微粒体谷胱甘肽S-转移酶1在恶性肿瘤中的研究进展

微粒体谷胱甘肽S-转移酶1(microsomal glutathione S-transferase 1,MGST1)是谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)超家族和花生四烯酸与谷胱甘肽代谢中的膜相关蛋白(membrane-associated proteins in eicosanoid and glutathione metabolism,MAPEG)超家族的共同成员,它通过催化外源性物质的II相解毒过程,从而保护细胞膜免受氧化应激的损伤。众多研究发现MGST1与恶性肿瘤的发生发展密切相关,有望成为癌症治疗的新型分子靶点。本文就MGST1在恶性肿瘤中的研究进展予以综述。

山新杨谷胱甘肽S-转移酶编码基因PdbGSTU功能分析

【目的】本研究旨在通过分析山新杨谷胱甘肽S-转移酶编码基因PdbGSTU的抗病功能,为林木抗性育种提供基因资源与抗性种质。【方法】克隆PdbGSTU基因序列并对其进行生物信息学分析,利用荧光定量PCR技术分析该基因的组织特异性表达及植物激素诱导下的表达模式。利用转基因技术获得山新杨的过/抑制表达PdbGSTU基因植株,通过观察比较接种细链格孢菌后各植株叶片的表型和病斑面积,验证该基因的抗病功能;同时测定接种病原菌前后,野生型和转基因山新杨植株内过氧化氢含量和抗氧化相关酶活性。【结果】(1)山新杨PdbGSTU基因开放阅读框全长753 bp,编码氨基酸250个,对应的蛋白质相对分子质量为29.01 kDa,为稳定的酸性亲水蛋白,定位于细胞质中;系统进化分析显示,PdbGSTU蛋白与银中杨的蛋白KAJ6918316亲缘关系最近;启动子序列分析显示,PdbGSTU基因启动子序列含多种响应植物激素和逆境胁迫的顺式作用元件。(2)RT-qPCR结果显示,PdbGSTU基因在山新杨顶芽表达量最高,在其根部表达量最低,且该基因受茉莉酸甲酯、水杨酸和1-氨基环丙基-1-羧酸3种植物激素诱导,均上调表达。(3)接种细链格孢菌后,野生型和抑制表达PdbGSTU基因植株的叶片上,病斑面积分别为6.42和16.46 mm2,而过表达PdbGSTU基因的植株叶片上,少部分接种点出现明显病斑,其余接种部分仅出现褪色。【结论】PdbGSTU正向参与山新杨对细链格孢菌侵染的抵御过程,可通过清除活性氧提高杨树对病原菌的抗性。

山新杨谷胱甘肽S-转移酶PdbGST基因的克隆与胁迫表达分析

在植物中,谷胱甘肽S-转移酶是一类多功能酶,能够在其响应非生物胁迫中发挥作用。为研究该基因在杨树中的功能,本研究克隆了山新杨谷胱甘肽S-转移酶基因Pdb GST及其启动子序列,对其进行生物信息学分析和表达特征分析。结果显示,Pdb GST基因的开放阅读框(ORF)全长666 bp,编码221个氨基酸,其形成的蛋白质相对分子质量为25.57 k Da,为稳定亲水性酸性蛋白,定位于细胞质中。系统进化分析表明,山新杨Pdb GST蛋白与山新杨中的XP_034926648蛋白的同源性最高。对克隆获取的2 000 bp启动子序列进行分析,结构显示该启动子序列中,含有多种响应非生物胁迫的顺式作用元件。荧光定量PCR分析显示Pdb GST基因在山新杨根部表达量最高,其次在山新杨叶部也有较高表达量,相反在山新杨顶芽中表达量最低。此外,对Pdb GST基因响应非生物胁迫分析显示,山新杨根部Pdb GST基因受诱导后即出现持续且大量的表达。

