真菌细胞色素P450与多环芳烃浓度及降解率的相互关系

以菲、芘作为多环芳烃代表污染物,采用室内培养方法,研究了4种真菌细胞色素P450含量与多环芳烃(PAHs)浓度及降解率的相互关系。结果表明,在一定的浓度范围内(菲0～200mg·L-1、芘0～100mg·L-1),菲、芘浓度与真菌P450含量呈明显正相关,菲、芘浓度与真菌P450含量之间表现出明显的剂量-效应关系。在上述浓度内,真菌降解多环芳烃的能力与真菌P450含量之间也表现出明显的剂量-效应关系。在选用的4株真菌中,Zj1(镰刀菌)降解菲和芘的能力最强,Zj3(小克银汉)次之,Zj2(毛霉)和Zj4(青霉)降解能力较弱。

利用杆状病毒Bac-to-Bac系统在Sf9细胞中表达真菌细胞色素P450nor(英文)

利用Bac to Bac杆状病毒载体表达系统将真菌细胞色素P4 5 0nor基因克隆至转移载体pFastBac1中 ,得到重组质粒pFastBac P4 5 0nor,再将其转化进入含穿梭载体Bacmid的受体菌DH10Bac中发生转座作用 ,得到含P4 5 0nor基因的重组穿梭载体rBacmidpAc P4 5 0nor。分离提取重组BacmidDNA ,并转染培养的昆虫细胞Sf9,得到重组病毒rAc p4 5 0nor。经酶切和PCR鉴定 ,细胞色素P4 5 0nor基因正确地插入到病毒基因组的多角体蛋白基因启动子下 ,SDS PAGE分析证明 :表达蛋白的分子量为 4 3kD左右。Westernblotting分析结果表明 :有一条特定的杂交带存在 ,且分子量相同 (约 4 3kD)。进一步证明了含有真菌细胞色素P4 5 0nor基因的重组表达载体和重组病毒构建成功 ,并在昆虫细胞Sf9中实现了高效表达 ,经MTT法测定表达的细胞色素P4 5 0nor具有还原NO的生物学活性。

真菌细胞色素P450nor与反硝化作用

阐述了真菌细胞色素P450nor的种类,结构和功能以及反硝化作用的机制,并介绍了真菌反硝化作用研究概况,细胞色素P450nor的催化机制及基因表达调控的研究进展。

重组真菌细胞色素P450nor2在酵母细胞中的表达

酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)是一种理想的真核蛋白表达系统.将真菌细胞色素P450nor2基因亚克隆到酵母表达载体pAUR123中,构建重组表达质粒pAUR-P450nor2并转化酿酒酵母AH22,经Aureobasidin A筛选和菌落PCR鉴定得到阳性克隆.SDS-PAGE分析证实:重组的真菌细胞色素P450nor2在酵母细胞中实现了高表达.

真菌细胞色素P450研究进展

介绍了真菌细胞色素P450及其介导的多环芳烃、固醇类化合物、烷烃的生物转化和它在农药降解中的应用。

细胞色素P450介导的杂草抗药性研究进展

细胞色素P450(cytochrome P450)是一类重要的亚铁血红素-硫醇盐蛋白超家族,属于单加氧酶,广泛分布于生物界中。研究发现P450主要具有“生物合成”和“生物解毒”两大功能,被誉为“万能的生物催化剂”。大多数除草剂在植物体内代谢的初始阶段即涉及植物细胞色素P450的作用。近些年,由P450介导的抗药性杂草呈多发态势,其复杂的抗性谱,给杂草化学防除带来了新的挑战。本文对P450分类命名、P450与除草剂代谢的关系、P450抗性鉴定手段、P450介导抗性杂草发生情况、与除草剂代谢有关的植物细胞色素P450基因克隆等内容进行了综述,旨在为该领域的相关研究提供参考。

