及其抗氧化活性研究

以辽东楤木芽为原料,采用超声波辅助提取法提取辽东楤木芽多糖,制备辽东楤木芽乙酰化多糖(Ac-AEBP)。以乙酰基取代度为指标,研究反应温度、反应时间和液料比(mL/g)对AEBP乙酰化修饰取代的影响。在单因素实验的基础上,运用Box-Behnken设计响应面实验对乙酰化工艺参数进行优化,并比较乙酰化修饰前后的辽东楤木芽多糖对·OH、·O^(2-)、DPPH·、ABTS+·的清除作用以及还原能力,探讨其抗氧化活性。结果表明辽东楤木芽多糖乙酰化最佳工艺条件为:反应温度52℃,反应时间4 h,液料比43∶1(mL/g),在此条件下,乙酰化辽东楤木芽多糖的取代度为0.4596。抗氧化研究表明,与未经修饰的AEBP相比,Ac-AEBP的抗氧化活性有较大的增强。该研究可为进一步开发利用辽东楤木芽提供科学依据。

组蛋白乙酰化修饰对牙周炎发生发展影响的研究进展

牙周炎是由菌斑生物膜引起的慢性炎症性疾病,牙周微环境稳态对于牙周健康至关重要。表观遗传学探讨环境等非遗传因素如何在DNA核苷酸序列不发生改变的前提下调控基因的表达,从而影响疾病的发生发展。组蛋白乙酰化修饰是常见的表观遗传修饰之一,主要受组蛋白乙酰化酶和组蛋白去乙酰化酶的调节,调节失衡可引起基因调控紊乱,导致慢性炎症、自身免疫性疾病和癌症等疾病。组蛋白乙酰化修饰与牙周炎发生发展有明确的相关性。现分别从发生牙周炎时牙龈上皮细胞、免疫细胞和牙周膜干细胞中组蛋白乙酰化修饰的变化,阐明组蛋白乙酰化修饰在牙周炎发生发展过程中的作用及其分子机制,为牙周炎的表观治疗提供依据。

家蚕生长抑制蛋白ING5乙酰化修饰在杆状病毒侵染过程中的调控作用

生长抑制蛋白5(inhibitor of growth protein 5,ING5)是生长抑制蛋白家族的成员之一,参与调节细胞周期、细胞增殖和凋亡等多种生命活动。家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nucleopolyhedrovirus,BmNPV)侵染家蚕卵巢细胞BmN前后的蛋白质乙酰化修饰差异组学分析结果显示,BmN细胞中的ING5蛋白有3个赖氨酸残基位点(K136、K137和K154)的乙酰化修饰水平在BmNPV感染后显著下调。为了探究ING5乙酰化修饰对其功能的影响以及在BmNPV侵染过程中的调控作用机制,首先克隆了家蚕ING5基因,并将BmNPV感染后乙酰化修饰水平显著下调的赖氨酸(K)定点突变为谷氨酰胺(Q)以模拟乙酰化修饰,突变为精氨酸(R)以模拟去乙酰化修饰。然后构建瞬时表达载体并转染BmN细胞,结果显示ING5蛋白过表达具有显著抑制细胞活力的作用,而ING5乙酰化修饰则可以显著提高细胞活力。进一步研究发现,过表达ING5蛋白具有显著促细胞凋亡作用,而ING5乙酰化修饰则显著抑制细胞凋亡。酵母双杂交试验结果显示,野生型ING5与凋亡相关蛋白P53可以互作,但ING5的乙酰化修饰影响了该互作关系;同时还发现ING5的乙酰化可显著降低P53蛋白稳定性。上述结果表明,家蚕ING5可能通过P53依赖的方式参与细胞凋亡调控,但K136、K137和K154位点的乙酰化修饰改变了ING5与P53的相互作用,进而影响细胞凋亡。研究结果将为深入解析家蚕ING5家族蛋白调控BmNPV侵染的作用机制提供试验依据,同时也可为家蚕的抗病毒育种提供新的理论依据。

RNA乙酰化修饰调控干细胞命运新机制

2024年1月12日,浙江大学祝赛勇研究员与刘建钊教授团队合作在《科学进展》(Science Advances)发表了最新研究成果论文“N-acetyltransferase NAT10 controls cell fates via connecting mRNA cytidine acetylation to chromatin signaling”(DOI:10.1126/sciadv.adh9871),报道了N-乙酰转移酶10(NAT10)所催化的信使RNA ac4C表观转录调控修饰对干细胞命运的重要调控功能,并通过多组学整合分析发现了NAT10-ac4C-ANP32B介导表观转录与表观遗传间的重要关联。

