冷休克蛋白及冷休克反应

冷休克蛋白是从真细菌中发现的，它不仅作为ＲＮＡ分子的伴侣蛋白，同时还与细菌的多个生理过程有着密切的联系，如：对低温的适应、细胞生长的控制、营养胁迫等．冷休克蛋白引起冷休克反应的分子调控发生在转录和翻译两个水平上．

通过增强机体大脑中冷休克蛋白的水平或有望治疗一系列人类神经退行性疾病

近日,一篇发表在国际期刊《EMBO Molecular Medicine》上的研究显示,该研究通过利用一种新型的基因疗法成功增加了小鼠大脑中所谓的“冷休克蛋白”(cold shock protein,CSP)--RNA结合基元蛋白3(RNA-binding motif protein 3,RBM3)的水平,并能保护其抵御朊病毒病所带来的潜在破坏性影响。研究人员分析了能编码CSP产生的特殊基因,结果发现,其包含了一种在正常情况下能阻断其表达的关键元素,利用反义寡核苷酸(antisense oligonucleotides,ASO)移除或调低该元件就会使得RBM3的产生得到持久性的提升。这一研究发现或许是为未来人们利用冷却大脑的保护性效应来治疗急性大脑损伤甚至是预防诸如阿尔茨海默病等人类痴呆症迈出的重要一步。

微生物冷休克蛋白的生理功能及其潜在应用

冷休克反应是普遍存在于微生物体内的一种适应环境温度骤降的应答机制,而氨基酸序列高度保守的冷休克蛋白则是调控冷休克反应的重要因子。越来越多的研究表明,冷休克蛋白除了调控冷休克反应外,还参与调控了生物体多个性状,如宿主正常生长和分化、病原菌的侵袭力和致病性以及宿主对多种逆境(高渗透压、抗生素)的应答。综述了冷休克蛋白及其来源、其参与调控的生理性状和基于冷休克反应及冷休克蛋白的应用,以期为发酵条件优化、食品储藏、致病菌抑制以及作物性状改良等方面提供有益参考。

冷休克法和静水压法人工诱导大黄鱼三倍体

同时采用冷休克法和静水压法进行大黄鱼（Pseudosciaena crocea Richardson）倍体诱导条件研究，同时比较适合条件下两种方法诱导效果差异以及大批量诱导组不同生长阶段三倍体榆出率的差别。结果表明：（1）冷休克法和静水压法都可成功诱导出大黄鱼二倍体。冷休克法适宜诱导条件为20℃培育水温下授精后3min，在3～4℃海水中处理8～10min；静水压法适宜诱导条件为同样培育水温下授精后3min，在静水压450kg／cm^2下处理3min。三倍体诱导率受处理时刻、处理时间和处理温度（或压力）3因素的影响。（2）综合三倍体诱导率、处理后受精卵原肠期存活率和仔鱼孵化率，静水压法诱导效果要明显优于冷休克法。（3）采用冷休克法进行大黄鱼三倍体大批量诱导，早期胚胎、初孵仔鱼和4月龄幼鱼三倍体检出率分别为34．03％、29．54％和14.81％。表明随生长发育诱导组三倍体检出率有下降趋势。

冷休克诱导大鳞副泥鳅雄核发育单倍体

为探索诱导鱼类雄核发育单倍体的新方法及形成机制，以大鳞副泥鳅为研究对象，无须卵子失活，仅用冷休克诱导雄核发育单倍体，并对其后代的早期胚胎发育、染色体数目、分裂胚细胞学观察等进行了系统分析。早期胚胎发育结果显示，0℃与3℃处理组的孵化率分别为0．83％和57．42％，二者之间孵化率差异显著（P〈0．05），0℃和3℃处理组均表现出单倍体综合征。染色体倍性鉴定结果显示，0℃处理组染色体分布为18～27，单倍体率为81．40％，3℃处理组染色体分布为20-30，单倍体率为68．97％。分裂胚细胞学观察结果显示，3℃处理组受精后60min，卵核和第二极体位于胚表面，有一同释放迹象。结果表明，对大鳞副泥鳅受精卵进行3℃冷休克处理60min，可以成功诱导雄核发育单倍体，研究推测冷休克诱导大鳞副泥鳅雄核发育的细胞学机制是雌核和第二极体一同释放。

