大麦HvRBR基因克隆与序列分析

【目的】从栽培大麦(Hordeum vulgare)中分离并克隆对植物细胞周期起负调控作用的RBR(retinoblastoma-related),鉴定大麦RBR(HvRBR)分子特征,明确其与同源基因间的亲缘关系和分类地位,为探索动、植物生长发育过程中细胞增殖和分化相关调控途径的研究提供理论依据。【方法】通过对植物RBR生物信息学分析,根据RBR保守区域序列设计通用引物,采用PCR方法从栽培大麦DNA和苗期总cDNA中分别分段克隆,获得特征序列后在DNAMAN软件下进行序列分析、多重序列比对并构建系统树。【结果】从栽培大麦籽粒皱缩突变材料GSHO1854中获得全长为5547bp的大麦HvRBR序列(GU121481),其cDNA编码区(GU121480)全长3179bp,包含一个编码975个氨基酸的开放阅读框。由其推导的氨基酸序列与已报道的RBR蛋白序列有较高的一致性。在A、B保守区之间有一个间隔区,虽然同源性较低,但是所有氨基酸序列的相似位点都包含一个半胱氨酸残基,这说明该半胱氨酸残基形成的分子内或分子间二硫键可能对整个RBR蛋白的结构和功能产生重要的影响。系统进化分析表明HvRBR与水稻同源性最高(84.3%),与苜蓿、拟南芥等双子叶植物的同源性较低(50%)。【结论】首次从大麦中得到与植物细胞周期起调控、细胞增殖和分化相关的RBR蛋白编码基因HvRBR。对栽培大麦籽粒皱缩突变材料GSHO1854的HvRBR进行了分子克隆和鉴定,并通过系统进化分析将HvRBR归为植物RBR家族C亚族。

RBR在植物生长发育中的作用研究进展

植物胚后发育中新器官的形成受细胞分裂和分化的严格调控,植物RBR(RB-Related)是人类神经胶质瘤易感蛋白(RB)的同源蛋白,它作为细胞增殖的负调控因子,已被证明广泛参与一系列植物生长发育的调控过程。为深入了解其作用机理,笔者归纳了不同植物中RBR蛋白的表达调控特征;综述了拟南芥RBR1参与调节细胞周期和生长发育过程的作用机制研究进展;提出了RBR1以蛋白质相互作用为主要调控方式的调控网络,并分析了今后有待阐明的问题和研究方向,以期为RBR相关的研究提供参考。

三七茎叶总皂苷促血管新生抗缺血性脑卒中的作用机制

目的探究三七茎叶总皂苷改善缺血性脑卒中、促进缺血性脑卒中损伤后血管新生作用及机制。方法采用网络药理学技术预测三七茎叶总皂苷促进缺血性脑卒中损伤后血管新生可能的机制,利用分子对接技术对筛选出的核心靶点与主要成分的结合进行初步验证。雄性SD大鼠随机分为假手术组、模型组及三七茎叶总皂苷低、中、高剂量(73、146、292mg/kg)组和3-正丁基苯酞(3-n-butylphthalide,NBP,60 mg/kg)组,每组20只。建立大鼠脑中动脉阻塞/再灌注(middle cerebral artery occlusion/reperfusion,MCAO/R)模型,给药7 d后取材。每隔1 d对大鼠进行神经功能评分;通过2,3,5-氯化三苯基四氮唑(2,3,5-triphenyltetrazolium chloride,TTC)染色、苏木素-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色观察大鼠脑梗死体积及脑神经细胞形态状况;通过激光多普勒血流仪观察大鼠梗死脑侧血流恢复情况;通过光学相干断层扫描血管成像观察大鼠脑微血管新生状况;通过ELISA和Western blotting测定与血管新生相关蛋白表达。结果网络药理学分析显示,共收集到60个三七茎叶总皂苷活性成分和297个关键靶点,与血管新生和缺血性脑卒中取交集后得到64个交集靶点,并且三七茎叶总皂苷主要成分与这些核心靶点均有较好结合力。三七茎叶总皂苷促进血管新生改善缺血性脑卒中的关键通路主要富集在磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)、缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)等通路。动物实验结果显示,与模型组比较,三七茎叶总皂苷能够显著降低MCAO/R大鼠神经功能评分(P<0.01),改善大鼠神经功能,降低大脑梗死体积(P<0.01、0.001),减少脑组织损伤,恢复梗死脑侧脑血流(P<0.05、0.01、0.001),促进梗死脑侧皮层微血管密度(P<0.05、0.01、0.001),提高血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)水平和HIF-1α、PI3K、p-Akt/Akt蛋白表达(P<0.05、0.01、0.001)。结论三七茎叶总皂苷能够显著改善MCAO/R大鼠脑损伤,有效促进MCAO/R大鼠缺血脑区血管新生,促血管新生机制可能与提高MCAO/R大鼠大脑中VEGF、bFGF、HIF-1α表达和激活PI3K/Akt通路有关。