甘蔗镰孢菌β-酮酯酰-辅酶A还原酶基因FsKCR1功能研究

甘蔗镰孢菌(Fusarium sacchari)引起的甘蔗梢腐病严重影响了甘蔗的产量和质量。编码β-酮酯酰-辅酶A还原酶(β-ketoacyl-CoA reductase, KCR)的基因与脂肪酸合成有关,并为生物体提供超长链脂肪酸。本文对甘蔗镰孢菌KCR的相关基因FsKCR1侵染阶段的表达模式进行了分析,利用同源重组与基因互补的方法获得敲除突变体和互补菌株,同时对上述菌株的主要生物学特性进行研究。与野生型菌株FF001和互补菌株Com-△FsKCR1相比,敲除突变体△FsKCR1的生长速率、小型分生孢子产量和萌发速率以及致病力均显著降低。此外,缺失FsKCR1导致菌丝体疏水性下降。脂肪酸组分分析表明,FsKCR1参与调控甘蔗镰孢菌超长脂肪酸的合成。本研究结果为深入解析甘蔗镰孢菌致病机制提供重要依据。

抗合成酶抗体综合征合并抗3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶还原酶蛋白抗体阳性坏死性肌病1例

目的总结抗合成酶抗体综合征(ASS)合并免疫介导坏死性肌病的疾病特点及治疗经验。方法回顾性分析2022年1月南京医科大学附属宿迁第一人民医院收治的1例ASS合并抗3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶还原酶蛋白(HMGCR)抗体阳性坏死性肌病病人,总结此类病人的临床特点。结果病人主诉咳嗽1周,查肌炎抗体谱:抗组氨酰tRNA合成酶(Jo-1)抗体(+++)、抗SSA/Ro52抗体(+++)、抗HMGCR抗体(+++),诊断:抗合成酶抗体综合征、抗HMGCR抗体阳性坏死性肌病、间质性肺病、低蛋白血症。该病人通过糖皮质激素、免疫抑制剂及丙种球蛋白等治疗后症状缓解。结论不同类型的特发性炎性肌病(IIM)临床表现差异较大,各亚型之间也存在重叠表现,其预后及治疗各不相同。如有两种及以上肌炎的合并,则进展快,预后差,需早期完善肌炎抗体谱检查,明确分型,精准治疗。

秀珍菇3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶基因的克隆及表达分析

为获得秀珍菇3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)全长基因,并分析该基因在秀珍菇正常状态及热胁迫处理下的表达差异,对秀珍菇进行RNA测序(RNA-seq),经生物信息学分析筛选获得HMGR全长基因(命名为Pphg1),并利用荧光定量PCR(qRT-PCR)的方法,分析该基因在秀珍菇不同温度处理下的表达情况。结果表明,获得的Pphg1全长由4059个核苷酸组成,编码1352个氨基酸,其蛋白分子质量约144.04 kDa。经qRT-PCR检测,该基因在秀珍菇受热胁迫后表达量升高。本研究中首次克隆并获得秀珍菇HMGR基因全长cDNA,推测其与秀珍菇热胁迫应答相关,为阐明秀珍菇体内次生代谢产物合成的分子机制及其分子育种提供科学依据。

