OXSR1活性对p53依赖和非依赖途径介导的犬肾细胞凋亡的影响

【目的】研究氧化应激反应激酶1(oxidative stress-responsive 1,OXSR1)在犬肾细胞(Madin-Darby canine kidney cell,MDCK)凋亡中的作用,为深入理解MDCK凋亡通路及研究以OXSR1基因为靶向的MDCK凋亡的干预疗法提供参考。【方法】利用CRISPR/Cas9技术在MDCK-Cas9细胞上构建OXSR1基因敲除细胞系,在OXSR1基因敲除细胞中转入OXSR1基因回补与失活质粒以构建OXSR1基因回补与失活细胞系。以刺激剂MMC、JNJ-26854165、Rotenone分别刺激野生型细胞与OXSR1基因敲除、回补、失活细胞,通过流式细胞术检测激活的p53依赖和非依赖途径、ROS信号通路介导的细胞凋亡,并通过实时荧光定量PCR检测相关凋亡基因的表达情况。【结果】靶序列出现明显的Indel特征,证实OXSR1基因敲除细胞系构建成功。Western blotting检测显示,OXSR1基因回补与失活细胞系构建成功。流式细胞术发现,刺激剂MMC、JNJ-26854165、Rotenone均能诱导细胞发生不同程度的凋亡,其中在MMC和Rotenone刺激下,OXSR1基因敲除细胞凋亡率极显著或显著低于野生型细胞和OXSR1基因回补细胞(P<0.01;P<0.05),与OXSR1基因失活细胞无显著差别(P>0.05);在JNJ-26854165刺激下,OXSR1基因敲除细胞凋亡率极显著或显著低于野生型细胞、OXSR1基因回补和失活细胞(P<0.01;P<0.05)。实时荧光定量PCR检测发现,当MMC和Rotenone刺激细胞时,OXSR1基因敲除细胞的BCL-XL基因表达量极显著或显著高于野生型细胞和OXSR1基因回补细胞(P<0.01;P<0.05),与OXSR1基因失活细胞无明显差别(P>0.05);当JNJ-26854165刺激细胞时,OXSR1基因敲除细胞的BCL-XL基因表达量极显著高于野生型细胞、OXSR1基因回补与失活细胞(P<0.01),NOXA基因表达量极显著低于野生型细胞、OXSR1基因回补与失活细胞(P<0.01)。【结论】OXSR1基因及其激酶活性可调节MMC、JNJ-26854165、Rotenone刺激MDCK时BCL-XL基因转录,影响p53依赖和非依赖途径以及ROS途径介导的细胞凋亡。

水杨酸与过氧化氢信号途径在褐飞虱诱导的水稻挥发物释放中的作用

以水稻、褐飞虱及其卵期重要寄生蜂稻虱缨小蜂为模式系统,研究了水杨酸与过氧化氢信号转导途径在褐飞虱为害诱导的水稻挥发物释放中的作用.结果表明,褐飞虱为害能迅速地导致水稻体内水杨酸(为害后1h)和H2O2(为害后1.5h)含量的上升,早于褐飞虱为害诱导水稻释放引诱稻虱缨小蜂挥发物所需的时间.外用水杨酸和H2O2处理的试验结果表明,水稻生理浓度范围内的水杨酸处理能诱导水稻释放引诱稻虱缨小蜂的挥发物,而H2O2则只有在远高于水稻生理浓度时才能诱导.水杨酸或H2O2处理的稻株挥发物对寄生蜂的引诱作用要弱于褐飞虱为害的稻株,并且在挥发物组成相方面亦与后者存在比较明显的差异,尽管它们之间显示了一些相似的变化.这些结果说明水杨酸信号转导途径参与了褐飞虱为害诱导的水稻挥发物的释放,而H2O2信号转导途径在其中的作用则可能相对较小;同时,也表明了这些挥发物的释放除了水稻体内水杨酸信号转导途径的参与外,还可能涉及到其它的信号转导途径.

