二羰基/L-木酮糖还原酶在肾细胞癌发生发展中的功能及潜在机制

目的:探讨糖醛酸代谢相关酶二羰基/L-木酮糖还原酶(dicarbonyl and L-xylulose reductase,DCXR)对人肾透明细胞癌(clear cell renal cell carcinoma,ccRCC)细胞增殖、迁移的影响及其潜在机制,并检测DCXR表达水平与肾癌患者的临床相关性。方法:利用生物信息学检测DCXR在泛癌及肾癌中的表达情况。应用定量逆转录聚合酶链反应(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)和蛋白质印迹法方法,检测2022年6月30日—2023年1月30日期间解放军总医院第一医学中心收集的30例新鲜ccRCC组织与配对的癌旁组织,同时检测人ccRCC细胞株786-O、ACHN及人胚肾细胞株293T中DCXR的表达情况。将DCXR过表达载体分别转染入786-O、ACHN细胞,利用qRT-PCR与蛋白印迹法检测过表达效率,CCK-8(cell counting kit-8)实验、克隆形成实验检测细胞增殖;划痕实验、Transwell实验检测细胞迁移。对肾癌组织芯片进行免疫组织化学染色及临床相关性分析。最后通过GSEA富集分析预测DCXR可能参与调节的信号通路。结果:生物信息学显示肾癌中DCXR显著下调。在mRNA及蛋白水平上,肿瘤组织DCXR表达低于配对的癌旁肾组织,差异有统计学意义(P<0.05)。肾癌细胞786-O、ACHN中DCXR表达较人胚肾细胞低。过表达DCXR组786-O、ACHN细胞增殖活力及细胞克隆率均低于空载对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。过表达DCXR组786-O及ACHN细胞划痕愈合面积及Transwell细胞迁移数均低于空载对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。通过对本中心ccRCC组织芯片染色及相关临床数据分析显示,DCXR表达情况与ccRCC预后相关(P<0.05)。结论:DCXR在ccRCC中表达下降,过表达DCXR可抑制ccRCC的细胞增殖、迁移能力,并可能作为预测患者预后判断的生物学标记物。

东北雷公藤DXR HMGR基因克隆及生物信息学分析

目的:克隆东北雷公藤萜类物质生物合成关键酶基因3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase,HMGR)基因和1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶(1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate reductoisomerase,DXR)基因全长,并对其进行生物信息学分析。方法:根据东北雷公藤转录组数据,设计特异性引物,采用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)技术克隆东北雷公藤DXR、HMGR基因编码区的全长序列,并进行一系列生物信息学分析。结果:成功克隆东北雷公藤DXR、HMGR基因各1条,分别命名为TrDXR和TrHMGR,两者分别长1410、1770 bp,编码469个和589个氨基酸。TrDXR为亲水性蛋白,亚细胞定位在叶绿体,无跨膜结构,转运肽定位于叶绿体,含有2个结合功能域和2个活性位点基序;TrHMGR为疏水性蛋白,亚细胞定位在内质网,有跨膜结构,无转运肽,含有4个结合功能域。TrDXR和TrHMGR与不同物种同源序列的相似性高,保守性强。结论:克隆获得TrDXR、TrHMGR基因cDNA全长,并对其生物功能进行了初步预测,为基因功能鉴定及东北雷公藤萜类物质分子形成机制研究奠定基础。

洛伐他丁和膦胺霉素对烟草HMGR和DXR活性的影响

HMGR和DXR分别是萜类生物合成途径——MVA和MEP途径的2个关键酶。本研究对烟草施用HMGR和DXR的专一抑制剂洛伐他汀(MEV)和膦胺霉素(FSM),测定烟草Nt HMGR、Nt DXR、FPPS和GGPPS基因转录水平、HMGR和DXR酶活性变化。结果表明,抑制剂处理后烟草内源基因Nt HMGR和Nt DXR表达量在24h受到明显抑制;HMGR和DXR活性均在一定时间内受到抑制。MEV和FSM能有效抑制烟草中HMGR和DXR的活性。

活性氧在密旋链霉菌Act12诱导丹参毛状根中丹参酮积累中的作用

作者前期研究成果显示密旋链霉菌Act12可以上调丹参酮生物合成途径上的关键酶基因的表达大幅提高丹参毛状根中丹参酮含量。该实验则进一步研究了活性氧在Act12诱导丹参毛状根中丹参酮积累的作用。在继代培养21 d的丹参毛状根中添加Act12不同的诱导子及诱导子组合,分别测定不同收获期毛状根的生物量,毛状根中活性氧积累量,丹参酮类成分的积累量和关键酶基因表达量。Act12诱导后丹参毛状根中活性氧含量上升,HMGR和DXR基因表达上调,最高分别达到对照的32.4,4.8倍,毛状根中丹参酮积累增加,最高达到对照的10.2倍;加入活性氧抑制剂CAT和SOD后,丹参毛状根中的活性氧含量较Act12处理显著下降,HMGR和DXR基因表达也明显下降,毛状根中丹参酮含量较Act12处理下降了74.6%。活性氧介导了Act12诱导丹参酮积累,Act12很可能是通过ROS信号通路激活了MVA和MEP途径,从而提高了丹参酮在毛状根中的含量。