抗3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶抗体阳性特发性炎性肌病的临床及病理分析

目的本研究旨在检测抗3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMG-CoA reductase,HMGCR)抗体在特发性炎性肌病(idiopathic inflammatory myopathies,IIM)患者中的阳性率,并分析抗体阳性者的临床特点。方法用酶联免疫法检测2012—2022年就诊于中日友好医院的1020例IIM患者的抗HMGCR抗体。回顾分析抗体阳性患者的临床资料、肌肉病理及治疗反应。结果43例(4.2%)携带抗HMGCR抗体,主要以女性为主(65%),25.6%的患者有他汀类药物暴露史,33例(76.7%)渐进性出现肌肉无力,约1/3出现吞咽困难,27.9%出现间质性肺疾病和皮疹。肌酸激酶平均水平(6220.2±4818.9)U/L。80%的患者肌肉MRI可见弥散性炎性渗出。他汀暴露患者与非暴露者平均发病年龄分别为60.6岁、40.3岁(P=0.001)。回顾分析32例患者的肌肉病理,25例(78.1%)表现为明显的肌细胞坏死,伴或不伴少量炎性细胞浸润。随访的35例患者,30例(85.7%)治疗后获得改善。结论抗HMGCR抗体阳性的IIM主要表现为肌无力,大部分患者肌肉病理符合免疫介导坏死性肌病。少数患者与应用他汀类药物有关。大多数对免疫抑制治疗有反应,预后良好。

HMG-CoA还原酶ScrFI基因多态性对高胆固醇血症和AI的影响:一个中老年人群的横断面研究

目的:探讨3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMG-CoA还原酶)的基因多态性对高胆固醇血症和动脉粥样硬化指数(AI)的影响。方法:检测南京市常住汉族174名中老年人血总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C),计算AI;使用聚合酶链反应-限制性内切酶片段长度多态性(PCR-RFLP)技术检测HMG-CoA还原酶ScrFI基因多态性。结果:高胆固醇血症患者87例(高胆固醇组),男21例,女性66,平均年龄(63.59±8.37)岁;胆固醇正常87例(正常组),男21例,女66例,平均年龄(62.92±7.60)岁。高胆固醇组AA基因型频率为25.10%,Aa基因型频率为55.31%,aa基因型频率为19.59%;正常组AA基因型频率为18.39%,Aa基因型频率为52.87%,aa基因型频率为28.74%;高胆固醇组的a等位基因频率为55.17%,高于正常组的47.13%,但差异无统计学意义(P>0.05),AA基因型人群的血HDL-C水平显著高于Aa和aa基因型人群(P<0.05);胆固醇正常组AA基因型人群的AI显著低于aa型基因人群(P<0.05);两组人群的AI随突变型杂合子和突变型纯合子的发生逐渐升高,但差异无统计学意义(P>0.05)。结论:HMG-CoA还原酶ScrFI基因多态性可能是高胆固醇血症发生的遗传易感因素之一;HMG-CoA还原酶ScrFI基因突变可能会影响HMG-COA还原酶的活性,降低对胆固醇的抑制作用,增加总胆固醇和LDL-C的合成,较暴露于同样环境中的基因非突变型人群发生高胆固醇血症和动脉粥样硬化的风险可能会增高。

高效液相色谱法测定3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶抑制剂的活性

通过检测反应体系中烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸(NADPH)浓度的变化,建立了测定HMG-CoA还原酶抑制剂活性的HPLC法。使用Hypersil C18色谱柱,流动相V(K2HPO4-KH2PO4):V(甲醇)=4:1,pH7.2,流速1mL/min,柱温25℃,检测波长337nm。在NADPH浓度为0.5～100μmol/L时,其浓度与峰面积呈良好的线性关系(r=0.9995);检出限为0.01μmol/L;方法对NADPH的回收率为99.8%～100.7%;相对标准偏差(RSD)为1.04%～1.25%(n=5)。

阳春砂3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶基因的克隆及分析

目的克隆阳春砂萜类生物合成途径上游关键酶——3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase,HMGR)(EC:1.1.1.34)的编码基因;分析基因的功能及其在阳春砂不同组织中的表达。方法用基于RT-PCR的方法从阳春砂叶片中获得编码HMGR的cDNA全长序列,克隆基因编码区;用生物信息学的方法对其编码蛋白进行相似性检索和功能分析;用半定量RT-PCR法比较基因在阳春砂不同组织中的表达差异。结果获得了全长2 023 bp的编码阳春砂HMGR的cDNA序列,命名为AvHMGR(GenBank登记号:FJ455511)。AvHMGR编码的蛋白与其他植物来源的HMGR有很高相似性,含有NADPH结合基序和底物HMG-CoA结合基序,N-端有两个跨膜结构域。保守功能结构域的分析结果表明AvHMGR属于3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶家族。AvHMGR在包括茎、根、果皮和种子团的广泛组织中表达,且在这些组织中的表达量均高于在叶片中的表达。结论从阳春砂中克隆了AvHMGR基因,为进一步鉴定基因功能、探明阳春砂萜类生物合成的基因调控机制打下基础。