乙酰化修饰在植物病原物致病过程中的作用

赖氨酸乙酰化修饰作为生物体内一种保守的蛋白翻译后修饰,参与多种生物学过程。大量的医学和植物病理学研究指出,乙酰化修饰在动物疾病和植物病害发生过程中发挥重要的调控作用。本文根据前人的研究进展,就乙酰化修饰参与植物病原物的致病过程,主要包括乙酰化修饰在调控病原物的生长发育和致病力,寄主植物的抗性以及病原物与寄主植物之间的互作等三方面内容阐述乙酰化修饰在植物病原物中的作用,旨在了解乙酰化修饰在病原物致病过程中发挥的作用,以期为病原物的防控提供新思路和新理论。

N-乙酰基转移酶10通过催化赖氨酸残基和胞嘧啶碱基的乙酰化修饰在多种生物学过程和疾病中发挥作用

N-乙酰基转移酶10(N-acetyltransferase 10,NAT10)是一种具有乙酰基转移酶活性的核仁蛋白质,可催化蛋白质赖氨酸残基和RNA胞嘧啶碱基的乙酰化修饰。近年来,大量研究表明,这些乙酰化修饰在端粒酶活性调节、细胞基本且核心功能的调节、细胞胁迫响应、DNA损伤修复、细胞周期调控、核糖体RNA的生物学合成、mRNA稳定性及翻译效率的调节等多种生命活动中发挥重要作用,并且与人类癌症、Hutchinson-Gilford早衰综合症(Hutchinson-Gilford premature aging syndrome,HGPS)的发生、发展和预后密切相关。然而,关于NAT10的研究仍存在一些局限性,例如NAT10完整的结构以及这些结构对其功能的影响仍未知,由NAT10调控的细胞基本功能也尚不清楚,并且NAT10对人类癌症和HGPS发展的具体影响机制也待阐明。本文从NAT10的结构、酶活性、生物学功能及其在疾病中的作用进行了综述,并提出了目前研究的局限性,展望了未来的研究方向,以期为NAT10的相关研究提供参考。

组蛋白乙酰化修饰调控RAR-β2表达与宫颈病变的相关性

目的：探讨组蛋白乙酰化修饰与RAR-β2表达及宫颈病变发生发展的关系。方法：收集正常宫颈、宫颈上皮内瘤变（cervical intraepithelial neoplasia，CIN）Ⅱ-Ⅲ和宫颈鳞状细胞癌（squamous cell carcinoma，SCC）组织，分别采用免疫组织化学和WesternBlot方法检测AcH3、RAR—B：和Involucrin的表达；分析组蛋白乙酰化水平与RAR-β2表达及宫颈病变程度的关系。结果：随着宫颈病变的进展，AcH3、RAR-β2和Involucrin的表达逐渐降低，甚至缺失，组间差异有统计学意义（P〈0．05）；组蛋白乙酰化水平与RAR-β2表达呈正相关（r=0．797，P〈0．05），AcH3和RAR-β2的表达均与宫颈病变程度呈负相关[r=-0．5479（Ach3）,r=-0．585（RAR-β2），P〈0．05]。结论：组蛋白乙酰化修饰与RAR-β2表达调控有关，并可能参与宫颈癌的发生。

猴头菇多糖的乙酰化修饰及其抗氧化活性研究

以猴头菇为原料,采用传统水提法提取猴头菇多糖,并制备乙酰化猴头菇多糖。以乙酰基取代度为实验指标,研究料液比(即多糖与乙酸酐的比例(g/m L))、反应时间和反应温度对HEP乙酰化修饰取代度的影响。在单因素实验的基础上,通过响应面实验设计对乙酰化实验的工艺参数进行优化,并比较修饰前后HEP的抗氧化活性。结果表明,HEP乙酰化的最佳工艺条件为:料液比为1∶34 g/m L,反应时间3 h,反应温度30℃,在此条件下测得猴头菇多糖乙酰化的取代度为0.609,与修饰前的HEP相比,A-HEP的抗氧化性均有显著提高。乙酰化修饰是一种能够有效提高猴头菇多糖抗氧化活性的一种方法。

