硝基修饰的超高交联树脂对酚类化合物的吸附研究

对超高交联聚苯乙烯树脂进行硝基修饰,制得硝基修饰超高交联聚苯乙烯树脂JN-5(简称JN-5)。JN-5树脂具有比表面积高、亲水性强等优点。对酚类化合物在水溶液中进行静态吸附研究,平衡吸附试验数据和吸附热力学计算结果都表明,JN-5对4种酚类化合物(对甲基苯酚、苯酚、对氯苯酚、对硝基苯酚)的吸附性能优于大孔吸附树脂XAD-4。这主要得益于JN-5的高比表面积和丰富的微孔结构。动态小柱吸附试验中,在流速4.77mL/h、303K的条件下,JN-5对苯酚的穿透吸附量为2.43mmol/g,总吸附量为3.26mmol/g,吸附后的树脂能用8%(质量分数)的NaOH溶液完全洗脱。

硝基化修饰蛋白质在心血管内皮功能障碍中的作用

内皮功能障碍作为多种心血管疾病共同的特征之一,与过量表达的活性氧(ROS)/活性氮(RNS)密切相关。超氧阴离子与一氧化氮(NO)反应可以生成氧化能力更强的过氧亚硝酸盐,可以通过氧化多种蛋白质耗竭NO,导致内皮收缩与舒张功能障碍,在多种心血管疾病中发挥了重要的作用。该文通过综述硝基化修饰蛋白质产生的途径及其在心血管疾病中促进内皮功能紊乱的可能机制,讨论了ROS/RNS介导的硝基化修饰与内皮功能障碍之间相互促进,共同推动心血管疾病进程的关系。该文还讨论了清除过氧亚硝酸盐、抑制ROS产生途径以及直接增强内皮细胞功能的治疗策略在内皮功能障碍相关的心血管疾病中的应用,可以为进一步研究蛋白质硝基化修饰这一蛋白质翻译后修饰作为干预靶点在心血管疾病中的作用提供参考。

Keap1蛋白硝基化修饰参与脑缺血后血管内皮细胞损伤机制研究

目的：目前研究认为脑微血管内皮细胞发生硝化应激损伤作为脑血管病病理过程中的早期重要事件之一，参与了血脑屏障结构和功能的破坏，从而最终导致神经血管单元损伤。本研究旨在探讨脑缺血病理过程中硝化应激介导Keap1／Nrf2抗氧化失衡参与脑血管内皮细胞缺血损伤内在关联机制。

Tyr163和Tyr223硝基化修饰参与同型半胱氨酸诱导的胱硫醚β-合酶失活

目的探讨酪氨酸(tyrosine,Tyr,Y)残基(Tyr163,Tyr223)硝基化修饰与同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)诱导的胱硫醚β-合酶(cystathionineβ-synthase,CBS)活性降低之间的关系。方法运用体外基因突变的方法,将CBS可能发生硝基化修饰的酪氨酸残基替换为苯丙氨酸(phenylalanine,F)或丙氨酸(alanine,A),构建野生型(WT)和突变型(Y163F,Y223A)质粒,转染HEK293H工具细胞,诱导重组基因表达;利用Hcy刺激后,提取细胞蛋白,分析硝基化CBS的含量及其酶活性。结果 WT,Y163A和Y223F质粒均能正常表达CBS并且具有活性;Hcy(500μmol/L,24h)诱导WT CBS发生硝基化修饰,但是Y163A和Y223F突变使CBS的硝基化程度明显下降(P<0.05,P<0.01);WT+Hcy组CBS活性明显低于WT组(P<0.01);Y163A+Hcy组和Y223F+Hcy组CBS活性高于WT+Hcy(P<0.01,P<0.05)。结论 Hcy可以导致CBS活性降低,与Hcy诱导CBS酪氨酸残基(Tyr163,Tyr223)发生硝基化修饰有关。