β-羟甲基戊二酰辅酶A还原酶基因多态性与冠心病相关性的研究

目的研究汉族人群β-羟甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGCR)基因型和等位基因频率分布的遗传背景,探讨HMGCR多态性与冠心病的相关性。方法采用聚合酶链反应-单链构象多态性分析及测序技术,对湖北地区汉族123例健康人以及117例冠心病病人HMGCR多态性基因型和等位基因频率分布进行分析,研究HMGCR多态性对血脂、脂蛋白和载脂蛋白水平的影响。结果冠心病组内TT/CC(TT+CC)基因型与TT基因型相比,血清TC和LDL-C水平均有显著性差异(P<0·05)。冠心病组与对照组相比,2725A/G位点基因型间血脂、脂蛋白及载脂蛋白水平均无显著性差异(P>0·05)。结论HMGCR基因3089T/C位点基因多态性可能与冠心病存在相关性,而2725A/G位点多态性与血脂水平的相关性不明显。

植物萜类合成酶3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶的生物信息学分析

采用生物信息学的方法和工具对已在GenBank上注册的橡胶、烟草、辣椒、穿心莲等植物的萜类合成酶3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶的核酸及氨基酸序列进行分析,并对其组成成分、信号肽、跨膜拓朴结构域、疏水性/亲水性、蛋白质二级及三级结构、分子系统进化关系等进行预测和推断。结果表明该类酶基因的全长包括5′、3′非翻译区和一个开放阅读框,无信号肽,是一个跨膜的亲水性蛋白,包括两个功能HMG-CoA结合motif及两个功能NADPH结合motif,α-螺旋和不规则盘绕是蛋白质二级结构最大量的结构元件,β-转角和延伸链散布于整个蛋白质中,蛋白质的功能域在空间布局上折叠成“V”形,“V”形的两臂由螺旋状的N结构域和S结构域构成,中间部分由L结构域构成。

超高效液相色谱串联质谱联用法快速筛选3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶抑制剂

建立了超高效液相色谱串联质谱仪(UPLC-MS/MS)检测酶促反应体系中还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)浓度变化,快速筛选3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGCR)抑制剂的方法。优化了HMGCR酶促反应体系和检测NADPH的色谱-质谱条件,探讨了NADPH的离子化试剂的作用和质谱碎裂机理。采用ACQUITY UPLC BEH Amide色谱柱(100 mm×2.1 mm,1.7μm),以三乙胺/六氟异丙醇缓冲液(pH=8.0)为流动相,流速0.3 mL/min,柱温30℃,电喷雾离子源-多反应监测模式,对酶促反应体系中的NADPH进行分析。NADPH的峰面积与其浓度在0.05～50μmol/L范围内呈良好的线性关系(r>0.9996),定量限(S/N=10)为0.05μmol/L。

3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶抑制剂的构效关系研究进展

3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A(HMG CoA)还原酶抑制剂是治疗高胆固醇血症的有效药物。现综述该类药物的发展概况和作用机制,并从母环、连接链和侧链三部分总结其构效关系,为国内研发新的HMG CoA还原酶抑制剂提供参考。

