植物半胱氨酸合成酶复合体(SAT/OAS-TL)研究进展

综述了植物半胱氨酸的合成调节和半胱氨酸合成酶复合体的结构、调节机理及其植物转基因的研究进展。

半胱氨酸合成酶复合体形成机制的研究进展

在细菌和植物中,O-乙酰丝氨酸硫解酶(OASTL)和丝氨酸乙酰转移酶(SAT)的结合形成了半胱氨酸合成酶复合物(CSC),这个酶复合体在硫同化和半胱氨酸生物合成中起调节作用。综述植物和微生物中CSC的结构、组装形成过程及其调控机制的研究进展。

α_(1)抗胰蛋白酶、D-二聚体及同型半胱氨酸联合检测对先兆流产患者妊娠结局的预测效能

目的探讨α_(1)抗胰蛋白酶(AAT)、D-二聚体(D-D)及同型半胱氨酸(Hcy)联合检测对先兆流产患者妊娠结局的预测效能。方法回顾性分析2021年6月至2023年1月江西省萍乡市人民医院收治的100例先兆流产接受保胎治疗患者的临床资料,依据妊娠结局划分为保胎失败组、保胎成功组。比较两组基线资料、孕早期血清AAT、D-D及Hcy水平;采用logistic回归分析探究血清AAT、D-D及Hcy水平与先兆流产患者妊娠结局的关系;采用受试者工作特征(ROC)曲线分析血清AAT、D-D及Hcy水平对先兆流产患者妊娠结局的预测效能。结果100例先兆流产患者经保胎治疗后难免流产20例(20.00%)、过期流产15例(15.00%),纳入保胎失败组;继续妊娠至顺利分娩65例(65.00%),纳入保胎成功组。保胎失败组患者在保胎治疗前的血清AAT水平低于保胎成功组,D-D及Hcy水平均高于保胎成功组,差异有统计学意义(P<0.05);logistic回归分析显示,更高的血清AAT(β=-1.769,OR=0.170,95%CI=0.068~0.429)为先兆流产患者妊娠结局的独立保护因素,更高的D-D(β=2.504,OR=12.229,95%CI=4.037~37.045)、Hcy(β=0.612,OR=1.844,95%CI=1.212~2.804)均为先兆流产患者妊娠结局的独立危险因素(P<0.05);绘制ROC曲线显示,血清AAT、D-D及Hcy水平均可用于预测先兆流产患者妊娠结局,三者联合预测时预测效能最高,AUC为0.898,敏感度、特异度分别为88.57%、78.46%。结论血清AAT、D-D及Hcy水平均与先兆流产患者妊娠结局有关,临床若出现AAT低表达、D-D及Hcy高表达,应警惕先兆流产发生。

半胱氨酸合成酶基因CPCSaseA植物表达载体的构建

半胱氨酸合成酶是植物硫代谢过程中催化O-乙酰丝氨酸和硫化氢合成半胱氨酸的关键酶。用全长cDNA文库EST随机测序的方法获得了蜡梅的半胱氨酸合成酶胞质异形体基因,构建了全长正义植物表达载体pB I121-CPOASTL。

脑梗死患者D二聚体与血清同型半胱氨酸水平变化分析及检测作用

观察并分析针对于患有脑梗死患者,在临床检测中分析D二聚体、血清同型半胱氨酸水平的价值。方法 以2020~2023年期间,80例脑梗死患者为研究对象,同时选择相同时期、数量的健康人员,对其均检测D二聚体、血清同型半胱氨酸,观察不同组别的指标情况,同时分析不同程度患者的水平情况,并观察治疗前后水平改善情况。结果 通过研究发现,脑梗死患者的D二聚体、血清同型半胱氨酸水平显著升高(p<0.05),并且急性期高于恢复期,同时在治疗后进行检测,也可明显观察到相关数值水平的降低,各组间数据比较存在显著差异性。结论 通过分析脑梗死患者的D二聚体与血清同型半胱氨酸水平,可及时分析患者的病情时期,为临床个体化治疗方案的制定提供数据支持。