内源性NO介导的Stargazin亚硝基化修饰在脑缺血再灌注后突触可塑性中的作用及机制

目的研究Stargazin-亚硝基化修饰在脑缺血再灌注后突触可塑性中的作用,并探讨NO调控AMPAR"Trafficking"的分子机理。方法采用线栓法阻塞大脑中动脉复制局灶性脑缺血再灌注(MCAO/R)损伤大鼠作为模型组,分别在每只大鼠MCAO/R模型内给予NMDAR抑制剂MK801、氧化还原剂DTT干预作为实验组。采用mNSS评分标准检测大鼠神经功能,TTC染色检测脑部缺血损伤情况,TUNEL染色检测以及WB检测缺血侧海马神经元凋亡情况,Griess法检测缺血侧海马组织中NO的含量,此外Western Blot检测海马组织中Stargazin-亚硝基化修饰水平以及AMPAR蛋白的表达和活化情况。结果给予MK801和DTT处理后MCAO/R模型中Stargazin-亚硝基化修饰水平(P<0.01)以及NO含量(P<0.01)下降;AMPAR亚基GluR2磷酸化水平降低(P<0.0001);抑制Stargazin亚硝基化修饰能够改善MCAO/R引起的神经损伤与凋亡(P<0.001)。结论在MCAO/R模型中,抑制内源性NO和Stargazin亚硝基化水平可促进神经突触重塑,其机制可能是干预了Stargazin辅助蛋白与AMPAR亚基GluR2亲和力有关。

转录因子的巯基亚硝基化修饰及其生理学意义

巯基亚硝基化(S-nitrosylation)修饰是一种一氧化氮(nitric oxide,NO)介导的氧化还原依赖的、可逆性蛋白质翻译后修饰。生理条件下,S-nitrosylation通过调控蛋白质的稳定性、蛋白质活性、亚细胞定位及蛋白质-蛋白质相互作用,在维持细胞稳态中发挥重要作用。而在多种病理条件下,蛋白质S-nitrosylation及其产物表现出异常的升高或降低。转录因子又称反式作用因子,通过识别并结合调控元件而影响基因转录。本文简要综述转录因子的S-nitrosylation修饰的研究进展及其生理学意义。

叶绿体巯基亚硝基化修饰蛋白质组学研究进展

蛋白质S-亚硝基化是NO与蛋白质的半胱氨酸残基共价连接形成S-亚硝基硫醇的过程.叶绿体内快速变化的氧化还原环境容易导致蛋白质S-亚硝基化修饰发生.综述了植物逆境应答过程中叶绿体蛋白质S-亚硝基化参与调节的光合电子传递、卡尔文循环、抗氧化系统、蛋白质合成、蛋白质加工与周转、Ca^(2+)介导的信号转导、氮同化、硫同化,以及四吡咯化合物合成等途径,为全面理解植物逆境应答过程的NO调控网络机制提供了线索.

过氧亚硝基阴离子调控谷氨酸脱氢酶的催化功能

目的：观察过氧亚硝基阴离子（ONOO-）对谷氨酸脱氢酶（GDH）的硝基化修饰及功能调控.方法：GDH与ONOO-体外反应,测定酶活性及别构调节效应,Western Blot检测GDH硝基化修饰;制备含＂去硝基化酶＂的脾脏蛋白,观察能否逆转ONOO-作用.结果：4-12μmol/L ONOO-不影响GDH活性和二磷酸腺苷（ADP）别构激活作用,但使三磷酸鸟苷（GTP,10μmol/L）别构抑制作用由（49±4）%降低至（69±7）%和（75±3）%;36-108μmol/L ONOO-使GDH活性由（0.81±0.05）kat/kg降低至（0.55±0.06）和（0.29±0.07）kat/kg,使GTP（10μmol/L）别构抑制作用降低至（83±4）%和（95±7）%;324μmol/L ONOO-使GDH完全失活.Western Blot检测到ONOO-使GDH发生硝基化修饰.脾脏蛋白可部分逆转上述作用.结论：ONOO-可通过硝基化修饰调控GDH催化功能.

