人三磷酸鸟苷酸环化水解酶Ⅰ基因的克隆与表达

目的 研究人三磷酸鸟苷酸环化水解酶Ⅰ (GCHⅠ )基因在多巴胺代谢过程中的作用。 方法 从人胚胎肝脏中提取总RNA ,以RT PCR法扩增GCHⅠcDNA ,克隆于PGEM T easy载体中 ,测序正确后再构建真核表达载体 ,转染猴肾成纤维细胞系COS7,原位杂交检测其表达。 结果 RT PCR扩增出 90 4bp的cDNA ,并成功构建真核表达载体pCI neo GCHⅠ ,原位杂交证实其在COS7表达阳性率为 70 %～ 80 %。 结论 GCHⅠ有望用于帕金森病的基因治疗。

非诺贝特通过上调三磷酸鸟苷环化水解酶Ⅰ促进eNOS复偶联

目的探讨非诺贝特发挥降脂外血管内皮保护作用的机制。方法体外培养人脐静脉内皮细胞(HU-VECs),非诺贝特预处理HUVECs 2 h,再与脂多糖(LPS)共孵育24 h。采用Western blot检测三磷酸鸟苷环化水解酶Ⅰ(GTPCH-Ⅰ)的表达水平,高效液相色谱法检测四氢生物蝶呤(BH4)的表达水平,ELISA检测细胞上清一氧化氮(NO)浓度,利用Confocal方法检测细胞活性氧(ROS)产生水平。结果非诺贝特预处理后,较单纯LPS刺激组,细胞内BH4表达水平及细胞上清NO产生增多,伴有细胞内ROS产生减少(P均<0.05);此外,单独给予非诺贝特处理内皮细胞后,可见浓度依赖性上调细胞GTPCH-Ⅰ的表达,非诺贝特(10μmol/L)上调GTPCH-Ⅰ的表达在12 h达到高峰。结论非诺贝特通过上调内皮细胞GTPCH-Ⅰ的表达而增加BH4的水平,进而促进内皮型一氧化氮合酶的复偶联,改善血管内皮功能。

I型三磷酸鸟苷环化水解酶在2型糖尿病大鼠主动脉表达的改变

目的:探讨血管内皮功能异常状态下,I型三磷酸鸟苷环化水解酶(GTPCH I)mRNA在2型糖尿病及硫辛酸干预大鼠主动脉中的表达。方法:选择雄性Wistar大鼠35只,随机选择10只作为正常对照组(NC组),25只采用高脂饲料喂养8周后,小剂量链脲佐菌素注射诱导建立2型糖尿病大鼠模型(成模21只),其中10只给予硫辛酸50 mg/kg腹腔注射,作为硫辛酸干预组(LA组),其余11只作为2型糖尿病组(T2DM组)。所有大鼠饲养16周后均处死测定其主动脉舒张功能,并用半定量RT-PCR检测主动脉GTPCH ImRNA表达。结果:T2DM组和LA组主动脉的内皮依赖性血管舒张(EDVR)明显减弱,而LA组较T2DM组有明显改善(P<0.05)。主动脉GTPCH I mRNA的表达在T2DM组下降70.28%,LA组下降26.88%,两组差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:T2DM大鼠离体主动脉EDVR减弱时,主动脉GTPCH I mRNA表达显著下降。硫辛酸可改善EDVR,此作用可能与改善GTPCH I mRNA表达有关。

可溶性鸟苷酸环化酶激动剂在心血管病中的研究进展

一氧化氮-鸟苷酸环化酶-环磷酸鸟苷通路参与机体多种生理和组织作用,被认为和心血管疾病关联密切。可溶性鸟苷酸环化酶激动剂因具有良好的药动学、较高的安全性,被不断地研究并应用于临床。现将可溶性鸟苷酸环化酶激动剂的作用机制、药理、临床应用研究进展及药物安全性进行简述,以期为临床用药提供指导。