D-二聚体、同型半胱氨酸、凝血酶原时间和纤维蛋白原在2型糖尿病血管病变患者中的表达及临床意义分析

目的分析D-二聚体(D-D)、同型半胱氨酸(Hcy)、凝血酶原时间(PT)和纤维蛋白原(FIB)在2型糖尿病(T2DM)血管病变患者中的表达及临床意义。方法选取2022年7月至2023年6月常州市第一人民医院收治的73例T2DM患者进行回顾性分析,根据有无血管病变分为血管病变组(38例)和无血管病变组(35例)。比较两组患者临床资料,分析影响T2DM患者发生血管病变的独立危险因素,分析D-D、Hcy、PT和FIB水平预测T2DM患者发生血管病变的价值。结果两组患者吸烟史、饮酒史、高血压史、冠状动脉粥样硬化性心脏病(简称冠心病)史、高血脂史占比和收缩压、舒张压水平比较,差异均无统计学意义(均P>0.05);血管病变组患者D-D、Hcy、FIB水平均高于无血管病变组,PT短于无血管病变组(均P<0.05)。多因素Logistic回归分析结果显示,D-D、Hcy、FIB升高和PT缩短均是影响T2DM患者发生血管病变的独立危险因素(P<0.05)。受试者操作特征(ROC)曲线分析结果显示,D-D、Hcy、PT、FIB水平预测T2DM患者发生血管病变的曲线下面积(AUC)分别为0.985、0.754、0.892、0.704(P<0.05)。结论D-D、Hcy、PT、FIB水平预测T2DM患者发生血管病变具有较好的价值,可为临床提供参考依据。

Cd胁迫下芦苇体内氯化钠提取态镉及γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶活性研究

芦苇(Phragmites australis)对污染水体重金属Cd具有极强的富集积累能力,能有效减少生长环境中的Cd含量。Cd被芦苇植株吸收后会转化为不同形态存在,其中与蛋白质结合的氯化钠提取态镉(SCd)是芦苇体内的主要形态。为研究不同Cd浓度环境中芦苇体内SCd含量及γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-GCS)活性变化特征,采用5种浓度氯化镉溶液(0.5、1.0、2.0、3.0和5.0 mmol·L-1)对芦苇进行灌溉,然后测定不同生长时期的芦苇在镉胁迫下植株内SCd的积累量和γ-GCS活性的变化。结果显示:(1) Cd浓度增加时,芦苇植株根、茎、叶的SCd积累量呈现先增加后减少的趋势;(2)芦苇植株各部位不同时期镉积累量有所不同,成熟期时积累量达到最大。根部SCd的积累量为3 984.16 mg·kg-1,是茎部的7.33倍,叶部的4.83倍;(3)在镉溶液浓度小于3.0 mmol·L-1时,芦苇根茎叶中γ-GCS活性随灌溉浓度增加而增加;镉溶液浓度大于3.0 mmol·L-1时γ-GCS活性被抑制。

冠心病并高同型半胱氨酸血症患者甲硫氨酸合成酶基因突变的研究

目的:研究中国人冠心病并高同型半胱氨酸血症患者甲硫氨酸合成酶(MS)基因突变的情况。方法:应用聚合酶链反应-单链构象多态性分析(PCR-SSCP)以及DNA测序技术,检测60例患者MS基因中与结构和功能密切相关的10个外显子的点突变情况。结果:除已知的31外显子区3个SNP位点比较常见外,还发现了1个新的点突变,3 869位为A/G杂合子(A→G的错义突变可使1 195位氨基酸由异亮氨酸变为缬氨酸),此患者的血浆同型半胱氨酸血水平明显高于正常,为30.93μmol.L-1。此外发现32内含子1个新的G/T多态性。结论:MS某种基因突变可能是影响MS酶功能及高同型半胱氨酸血症的原因之一。

条斑紫菜半胱氨酸合成酶基因的电子克隆与分析

从网络共享的条斑紫菜(Porph yrayezoensis Ueda)表达序列标签(expressed sequencetag,EST)数据库检索出与拟南芥(Arabidopsis thaliana)半胱氨酸合成酶(cysteine synthase,CSase)基因高度相似的EST序列,构建EST叠连群(contig),并依据contig设计引物。提取条斑紫菜叶状体总RNA,采用RT-PCR方法,扩增得到了条斑紫菜半胱氨酸合成酶基因(PyCSase-B)的cDNA序列(GenBank accession:FJ232911)。该cDNA序列含有长1152nt的完整开放阅读框,编码产物(PyCSase-B)的分子量39.3kD,长383AA。PyCSase-B的N端前60个氨基酸残基构成了叶绿体转运肽序列,成熟的PyCSase-B定位在叶绿体中。PyCSase-B与紫红紫菜(P.purpurea)、莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)、拟南芥和水稻(Oryza sativa)的序列一致性分别为94%、69%、64%和65%,进化树显示PyCSase-B在进化上处在细菌和高等植物之间。PyCSase-B含有与5'-磷酸吡哆醛(Pyridoxal 5'-phosphate)和O-乙酰丝氨酸(O-acetylserine)结合的保守氨基酸残基和序列,含有将硫转移到半胱氨酸的保守残基;成熟PyCSase-B单体的三维结构与拟南芥CSase相似,由2个α/β结构域组成。PyCSase-B的成功克隆与生物信息学分析有助于进一步研究其在条斑紫菜抗逆调控中的作用。