谷胱甘肽S转移酶P1和X线修复交错互补基因1基因多态性与前列腺癌化疗敏感性及预后关系研究

目的:探究前列腺癌患者谷胱甘肽S转移酶P1(GSTP1)和X线修复交错互补基因1(XRCC1)基因多态性与化疗敏感性及预后的关系。方法:选取2018年5月至2021年5月行雄激素剥夺治疗+双药化疗的前列腺癌患者103例,收集患者临床资料,采用PCR-PFLP方法对患者行基因分型,并分析其GSTP1-rs1695位点和XRCC1-rs25487位点的多态性,分析其与化疗敏感性的关系,并探究GSTP1和XRCC1基因多态性与患者3年生存率的相关性。结果:103例前列腺癌化疗患者GSTP1-rs1695位点和XRCC1-rs25487位点分布均符合Hardy-Weinberg平衡(χ2=9.794,P>0.05)。GSTP1-rs1695位点中AA基因型占比为65.05%(67/103),AG基因型占比为23.30%(24/103),GG基因型占比为11.65%(12/103);XRCC1-rs25487位点中AA基因型占比为29.13%(30/103),AG基因型占比为50.49%(52/103),GG基因型占比为20.39%(21/103)。GSTP1-rs1695 AA型化疗敏感性为35.82%,低于AG/GG型58.33%(P<0.05)。XRCC1-rs25487 AA型化疗敏感性为40.00%,AG/GG型45.21%,两者差异无统计学意义(P>0.05)。GSTP1-rs1695、XRCC1-rs25487不同表型患者3年无进展生存率之间无明显差异(P>0.05)。GSTP1-rs1695 AA型3年总生存率低于AG/GG型;XRCC1-rs25487 AA型低于AG/GG型(P<0.05)。多因素COX回归分析结果显示,GSTP1-rs1695 AA型、XRCC1-rs25487 AA型均为前列腺癌患者化疗后3年总生存期的独立影响因素。结论:GSTP1-rs1695、XRCC1-rs25487基因多态性对前列腺癌患者化疗敏感性和预后均有一定影响,GSTP1-rs1695和XRCC1-rs25487 A等位基因突变均可导致更短的3年生存率,G等位基因突变可带来更好的化疗敏感性和生存期。

阿维菌素和高效氯氰菊酯亚致死剂量对小菜蛾谷胱甘肽S-转移酶的影响

研究了阿维菌素和高效氯氰菊酯亚致死剂量对小菜蛾Plutellaxylostella(L .)谷胱甘肽S -转移酶 (GSTs)活性的影响。用亚致死剂量的阿维菌素和高效氯氰菊酯处理小菜蛾敏感品系后 ,二处理组的GSTs活性比对照组分别增长了 4 2 %和 70 % ;抗性品系经上述 2种药剂同样处理后的活性比对照分别降低了 4 5 %和 30 %。对GSTs的动力学研究表明 ,敏感品系用高效氯氰菊酯处理后GSTs的Km 值比对照降低了近 4 0 % ,而阿维菌素处理后其Km 值变化不大 ,说明高效氯氰菊酯处理后 ,GSTs对底物的亲和力明显增强 ;抗性品系中二处理组GSTs的Km

万寿菊根提取物对山楂叶螨谷胱甘肽S-转移酶和蛋白酶及蛋白质含量的影响

采用常规生化实验方法,探讨了山楂叶螨在光、暗条件下经万寿菊根的氯仿提取物(TPC)作用后谷胱甘肽S-转移酶、蛋白酶活性及蛋白质含量.生物样品采用活体处理和离体处理相结合的方法.结果表明:万寿菊根氯仿提取物的光活化生物活性最高,其次为水提取物,最后为甲醇提取物;山楂叶螨经TPC处理后,谷胱甘肽S-转移酶和蛋白酶活性显著升高,蛋白质含量明显下降,蛋白酶及蛋白质含量变化程度在光照条件下显著高于黑暗处理.万寿菊根氯仿提取物中存在的活性物质,能够促进山楂叶螨离体酶液中蛋白酶的活化;TPC通过激活试螨体内的蛋白酶而促进蛋白质的降解.万寿菊次生物质的生物活性主要属于光活化活性.