尾叶桉GLU4肉桂酰-辅酶A还原酶基因克隆及原核表达

肉桂酰-辅酶A还原酶(Cinnamoyl Co-A Reductase,CCR)是木质素合成中的关键酶,根据植物中CCR保守序列设计引物,以尾叶桉GLU4嫩茎为材料克隆到其CCR基因,命名为Eu CCR。该基因g DNA长2 918bp,c DNA长1 045 bp,CDS区编码336个氨基酸。EuCCR核酸序列与Gen Bank已登录的桉属植物CCR基因同源性达到96%以上,与伞房属、杯果木属植物CCR的同源性达85%以上,其编码的氨基酸序列经比对发现具有完整FR_SDR_e结构域及NADP结合位点和底物结合位点,与可可树等植物中CCR基因编码序列同源性也在84%以上,确定为CCR基因。对EuCCR蛋白序列理化性质及结构进行生物信息学分析,利用MEGA软件对基因序列进行系统进化树分析。采用pQE30/M15系统对EuCCR进行原核表达,重组质粒成功表达分子量约36 kD的目的蛋白。本研究从尾叶桉GLU4中克隆得到EuCCR基因并原核表达,为该基因的酶学分析以及利用该基因转化调控尾叶桉木质素合成奠定基础。

细纹豆芫菁3-羟甲基戊二酰辅酶A-还原酶基因全长cDNA克隆及生物信息学分析

3-羟甲基戊二酰辅酶A-还原酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase,HMGR)是甲羟戊酸途径的关键酶。获得芫菁体内HMGR基因信息是确定甲羟戊酸途径与斑蝥素合成相关性的基础。本研究利用RACE技术从细纹豆芫菁Epicauta mannerheimi(Mklin)体内克隆获得HMGR基因全长cDNA序列,命名为EmHMGR(GenBank登录号为JQ690539)。该基因全长3118bp,其中5'端非翻译区178bp,3'端非翻译区414bp,开放阅读框2526bp,编码842个氨基酸。推测的蛋白质分子量为92.8kDa,理论等电点为6.0,预测分子式为C4135H6604N1098O1216S50,不稳定系数为43.37,总亲水性系数为0.091,为疏水性不稳定蛋白。序列分析发现该基因编码的蛋白与已报道的其他昆虫HMGR的氨基酸序列一致性达50%以上,而且包含HMGR_Class I保守功能域、固醇敏感多肽区及HMGR蛋白的其他保守功能位点。系统进化分析发现该基因与叶甲科昆虫HMGR基因的关系最近。本研究首次从芫菁科昆虫体内克隆获得甲羟戊酸途径的关键酶EmHMGR基因,为后期芫菁体内斑蝥素生物合成途径的研究奠定了基础。

ΔNp63上调3-羟-3-甲戊二酸单酰辅酶A还原酶表达促进食管鳞状细胞癌细胞增殖及迁移

目的探讨N端转录活性域缺失的肿瘤蛋白p63(ΔNp63)调控食管鳞状细胞癌细胞增殖及迁移的分子机制。方法以人食管鳞状细胞癌细胞ECA109为模型,通过慢病毒介导的转基因在细胞中过表达ΔNp63。通过定量PCR及蛋白质印迹法检测3-羟-3-甲戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMGCR)表达水平,通过染色质免疫沉淀(ChIP)和萤光素酶报告实验检测ΔNp63蛋白与HMGCR基因5'-非翻译区的结合;在细胞中过表达ΔNp63同时利用RNA干扰抑制HMGCR表达后,通过CCK-8检测细胞增殖情况,流式细胞术检测细胞凋亡情况,Transwell实验检测细胞迁移情况。结果ECA109细胞中过表达ΔNp63后,HMGCR的mRNA和蛋白质表达水平均提高(P均<0.01)。ChIP及萤光素酶报告实验结果提示,ΔNp63识别位点位于HMGCR启动子-728~-747 bp区域。过表达ΔNp63同时抑制HMGCR表达组24、48、72 h时细胞增殖能力均低于单纯过表达ΔNp63组(P均<0.05),细胞凋亡水平高于单纯过表达ΔNp63组[(26.9±1.9)%vs(16.6±1.5)%,P<0.01],细胞的迁移率低于单纯过表达ΔNp63组[(33.4±3.1)%vs(52.2±2.6)%,P<0.01]。结论ΔNp63通过上调HMGCR转录表达促进食管鳞状细胞癌细胞的增殖及迁移。