西伯利亚蓼半胱氨酸合成酶基因的克隆与表达

半胱氨酸合成酶是植物半胱氨酸合成反应的关键限速酶。文中应用RACE技术从西伯利亚蓼中成功克隆了半胱氨酸合成酶基因(GenBank登录号:EU597481),命名为PcCSase1,该基因全长cDNA为1260bp,编码382个氨基酸。经生物信息学分析,初步确定PcCSase1的N端前16个氨基酸为信号肽,并引导PcCSase1蛋白定位于胞质,为胞质型半胱氨酸合成酶。同源序列分析表明,此蛋白与其他植物半胱氨酸合成酶成熟蛋白序列高度保守,氨基酸相似性达到90%左右。荧光定量RT-PCR分析表明,PcCSase1在西伯利亚蓼的叶、茎和地下茎中均有表达,叶中表达最高,茎和地下茎次之,在3%NaHCO3胁迫过程中,该基因在叶、茎和地下茎中均在第2d表达量最高。将PcCSase1转入酿酒酵母INVSc1,结果显示培养基中半胱氨酸和菌体中谷胱甘肽含量均有显著增加,在10%NaHCO3和5mol/LNaCl胁迫下,转基因INVSc1-pYES2-PcCSase1菌株的存活率明显高于对照INVSc1-pYES2,证明PcCSase1基因具有耐高盐的作用。

以乙酸为碳源生长菌体的两阶段培养生产L-半胱氨酸合成酶

假单胞菌F12能够将DL-2-氨基-△^2-噻唑啉4-羧酸（DL-2-amino-△^2-thiazoline-4-carboxylicacid，DL—ATC）转化为L-半胱氨酸。将该微生物转化过程分为以乙酸和氨为碳源和氮源的菌体生长阶段和利用DL—ATC诱导L-半胱氨酸合成酶产生阶段。考察了乙酸对菌体生长的影响以及菌体比生长速率对L-半胱氨酸合成酶诱导的影响。结果表明，当乙酸浓度大于4g／L时对菌体生长有显著抑制作用，乙酸的存在对L-半胱氨酸合成酶的诱导有抑制作用，菌体比生长速率较高时更有利于酶系的产生。在5L罐中进行的两阶段培养，最高体积酶活达到283U／mL，比优化前提高了150％，比分批培养提高了130％。

嗜酸氧化亚铁硫杆菌半胱氨酸合成酶的表达、纯化及其性质鉴定

半胱氨酸合成酶是半胱氨酸合成反应的关键限速酶,催化了半胱氨酸合成的最后一个步骤。以A.ferro-oxidans ATCC 23270基因组为模板,通过PCR扩增得到编码半胱氨酸合成酶(cysM)的基因,与原核表达载体PLM 1构建重组体,转入大肠杆菌DH5α中,测序正确后,加IPTG诱导表达,用一步亲和层析法纯化出了浓度和纯度都较高的半胱氨酸合成酶。由蛋白颜色和紫外分析,确定是以PLP辅基作为活性中心。表达产物进行SDS-PAGE分析,证实分子量为32 kD。

水稻谷氨酰半胱氨酸合成酶基因的结构和表达分析

利用该实验室T-DNA标签的编号为L395的水稻突变体,克隆了一个编码水稻谷胱苷肽(GSH)合成途径中关键酶即谷氨酰半胱氨酸合成酶(GCS)的基因,将其命名为OsGCS(Genbank accession No.AJ508915)。该基因位于水稻第五染色体上,OsGCS基因含有15个外显子和14个内含子,编码492个氨基酸。该基因与拟南芥的GCS基因相比较,编码区域同源性较高,而启动子区域的序列没有显著的相似性。通过RT-PCR的方法确定OsGCS基因的转录起始位点可能位于翻译起始位点(ATG)上游211 bp处。在L395突变体中,T-DNA是单拷贝形式插入在OsGCS基因的第二内含子和外显子连接处,并且造成了3个碱基的缺失.在重金属耐受性、OsGCS基因表达以及体内GSH含量方面突变体L395和对照中花11之间没有明显的差别。