慢性甲基苯丙胺中毒大鼠和人血清中硝基化损伤水平及其神经毒性的研究

目的:通过观察慢性甲基苯丙胺中毒大鼠及长期甲基苯丙胺依赖人类血清中3-NT的含量变化,间接反映体内ONOO-的含量变化,探讨甲基苯丙胺导致蛋白质硝基化参与的神经毒性机制。方法:建立慢性甲基苯丙胺中毒大鼠模型,收集甲基苯丙胺长期依赖者血清与未吸毒的正常人血清;ELISA检测大鼠及人血清内3-NT的含量。结果:与对照组相比,甲基苯丙胺组大鼠和人血清中3-NT含量明显增多,差异有统计学意义(P<0.001)。结论:慢性甲基苯丙胺中毒动物和长期毒品依赖者血清的3-NT含量增高,表明其所代表的关键蛋白的硝基化参与了甲基苯丙胺的神经毒性作用。

蛋白质巯基亚硝基化修饰和心血管系统信号通路

一氧化氮（nitric oxide，NO）在调控氧化还原信号和细胞功能中发挥了重要的作用。NO可以由一氧化氮合酶（nitric oxide synthase，NOS）合成或由亚硝酸盐等化学复合物降解产生。在烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（nieotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADPH）和四氢生物蝶呤的存在下，NOS催化L-精氨酸和氧气生成L-瓜氨酸和NO。

GSNO还原酶cDNA的克隆与功能验证

目的为获得能有效下调蛋白质巯基亚硝基化修饰的功能蛋白,从大鼠皮层组织中抽提总RNA,经逆转录PCR法获得GSNOR的cDNA片段,并重组到过表达载体pShuttle-IRES-GFP中。方法利用电转染法将GSNOR过表达载体导入SH-SY5Y细胞,通过逆转录PCR及western法,验证重组载体在神经细胞系中的mRNA转录及蛋白表达效率。利用外源性一氧化氮供体GSNO处理SH-SY5Y细胞,建立硝化应激模型,通过生物素转化法检测该条件下胞内蛋白质的亚硝基化修饰水平及GSNOR的去亚硝基化修饰能力。结果成功克隆大鼠源GSNOR的cDNA,其过表达载体在神经细胞系中转录效率及蛋白表达水平均显著升高。结论生物素转化法检测结果显示,GSNOR能有效降低胞内蛋白质的整体亚硝基化修饰水平,对于Parkin、PDI、GAPDH等介导神经退行性病变关键蛋白靶点的去亚硝基化修饰作用也得到验证。

小鼠朊病毒病脑组织中NO/NOS系统与水孔通道蛋白亚硝基化修饰的相关性

目的研究小鼠朊病毒病脑组织中一氧化氮/一氧化氮合酶(NO/NOS)系统与水孔通道蛋白亚硝基化修饰(SNO-AQP1)的相关性。方法以朊病毒毒株139A、ME7感染的小鼠为实验模型,制备不同感染期的脑组织匀浆液,应用NO、NOS测试盒测定朊病毒病小鼠潜伏期内不同时间点脑组织内NO含量和NOS活力,并利用免疫印迹法对NOS、水孔通道蛋白(aquaporin,AQP1)及亚硝基化AQP1(SNOAQP1)等蛋白的含量进行检测。结果朊病毒毒株139A感染的小鼠脑组织中,感染中期(86d,117d、147d)NO含量增加,NOS的活力同时增强;而终末期(177d)NO含量下降,同时NOS活力相对减弱。朊病毒毒株ME7感染的小鼠脑组织中,86d时NO含量急剧增加,NOS活力增强,而在177d终末期时,NO含量降低、NOS活力也减弱。免疫印迹法显示,NOS含量因毒株的不同有一定差异,在139A和ME7感染小鼠的小脑组织中,分别以86d和117d为最高,之后逐渐降低,其变化趋势与NOS活力变化趋势不一致。139A毒株AQP1蛋白在86d显著升高,之后下降,从117d至终末期差异无统计学意义,而ME7株所有时间点无变化。但在两种毒株感染的小鼠小脑组织中,SNO-AQP1含量的变化规律均是在感染中期(86d、117d、147d)升高,终末期降低。结论小鼠朊病毒病脑组织中SNO-AQP1水平受NO/NOS系统中NOS活性影响而与NOS含量无关。