保护剂及冷休克处理对纳豆菌冻干后存活率的影响

对冷冻干燥法制备纳豆菌活菌制剂过程中保护剂及冷休克处理对纳豆菌存活率的影响进行了研究,通过单因素实验和正交实验筛选出了最佳保护剂组合:脱脂乳粉10%、麦芽糊精3%、蔗糖5%、抗坏血酸0.5%,并确定了最优冷休克处理条件:8℃处理5h。在以上两因素协同作用下,纳豆菌冻干后的存活率可达90.9%。

冷休克对兴国红鲤胚胎发育的影响

本文采用冷休克技术对兴国红鲤(Cyprinus carpio var singuonensis)受精卵进行不同时间的处理,详细比较了正常发育和冷休克处理后的胚胎发育过程以及主要的形态特征。结果表明,对授精后3～5min的受精卵进行冷休克(0～2℃)处理10～15min,其出膜时间比正常胚胎的出膜约提前7h,为最适处理时间。正常胚胎发育与经处理的胚胎发育在主要形态结构上无明显差异。

虹鳟冷休克蛋白Y-box基因的cDNA全长克隆与序列分析

采用逆转录PCR(RT-PCR)及cDNA末端快速扩增(RACE)技术从虹鳟(Oncorhynchus mykiss)脑组织中克隆了Y-box基因cDNA全长序列(GenBank登录号:FJ492962)。该基因cDNA全长为1 452 bp,其中5'端非翻译区(5'UTR)长137 bp,3'端非翻译区(3'UTR)长409 bp,开放阅读框(ORF)长906 bp,编码301个氨基酸。蛋白质相对分子质量为33.1×103。PSORTⅡ亚细胞定位显示该蛋白位于细胞核,富含两类核定位信号,分别为pat4与pat7。虹鳟的Y-box蛋白序列与大西洋鲑、斑马鱼和大菱鲆的同源性分别为99%、80%和79%。同源建模显示虹鳟与人的Y-box蛋白具有十分相似的三级结构。系统发育树显示不同物种的Y-box蛋白分为3个亚群:亚群Ⅰ为鱼类;亚群Ⅱ为两栖类、鸟类及哺乳类;亚群Ⅲ为节肢动物类,这与物种间的进化历程基本一致。

冷休克诱导红鳍东方鲀雄核发育单倍体的条件优化

为探索无需卵子失活仅用冷休克方法诱导雄核发育单倍体,以红鳍东方鲀Takifugu rubripes为研究对象,试验选用L_9(3~4)设计,进行3因素3水平的正交试验,处理温度设为0、2、4℃,处理持续时间设为30、45、60 min,处理起始时间设为2、5、8 min,共9个试验组,并对其后代采用单个胚胎染色体计数法进行染色体数目统计及微卫星分析。结果表明:冷休克诱导得到的单倍体率最高为第7试验组和第9试验组,分别为受精后8 min在4℃下处理30 min和受精后5 min在4℃下处理60 min,单倍体率分别为86.7%和80.0%;根据正交试验直观分析结果,得出冷休克诱导红鳍东方鲀雄核发育单倍体的3因素最优组合为处理温度4℃、处理持续时间60 min、处理起始时间8 min;影响冷休克诱导单倍体的3因素主次顺序为处理温度>处理起始时间>处理持续时间;微卫星分析结果表明,单倍体携带的遗传基因全部为父本的遗传基因。研究表明,仅用冷休克方法可以成功诱导红鳍东方鲀雄核发育单倍体,雄核发育单倍体率高达86.7%,为进一步研究诱导红鳍东方鲀雄核发育二倍体奠定了基础。