棉铃虫的谷胱甘肽S-转移酶(GSTs):杀虫药剂和植物次生性物质的诱导与GSTs对杀虫药剂的代谢

棉铃虫Helicoverpaarmigera（Hubner）中肠谷胱甘肽S-转移酶（GSTs）对甲基对硫磷和灭多威的代谢能力明显高于对马来酸二乙酯（DEM）和两个混剂。LD5剂量的对硫磷和灭多威对棉铃虫3龄幼虫GSTs的活性均没有诱导增加的影响，用LD50的选择剂量仅对硫磷组GSTs活性增加15％。用含0．01％的芸香苷、2-十三烷酮和槲皮素的人工饲料饲养棉铃虫经1～4代后，GSTs活性提高4～18倍。3种植物次生性物质诱导组对灭多威和溴氰菊酯的敏感度均没有明显的变化，而槲皮素组对甲基对硫磷的敏感度则降低近一半，芸香苷和2-十三烷酮组对甲基对硫磷的敏感度略有降低。这种对甲基对硫磷敏感度的变化可能与上述GSTs活性的变化有关。

单宁酸对棉铃虫谷胱甘肽S-转移酶的影响

通过培养基混药法 ,研究了植物次生物质单宁酸对棉铃虫Helicoverpaarmigera (H櫣ｂｎｅｒ)谷胱甘肽S 转移酶活性的影响。谷胱甘肽S 转移酶活性随棉铃虫发育期的进程而变化 ,在卵期最低 ,5龄、 6龄幼虫和成虫期最高。用含 0 0 0 5 %单宁酸的饲料饲喂棉铃虫后 ,5龄和 6龄幼虫的谷胱甘肽S 转移酶活性明显降低 ,分别为对照的 5 9%和 6 7%。单宁酸低剂量、短时间处理棉铃虫幼虫 ,可诱导中肠和脂肪体中的谷胱甘肽S 转移酶的活性增加 ,高剂量或低剂量长时间处理没有诱导增加作用 ,甚至还有抑制作用。单宁酸连续处理 4代 ,对棉铃虫 6龄幼虫中肠谷胱甘肽S 转移酶均有抑制作用 ,对脂肪体谷胱甘肽S 转移酶活性无明显影响或有抑制作用。单宁酸处理的第 4代幼虫对溴氰菊酯的敏感度有增加的趋势 。

条斑紫菜谷胱甘肽S-转移酶基因的克隆与表达分析

谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)是一类多功能蛋白家族,主要参与解毒和抗氧化防御过程。为了研究GST在条斑紫菜叶状体解毒过程中的作用,克隆并分析了条斑紫菜一个可溶性谷胱甘肽S-转移酶基因(命名为PyGST)的基因组DNA序列和cDNA序列,采用实时荧光定量PCR研究了其在铅胁迫下的表达规律。PyGST包含一个长624 bp的完整开放阅读框,编码区内含有一个长248 bp的内含子。PyGST具有GST蛋白家族的保守碱基和保守结构域。PyGST与藻类GST的亲缘关系最近,与动物Sigma型GST的亲缘关系次之;在进化树上PyGST等大多数藻类GST与动物Sigma型GST聚为一簇,表明PyGST属类Sigma型GST。铅胁迫能显著诱导PyGST表达,说明在叶状体细胞内PyGST参与了重金属铅的解毒过程。

低浓度阿特拉津对鲫鱼谷胱甘肽-S转移酶(GSTs)活性的影响

研究不同作用时间和不同暴露浓度下阿特拉津对鲫鱼肝脏、肾脏和肌肉谷胱甘肽-S转移酶(GSTs)活性的影响。结果表明:阿特拉津对鲫鱼各个组织器官GSTs活性产生较强的影响。长期暴露下(24 d),阿特拉津对鲫鱼肝脏和肌肉GSTs活性基本表现为诱导作用,最大诱导率为110.81%和32.54%,且分别在0.15.0和1.010.0 mg.L-1质量浓度范围内存在剂量-效应关系;对鲫鱼肾脏GSTs活性具有抑制作用,最大抑制率为14.42%,且在所设质量浓度(010 mg.L-1)范围内均表现出剂量-效应关系。在10.0 mg.L-1质量浓度暴露下第6—14天内,阿特拉津与鲫鱼肝脏及肌肉GSTs活性间存在时间-效应关系;其他情况下,任何组织器官在试验期间均未表现出时间-效应关系。