三磷酸鸟苷环化水解酶1去磷酸化突变体对食管癌放射敏感性的影响及机制研究

目的:探讨体内从头合成四氢生物蝶呤(BH4)过程中的限速酶三磷酸鸟苷环化水解酶1(GCH1),关键磷酸化位点突变体(GCH1-S81A)对食管癌放射敏感性的影响及机制。方法:构建不同磷酸化水平的GCH1稳定过表达食管鳞癌(KYSE-150)细胞系,按照GCH1磷酸化水平及照射剂量,将实验分为空白对照组、空载病毒组、空载+照射组、野生GCH1组、GCH1磷酸化组、GCH1去磷酸化组、GCH1去磷酸化+照射组、回补验证组、回补验证+照射组。通过Western blot验证感染效率,CCK-8法检测各组肿瘤细胞存活率,克隆形成实验检测肿瘤细胞放射敏感性变化,流式细胞术检测各组肿瘤细胞凋亡率、活性氧(ROS)及脂质过氧化物含量变化,Western blot检测铁死亡相关蛋白表达变化。结果:GCH1去磷酸化组感染48 h后细胞内GCH1-S81磷酸化蛋白表达水平明显降低(t=9.35、16.57,P<0.05)。与空载+照射组相比,GCH1去磷酸化+照射组细胞在10 Gy X射线照射24 h后存活率明显降低(t=26.97,P<0.05)。在10 Gy X射线照射8 h后KYSE-150细胞中ROS含量,以及照射48 h后细胞凋亡率和脂质过氧化物水平,均上升明显(t=17.89~131.10,P<0.05),且在加入GCH1-S81A突变体后进一步加剧(t=157.06~97.81,P<0.05),这一现象能被补充野生型GCH1后抑制(t=66.38~23.08,P<0.05)。与空载+照射组相比,去磷酸化+照射组在各个X射线剂量(2、4、6和8 Gy)照射下克隆形成能力均有所降低(t=7.31~8.16,P<0.05)。GCH1-S81A突变能够降低铁死亡相关蛋白GPX4的表达(t=4.55,P<0.05),且在10 Gy的X射线照射后表达量进一步降低(t=12.98,P<0.05)。结论:GCH1突变为GCH1-S81A去磷酸化后,可抑制食管癌细胞KYSE-150的生长并提高其放射敏感性,GCH1-S81A突变体有望为提高食管癌放疗疗效提供新的方式。

改良型富血小板纤维蛋白与β⁃磷酸三钙复合物诱导成骨作用与机制

目的探讨改良型富血小板纤维蛋白(advanced platelet⁃rich fibrin,A⁃PRF)与β⁃磷酸三钙(β⁃tricalcium phosphate,β⁃TCP)构成比例对兔股骨缺损模型骨形成的作用及机制,为临床治疗骨缺损提供新思路。方法24只新西兰大白兔构建骨缺损模型并分为模型组、1∶1复合物组(A⁃PRF∶β⁃TCP=1∶1)、2∶1复合物组(A⁃PRF∶β⁃TCP=2∶1)与4∶1复合物组(A⁃PRF∶β⁃TCP=4∶1),每组6只。复合物组在骨缺损处填充复合材料,模型组不充填材料,8周后安乐法处死动物采标本。采用micro⁃CT测定股骨缺损区新生骨的骨密度(bone mineral densi⁃ty,BMD)、骨体积分数(bone volume fraction,BV/TV)、骨小梁厚度(trabecular thickness,Tb.Th)、骨小梁分离度(trabecular separation/spacing,Tb.Sp)。HE染色观察新骨及新生血管形成情况;扫描电镜观察新生骨组织的形态变化;酶联免疫法检测新生股骨组织中磷酸化丝裂原活化蛋白激酶p38(phospho⁃p38 mitogen activated pro⁃tein kinase,p⁃p38MAPK)、CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白(CCAAT/enhancer⁃binding protein homologous pro⁃tein,CHOP)、磷酸化含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶3(phospho⁃cysteine aspartic protease⁃3,p⁃Caspase3)含量;实时定量PCR检测新生骨组织中骨保护素(osteoprotegerin,OPG)、骨形态发生蛋白⁃2(bone morphogenetic protein⁃2,BMP⁃2)、核因子κ⁃B配体受体致活剂(receptor activator of nuclear factor kappa⁃B ligand,RANKL)、p38MAPK的mRNA表达量;免疫组织化学法观察新生骨组织中OPG、BMP⁃2、RANKL、p⁃p38MAPK、p⁃Caspase3蛋白表达情况;荧光Tunel染色观察新生股骨组织中细胞凋亡情况。结果模型组股骨缺损区域骨形成缓慢,成骨质量差。与模型组相比,复合物组动物股骨缺损区域成骨情况良好,BMD、BV.TV、Tb.Th、Tb.N升高,Tb.Sp下降,新生股骨组织中见新生毛细血管形成;p⁃p38MAPK、CHOP、p⁃Caspase3蛋白表达降低,OPG、BMP⁃2的mRNA与蛋白表达升高,RANKL与p38MAPK的mRNA表达降低(P<0.05);各组新生骨组织中的凋亡检测表明2:1复合物组样本中细胞凋亡率最低(P<0.05);A⁃PRF∶β⁃TCP=2∶1的配比成骨效果最佳。结论由A⁃PRF与β⁃TCP组成复合物能促进OPG表达,抑制RANKL表达和p38MAPK磷酸化,减少新生骨组织细胞凋亡,促进成骨分化。