长链非编码RNA LINC00987通过细胞色素P450途径促进AML细胞凋亡的机制研究

目的:探讨长链非编码RNA LINC00987在抗肿瘤药物诱导的急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)细胞凋亡中的作用及分子机制。方法:通过RT-qPCR检测AML中的LINC00987表达水平。构建稳定敲减LINC00987基因的Molm13细胞(shLINC00987),通过Annexin V/PI检测LINC00987低表达对阿糖胞苷诱导AML细胞凋亡的影响。对LINC00987共表达基因进行信号通路富集,分析LINC00987的表达对细胞色素家族基因的影响。结果:与健康对照组相比,lncRNA LINC00987在AML细胞系和AML病人标本中均显著降低,而在抗AML治疗后缓解组中高表达;此外,低表达LINC00987与AML患者预后不良有关。抗肿瘤药物阿糖胞苷、阿霉素、三氧化二砷和维奈托克可显著诱导AML细胞系Molm13和MV411的LINC00987表达。下调LINC00987的表达可抑制阿糖胞苷诱导的Molm13细胞凋亡。进一步研究发现,LINC00987共表达基因可富集于细胞色素P450(cytochrome,P450,CYP450)介导的氧化应激通路/网络,且LINC00987的表达与CYP450家族基因CYP11B1、CYP2U1和CYP2C9的表达水平呈正相关。下调LINC00987的表达则可抑制阿糖胞苷诱导的CYP11B1、CYP2U1和CYP2C9的mRNA表达。结论:LINC00987可以作为AML的预后标志物,其可能通过CYP450介导的氧化应激途径促进阿糖胞苷诱导的AML细胞凋亡。

烟粉虱细胞色素P450基因CYP6JM1的克隆及其在噻虫嗪抗性中的作用

烟粉虱Bemisia tabaci是全球性农业害虫之一,目前采用的防治手段多为化学防治。噻虫嗪作为一种新烟碱类杀虫剂,现被广泛应用于田间烟粉虱的防治,但烟粉虱已对其产生了抗性。本文通过RT-qPCR对烟粉虱噻虫嗪抗性与敏感种群的细胞色素P450基因CYP6JM1表达水平进行了比较,结果显示,烟粉虱噻虫嗪抗性种群CYP6JM1基因表达水平明显升高。基因克隆和序列分析表明,CYP6JM1基因具备昆虫P450基因的典型特征。RT-qPCR检测结果表明,该基因在烟粉虱1~2龄时期及腹部高水平表达。RNAi结果表明,降低烟粉虱体内CYP6JM1基因的表达量能够显著提高其对噻虫嗪的敏感性,表明CYP6JM1基因可能与烟粉虱对噻虫嗪的抗性有关。

细胞色素P450-RhFRED人工融合酶的研究进展与应用

来自于红球菌Rhodococcus sp.NCIMB 9784的P450RhF是一个自给自足型的细胞色素P450酶,它的血红素结构域主要负责控制酶的底物特异性,P450还原酶伴侣蛋白RhFRED与细胞色素P450血红素结构域天然融合在一起,电子主要从蛋白分子内转移到P450血红素结构域。依据融合型P450RhF自给自足的特性,有学者利用P450RhF的还原伴侣蛋白RhFRED,与其它P450构建人工融合酶P450-RhFRED,来实现多种细胞色素P450基因的功能表达。基于此建立的P450-Rh-FRED融合文库对未知功能P450的催化功能探索有很大意义,P450-RhFRED融合酶技术也可用于开发已知细胞色素P450酶的工业应用。

母体用药及母体细胞色素P450遗传多态性与新生儿罹患先天性心脏病的相关性分析

目的研究母亲怀孕早期用药及细胞色素P450(CYP450)遗传多态性与后代先天性心脏病(CHD)的关联性。方法选取127名CHD胎儿产妇为观察组,132名非CHD胎儿产妇为对照组。调查双方特征及用药史,检测CYP450多态性。用Logistic回归分析产妇药物使用与CYP450基因变异与后代CHD风险关联。结果观察组产妇使用促排卵药、降压药、抗生素、抗抑郁药、预防流产药、中药等后代CHD风险高于对照组(P<0.05)。rs1065852基因型中A/T和T/T及rs16947基因型中C/G和G/G相较各自基因型均增加后代CHD风险。母体CYP450基因rs1065852风险基因型(A/T或T/T)及怀孕早期用药可增加后代CHDs风险(P<0.05);CYP450基因rs16947风险基因型(C/G或G/G)同样会增加后代CHDs风险(P<0.05)。结论母体怀孕早期使用药物可能与后代患CHD有关,CYP450的rs1065852和rs16947位点与子代先天性心脏病风险显著相关。