谷胱甘肽S-转移酶的功能、应用及克隆表达

谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferases,GSTs,E.C.2.5.1.18)是由多个基因编码、具有多种功能的超家族酶,广泛存在于动物、植物、微生物等多种生物组织中。在生物体遇到高盐、干旱、除草剂、有机污染物等逆境时,GSTs常发挥其Ⅱ相代谢酶和抗氧化酶的双重功能,以保护生物体免受逆境的损害。文章综述了GSTs的分类、结构、功能、应用及克隆表达等方面的研究进展。

杨树次生代谢物质对光肩星天牛羧酸酯酶和谷胱甘肽S-转移酶的影响

Activities of carboxylesterase and glutathione S transferase in Anoplophora glabripennis larvae feeding on eight different kinds of poplar trees were tested. The results showed that the activities of the two enzymes were significantly different when the larvae feeding on different poplar trees. The contents of fourteen secondary metabolites in eight kinds of poplar trees were also tested with the method of high pressure liquid chromatography (HPLC). Stepwise regression analysis was carried out to test the relationship between the activities of the enzymes and secondary metabolites of poplar trees. The analysis results demonstrated that the contents of benzoic acid and catechin decreased together with the increase of carboxylesterase activity while the contents of catechol increased, but the content of p hydroxybenzoic acid decreased together with the increasing of glutathione S transferase activity while the content of phenol, coumaric acid, syringic, salicylic acid and salicin in poplar trees increased.

棉铃虫谷胱甘肽S-转移酶的活性分布和发育期变化及植物次生物质的诱导作用

对棉铃虫 Helicoverpa armigera (Hübner)谷胱甘肽S-转移酶（GSTs）发育期活性进 行了跟踪测定。从卵期开始，GSTs活性呈上升趋势，6龄幼虫达到最高，然后逐渐下降，但 化蛹初期仍维持较高水平；用培养基混药法研究发现，芸香苷和2-十三烷酮诱导种群5龄时 活性即达到峰值。6龄幼虫脂肪体GSTs活性最高，中肠次之，头部和表皮最低。用1-氯-2, 4-二硝基苯（CDNB）作底物时，中肠GSTs的 K m值最小。5龄幼虫中肠匀浆液中，GSTs活 性90%以上集中在细胞液层，在微粒体、线粒体和细胞碎片层的分布均不超过5%；芸香苷诱 导种群3龄幼虫微粒体层GSTs活性分布明显比对照种群减少，而上清液层则比对照种群 有所增高。

溴氰菊酯在罗非鱼组织中的累积及对谷胱甘肽-S-转移酶的影响

以罗非鱼Tilipia为试验鱼类,研究了其暴露于不同浓度溴氰菊酯后其组织中溴氰菊酯的含量和谷胱甘肽-S-转移酶GST活性的动态变化。结果表明,罗非鱼肌肉和肝脏组织中的GST的正常值分别为(4.39±0.2)U.mg.prot-1和(13.3±0.3)U.mg.prot-1。采用不同浓度的溴氰菊酯处理罗非鱼25 d,除了1.0μg.L-1浓度组罗非鱼体内无明显累积,GST与对照组相比无显著差异外,其余各浓度组均有一定的累积,同时GST发生了明显的变化。GST的变化规律为先升高后降低,即溴氰菊酯对罗非鱼体内的GST是先诱导后抑制,且这种变化幅度肝脏比肌肉大。2.0￣10.0μg.L-1浓度组经15￣20 d可在肌肉和肝脏中达到累积-释放的动态平衡,最大累积系数分别为1.85和2.20。溴氰菊酯在罗非鱼组织中达到累积平衡时,其累积量与GST活性呈较明显的负相关。研究表明,1.0μg.L-1以下的溴氰菊酯对罗非鱼没有生化毒性影响,罗非鱼组织中的溴氰菊酯累积量和GST可用来评价农药对鱼类的毒性效应。