吗啡依赖小鼠脑组织cGMP水平、鸟苷酸环化酶及磷酸二酯酶活性的调节

以递增剂量吗啡ｓｃ，使小鼠产生对吗啡的躯体依赖，观察脑组织ｃＧＭＰ水平、ＰＤＥ和ｓＧＣ的活性变化及ＰＫＡ对其磷酸化调节。结果表明，（１）小脑、纹状体、海马及大脑皮质ｃＧＭＰ含量显著降低；（２）在小脑、海马中ｓＧＣ活性明显降低，ＰＤＥ活性无明显变化，在纹状体及大脑皮质中均明显升高，且体外磷酸化水平也均明显下降，ＰＫＡ抑制剂可抑制此变化；（３）纳洛酮拮抗组未见上述变化。结果提示，吗啡依赖小鼠脑组织ｃＧＭＰ水平普遍降低，在小脑和海马可能因ｓＧＣ活性下降引起，在纹状体及大脑皮质可能因ＰＤＥ活性升高所致。

α,β,γ,δ-四 （4-N-甲基吡啶）卟吩与鸟苷三磷酸类似物反应的研究

阳离子卟啉与核酸反应后表现出特殊的物理化学性质，使其具有潜在的生物应用价值。而TMPyP作为一种阳离子卟啉，与核苷酸及脱氧核苷酸的反应研究的却不多。众所周知，核苷酸和脱氧核苷酸在很多生物化学过程中起着非常重要的作用，例如，细菌在氨基酸饥饿时，

三磷酸鸟苷酶活化蛋白对ras原癌基因恶性转化的抑制作用

三磷酸鸟苷酶活化蛋白(GTPase-activating protein,GAP)在各种细胞内几乎都存在,分子量约为110 K,其羧基端相当于分子量40 K的部分具有催化活性,可促使ras原癌基因(野型)的产物ras蛋白水解其所结合的三磷酸鸟苷(GTP)。ras原癌基因的产物为p 21,位于细胞膜内面,在肿瘤生成与生长调控中,

黄单胞菌中c-di-GMP二鸟苷酸环化酶和磷酸二酯酶的生物信息学分析

黄单胞菌是一类重要的作物病原菌,其信号转导机制及其与寄主植物的相互作用一直是微生物学、植物病理学及植物学工作者研究的热点问题。c-di-GMP是一种广泛存在于细菌中的第二信使分子,参与细菌的粘附、胞外多糖的合成、生物膜形成、运动性及毒力等许多细菌生理过程的调节。c-di-GMP主要由含有GG(D/E)EF结构域的二鸟苷酸环化酶合成,由含有EAL或HD-GYP结构域的磷酸二酯酶降解,其在胞内的浓度受到二鸟苷酸环化酶与c-di-GMP特异性磷酸二酯酶的协同调节。本文对黄单胞菌属中十五株具有完整基因组序列的菌株中含有这三类结构域的蛋白进行了包括分布规律、进化树、COG及GO分析在内的生物信息学分析,揭示了GG(D/E)EF、EAL与HD-GYP结构域蛋白在黄单胞菌属中的进化差异及其与侵染对象的关联性;研究结果也表明这些结构域蛋白主要为信号转导蛋白,参与基因转录和细胞运动。这些结果为构建c-di-GMP介导的调控网络和寻找新的控制黄单胞菌的药物靶标奠定了良好的基础。

家蚕质型多角体病毒的三磷酸核苷酸结合蛋白

为探讨家蚕细胞质型多角体病毒 (BmCPV)结构蛋白的构造及其功能 ,采用α 3 2 P标记的鸟嘌呤三磷酸核苷酸、腺嘌呤三磷酸核苷酸、胞嘧啶三磷酸核苷酸和尿嘧啶三磷酸核苷酸与病毒粒子共浴的方法进行了研究。结果证明VP3能够与鸟嘌呤三磷酸核苷酸和尿嘧啶三磷酸核苷酸结合 ,暗示了VP3是BmCPV的三磷酸核苷酸结合蛋白 ,推测其在BmCPV核酸RNA形成mGpppAmpGp帽子结构中起作用 ,具有RNA鸟苷酰转移酶功能。