胱硫醚β-合成酶基因多态性及血浆同型半胱氨酸与新疆哈萨克族原发性高血压的关系

目的：探讨胱硫醚β-合成酶（Cystathione beta synthase，CBS）基因 T833C、G919A、844ins68多态性及血浆同型半胱氨酸（Homocysteine，Hcy）水平与新疆哈萨克族原发性高血压（Essential Hypertension，EH）的关系。方法选择新疆哈萨克族 EH 患者118例（EH 组）和住院体检者108例（对照组），使用扩增阻滞实变体系法检测 CBS T833C、G919A、844ins68多态性，并采用酶标免疫吸附检测法检测血浆 Hcy 水平，化学发光法检测血浆叶酸、维生素 B12（VitB12）水平。结果EH 组血浆 Hcy 水平均高于对照组（P ＜0．05）。CBS T833C、G919A 纯合型、杂合型血浆 Hcy 水平高于野生型，且差异有统计学意义（P ＜0．05）。EH 组 CBS 基因第833位点 C 等位基因频率、第919位点 A 等位基因频率高于对照组，差异有统计学意义（CBS 833位点 C 等位基因：χ^2＝5．917，P ＝0．015；CBS 919位点 A 等位基因：χ^2＝5．917，P ＝0．020）。通过 Logistic 多元回归去除混杂因素后显示：年龄（OR＝1．120，P ＝0．000，95％ CI 1．077～1．165）、肥胖（OR ＝1．086，P ＝0．040，95％ CI 1．004～1．174）、高同型半胱氨酸血症（OR ＝1．099，P ＝0．039，95％ CI 1．005～1．203）是新疆哈萨克族 EH 的独立危险因素。结论血浆 Hcy水平与新疆哈萨克族 EH 相关。CBS T833C、G919A、844ins68基因多态性可能与新疆哈萨克族 EH 无关。

同型半胱氨酸及胱硫醚β-合成酶基因多态性与2型糖尿病合并冠心病的关系

目的探讨我国北方汉族糖尿病(DM)合并冠心病(CHD)者同型半胱氨酸水平(Hcy)及Hcy代谢相关酶胱硫醚β-合成酶(CBS)的844ins68的基因多态性特点。方法检测104例2型DM合并CHD患者(DM合并CHD)、127例2型DM患者、61例CHD患者和91名健康对照者的Hcy、叶酸、维生素B12、总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、载脂蛋白A-I(apo A-I)、载脂蛋白B(apo B)浓度。应用聚合酶链反应(PCR)分析CBS 844ins68基因多态性。结果DM合并CHD组Hcy水平明显高于DM组和对照组,叶酸、维生素B12水平明显低于DM组及对照组(P<0.01)。DM合并CHD组与CHD组Hcy、叶酸、维生素B12水平差异无统计学意义(P>0.05)。DM组与对照组之间Hcy、叶酸、维生素B12水平差异无统计学意义(P>0.05)。4组CBS 844ins68的基因型及等位基因频率差异均无统计学意义(P>0.05)。Lo-gistic回归分析显示高Hcy水平、年龄、TC是CHD发生的独立危险因素,OR值[95%可信区间(CI)]分别为2.117(1.081～4.145)、1.105(1.070～1.142),1.023(1.005～1.042)(P均<0.05)。CBS 844ins68的OR值(95%CI)为1.254(0.229～6.867)(P>0.05)。结论高Hcy水平是我国北方汉族人2型DM合并CHD发生的独立危险因素。CBS 844ins68基因多态性不是2型DM合并CHD的危险因素。

同型半胱氨酸及胱硫醚β合成酶T833C多态性与新疆哈萨克族原发性高血压的相关性

目的：探讨血浆同型半胱氨酸（ Hcy ）及胱硫醚β合成酶（ CBS ）基因 T833C 多态性与新疆哈族原发性高血压（ EH ）的相关性。方法：选取哈族 EH 患者239例（ EH 组）和206例血压正常者（对照组）为研究对象，自动生化仪检测受试对象血浆 Hcy 水平及生化指标，扩增阻碍突变系统（ ARMS ）检测两组 CBS T833C 多态性，观察 TT、TC 和 CC 基因型以及 T、C 等位基因频率在 EH 组和对照组中的分布。结果：哈族EH 患者血浆 Hcy 水平高于对照组，且 TC 基因型个体血浆 Hcy 水平高于 TT 基因型个体，差异有统计学意义（P ＜0．05）；哈族 EH 组 C 等位基因高于对照组，差异有统计学意义（P ＜0．05）；哈族组携带 C 等位基因的 TC 基因型个体患 EH 的风险是 TT 基因型的2．39倍（OR ＝2．39，95％CI：1．125～5．076，P ＝0．02）。结论： Hcy 水平升高可能是哈族 EH 的危险因素之一， CBS T833C 基因多态性与哈族 EH 存在相关性。