细胞色素P450氧化还原酶缺乏症试管助孕1例

细胞色素P450氧化还原酶缺乏症(cytochrome P450 oxidoreductase deficiency,PORD)是先天性肾上腺皮质增生症(congenital adrenal hyperplasia,CAH)中罕见的类型,为细胞色素P450氧化还原酶(cytochrome P450 oxidoreductase,POR)基因纯合或杂合变异引起的常染色体隐性遗传病。

Cocktail探针药物法评价玄参对大鼠细胞色素P450酶的影响

采用Cocktail探针药物法研究玄参对大鼠4种细胞色素P450(CYP3A4、CYP2D6、CYP2C9和CYP1A2)活性的影响.24只健康雄性SD大鼠(Sprague-Dawley rat)随机分为三组:A组为多剂量组,连续7 d给予150 mg/kg玄参.B组为单剂量组,第7 d给予150 mg/kg玄参.C组为对照组.第7 d,各组在给予玄参30 min后,再给予4种探针药物的混合溶液,其中咪达唑仑3 mg/kg、美托洛尔20 mg/kg、氯沙坦5 mg/kg、非那西汀5 mg/kg,分别用以评价CYP3A4、CYP2D6、CYP2C9和CYP1A2的活性.根据设定的时间点收集大鼠血浆样品,处理后的样品采用超高效液相色谱-串联质谱(UHPLC-MS/MS)法测定样品中4种探针药物的浓度.结果可见,玄参对大鼠体内氯沙坦和非那西汀的药代动力学参数无显著影响.单剂量的玄参导致咪达唑仑代谢减慢,多剂量给予的玄参显著诱导美托洛尔代谢.玄参对CYP2C9和CYP1A2的酶活性无明显影响,可以抑制CYP3A4或诱导CYP2D6的酶活性.

细胞色素P450家族成员21A2活性与非酒精性脂肪性肝病的关系

目的比较不同人群细胞色素P450家族成员21A2(CYP21A2)表达水平和氧合活性差异,并进一步探索CYP21A2活性缺陷与非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)以及NAFLD合并多囊卵巢综合征(PCOS)的相关性。方法选取2021年3月至2022年3月就诊于新疆医科大学第一附属医院消化内科的NAFLD患者400例,根据其是否合并PCOS,将其分为NAFLD组(n=200)和NAFLD+PCOS组(n=200);另选取同期健康女性志愿者为对照组(n=100)。采集3组研究对象的外周血样,采用反转录实时荧光定量聚合酶链反应(RT-qPCR)和蛋白质印迹技术检测其全血CYP21A2 mRNA和蛋白表达水平;分离血清,测定脂代谢标志物甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)含量,氧合活性标志物过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化脂质(LPO)、丙二醛(MDA)、血红素加氧酶-1(HO-1)和髓过氧化物酶(MPO)含量;同时提取外周血DNA,用竞争性等位基因特异性PCR实验分析CYP21A2-rs772588285位点突变情况。结果相较于对照组,NAFLD组与NAFLD+PCOS组患者的CYP21A2 mRNA和蛋白表达水平均降低(P<0.05),但NAFLD组与NAFLD+PCOS组间差异无统计学意义(P>0.05);相较于对照组,NAFLD组和NAFLD+PCOS组TG、TC、LDL、LPO、MDA和MPO含量均增多(P<0.05),HDL、CAT含量降低(P<0.05),但NAFLD组与NAFLD+PCOS组间差异无统计学意义(P>0.05);此外,对照组和NAFLD组的CYP21A2基因rs772588285位点G/A基因型分布频率差异有统计学意义(P<0.05)。结论CYP21A2表达水平及氧合活性可能与NAFLD发病存在相关性,与NAFLD是否合并PCOS可能关系不大。