作用于环磷酸鸟苷的抗心力衰竭药物作用机制及研究进展

随着对心力衰竭相关机制的深入研究,心力衰竭治疗理念已从早期的“强心、利尿、扩血管”时代发展至目前的神经内分泌调控时代。其中作为细胞内信号转导的第二信使环磷酸鸟苷(cGMP)越来越受到重视,其激活下游cGMP依赖的蛋白激酶G等分子产生重要的生物学效应,是心力衰竭治疗的潜在靶点。部分作用于一氧化氮-可溶性鸟苷酸环化酶-cGMP信号通路或利钠肽-颗粒型鸟苷酸环化酶-cGMP信号通路增加cGMP浓度的药物已在临床得到广泛应用。现对基于该途径研发的直接或间接通过cGMP发挥药理学作用的抗心力衰竭药物做简要综述。

过表达多巴胺脱羧酶、酪氨酸羟化酶和三磷酸鸟苷环化水解酶1重组慢病毒构建及其在帕金森病大鼠模型治疗作用的研究

目的构建同时表达3种多巴胺(DA)合成相关酶的重组慢病毒(rLV),验证其在6-羟基多巴胺(6-OHDA)帕金森病(PD)大鼠模型中治疗作用,为PD临床基因治疗提供实验基础。方法构建过表达多巴胺脱羧酶(DDC)、酪氨酸羟化酶(TH)和三磷酸鸟苷环化水解酶1(GCH1)rLV及对照rLV。6-OHDA制备的PD模型大鼠,随机分为生理盐水组(n=6)、阴性病毒组(n=6)和阳性病毒组(n=12),分别经立体定向向大鼠纹状体注射生理盐水、对照rLV和DDC+TH+GCH1-rLV。观察构建病毒对PD大鼠旋转行为的影响,免疫荧光法检测病毒转染情况,同时使用高效液相色谱-串联质谱联用法(HPLC-MS/MS)检测纹状体内DA及其代谢产物改变情况。结果 PD大鼠纹状体注射后,阳性病毒组行为改变与生理盐水组、阴性病毒组比较,差异有显著统计学意义(P<0.01);阳性病毒组呈现显著的旋转行为改善。免疫荧光显示阳性病毒转染表达有TH活性的阳性细胞。阳性病毒组纹状体内DA及其代谢产物与生理盐水组、阴性病毒组比较,显著增高(P<0.01)。结论成功构建过表达DDC+TH+GCH1-rLV,并且在PD模型大鼠中呈现显著的行为改善及DA水平增加,为PD的基因治疗提供实验基础。

亚砷酸钠对Chang肝细胞鸟苷三磷酸环化水解酶及6-丙酮酰四氢蝶呤合成酶的mRNA表达水平的影响

目的研究亚砷酸钠(NaAsO2)对Chang肝细胞鸟苷三磷酸环化水解酶I型(GTPCH)及6-丙酮酰四氢蝶呤合成酶(PTPS)的mRNA表达水平的影响。方法分别以不同浓度NaAsO2(0、50、200及400μmol/L)染毒人类Chang肝细胞株12h。以MTT法测定细胞活力,以RT-PCR法测定GTPCH和PTPS mRNA的表达水平。结果50μmol/L剂量组细胞活力与对照组相比差异无统计学意义(P>0.05),其他两组细胞活力均显著低于对照组(P<0.05);50、200及400μmol/L剂量组GTPCH和PTPS的mRNA表达水平与对照组相比均显著下降(P<0.05),且呈剂量-效应关系。结论NaAsO2暴露引起Chang肝细胞四氢生物蝶呤(BH4)合成酶GTPCH和PTPS的mRNA表达水平下降可能与砷致色素代谢异常有关。