水杨酸、茉莉酸和乙烯介导的防卫信号途径相互作用的研究进展

乙烯、水杨酸和茉莉酸是植物体内主要的几个防御信号途径,也是研究比较多的几个信号途径。很多试验证明不同的防御信号途径相互间存在相互作用,他们或相互抑制,或相互促进。从这三种信号途径相互间的作用,及作用的联系点进行综述。

水杨酸介导的信号转导途径与植物抗逆性

水杨酸是一种重要的响应逆境反应的信号分子。综述了植物体内水杨酸对生物和非生物胁迫的应答反应,并从水杨酸结合蛋白、胞内第二信使系统和蛋白质磷酸化等方面初步探讨了水杨酸诱导植物抗逆性的信息传递途径。最后概述了目前该领域中需要进一步研究的若干问题。关键词:水杨酸;信号转导;

β-氨基丁酸诱导马铃薯Y病毒抗性及信号转导途径研究

马铃薯Y病毒(PVY)是目前马铃薯、烟草等作物生产过程中危害最严重的病毒病之一,严重影响作物产量和品质。为探究β-氨基丁酸(BABA)对植物PVY抗性的诱导作用,以烟草品种Samsun为试验材料,通过对叶面喷施BABA,探究BABA对烟草PVY抗性的诱导作用及信号转导途径。结果表明,叶面喷施BABA可有效诱导烟草对PVY的抗性,其中5 mmol/L BABA对烟草PVY抗性诱导效果最明显。与对照相比,对感染PVY的植株喷施5 mmol/L BABA可以使叶片明脉推迟3~4 d出现,同时抑制由PVY引起的茎部坏死程度,经qRT-PCR测定发现,在接种病毒第5、7、10、14天的植株中,BABA处理组对PVY表达量的抑制率相较于对照组分别达到98.70%、96.62%、98.40%、66.89%,病理症状观察结果与分子检测结果相符合。通过高效液相色谱外标法对样品提取液进行分析发现,5 mmol/L BABA处理可诱导烟草内源水杨酸(SA)含量的峰值出现时间早于PVY病毒表达量峰值的出现时间,并有效调节烟草植株内活性氧动态平衡。通过qRT-PCR和H_(2)O_(2)原位表征测定得出,BABA处理在激活防御体系时,通过抑制相关抗氧化酶CAT的基因表达量,使H_(2)O_(2)在植株内适量积累,可在诱导抗性的同时降低H_(2)O_(2)对植株的毒害作用。结果表明,BABA对PVY的抗性诱导与SA作为信号分子参与诱导植株防卫基因表达过程存在紧密相关性。

拟南芥电压依赖型阴离子通道参与水杨酸信号应答

电压依赖型阴离子通道蛋白(voltage-dependent anion channels,VDAC)是线粒体外膜分布的重要蛋白,参与形成线粒体通透性转换孔,控制线粒体内外的物质进出。以RLD拟南芥为材料,构建VDAC过量表达和抑制表达的转基因株系,初步探索VDAC在水杨酸(Salicylic acid,SA)信号传递途径中的作用。对转基因拟南芥种子进行SA处理的萌发实验,发现VDAC影响拟南芥种子对SA的敏感性:过量表达株系种子对SA敏感,萌发率较低,而抑制表达株系种子敏感性较低,萌发率高。用实时荧光定量PCR检测SA信号传递的Marker基因PR1,发现在过量表达株系中,伴随VDAC水平升高,PR1上调;同样在抑制表达株系中,VDAC降低,PR1下降。由此说明,VDAC参与了拟南芥SA信号传递。