前列腺癌组织中谷胱甘肽S-转移酶P1基因启动子区域甲基化序列分析

目的:研究前列腺癌(prostate carcinoma,PCa)组织中谷胱甘肽S-转移酶P1(glutathione S-transferase P1,GSTP1)基因启动子区域CpG岛甲基化状态,探索前列腺癌早期诊断的检测方法。方法:采用巢式甲基化特异性聚合酶链反应(nest methyla-tion-specific PCR,NMSP)和基因克隆测序的方法检测31例前列腺癌组织、18例前列腺增生(benign prostatic hyperplasia,BPH)组织和3例正常前列腺(normal prostate,NP)组织中GSTP1基因启动子区域CpG岛的甲基化状态。结果:NMSP结果显示在PCa、BPH以及NP组中甲基化阳性率分别为83%、0%和0%;测序结果中PCa与BPH、NP组CG位点甲基化发生率分别为96%、34%和37%(P<0.01),BPH和NP组无统计学差异(P>0.05)。联合NMSP筛查前列腺癌明显优于单纯前列腺特异性抗原(prostate-specific antigen,PSA)检测。结论:在前列腺癌组织中GSTP1基因启动子区域CpG岛呈现超甲基化的状态,应用NMSP方法对GSTP1基因进行甲基化检测具有高灵敏度和高特异性的特点,这有望成为新的前列腺癌早期筛选和诊断的检测方法。

辣椒碱对小菜蛾的驱避活性及其体内谷胱甘肽-S-转移酶和Na^+,K^+-ATP酶活性的影响

采用常规生测方法和酶活力测定方法,初步研究了辣椒碱对小菜蛾Plutella xylostella L.的产卵忌避和拒食作用,及其对小菜蛾体内谷胱甘肽-S-转移酶、Na+,K+-ATP酶活性的影响,以期阐明辣椒碱对害虫的作用机制。结果表明,辣椒碱对小菜蛾表现出较强的产卵忌避活性和拒食活性。在6.25×104mg/L浓度下,处理24h辣椒碱对小菜蛾的非选择性产卵忌避率达96.55%,选择性产卵忌避率为84.30%;在相同浓度下,处理48h辣椒碱对小菜蛾的非选择性拒食率达81.47%,选择性拒食率为69.69%。另外,经1.25×105mg/L辣椒碱不同时间处理后,小菜蛾体内的谷胱甘肽-S-转移酶酶活力和Na+,K+-ATP酶活力与对照相比均产生了波动,处理18h时小菜蛾体内GSTs活力最高,为152.01U·mg-1pro·min-1,处理1h时小菜蛾体内Na+,K+-ATP酶活力最高,为19.99U·mg-1pro·min-1。结果说明辣椒碱能够影响小菜蛾产卵和取食行为,并且对其体内的酶系也产生了影响。

谷胱甘肽S-转移酶与昆虫抗药性的关系

谷胱甘肽S -转移酶 (GSTs)是一种对杀虫剂产生代谢抗性的重要酶系 ,参与许多分子的解毒机制 ,并可转运一些重要的亲脂性化合物。GSTs在保护组织以抵御氧化侵害及氧化压力中起重要的作用。