三磷酸鸟苷环化水解酶1调控的小胶质细胞环状RNA的表达

目的分析三磷酸鸟苷环化水解酶1(GCH1)在体外调控小鼠小胶质细胞(BV2)中环状RNA的相关表达。方法将BV2培养传代后转染病毒,分为低表达GCH1病毒载体组(Ad-shGCH1,n=3)与对照病毒载体组(Ad-NC,n=3)两组样本。孵育48 h观察转染效率并利用TRIzol试剂提取总RNA。使用第二代环状RNA(circRNA)高通量测序分析Ad-shGCH1与Ad-NC两组样本,筛选差异表达的环状circRNA。circRNA测序数据使用R包edge R计算基于负二项分布模型的fisher精确检验来确定差异显著性。应用编码-非编码基因共表达(CNC)网络分析对表达差异显著的circRNAs进行生物信息学分析,最后通过反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)验证。结果与对照组比较,Ad-shGCH1中mmucirc0001322(实验组CPM值:10.40,对照组CPM值:7.63,P<0.05)、mmucirc0000454(实验组CPM值:10.84,对照组CPM值:8.20,P<0.05)、mmucirc0001383(实验组CPM值:10.76,对照组CPM值:8.53,P<0.05)、mmucirc0000898(实验组CPM值:11.22,对照组CPM值:9.32,P<0.05)发生高于对照组,差异有统计学意义,mmucirc0000652低于对照组(实验组CPM值:7.94,对照组CPM值:10.83,P<0.05)(倍数变化>1.2倍),差异有统计学意义。CNC分析表明mmucirc0000652可能通过参与特定的网络或生物学过程参与调控丝裂原活化蛋白激酶14(MAPK14)而发挥作用。结论GCH1调控的circRNA可能参与体外小胶质细胞的炎症过程。

三磷酸鸟苷环化水解酶1和四氢生物蝶呤与神经性疼痛的研究进展

神经性疼痛是临床最常见的慢性疼痛之一,针对其治疗一直以来都是全球的难点,主要原因是其发病机制不明.三磷酸鸟苷环化水解酶1（GCH1）通过调节相关炎性因子介导神经性疼痛的发生,除此之外GCH1也是四氢生物蝶呤（BH4）合成过程中最主要的限速酶.BH4是各种炎性因子和神经递质合成必需的辅因子.在研究其与疼痛的关系时,发现当沉默GCH1基因后伴随疼痛缓解,BH4表达降低.结果提示GCH1和BH4与神经性疼痛有一定的关系.

可溶性鸟苷酸环化酶激动剂维利西呱在心力衰竭治疗中的研究进展

心力衰竭(heart failure,HF)是心血管疾病发展的终末结局和心血管疾病患者最主要的死亡原因。近年来,随着进一步的研究,HF的治疗正在不断完善,然而HF患者的高住院率和高病死率在目前依旧是一大难题,其生活质量和预后仍处于较低水平。而维利西呱作为一种可溶性鸟苷酸环化酶激动剂,以其独特的作用机制和良好的安全性、耐受性为HF治疗提供了新思路,可谓潜力巨大。本文就维利西呱的作用通路、安全性、耐受性方面以及目前相关临床研究进展进行综述。

鸟苷酸环化水解酶Ⅰ基因突变与相关表现型

鸟苷酸环化水解酶Ⅰ是四氢生物喋呤合成途径中的限速酶 ,四氢生物喋呤又是芳香族氨基酸羟化酶的必需辅助因子 ,因此鸟苷酸环化水解酶Ⅰ活性的缺陷将影响苯丙氨酸代谢和单胺类神经递质的合成。不同程度的缺陷导致不同的表现型。鸟苷酸环化水解酶Ⅰ基因突变表达的这种临床异质性 ,很可能与遗传方式。

酪氨酸羟化酶基因新突变导致多巴反应性肌张力障碍家系分析

【目的】研究多巴反应性肌张力障碍(DRD)家系TH基因突变特点。【方法】提取先证者及其父母和两个姐姐外周血基因组DNA,使用高通量测序(NGS)的方法对已知肌张力及运动障碍相关的256个致病基因进行检测。【结果】家系中2例患者(先证者和其大姐)的酪氨酸羟化酶(TH)基因外显子14、9存在c.1481C>T(p.Thr494Met)、c.943G>A(p.Gly315Ser)复合杂合突变,父母分别携带一个杂合突变,其表型正常的二姐和50名正常对照者均未检测到该突变。【结论】TH基因c.1481C>T(p.Thr494Met)、c.943G>A(p.Gly315Ser)突变导致了该DRD家系的基因异常,并且发现了新的TH基因突变,扩展了DRD基因型与临床表型的关系谱,对DRD的早期精准诊断和治疗是改善预后的关键。

植物叶酸的合成、代谢及基因工程研究进展

人体叶酸缺乏会导致很多重大疾病的发生,而植物是人类最主要的叶酸来源。叶酸分子是由喋呤和对氨基苯甲酸从头合成的,二者合成的关键酶腺苷三磷酸环化水解酶和氨基脱氧分支酸合成酶已得到克隆鉴定。除合成过程之外,叶酸在植物体内的运输和区域化、叶酸的分解代谢也是影响叶酸含量的重要因素。就近年来在植物叶酸的合成分解代谢机制及基因工程等相关研究进展进行综述。