细胞的氧化还原平衡调控及巯基修饰

生物大分子的功能受细胞氧化还原环境影响和调控,细胞内氧化还原平衡的维持对于细胞的正常生长至关重要,与多种生理和病理过程密切相关。现将细胞内氧化还原平衡体系、氧化还原调控的主要信号通路及生物学过程、活性氧及活性氮通过蛋白质巯基修饰发挥生物学功能的分子机制,尤其是巯基亚硝基化修饰机制,以及还原应激效应的最新研究予以综述。

蛋白质巯基修饰与心血管重构

细胞中蛋白质功能的调节依赖于发生在特定氨基酸上的翻译后修饰(post-translational modification,PTM),包括磷酸化、乙酰化、甲基化、泛素化等.近年来,蛋白质半胱氨酸巯基发生的多种翻译后修饰受到广泛关注,其中气体信号分子一氧化氮(nitric oxide,NO)和硫化氢(hydrogen sulfide,H2S)分别介导的蛋白质巯基亚硝基化修饰(S-nitrosylation,SNO)和蛋白质巯基硫化修饰(S-sulfhydration,SSH)是目前的研究热点,同时还包括棕榈酰化(Spalmitoylation)、谷胱甘肽化(S-glutathionylation)以及磺酸化(S-sulfonation)修饰等.本文将结合本课题组的长期工作和其他团队的研究成果,重点讨论蛋白质巯基亚硝基化修饰和巯基硫化修饰在心血管重构中的作用.

荷载白细胞介素-24条件增殖腺病毒诱导黑色素瘤细胞凋亡的机制

目的 探讨荷载白细胞介素（IL）-24的条件增殖腺病毒ZD55-IL-24诱导黑色素瘤细胞凋亡的分子机制.方法 ZD55-IL-24感染人黑色素瘤A375细胞.Western blot和免疫沉淀技术检测细胞的IL-24、B淋巴细胞瘤/白血病-2（bcl-2）亚硝基化、bcl-2泛素化、bcl-2蛋白表达水平及半胱氨酰天冬氨酸特异性蛋白酶（Caspase）蛋白活性;加入不同浓度的一氧化氮（NO）调节剂改变bcl-2亚硝基化水平,检测其对bcl-2泛素化水平和Caspase蛋白活性及黑色素瘤细胞凋亡的影响.结果 ZD55-IL-24导致A375细胞bcl-2亚硝基化水平下调,泛素化水平上调,bcl-2蛋白水平下降,Caspase 信号通路激活,黑色素瘤细胞凋亡,在作用72 h后细胞凋亡达高峰,细胞凋亡率由对照组的11％上升到72％;NO供体SNP可促进bcl-2亚硝基化、抑制bcl-2泛素化水平从而上调bcl-2蛋白水平,细胞凋亡率由68％下降到19％;SNP拮抗剂DTT则加速ZD55-IL-24介导的肿瘤细胞凋亡,细胞凋亡率上升到93％;NO清除剂PTIO也同样促进黑色素瘤细胞的凋亡,细胞凋亡率上升到85％.结论 IL-24通过抑制bcl-2亚硝基化促进其泛素化降解,导致黑色素瘤细胞凋亡.

植物一氧化氮合成代谢与信号转导研究进展与展望

一氧化氮(nitric oxide,NO)是有机体内一种重要的气体信号小分子,通过介导S-亚硝基化修饰、酪氨酸硝基化修饰等翻译后修饰,影响蛋白的稳定性和活性.在植物中,NO调控生长发育和胁迫响应等多个生物学过程,并与植物激素、活性氧等信号分子之间形成复杂的交互调控网络,精细调控植物生长发育的各阶段,以维持植物的正常生命活动.本文概述了NO的合成与代谢、作用机制,以及NO在植物生长发育、胁迫响应中的重要生物学功能.

活性氮对细胞保护和损伤作用研究进展

活性氮(reactive nitrogen species,RNS)影响细胞内氧化还原平衡,诱导蛋白质翻译后修饰(post-translational modification,PTM),在生理条件下作为信号分子参与细胞信号传导。但是过量的RNS会引起亚硝基化应激导致细胞的损伤,并与肿瘤的发生和发展以及治疗效果等密切相关。本文阐述RNS在生理条件下的作用及在肿瘤发生和发展中的研究进展,为新药的研发和疾病的治疗提供思路。