油桐β-酮脂酰-ACP还原酶(KAR)基因的克隆与序列分析

以葡萄桐近成熟种子为材料,根据油桐转录组测序分析结果设计引物,利用RT-PCR技术克隆获得了2条KAR基因的全长cDNA,分别命名为Vf_KAR1和Vf_KAR2(GenBank登录号:KF025646,KF025647)。生物信息学分析结果表明,Vf_KAR1和Vf_KAR2基因的CDS长度分别为993 bp和900 bp,分别编码331个和300个氨基酸;与其它物种的KAR氨基酸序列具有较高的相似性,Vf_KAR1与蓖麻的相似度最高,达82%;Vf_KAR2基因与花生、辣椒的相似度高达76%;2条KAR基因的多肽都含叶绿体转运肽,但是都没有信号肽;Vf_KAR1有1个明显的跨膜螺旋拓扑结构和1个疑似跨膜螺旋拓扑结构,Vf_KAR2有2个疑似的跨膜螺旋拓扑结构;肽链都表现为疏水性,都有典型的活化中心三联体(Ser-Tyr-Lys);三级结构都有典型的Rossmann折叠特征。因此,初步推测Vf_KAR1和Vf_KAR2是油桐β-酮脂酰-ACP还原酶KAR基因家族的两个成员。

恶臭假单胞菌中3-酮脂酰ACP还原酶FabG5是脂肪酸合成关键酶

3-酮脂酰ACP还原酶(FabG)催化脂肪酸合成中的第一步还原反应,是细菌生长的关键酶之一.恶臭假单胞菌在环境污染治理和工业聚羟基脂肪酸(PHA)的生产中,都具有重要的应用价值.生物信息学分析显示,恶臭假单胞菌基因组编码6个FabG同源蛋白质,与大肠杆菌FabG相比较,PpFabG5序列相似性最高(76.5%),其他几个PpFabG也都具有较高的序列相似性(约50%).除PpFabG4之外,其他的同源蛋白质都具有催化活性位点和N端辅因子结合位点.为研究恶臭假单胞菌中这6个FabG同源蛋白质的生物学功能,本文进行了异体遗传互补、体外酶学活性分析、体内基因敲除与突变株性状分析等研究.结果显示,只有PpfabG1、PpfabG3、PpfabG5能恢复大肠杆菌fabG温度敏感突变株CL104在42℃时生长,其中PpfabG1互补株生长较弱.而在体外活性检测中,PpFabG1、PpFabG3和PpFabG5在脂肪酸合成起始反应和延伸反应中都具有催化活性,但PpFabG1活性较弱,PpFabG6仅在起始反应中具有催化活性. PpfabG5是恶臭假单胞菌生长的必需基因,不能被敲除,而其他几个PpfabG基因敲除后不影响菌体的生长,突变株的脂肪酸组成与野生菌也无差异.但PpfabG1、PpfabG2敲除后菌体的运动性下降,PpfabG3、PpfabG6突变影响了生物被膜的合成量,而PpfabG4、PpfabG6敲除突变株对H2O2的耐受性增强,表明这些基因具有不同的生理功能,可能在菌体的不同逆境中发挥作用.