稳定表达人细胞色素P450氧化还原酶(POR)的Flp-In^(TM) CHO细胞系的建立

目的建立稳定表达人细胞色素P450氧化还原酶(POR)的Flp-In^(TM) CHO细胞系,为进一步建立稳定双表达人POR与人细胞色素P450(CYP)的细胞系奠定基础。方法构建POR重组慢病毒并感染Flp-In^(TM) CHO细胞,荧光显微镜观察绿色荧光蛋白表达,挑选转染细胞进行嘌呤霉素筛选和单克隆培养,以获得稳定转染细胞株。利用丝裂霉素C(MMC)细胞毒实验、实时荧光定量PCR和Western blot法检测细胞POR的表达,获得稳定表达POR的Flp-In^(TM) CHO-POR细胞株。构建稳定双表达POR和CYP2C19的Flp-In^(TM) CHO-POR细胞(Flp-In^(TM) CHO-POR-2C19)和单表达CYP2C19的Flp-In^(TM) CHO细胞(Flp-In^(TM) CHO-2C19),并用环磷酰胺(CPA)测定CYP2C19酶活性。结果与感染阴性对照病毒的Flp-In^(TM) CHO细胞相比,感染POR重组慢病毒的Flp-In^(TM) CHO细胞MMC代谢活性升高,POR mRNA和蛋白的表达水平增加,说明获得了可稳定表达POR的Flp-In^(TM) CHO-POR细胞。与Flp-In^(TM) CHO细胞相比,Flp-In^(TM) CHO-2C19的CPA代谢活性无显著差异,而Flp-In^(TM) CHO-POR-2C19的CPA代谢活性增加且明显高于Flp-In^(TM) CHO-2C19细胞。结论成功建立了稳定表达POR且可进一步用于CYP转基因细胞构建的Flp-In^(TM) CHO-POR细胞系。

细胞色素P450基因家族参与植物硫代葡萄糖苷生物合成的研究进展

硫代葡萄糖苷是一种主要存在于十字花科植物中的重要次生代谢物,在植物病虫害防御、食品风味形成以及医学癌症治疗等方面均有重要作用。硫代葡萄糖苷的生物合成过程十分复杂,参与其合成调控的因素有很多,如遗传背景、调节基因以及植物激素等。细胞色素P450酶(CYP450)是一类普遍存在于动植物、微生物以及病毒中的超基因家族编码的酶系,在硫代葡萄糖苷的生物合成中起关键作用。本文综述了CYP450的结构、分类和功能,阐述了CYP450参与硫代葡萄糖苷生物合成的作用,并介绍了CYP450响应外源刺激和环境条件的变化调控硫代葡萄糖苷合成的作用机理,以期为研究硫代葡萄糖苷合成机制提供参考。

白腐真菌细胞色素P450的诱导及检测方法研究

以CO结合差光谱为基本检测法,研究了白腐真菌黄孢原毛平革菌中细胞色素P450的诱导和适宜的分离检测方法.结果表明,正己烷对该真菌P450有显著的诱导作用,P450诱导量受正己烷浓度和诱导时间的影响,每小时投加正己烷2μL/mL、诱导6 h可使该真菌微粒体P450比浓度高达140-160 pmol/mg.在此基础上,本研究优化了分离P450时破碎细胞的方法以及光谱法检测P450的条件.破碎细胞时,采用高速分散结合玻璃研磨,比采用玻璃研磨、超声破碎和珠磨等方法分离的微粒体P450含量高1-5倍,是更为适宜的破碎方法.检测CO结合差光谱时,通气和还原条件对P450检测值有显著影响,较适宜的条件为：样品池和对照池分别通入等量的CO和N2,通气流量为3 mL/min（300μL样本）,通气时间40 s;通气后投加还原剂低亚硫酸钠,投加浓度为0.4 mol/L.