桃蚜取食对抗、感蚜辣椒品种水杨酸、茉莉酸信号途径的影响

为了明确水杨酸及茉莉酸信号途径在辣椒抗蚜性中的重要作用,本研究在获得遗传稳定的抗、感蚜参照辣椒品种的基础上,系统开展了桃蚜为害前后抗、感蚜参照辣椒品种叶组织中水杨酸、茉莉酸含量及相关基因表达量的差异分析。结果表明,桃蚜为害后,水杨酸含量在抗蚜辣椒品种‘猪大肠’(ZDC)和感蚜辣椒品种‘大羊角椒’(DYJJ)中均比为害前显著提高,而茉莉酸含量在ZDC中显著提高,在DYJJ中则先显著降低之后又恢复到为害前水平。水杨酸信号途径相关基因PR1、EDS5、PAD4的表达量在ZDC、DYJJ被桃蚜为害后均能够显著诱导,并且桃蚜为害早期PR1和EDS5基因在ZDC中的表达量显著高于DYJJ。ZDC被桃蚜为害后,茉莉酸信号途径基因LOX2、AOC的表达量比为害前先显著提高,之后又逐渐降低至为害前水平,而这2个基因在DYJJ中的表达被显著抑制,并且也显著低于ZDC中的表达水平。研究结果表明,抗蚜辣椒品种可以同时激活水杨酸、茉莉酸信号途径抵御桃蚜为害,而感蚜辣椒品种激活水杨酸途径、显著抑制茉莉酸途径则有利于桃蚜为害。本研究从以上2个防御信号途径初步揭示了辣椒的抗蚜性分子机理。

水杨酸在诱导系统获得抗性中的信号传导作用

水杨酸 (SA)是植物的一种内源信号传导物质 ,外源SA能诱导植物防卫基因的表达并对病害产生部分保护效果 ;内源SA水平增加与防卫基因和抗病性发展一致 ,因此 ,SA是植物产生系统获得抗性 (SAR)必不可少的条件 ,但SA不是诱导SAR产生的唯一条件 ,SAR的产生是SA与其他物质共同作用的结果。一旦SAR诱导植物在侵染点产生一种信号 ,经过某些信号物质的传导最终可系统性地传播到整株植物 ,SA可能是这种信使 ,但这种信号的化学本质和分子机制尚缺乏实验证据。

寡糖素诱导冬枣果实水杨酸信号变化的研究

以采后冬枣为实验对象,研究寡糖素诱导处理对冬枣果实抗病反应过程中水杨酸信号分子的影响。实验结果表明,冬枣果实在寡糖素诱导作用下,12h内果实水杨酸含量升高,增加量达60.60%,至诱导后24 h果实内游离水杨酸含量急剧下降,水杨酸信号与果实钙离子通道的抑制作用相互协作,共同参与了寡糖素诱导的苯丙氨酸代谢酶活性升高过程。

二斑叶螨为害前后抗、感木薯转录组分析及水杨酸、茉莉酸途径差异表达基因验证

本研究通过比较二斑叶螨为害前后抗、感螨木薯品种转录组差异,筛选差异表达基因,并采用qPCR验证水杨酸、茉莉酸信号途径基因的差异表达。转录组分析结果表明,与螨害前相比,螨害1、8 d后,抗螨木薯品种C1115的差异表达基因为589、587个,感螨木薯品种BRA900的差异表达基因为1271、930个,C1115相对于BRA900的差异表达基因分别为383、251个。GO和KEGG富集分析发现这些差异表达基因主要显著集中在次生代谢物质合成、苯丙烷生物合成、类黄酮生物合成和氧化还原反应等过程。qPCR验证结果显示,二斑叶螨为害后,抗螨参照标准木薯品种C1115的水杨酸信号途径基因PAL2、4CL3、WRKY7和NPR3的表达量较为害前呈现先显著提高后降低的趋势,而感螨参照标准木薯品种BRA900中上述4个基因的表达始终维持在显著高于为害前的水平。受螨害后抗螨木薯C1115中茉莉酸信号途径基因JAR1、LOX2和OPR11的表达量也较为害前显著提高,而感螨木薯BRA900中这3个基因的表达量则降低至显著低于螨害前的水平,qPCR验证结果和转录组分析结果相一致。本研究结果表明,抗螨木薯品种C1115受螨害后能够同时激活水杨酸、茉莉酸信号途径以抵御二斑叶螨为害,为深入阐明木薯抗螨分子机理,选育和创制抗螨木薯品种提供了理论参考依据。