丰白散对COPD模型大鼠γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶及超氧化物歧化酶的影响

目的通过观察丰白散对慢性阻塞性肺疾病(COPD)模型大鼠γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-GCS)与超氧化物歧化酶(SOD)的影响,探讨丰白散治疗COPD的作用机制。方法采用烟熏加气管内滴加脂多糖方法复制COPD模型,用苏木素-伊红(HE)染色评估各组大鼠肺组织病理改变,逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)检测γ-GCSmRNA表达水平,用黄嘌呤氧化酶法测定SOD活力。结果模型组、丰白散组、沐舒坦组大鼠肺组织出现了符合人COPD的病理改变,COPD模型复制成功;与正常组相比,模型组大鼠肺组织γ-GCSmRNA表达水平、SOD活力均明显降低,两者比较差异有统计学意义(P<0.05);与模型组相比,丰白散组肺组织γ-GCSmRNA表达水平、SOD活力均增强,差异有统计学意义(P<0.05)。结论丰白散能增强COPD模型大鼠γ-GCS表达及SOD活力,纠正氧化/抗氧化失衡,增强抗氧化能力,这可能是丰白散治疗慢性阻塞性肺疾病的作用机制之一。

血浆同型半胱氨酸及胱硫醚β合成酶多态性与脑血栓形成

目的探讨血浆同型半胱氨酸(Hcy)及胱硫醚β合成酶(CBS)基因多态性与脑血栓形成的关系.方法应用高效液相色谱-荧光法及扩增阻滞突变体系法测定87例急性脑血栓形成患者和80例对照者血浆Hcv浓度和CBS基因型.结果病例组平均空腹血浆Hcy浓度15.28 μmol/L(95%CI为14.37～16.19)较对照组11.32μmol/L(95%CI?0.47～12.16)高(P＜0.001).CBS两突变位点对血浆Hcy浓度的影响不一致.病例组和对照组基因型分布、纯合子频率和等位基因频率差异均无统计学意义.结论高Hcy血症与脑血栓形成发病有关.

白三烯诱导人呼吸道上皮细胞氧化应激及γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶的作用研究

目的研究白三烯诱导人呼吸道上皮细胞内谷胱甘肽氧化还原状态变化及γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-GCS)的作用。方法将人气道上皮细胞分为对照组和暴露组。暴露组的人气道上皮细胞暴露于白三烯2、4、6、12 h。检测对照组及暴露组在2、4、6、12 h相应指标。测定气道上皮细胞内谷胱甘肽(GSH)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量;双酶法测定γ-GCS活性;RT-PCR检测气道上皮细胞中γ-GCS-mRNA表达;Western-blot检测气道上皮细胞核和细胞质中γ-GCS蛋白表达;细胞免疫荧光法检测气道上皮细胞γ-GCS蛋白表达。结果暴露组细胞2、4、6、12 h的GSH含量、GSH/GSSG比值先减少后逐渐增加,4 h最低,6 h达最高,12 h恢复正常;而GSSG含量则呈现相反趋势,与对照组之间差异有统计学意义。暴露组细胞2、4、6 h,γ-GCS活性增强,与对照组比较差异有统计学意义。细胞免疫荧光法检测气道上皮细胞γ-GCS蛋白阳性信号主要分布在胞质中,暴露组呈强阳性表达,而对照组表达较弱,暴露组2、4、6 h时与对照组比较,差异有统计学意义。Western-blot检测结果相似。RT-PCR检测气道上皮细胞中γ-GCS-mRNA表达,暴露组2、4、6 h时较对照组增加,差异有统计学意义。结论白三烯诱导氧化应激影响呼吸道上皮细胞谷胱甘肽氧化还原状态,而呼吸道上皮细胞通过提高γ-GCS活性对抗氧化应激,保持氧化还原稳定的状态。

苯基烯丙基硫醚、亚砜和砜类化合物的合成及其抗锥体虫半胱氨酸蛋白酶活性

设计合成了 2 1个苯基烯丙基硫醚、亚砜和砜类化合物 ,并对其进行了抗锥体虫半胱氨酸蛋白酶的药理活性筛选 .实验表明化合物 (4) ,(11) ,(15 ) ,(18)和 (2 1)的活性较强 .