复方曲肽注射液对细胞色素P450酶活性的体内外影响

目的考察复方曲肽注射液对细胞色素P450(CYP450)酶活性的体内外影响。方法将人肝微粒体与复方曲肽注射液(体积分数0.05%~10%)和CYP1A2、CYP2B6、CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP3A4的特异性探针底物共孵育30 min,采用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)技术检测相应代谢产物的生成量,并计算半数抑制浓度(IC_(50));将人原代肝细胞与复方曲肽注射液(体积分数0.05%~10%)或CYP1A2、CYP2B6、CYP3A4阳性诱导剂共孵育48 h后,采用实时荧光定量聚合酶链式反应法测定上述酶mRNA的相对表达量(即诱导倍数)。将雄性SD大鼠随机分为对照组(生理盐水+CYP1A2、CYP2B6、CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP3A4探针底物8、2、1、1、10、10、8 mg/kg)和实验组(复方曲肽注射液0.9 mL/kg+CYP1A2、CYP2B6、CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP3A4探针底物8、2、1、1、10、10、8 mg/kg),每组6只,采用Cocktail探针药物法,以UPLC-MS/MS技术为手段,检测各探针底物的药动学参数。结果经0.05%~10%复方曲肽注射液处理后,人肝微粒体中CYP2B6、CYP2C8、CYP2C19的活性无明显变化,未能拟合出IC50;CYP1A2、CYP2C9、CYP2D6、CYP3A4的IC50分别为419.90%、97.78%、176.00%、19.42%;经0.05%~10%复方曲肽注射液处理后,人原代肝细胞(批号MHK)中CYP3A4mRNA的平均诱导倍数为4.88(且有2个浓度点的平均诱导倍数>2);经复方曲肽注射液干预后,CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19底物的AUC0-t、AUC0-∞均显著升高,CYP2C8、CYP2C19底物的CL均显著降低,CYP2C9酶底物的t1/2显著延长(P<0.05)。结论复方曲肽注射液对人肝微粒中CYP1A2、CYP2B6、CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP3A4活性无明显的体外抑制作用,对人原代肝细胞中CYP3A4mRNA的表达有体外诱导作用,对大鼠CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19活性有体内抑制作用。

中华蜜蜂细胞色素P450基因及其全长转录本的鉴定及分析

【目的】利用纳米孔(nanopore)测序技术鉴定中华蜜蜂Apis cerana cerana工蜂幼虫肠道中细胞色素P450(cytochrome P450,CYP450)基因及其全长转录本,为后续功能研究提供参考信息和基础。【方法】通过Nanopore PromethION平台对中华蜜蜂工蜂4-6日龄幼虫肠道进行转录组测序。利用Guppy软件对原始读段(raw reads)进行质控以得到有效读段(clean reads)。通过识别两端引物鉴定全长转录本序列。使用BLAST工具将上述全长转录本的序列比对到Nr和GO数据库以鉴定CYP450基因及其全长转录本。采用Astalavista软件鉴定基因的可变剪接(alternative splicing,AS)事件。通过RT-PCR验证不同类型AS事件的可靠性。【结果】在中华蜜蜂工蜂4-6日龄幼虫肠道中分别测得7338627,7003419和7434233条原始读段,经质控得到的有效读段数分别为7289494,6959880和7387756条。鉴定到的非冗余全长转录本总数为48200条。共鉴定到47个CYP450基因和265条CYP450基因全长转录本。共鉴定到CYP450基因的90次AS事件,包括36次外显子跳跃事件、20次可变5′端剪接位点事件、17次内含子保留事件、9次可变3′端剪接位点事件及8次外显子互斥事件。RT-PCR结果证实随机选取的3种AS事件类型真实可靠。【结论】鉴定了中华蜜蜂的CYP450基因及其全长转录本,补充了东方蜜蜂参考基因组的相关注释,并揭示中华蜜蜂CYP450基因可通过多种AS类型产生丰富的剪接体。