麦红吸浆虫3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶基因SmHMGR的克隆及在滞育与发育变态过程中的表达动态

【目的】3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)是保幼激素(JH)合成途径的限速酶。麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana是一种典型的专性幼虫滞育昆虫。本研究旨在探讨HMGR基因在麦红吸浆虫滞育和发育变态过程中的作用。【方法】通过RT-PCR和RACE技术克隆麦红吸浆虫滞育前幼虫HMGR基因全长cDNA序列;利用生物信息学软件分析HMGR基因核苷酸和其编码的蛋白氨基酸序列特性;采用qPCR技术测定其在麦红吸浆虫滞育不同时期3龄幼虫及不同发育阶段(1-2龄幼虫、预蛹、初蛹、中蛹和后蛹以及雌雄成虫)中的mRNA表达水平。【结果】克隆获得一条麦红吸浆虫HMGR基因全长cDNA序列,命名为SmHMGR(GenBank登录号: MG876766)。该基因全长2 548 bp,其中开放阅读框长2 328 bp,编码775个氨基酸,预测的蛋白分子量为84.16 kD,理论等电点为8.29。序列分析发现该基因编码的蛋白具有HMGR蛋白家族典型的HMG-CoA-reductase-classⅠ催化功能域及其他保守功能基序;序列比对和系统发育分析表明,SmHMGR与达氏按蚊Anopheles darling等长角亚目(Nematocera)昆虫HMGR的相似性最高、亲缘关系最近。SmHMGR在麦红吸浆虫滞育前的3龄早期幼虫中表达量显著升高,进入滞育后一直维持较高水平,并在滞育后静息阶段的当年12月至翌年1月达到最高。SmHMGR在蛹期表达量低于幼虫期,预蛹期表达量最低;在雌成虫中表达量显著高于在蛹和雄成虫中的表达量。【结论】SmHMGR的表达与麦红吸浆虫发育密切相关,可能在滞育诱导、维持及滞育后静息状态的维持及生殖中发挥作用,其表达量的降低可能参与了幼虫到蛹的变态。

高等植物的3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶

介绍了植物3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)的结构和调控,并简略讨论了HMGR调控与植物类异戊二烯途径的关系。

植物3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶基因研究进展

细胞分裂素、赤霉素、脱落酸、叶绿素、萜类等类异戊二烯物质,是植物中广泛存在的一类代谢产物,在植物生长发育过程中起着非常重要的作用。一些萜类化合物作为药物的合成前体或有效的药用成分在工农业及医药生产上具有重要的经济价值。类异戊二烯物质主要通过甲羟戊酸代谢途径中的一系列酶催化合成,其中,3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase,HMGR)是该代谢途径中的第一个关键限速酶,能够将3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A转化成中间代谢产物甲羟戊酸。对植物HMGR基因的克隆、酶结构和功能分析、基因组织表达及调控等方面进行了综述,旨在为其在重要农作物的遗传改良、代谢产物工程植物创制以及植物亲缘关系分析中的应用等研究提供理论依据。

旋毛虫反式-2-烯酰辅酶A还原酶1对大鼠免疫功能的影响

[目的]本文旨在分析旋毛虫反式-2-烯酰辅酶A还原酶1(TER1)对大鼠免疫系统功能的影响。[方法]通过RT-PCR方法克隆旋毛虫TER 1基因,构建表达载体,获得重组蛋白(rTER1)并检测其酶活性,用Western blot分析rTER1的反应原性。将大鼠外周血单个核细胞(PBMC)与rTER1共孵育,用免疫荧光试验(IFA)检验rTER1与大鼠PBMC的结合情况,分析rTER1对细胞增殖、迁移、NO分泌、吞噬功能和细胞凋亡的影响。大鼠腹腔注射rTER1后,测定血清中IFN-γ、IL-4、IL-9、IL-17和TGF-β等细胞因子的变化。[结果]体外试验表明,rTER1能够促进大鼠PBMC的增殖与迁移,增强细胞NO分泌和吞噬功能,提高细胞凋亡比例;体内试验显示,rTER1能促进大鼠IFN-γ分泌,抑制IL-17分泌,但对IL-4、IL-9和TGF-β的分泌无显著影响。[结论]旋毛虫反式-2-烯酰辅酶A还原酶1能通过多种途径影响宿主免疫功能。