大鼠肝再生相关基因LRRP1的人同源基因是一种新型琥珀酸脱氢酶的亚单位编码基因

目的:应用分子生物学和生物信息学方法,寻找、克隆大鼠肝再生相关基因LRRP1的人的同源基因,阐明LRRP1 基因的结构和功能,为研究肝脏再生调节的分子生物学机制奠定基础. 方法:利用美国国立卫生研究院建立的核苷酸数据库(GenBank)以及相应的核苷酸序列同源性搜索分析软件(BLASTN),以大鼠的LRRP1的cDNA序列作为参照,对于人的同源性cDNA序列进行搜索分析,寻找人的LRRP1 的同源基因序列.利用蛋白质一级结构序列的势据库以及相应的同源蛋白序列的搜索分析,阐明人LRRP1蛋白质一级结构与已知蛋白序列的同源性,从而根据蛋白质一级结构的相似性,对于新克隆基因进行功能方面的预测分析.应用在线软件的分析,对于人LRRP1蛋白质一级结构序列进行分析预测,分析其氨基末端序列是否具有信号肽序列,以判断人LRRP1蛋白是否是一种可以分泌表达的蛋白;同样对人LRRP1蛋白质一级结构序列进行在线软件的分析,对于人LRRP1蛋白质分子结构中的潜在的糖基化位点以及其他类型的修饰位点进行预测. 结果:人的LRRP1的编码基因由480 nt组成,编码产物由159 aa组成.人LRRP1的蛋白质一级结构序列与人琥珀酸脱氢酶亚单位D、牛琥珀酸脱氢酶亚单位D高度同源,同源性分别为79%(126/159),78%(123/156).人LRRP1是一种分泌蛋白,在其分子结构中具有N-糖基化位点、蛋白激酶C磷酸化位点和豆蔻脂化修饰位点. 结论:人LRRP1蛋白是一种新型的琥珀酸脱氢酶的亚单位编码基因.

A型核纤层蛋白编码基因LMNA调控IOP1表达机制的初步研究

目的探讨A型核纤层蛋白编码基因(LMNA)与唯铁脱氢酶编码基因1(IOP1)在细胞自噬中潜在的调控关系。方法在人胚胎肾细胞(HEK293T)中分别转染靶向LMNA基因和IOP1基因的siRNA,首先通过RT-PCR和Western Blotting检测LMNA基因和IOP1基因的表达水平,进而检测自噬相关标志物的表达水平,包括LC3BⅡ/LC3BⅠ蛋白比值、p62蛋白、ATG5-ATG12复合体、ATG5、ATG12和FOXO3a。结果在HEK293T中干扰LMNA基因的表达,IOP1基因的mRNA和蛋白水平表达水平下降,自噬标志物LC3BⅡ/LC3BⅠ蛋白比值上调;在HEK293T中下调IOP1的表达,不影响LMNA基因的表达水平,自噬标志物LC3BⅡ/LC3BⅠ蛋白比值、FOXO3a、ATG5、ATG12、ATG5-ATG12复合体水平升高,p62蛋白水平略有降低。结论LMNA基因可以调控IOP1基因的表达,进而参与调控细胞自噬过程。

敲低IOP1基因的表达诱导原代HUVECs细胞的早老

唯铁脱氢酶样蛋白1(iron-only hydrogenase-like protein 1,IOP1)是细胞质铁硫簇蛋白组装机器(cytosolic iron-sulfur protein assembly, CIA)的1个成员。IOP1是缺氧诱导转录因子(hypoxia-inducible transcription factor 1, HIF-1)负调控因子。我们之前的研究发现,在二倍体酿酒酵母中,缺失NAR1基因(IOP1在酵母中的同源基因)的1个拷贝,会增加酵母细胞对氧化应激的敏感性,同时缩短酵母细胞的复制寿命,但其中的分子机制仍不清楚。最近我们发现,在晚期传代的原代人脐静脉内皮细胞(HUVECs)中,IOP1的蛋白质表达水平显著高于早期传代的人脐静脉内皮细胞。这一发现暗示,IOP1很可能在细胞衰老过程中存在一定的作用,故对此展开深入研究。本文在原代HUVECs细胞中转染靶向IOP1基因的siRNA,降低IOP1基因的表达水平,进而检测细胞衰老的相关指标。结果显示:降低IOP1基因的表达可以诱导原代HUVECs细胞出现早老表型,细胞增殖能力下降(P<0.01),细胞中的ROS水平升高(P<0.01),DNA损伤加剧(P<0.05),细胞线粒体呼吸能力减弱(P<0.01),细胞周期阻滞在G1期(P<0.01)。这些研究结果表明,IOP1在哺乳动物细胞的氧化应激和衰老过程中发挥重要作用。这对于干预哺乳动物细胞衰老的研究具有一定的提示作用。

靶向铜死亡相关基因治疗类风湿关节炎生物信息学分析及干预中药的预测

目的探索铜死亡相关基因在类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)中的表达及其作用机制,并筛选通过靶向铜死亡基因治疗RA的潜在中药。方法通过检索GEO数据库获得RA芯片数据,分析铜死亡基因在RA中表达水平;依据铜死亡基因表达情况构建高表达亚型和低表达亚型,并进行差异分析,筛选出与RA相关的铜死亡基因。按不同分组对基因表达矩阵进行免疫浸润分析,并分析免疫浸润细胞与铜死亡基因之间的相关性。利用Kobas在线工具对差异基因进行京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路富集分析。通过Herb数据库检索靶向铜死亡基因治疗RA的潜在中药及其有效成分,使用Autodock vina软件模拟药物与铜死亡靶蛋白结合活性。通过收集临床样本验证铜死亡相关基因在RA中表达水平。结果FDX1、DLD、DLAT、LIAS、GLS、LIPT1和PDHB 7个铜死亡相关基因在RA中差异表达。免疫浸润分析结果显示,在RA中活化的记忆CD4+T细胞、静息自然杀伤(natural killer,NK)细胞和中性粒细胞与铜死亡相关。富集分析结果显示,铜死亡主要与趋化因子信号通路、Toll样受体信号通路、白细胞介素-17(interleukin-17,IL-17)信号通路、肿瘤坏死因子信号通路、核因子-κB信号通路、p53信号通路和过氧化物酶体增殖物激活受体信号通路相关。虎杖叶可能是靶向铜死亡基因治疗RA的潜在中药。分子对接结果显示,虎杖叶有效成分均有与铜死亡靶蛋白结合的可能。DLD、GLS、FDX1、DLAT在RA患者外周血单个核细胞中m RNA表达水平升高。结论铜死亡相关基因表达水平与RA病程进展相关,并预测虎杖叶是潜在靶向铜死亡基因治疗RA的药物,为RA的临床诊疗及药物开发提供了新的方向和理论基础。