真菌细胞色素P450在大肠杆菌中的表达

【背景】真菌细胞色素P450蛋白在大肠杆菌中表达水平低甚至不表达,近期研究发现通过对该类蛋白氨基端(N端)氨基酸序列的修饰可优化其表达水平。【目的】在大肠杆菌系统中表达预测功能为P450酶的焦曲霉094102菌株的Au8002蛋白,为真菌P450蛋白在大肠杆菌表达系统中的N端氨基酸序列修饰策略提供有效依据。【方法】对野生型P450蛋白Au8002的氨基酸序列进行分析,对其N端序列进行了3种序列修饰,并在诱导蛋白表达时添加P450生物合成前体5-氨基乙酰丙酸(5-ALA),研究N端氨基酸序列修饰策略及前体添加对真菌P450在大肠杆菌中蛋白表达的影响。【结果】SDS-PAGE和Westernblot检测结果显示,对目的蛋白进行的3种氨基酸序列修饰均使Au8002蛋白获得了表达,前体5-ALA的添加提高了目的蛋白表达量。其中对目的蛋白进行N端全长截短时可部分增加其可溶性,同时也验证了其特征性的CO结合能力。【结论】对预测为P450酶的菌株094102蛋白Au8002氨基端(N端)氨基酸序列的修饰有效解决了其在大肠杆菌内不表达的难题,实现了其可溶性表达;另一方面P450生物合成前体5-ALA的添加也能有效提高该类蛋白的表达水平,上述策略对改善其它该类蛋白在大肠杆菌内的表达水平具有借鉴意义。

基于转录组数据的中华按蚊细胞色素P450超家族基因不同发育阶段、成蚊不同组织和吸血前后不同时期雌成蚊的表达模式分析

【目的】本研究以中华按蚊Anopheles sinensis细胞色素P450超家族基因为研究对象,分析其在中华按蚊不同发育阶段、成蚊不同组织和雌成蚊吸血前后不同时期的表达模式,为进一步研究其功能奠定基础。【方法】收集中华按蚊实验室溴氰菊酯敏感品系(WX-LS)不同发育阶段(卵、1-4龄幼虫、雄蛹、雌蛹、雄成蚊和雌成蚊)、成蚊组织(触角、唾液腺、中肠、马氏管、精巢、卵巢、表皮和脂肪体)和雌成蚊吸血后1,3,6,12,24和48 h时的样本,采用Illumina HiSeqTM2000进行转录组测序。基于测得的转录组数据,分析细胞色素P450基因在中华按蚊不同发育阶段、成蚊不同组织及吸血前后雌成蚊中的表达量。【结果】中华按蚊细胞色素P450超家族基因的表达具有发育阶段特异性和组织特异性。在幼虫、蛹和成虫期,分别有40,26和35个基因表达量较高,其中CYP6AG1,CYP6AG2,CYP6AH1,CYP6Z3,CYP6Y2,CYP6P4,CYP9J3和CYP9J4在整个幼虫期高表达。中华按蚊CYP6AA1,CYP6AH1,CYP6M4,CYP9J3,CYP9J4和CYP12F3在成蚊中肠和马氏管中均高表达,CYP4G16,CYP6AA1,CYP6AH1,CYP6Y1,CYP6Z3,CYP9J3和CYP9J4在成蚊所有组织中均表现出高表达。CYP4G16,CYP6AA1,CYP6AG2,CYP6AH1,CYP6Y1,CYP6Y2,CYP9K1,CYP12F3和CYP304B1在中华按蚊雌成蚊吸血后1,3,6,12,24和48 h时均高表达。【结论】在幼虫期高表达的细胞色素P450超家族基因可能参与了对幼虫期食源性有毒化合物质的解毒,在雌成蚊中肠和马氏管中高表达的细胞色素P450基因可能在解毒过程中发挥了重要作用。研究结果为进一步探究细胞色素P450超家族基因在中华按蚊生长发育、表达调控和杀虫剂代谢机制等方面的功能奠定了前期基础。