向日葵谷胱甘肽-S-转移酶基因的克隆及抗病功能研究

为探讨谷胱甘肽-S-转移酶(GST)基因在向日葵抗病机制中的作用,在核盘菌诱导向日葵转录组文库的基础上从向日葵耐病品种龙食葵2号中克隆了1个GST的c DNA序列,并进行了表达和功能分析。结果表明:该基因开放阅读框为675bp,编码224个氨基酸残基,分子量为55.45k D,等电点为5.16,命名为Ha GSTU1(Gen Bank登录号为KR071872);Ha GSTU1蛋白属于GST的Tau家族,推测是一种无信号肽的细胞质蛋白,其N端结构域包含结合GSH的G位点,C端结构域包含特异结合底物的H位点;Ha GSTU1与一个橡胶树GST蛋白的亲缘关系最近,氨基酸序列的相似性为72%。实时荧光定量PCR结果显示,该基因在叶中表达量最高,其次是花、根、种子和茎,在盘中的表达量最低;干旱、盐、草酸、核盘菌及其代谢物均能诱导向日葵Ha GSTU1基因的表达量出现显著变化。利用农杆菌介导法将该基因导入烟草,提高了转基因烟草叶片对核盘菌的抗性。对抗性株系烟草GST和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性测定发现,转基因烟草叶片中GST和GPX酶活性较野生型提高约2倍,并随着接菌时间的延长,两种酶活性显著升高。初步推断Ha GSTU1具有抗核盘菌的功能。

一个橡胶树谷胱甘肽-S-转移酶基因的克隆和表达特性分析

【目的】从橡胶树中克隆Glutathione-S-transferase(GST)基因的cDNA和基因组DNA,进行序列、结构和系统进化分析,研究胁迫条件和激素处理下的表达谱。【方法】利用产排胶机理课题组构建的胶乳EST数据库,通过PCR技术克隆橡胶树GST基因的cDNA和基因组DNA;在线预测蛋白质保守功能域和亚细胞定位,构建系统进化树,利用实时荧光定量PCR分析割胶、伤害、低温、激素和死皮病等因素对该基因表达的影响。【结果】从橡胶树胶乳中克隆到1个GST基因的全长cDNA(793 bp),编码25.4 kD(219aa)蛋白,命名为HbGSTU1;克隆了HbGSTU1的基因组DNA(1 313 bp),包含1个内含子(520 bp)和2个外显子。HbGSTU1属于GST Tau家族,推测是一种无信号肽的细胞质蛋白,其N端结构域包含结合GSH的G位点,C端结构域包含特异结合底物的H位点;HbGSTU1与一个蓖麻GST蛋白的亲缘关系最近,氨基酸序列的一致性为85%;HbGSTU1的表达受割胶、伤害、低温、2,4-D、乙烯利和死皮病等因素调控,但对JA、SA和ABA处理的应答不明显。【结论】HbGSTU1是一个典型的GST Tau家族蛋白,可能在橡胶树抗逆过程中起作用,可作为橡胶树抗逆分子育种的靶标基因。

苯酚胁迫下罗非鱼组织中过氧化氢酶与谷胱甘肽-S-转移酶的动态变化

以奥尼杂交罗非鱼(Oreochromisaureus♂×Oreochromisniloticus♀)为试验鱼类,研究了其暴露于不同质量浓度苯酚后组织中过氧化氢酶CAT和谷胱甘肽-S-转移酶GST活性的动态变化。结果表明,罗非鱼肌肉和肝脏组织中的CAT正常值分别为8.56±0.2U·mg-1和15.48±0.1U·mg-1,GST的正常值分别为4.39±0.20U·mg-1和13.30±0.31U·mg-1,均是肝脏组织高于肌肉组织。采用不同质量浓度的苯酚处理罗非鱼25d,除了0.002mg·L-1质量浓度组罗非鱼体内CAT和GST与对照组相比无显著差异外,其余各质量浓度组的CAT和GST均发生了明显的变化,两者的变化趋势相近。CAT的变化规律为低质量浓度组先升高后降低,高质量浓度组不断下降。即低质量浓度苯酚对罗非鱼体内的CAT具有一定的诱导作用,而高质量浓度表现为抑制作用,可使鱼体内的CAT失活,且这种变化幅度肝脏比肌肉大。GST的变化规律为先升高后降低,即苯酚对罗非鱼体内的GST具有先诱导后抑制的作用。研究表明,0.002mg·L-1质量浓度以下的苯酚对罗非鱼没有生化毒性影响,罗非鱼组织中的CAT和GST可作为生物标志物来评价酚类污染物对鱼类的生化毒性。