季节变化对仿刺参Toll样受体信号通路基因表达的影响

为探明季节变化对仿刺参先天性免疫系统中的重要免疫通路——Toll样受体(TLR)信号通路相关基因表达的影响,2018年1—12月,每月中旬从辽宁省海洋水产科学研究院引育种中心的仿刺参单养池塘采集仿刺参样品9只,通过实时荧光定量PCR技术测定仿刺参TLR信号通路主要因子的转录表达水平,同时测定池塘的主要水环境参数,通过皮尔逊相关性分析方法分析仿刺参TLR信号通路主要因子的转录表达与环境因子季节性变化的相关性。试验结果显示,6月Toll、IRAK4、P105、TAK、IκKβ、Rel、TLR3、TBK及IRF8基因的表达水平较低,表明仿刺参体内TLR信号通路的应答能力在夏初较低。通过相关性分析发现,MyD88和TRAF6基因转录表达的季节性变化与溶解氧水平的季节性变化呈显著正相关、TAK基因和TBK基因转录表达的季节性变化与水环境的氧化还原电位呈显著正相关、IRF8基因转录表达与水温呈显著负相关、SARM基因转录表达与水温呈显著正相关,表明池塘环境因子的季节变化影响仿刺参TLR信号通路相关因子的表达。氧化还原电位影响MyD88依赖途径,且是关键环境因子,溶解氧是影响MyD88依赖途径的关键环境因子,而水温是影响MyD88非依赖途径的关键环境因子。

Numb通过舌癌中的RBP-Jκ依赖性Notch1/PTEN/FAK信号传导途径抑制上皮-间质转化

景:口腔癌已被估计为全世界第六最常见的实体癌,其中舌鳞状细胞癌(TSCC)是最常见的口腔癌类型。然而,TSCC转移到淋巴结和远处部位的机制尚未完全了解。方法:本研究利用RT-qPCR方法检测Numb、PTEN和Notch1基因以及EMT相关基因的m RNA水平,利用蛋白质印迹分析检测这些基因的蛋白质水平。

寡糖诱导向日葵抗锈病的信号转导途径

为了解寡糖诱导向日葵抗锈病过程中的信号转导途径,利用寡糖、水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)预先喷雾处理向日葵叶片,1d后接种锈菌,通过对植株体内脂氧合酶(LOX)活性及SA含量的测定,并通过RT-PCR对SA、JA信号途径的标记基因PR5和PDF1.2等表达水平进行测定,初步确定诱导抗性表达的信号转导途径。结果表明:经寡糖诱导后,向日葵叶片内LOX活性降低,SA含量上升,且诱导水杨酸途径标记基因PR5表达量增加。结果说明寡糖诱导向日葵抵抗锈病主要与SA介导的信号途径有关。

植物系统性获得抗性及其信号转导途径

植物系统获得抗性 (SAR) ,是植物受到病原菌侵染后所激发的一种防卫反应。这种反应由植物抗病基因 (R)与病原菌无毒基因 (avr)的相互识别开始 ,由R基因下游的一些基因整合不同的抗病信号 ,通过水杨酸 (SA)将抗病信号传递下去。这一信号途径在SA下游受非诱导免疫 (NIM/NPR)基因的调控 ,激活NPR1可诱导病程相关蛋白 (PR)基因的表达 ,最终建立具有广谱抗性的SAR。SAR信号途径也可由模拟自然信号的化学物质激活 ,这些激活剂的应用是发展绿色化学农药的新思路。

拟南芥的抗病信号传导途径

拟南芥是研究植物与病原物相互作用的模式植物。植物感病和抗病取决于病原物无毒基因产物和寄主抗病基因产物的识别,以及随后的相关防卫反应的激活。在拟南芥的抗病过程中,水杨酸、茉莉酸、乙烯等信号分子都不同程度地参与着抗病过程中的不同环节,起着非常重要的作用。由于这些信号分子在对不同病原菌的抗性中的作用存在差异,因而将抗病信号传导分为依赖于水杨酸和依赖于茉莉酸/乙烯的途径。本文将着重讨论这些信号分子在植物系统获得抗性以及诱导系统抗性中的作用。