乳酸乳球菌中冷休克蛋白基因的高效表达及其抗冻保护作用

【目的】微生物在适应外界环境急剧降温的条件下都会发生应激反应,产生一系列蛋白质被称为冷休克蛋白。冷休克蛋白对乳酸菌适应低温环境和增强抗冻能力方面发挥着重要作用。本文目的是为了研究乳酸乳球菌中冷休克蛋白CspC、CspD的作用。【方法】将冷休克蛋白CspC、CspD基因分别重组到质粒pNZ8148,转化乳酸乳球菌NZ9000后,加入Nisin诱导,对表达产物进行SDS-PAGE电泳分析,比较重组菌与空白菌在30℃条件下菌体生长差异及反复冻融活菌数的差异。【结果】得出CspC、CspD的相对分子量分别为7.0、6.2kDa。【结论】CspC使菌体更加迅速的恢复了生长;冷休克蛋白CspD增强了菌体的抗冻存活率(增加了30～40倍)。

青虾冷休克蛋白Y-box编码基因的cDNA全长克隆与表达分析

为研究冷休克蛋白Y-box基因在青虾应答环境胁迫过程中所起的调控作用,实验应用RACE PCR技术首次克隆了青虾的冷休克蛋白Y-box基因全长c DNA序列,并利用在线软件对其序列特征进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR技术对其在青虾不同组织及环境胁迫过程中的表达变化特征进行分析。青虾冷休克蛋白Y-box基因c DNA全长1501 bp,包括84 bp的5′末端非翻译区(UTR),876 bp的开放阅读框(ORF),541 bp的3′UTR,开放阅读框编码291个氨基酸。氨基酸相似度比对显示,青虾冷休克蛋白Y-box基因富含高度保守的冷休克结构域。系统进化树分析显示,青虾冷休克蛋白Y-box基因与水蚤等节肢动物冷休克Y-box聚类一支,具有最近的亲缘关系。荧光定量PCR检测显示,冷休克蛋白Y-box基因在青虾不同组织中均有表达,其表达量在肝胰腺组织中最高,使用荧光定量PCR检测青虾冷休克蛋白Y-box基因在低温胁迫和恢复条件下在肝胰腺中的m RNA时空表达情况,结果显示,与对照组相比冷休克蛋白Y-box在肝胰腺中的表达量分别在低温和低氧胁迫3,6和12 h出现了显著上调,而在恢复刺激后其表达量与对照组差异不显著。此外,本实验对Y-box进行了原核表达,为进一步研究Y-box基因的功能奠定了基础。

细菌中小分子冷休克蛋白的研究现状

小分子冷休克蛋白(cold shock protein,Csps)是微生物在适应低温生长条件下,细胞诱导合成的一系列分子量为7ku左右的蛋白质。它们绑定单链RNA和DNA并且在细胞数个生理过程中起着重要作用。冷休克蛋白首先在大肠杆菌中被发现,它与微生物对冷环境的适应及多种细胞功能有关。小分子冷休克蛋白一般由68到74个氨基酸构成,都存在5个反平行β折叠的β桶状片层结构。它们的主要功能是作为RNA分子伴侣(RNA chaperone)与mRNA结合,阻止mRNA二级结构形成,促进翻译。本文主要介绍了小分子冷休克蛋的结构、功能及其表达的调节机制。

红螯螯虾冷休克蛋白Y-box编码基因的克隆及表达分析

采用RT-PCR和RACE技术,从红螯螯虾(Cherax quadricarinatus)血细胞中分离到冷休克蛋白Y-box编码基因的cDNA序列。结果显示,冷休克蛋白Y-box编码基因的长度为1 733 bp,其中包括82 bp的5'非翻译区、676 bp的3'非翻译区和975 bp的编码序列,可编码324个氨基酸。理论相对分子质量和等电点分别为35 800和9.81。结构域分析和序列比对显示,红螯螯虾冷休克Y-box蛋白由3部分组成:富含丙氨酸或脯氨酸区域、冷休克结构域和带电荷区域,其中冷休克结构域高度保守。系统进化树分析表明,红螯螯虾冷休克Y-box蛋白与水蚤等节肢动物冷休克Y-box蛋白聚类,且三级结构非常相似。最适温度养殖条件下,冷休克蛋白Y-box的虾组织分布特异性研究表明,红螯螯虾神经组织的冷休克蛋白Y-box转录活性最强,而后依次为肝脏、血淋巴和鳃,在肠和心脏中也有活性,在肌肉组织中转录保持较低水平,揭示神经组织是重要的冷休克Y-box蛋白表达区。