组蛋白乙酰化修饰在哮喘小鼠气道内黏蛋白5AC表达中的作用研究

目的探讨哮喘小鼠体内组蛋白乙酰基转移酶(HAT)活性对气道内黏蛋白5AC(MUC5AC)表达的重要性。方法复制哮喘小鼠模型,行外周血常规分析,肺泡灌洗液常规瑞氏染色并计数,肺组织HE染色,免疫组织化学法检测肺组织内MUC5AC蛋白表达,酶联免疫吸附试验(ELISA)测定HAT、组蛋白去乙酰基酶(HDAC)活性、MUC5AC水平,进行统计学分析。结果哮喘组小鼠外周血嗜酸性粒细胞计数(EOS)较曲古抑菌素A(TSA)治疗组、对照组均升高(P<0.05);哮喘组肺泡灌洗液总细胞计数及EOS均较TSA治疗组、对照组升高(P<0.05);TSA治疗组与哮喘组比较,可同时降低小鼠体内HAT、HDAC活性,差异有统计学意义(P<0.05),但以HAT为主;TSA治疗组MUC5AC水平较哮喘组降低(P<0.05);肺组织HE染色可见哮喘组小鼠气道炎症细胞增多,而TSA治疗后明显改善;免疫组织化学结果示,TSA治疗组较哮喘组能明显减少MUC5AC蛋白含量(P<0.05)。结论组蛋白乙酰化修饰在哮喘小鼠气道黏液分泌中起重要的调控作用。

THP-1源性巨噬细胞泡沫化过程中肝X受体-α乙酰化修饰改变与SIRT1有关

目的为研究THP-1源性巨噬细胞泡沫化过程中,SIRT1与肝X受体-α是否发生相互作用、肝X受体-α的乙酰化修饰如何改变及其与细胞内胆固醇含量的关系。方法采用体外培养的THP-1细胞构建泡沫细胞模型,高效液相色谱法检测细胞内胆固醇含量的变化,免疫共沉淀检测肝X受体-α与SIRT1是否结合,免疫印迹法检测肝X受体-α的乙酰化修饰改变及SIRT1的表达改变。结果在氧化低密度脂蛋白诱导细胞分化12、24h和48h后,细胞内胆固醇含量增加,SIRT1与肝X受体-α共沉降,去乙酰化的肝X受体-α蛋白水平升高,SIRT1蛋白的表达增加。结论THP-1源性泡沫细胞形成过程中,肝X受体-α与SIRT1存在相互作用,肝X受体-α的乙酰化修饰逐渐降低,其机制与SIRT1的水平升高有关。

精神活性物质对组蛋白乙酰化修饰的影响

当前,精神活性物质的滥用和成瘾呈上升趋势,其既是一个严重的社会问题,又是一个非常重要的医学问题。表观遗传学的研究发现,基因表观事件的发生与精神活性物质的滥用和成瘾有着密切的关系,其中组蛋白乙酰化修饰起了关键作用。本文着重阐述了可卡因、苯丙胺、甲基苯丙胺、吗啡和酒精等多种精神活性物质对组蛋白乙酰化的影响。

补肾方药龟鹿二仙胶对ELS大鼠成年后海马组蛋白乙酰化修饰的影响

目的探讨早期负性经历(ELS)对成年后大鼠创伤后应激障碍(PTSD)易感性和海马组蛋白乙酰化修饰的影响以及补肾方药龟鹿二仙胶(GLEXJ)的干预作用。方法以单一延长应激(SPS)作为应激源,建立ELS大鼠模型;采用旷场实验、高架十字迷宫实验、条件性恐惧实验进行行为学检测;采用ELISA法检测海马中的组蛋白乙酰化转移酶(HATs)与组蛋白去乙酰化转移酶(HDACs)的比值;采用Western Blot法检测海马中的组蛋白H3、组蛋白乙酰化H3K9(AC-H3K9)、组蛋白H4、组蛋白乙酰化H4K12(AC-H4K12)的蛋白表达;采用免疫荧光法检测海马中的AC-H3K9和AC-H4K12的阳性细胞数;采用Western Blot法和免疫荧光法检测海马中的组蛋白去乙酰化酶2(HDAC2)的表达。结果行为学结果中,ELS组大鼠总路程明显降低(P<0.05)、开臂的路程百分比和开臂进入次数百分比均明显降低(P<0.05)、场景性条件恐惧记忆测试和线索性条件恐惧记忆测试中僵直行为时间百分比均明显升高(P<0.05);与对照组相比,ELS组大鼠海马HATs/HDACs比值显著升高(P<0.05);Western Blot和免疫荧光结果显示,ELS组大鼠海马H3、H4、AC-H4K12、HDAC2表达无差异(P>0.05),AC-H3K9表达明显上升(P<0.05)。GLEXJ可改善ELS组大鼠行为学异常,下调海马中HATs/HDACs比值以及AC-H3K9蛋白表达(P<0.05)。结论ELS可增加个体成年后罹患PTSD的风险,GLEXJ可通过调节海马HATs和HDACs平衡,降低ELS个体成年后对PTSD的易感性。