Smad信号传递途径调节肾小管上皮细胞转分化实验

目的:研究转化生长因子β1(TGFβ1)诱导人肾小管上皮细胞(HKC)转分化作用与其细胞内信号传递途径的关系。方法:以细胞间粘连蛋白(Ecadherin)和α平滑肌肌动蛋白(αSMA)作为肾小管上皮细胞转分化的观察指标,借助细胞培养、蛋白印迹和基因转染等方法,检测TGFβ1引发的Smad信号途径的变化,和TGFβ1诱导的肾小管上皮细胞转分化作用。将含有Smad7基因表达质粒转染HKC细胞,观察高表达的Smad7蛋白对TGFβ1作用的影响。结果:实验结果表明①TGFβ1作用HKC细胞10min即可磷酸化HKC细胞内Smad2/3蛋白,而且此作用可持续48h以上;②TGFβ1作用HKC细胞6h即可下调Ecadherin蛋白的表达,24h后能诱导该细胞表达αSMA,其作用呈明显的剂量依赖关系;③转染Smad7表达质粒的HKC细胞,可拮抗TGFβ1诱导HKC细胞表达αSMA以及下调Ecadherin蛋白表达的作用;④应用特异性MAP激酶抑制剂(PD98059和SC68376)和PI3激酶抑制剂(Wortmannin)均不能拮抗TGFβ1的作用。结论:TGFβ1诱导的上皮细胞转分化作用是依赖其引发的Smad信号途径,阻断该信号传递途径则能够拮抗TGFβ的作用。

植物抗病信号转导途径

植物抗病信号转导途径的研究一直是植物病理学关注的热点 ,近年来国内外不少实验室正在大量分离与植物抗病有关的突变体 ,克隆与抗病调节有关的基因并研究其功能。实验表明 ,一些植物抗病信号途径中的正、负调节因子及不同信号转导途径之间形成复杂的调控网络。在着重对R基因介导的抗病信号途径、细胞程序化死亡、水杨酸信号途径、茉莉酸和乙烯信号途径和诱导系统抗性途径研究进展加以综述的同时 。

IL-6在人胃癌细胞株AGS中生物学效应及其信号传导途径

目的探讨白细胞介素6(I-L6)在人胃腺癌细胞株AGS中产生生物学效应的信号传导途径。方法通过MTT法检测IL-6刺激AGS细胞后对其生长增殖的影响;采用电泳迁移变动试验(EMSA)和Westernblot观察IL-6刺激前后AGS细胞中IL6相关转录因子Stat3和参与IL-6信号传导功能的蛋白激酶Jak1的诱导活化状态,并确定该细胞中的IL6信号传导通路;通过免疫细胞化学染色确定磷酸化Stat3在AGS细胞内的定位。结果IL-6可显著促进AGS细胞的增殖;转录因子Stat3和蛋白激酶Jak1都能在AGS细胞中被IL-6诱导激活,且Stat3的活性与IL6的刺激呈一定的剂量和时间依赖性;磷酸化Stat3的染色定位于AGS细胞核。结论JAK/STAT信号传导途径的活化介导了IL-6对AGS细胞增殖的促进功能。

拟南芥中AtMEK_5激活导致不依赖于水杨酸信号途径的细胞死亡

用MBP作为磷酸化底物的凝胶内激酶活性分析结果显示,在转基因拟南芥植株中诱导表达组成型激活的AtMEK5蛋白(AtMEK5DD)引起的细胞死亡和用带有avr Rpt2基因的病原菌P.SyringaeDc3000 处理转基因植株导致的超敏性细胞死亡过程中,44和48 kD的2个MAPK均被激活;AtMEK5DD在NahG 转基因烟草叶片中瞬时表达和在拟南芥杂交植株AtMEK5DD×NahG中诱导表达依然引起细胞死亡,且杂交植株中AtMEK5DD表达并未引起水杨酸含量的显著变化;Northern检测结果显示,病原菌处理可显著诱导AtMEK5DD转基因植株中JPAL,PR1和PR5基因的大量转录;而AtMEK5DD的表达仅导致PR5基因的大量转录,表明有别于超敏性细胞死亡的水杨酸依赖特性,AtMEK5激活引起的细胞死亡不依赖于水杨酸信号途径.

电离辐射引发细胞凋亡的信号通路

电离辐射诱发细胞产生凋亡与细胞的辐射敏感性有关 ,而辐射的生物学效应则因其引发细胞凋亡的信号通路不同而有差异。辐射诱发凋亡作用过程至少包括SAPK/JNK信号通路及依赖于DNA损伤、依赖于胞质电离损伤和依赖于质膜损伤的四种信号通路。本文就辐射诱发细胞凋亡的信号传导途径进行简介。