冷休克诱导黄河鲇(Silurus asotus)二倍体雌核发育

[目的]通过冷休克法诱导黄河鲇二倍体雌核发育。[方法]在水温23.5±0.5℃的条件下,用紫外线照射黄河鲇(Silurus asotus)精子,然后进行进行人工受精,设置不同的冷休克起始时间和持续处理时间,观察黄河鲇二倍体雌核发育。[结果]在紫外线照射15min、冷休克起始时间为受精后5 min、持续处理40 min的条件下得到的二倍体黄河鲇成活率最高,达8.5%。[结论]该研究为培育优良黄河鲇新品种奠定了基础,为深入研究雌核发育机理积累了原始资料。

冷休克诱导泥鳅三倍体的研究

采用冷休克抑制第二极体排出的方法研究了泥鳅（Misgurnus anguillicaudatus）三倍体,并探讨了诱导泥鳅三倍体形成的最佳条件。结果显示：受精后3-5 min,用2℃冷水休克处理30 min,不仅可以得到较高的三倍化率,还可维持相当高的成活率。另外,本实验发现泥鳅间期细胞核Ag-NORs的最高数目与染色体组数目具有明显的对应关系,可以作为判断胚胎倍性的简单标准。

参麦注射液治疗51例冷休克的疗效观察

将近年来收治的106例冷休克患者分为治疗组51例和对照组55例,治疗组在常规抗休克治疗同时,加用参麦注射液,在用药前后分时段观察并记录血压、心率、尿量、皮肤/肛门温差、甲床微循环再充盈时间。分别与对照组进行比较。发现治疗组的疗效指标均不同程度的高于对照组。相关分析显示用药前、后各组的疗效有显著性差异。治疗中均未见不良反应。认为参麦注射液对冷休克患者有更为良好的治疗效果,其疗效缓和,临床应用安全,未见不良反应。

微生物产生的冷休克蛋白研究进展

冷休克蛋白(cold shock protein,Csp)首先在大肠杆菌中发现,它与微生物对冷环境的适应及多种细胞功能有关。冷休克蛋白基因是一段编码70个左右氨基酸的DNA序列,在这段序列中有5′非翻译区(5′UTR)、冷盒及下游盒等特征。冷休克蛋白作为DNA或RNA结合蛋白在基因表达调控过程中起重要作用。冷休克蛋白在转录、mRNA稳定性及翻译等几个水平上被严格调控。

测定绿脓杆菌冷休克率方法的研究

本研究基于某些革兰氏阴性杆菌当处于不同生长阶段时对冷敏感性表现不同的现象,建立了绿脓杆菌冷休克率的测定技术,可用于测定群体绿脓杆菌的生长情况。应用该技术,实验群体绿脓杆菌生长各期的肉汤培养物,观察冷休克率变化规律,对照群体细菌生长曲线可见两者有一定程度吻合,同时也有差别,后者主要在于细菌冷休克率峰值出现早于细菌活菌数峰值,而当细菌达到稳定期时,其数量居高不下而后才逐渐降低,此时,冷休克率的降低则迅速而明显,可清楚地表明细菌生长状态,较早地预示群体细菌生长势头。对实验动物及少量烧伤病人创面标本检测的结果表明冷休克率测定有助于检出生长的优势菌群,此点将在机会致病菌的微生物病原性确定方面有一定的应用前景。

应用热休克和冷休克方法诱导俄罗斯鲟雌核发育初试

鲟形目鱼类属于软骨硬鳞鱼,是大型经济鱼类,生长速度快,其肉质鲜美,软骨可提炼硫磺软骨素,尤其是鲟鱼鱼子酱素有＂卵黄金＂之称。由于鲟鱼资源的急剧下降,1996年国际濒危动植物种贸易公约（CITES）将所有鲟鱼鱼子酱的生产和进出口采取许可制和配额制。