辅激活因子及组蛋白协同乙酰化修饰对NF-κB亚基转录调控的影响

核因子κB(NF-κB)信号转导通路在细胞的增殖、分化、凋亡、免疫应答及炎症反应中具有重要的调节作用。炎症调节机制极其复杂,NF-κB在不同的环境下,通过不同的翻译后修饰、协同组蛋白共价修饰以及招募辅激活因子参与调控下游靶基因的表达。辅激活因子具有乙酰基转移酶活性,对转录激活的调控至关重要,而组蛋白的乙酰化修饰一直是表观遗传学研究的热点,其可使NF-κB对靶基因的特异性调控更加精确。两者协同作用在NF-κB亚基转录调控中发挥关键作用。

乙酰化修饰对髓源性抑制细胞调控的研究进展

髓源性抑制细胞(myeloid-derived suppressor cells,MDSCs)是肿瘤环境中主要的免疫抑制细胞群之一,在肿瘤组织及外周淋巴器官发挥免疫抑制作用,影响肿瘤进程,亦是肿瘤治疗失败的重要原因。MDSCs中存在多种组蛋白乙酰化酶(histone acetyltransferases,HATs)及组蛋白去乙酰化酶(histone deacetyltransferases,HDACs)的表达,这些HATs和HDACs对MDSCs的分化及免疫抑制功能发挥重要调控作用。本文对MDSCs内乙酰化修饰进行综述,并且探讨各类HATs、HDACs抑制剂对MDSCs的调控作用及其在肿瘤免疫治疗中的应用前景。

家蚕5龄幼虫期乙酰化修饰丝胶蛋白对蚕丝性能的影响

乙酰化修饰即在翻译中或翻译后的蛋白质分子链上嫁接乙酰基团,是通过化学修饰改变蛋白质性质的方式之一,丝胶蛋白是高度乙酰化的蛋白质。以丝腺组织大量合成丝蛋白的家蚕5龄第2天幼虫供试,分别将去乙酰化酶抑制剂TSA和乙酰化酶抑制剂C646自幼虫第2腹节注射入体内丝腺,上调和下调丝胶蛋白的乙酰化水平,探究通过乙酰化修饰丝胶蛋白的方法改善蚕丝性能的可行性。收集试验组家蚕的茧丝进行力学性能测试、红外光谱分析、X射线衍射分析、扫描电子显微镜(SEM)观察,结果证实丝胶蛋白的乙酰化修饰并不会改变蚕丝丝素的晶体结构,但具有增强丝胶与丝素表层附着力的作用。研究结果可为蚕丝精练脱胶和染整工艺的改进提供新的理论依据。

慢性哮喘小鼠肺组织中组蛋白乙酰化修饰位点H2BK16ac表达增强

目的探讨组蛋白乙酰化修饰位点H2BK16a在慢性哮喘模型小鼠肺组织中的表达变化。方法BALB/C小鼠分为正常组和慢性哮喘组,应用卵蛋白致敏和激发方法构建慢性哮喘模型,HE染色观察气道炎症浸润,AB-PAS染色观察气道杯状细胞增生,Masson染色观察上皮下胶原沉积,免疫组织化学染色观察H2BK16ac在肺组织中的表达分布,Western blot检测肺组织中H2BK16ac水平。结果慢性哮喘小鼠气道血管周围可见大量炎症细胞浸润、气道纤毛柱状上皮细胞中的杯状细胞增生、黏液腺化生、上皮下胶原沉积,表明构建慢性哮喘模型成功。免疫组织化学染色和Western blot检测显示,正常小鼠肺组织中H2BK16ac的表达极少;慢性哮喘小鼠肺组织中H2BK16ac的表达水平显著升高,在气道纤毛柱状上皮细胞、气道血管周围炎症细胞、血管平滑肌细胞、肺泡腔炎症细胞中H2BK16ac均呈明显阳性表达。结论肺组织中乙酰化修饰位点H2BK16ac的高表达可能与慢性哮喘的发生密切相关。

蛋白乙酰化修饰在子宫内膜癌发病机制及治疗中的研究进展

蛋白质的乙酰化修饰是转录后调控的重要机制之一。近年大量研究证实,蛋白乙酰化修饰异常与多种肿瘤组织的发生密切相关。随着对蛋白乙酰化研究的深入及组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACIs)作为新型抗肿瘤药物进入临床的评估,有学者开始研究子宫内膜癌发生与相关基因蛋白修饰的关系,HDACIs的抗肿瘤治疗方案有望成为治疗子宫内膜癌的新方法。本文就组蛋白的乙酰化修饰与子宫内膜癌的发生、发展及HDACIs用于子宫内膜癌治疗方面的研究做一综述。

基于激光共聚焦同步双扫描技术的LC3脱乙酰化修饰调控自噬的机理研究

激光共聚焦同步双扫描(simultaneous,SIM)技术在常规扫描单元的基础上,引入一个同步扫描单元(SIM scanner),该技术独立控制了两个激光束,一个用于激光光刺激,另一个用于同步成像。本实验中,采用激光共聚焦同步双扫描系统的405 nm和488 nm激光分别对细胞的特定部位进行刺激和同步成像,实时检测了LC3复合物的形成,记录并分析了乙酰化前后LC3的光动力学变化过程,证实了LC3的脱乙酰化修饰是自噬性降解所必须的,本实验体系为激光共聚焦双扫描技术的推广提供了一个很好的平台。SIM技术的应用,解决了刺激过程无法成像的问题,为漂白后荧光恢复(fluorescence recovery after photobleaching,FRAP)、漂白后荧光损失(fluorescence loss in photobleaching,FLIP)和光诱导激活等研究提供了最佳的解决方案,可作为光刺激的一种实验模式在很多实验设计中进行延伸应用。

大肠杆菌N~α-乙酰基转移酶RimI对人胸腺素α原N末端乙酰化修饰的影响

目的:研究大肠杆菌Nα-乙酰基转移酶RimI对人胸腺素α原(ProTα)N末端乙酰化修饰的影响。方法:在大肠杆菌中共表达ProTα与大肠杆菌Nα-乙酰基转移酶RimI,同时设置只表达ProTα的对照菌,分别提取纯化ProTα,利用HPLC检测其发生乙酰化修饰的程度。结果:ProTα的乙酰化修饰发生在翻译后水平,有无RimI的过表达、诱导时间的长短以及这两个因素之间的交叉效应均对ProTα的乙酰化程度有影响,其F值分别为53.8、89.22及16.28,P值均小于0.0001;无论有无RimI过表达,乙酰化的ProTα所占比例在诱导6 h后逐渐升高(P<0.0001);在过表达Ri-mI的菌株中,乙酰化的ProTα在诱导12 h后占37.4%,而在无RimI过表达的菌株中占64.3%;RimI对ProTα乙酰化的抑制作用从诱导6 h后开始显现(P=0.0007)。结论:在大肠杆菌中,过量的Nα-乙酰基转移酶RimI可抑制人胸腺素α原的乙酰化修饰。

杏鲍菇多糖的分离纯化、乙酰化修饰及其抗氧化活性

目的:分离纯化杏鲍菇多糖,对其进行乙酰化修饰,并研究修饰前后以及不同取代度对多糖抗氧化活性的影响。方法:水提醇沉法制备杏鲍菇多糖,经DEAE-Sepharose Fast Flow阴离子交换柱、Sephacryl-S400分子筛色谱柱分离纯化获得均一组分,采用乙酸酐法对其进行乙酰化修饰,制备三个不同取代度的乙酰化杏鲍菇多糖,采用体外抗氧化模型评价乙酰化杏鲍菇多糖的活性。结果:杏鲍菇多糖经分离纯化得到组分PEP-I-1,乙酰化修饰得到三个乙酰化产物Ac-PEP-I-1-a、Ac-PEP-I-1-b和Ac-PEP-I-1-c,取代度分别为0.132、0.406和0.537。杏鲍菇多糖修饰前后对自由基均具有清除作用,且呈现一定的剂量关系。结论:乙酰化修饰提高了杏鲍菇多糖对羟自由基和超氧阴离子自由基的清除能力,取代度越大,清除能力越强;乙酰化修饰减弱了对DPPH自由基的清除作用,且取代度越大,清除能力越弱。