棉铃虫感觉神经元膜蛋白基因克隆和表达

从棉铃虫Helicoverpaarmigera触角中克隆了一条全长1690bp的cDNA序列,该序列阅读框全长1572bp,编码523个氨基酸残基,序列中有2个跨膜区,具有昆虫感觉神经元膜蛋白(sensoryneuronmembraneprotein,SNMP)的典型特征。SNMP与已报道的其他昆虫的感觉神经元蛋白的氨基酸序列有很高的同源性。半定量RT-PCR研究结果显示,SNMP在棉铃虫中不仅在触角中表达,也在去掉触角的头、足中表达。但是在触角中的表达量最高,在雌雄触角中的表达量差异不显著。在喙、下颚须和下唇须中也有表达。SNMP在卵、蛹和成虫体内也都有表达,但在卵中表达量相对较低。将SNMP编码区克隆到表达载体pET21b中,成功地进行了原核表达,表达出带有6个组氨酸标签的重组蛋白。

中华蜜蜂感觉神经元膜蛋白基因克隆、组织表达分析及原核表达

为明确中华蜜蜂Apis cerana cerana嗅觉形成中重要功能因子的信号转导通路,本研究利用RT-PCR方法,克隆了中华蜜蜂感觉神经元膜蛋白(sensory neuron membrane protein,SNMP)基因编码区,GenBank登录号为KC012595,命名为AccSNMP1。序列分析表明,该编码区开放阅读框长1563bp,编码520个氨基酸,推测的编码蛋白的相对分子量和等电点分别为58.02kD和5.83。同源性比较发现,中华蜜蜂AccSNMP1与其他昆虫感觉神经元膜蛋白基因同源性差异很大,在氨基酸水平上与西方蜜蜂Apis mellifera SNMP基因一致性达99.2%,与熊蜂Bombus impatiens SNMP基因一致性达90.9%,而与赤拟谷盗Tribolium castaneum SNMP基因一致性仅为22.7%。系统发育树显示中华蜜蜂与西方蜜蜂遗传距离最近。实时荧光定量PCR结果分析表明,AccSNMP1在触角中表达量最高,在足中表达量较高,与胸、腹、头(去除触角和喙)、喙中表达量相比差异显著(P<0.05)。构建原核表达载体pEASY-E1-AccSNMP1,经IPTG诱导,中华蜜蜂感觉神经元膜蛋白在大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)中高效表达。结果为进一步研究AccSNMP1在中华蜜蜂体内的作用机理奠定了基础。

烟夜蛾感觉神经元膜蛋白基因的克隆、序列分析与组织特异性表达

利用反转录多聚酶链式反应(RT-PCR)技术从烟夜蛾Helicoverpa assulta(Guenée)触角中扩增得到感觉神经元膜蛋白(sensory neuron membrane protein,SNMP)基因HassSNMP(GenBank登录号:EU580138)。序列分析结果显示,该片段长度为1658bp,其中ORF长1572bp,编码523个氨基酸残基,预测成熟蛋白分子量为59.2 kDa,等电点为6.54。序列比对结果表明,烟夜蛾与其它昆虫的SNMP基因推导表达的氨基酸序列具有较高的一致性。半定量RT-PCR研究结果显示,SNMP在烟夜蛾触角、头(去掉触角)、喙和足中表达,其中在触角中的表达量最高,且雌雄虫触角中的表达量差异不显著,在喙中的表达量次之,在翅、胸和腹中没有表达;此外,该基因在成虫、十日龄蛹以及卵中也有表达,其中在卵中的表达量相对较低;在幼虫、一日龄蛹、四日龄蛹和七日龄蛹中没有表达。该研究结果说明烟夜蛾SNMP是非触角特异性表达基因。

红脊长蝽感觉神经元膜蛋白基因克隆及组织表达谱分析

[目的]感觉神经元膜蛋白(SNMP)是至关重要的次要嗅觉蛋白,能够作为信息素识别的标记,而红脊长蝽(Tropidothorax elegans)作为一个重要的农林害虫,这方面的研究还很少。[方法]利用PCR方法对红脊长蝽SNMP基因进行克隆,并通过荧光定量PCR对该基因的表达情况进行分析。[结果]首次克隆和鉴定了红脊长蝽的2个SNMPs基因,并命名为TeleSNMP1和TeleSNMP2。序列分析表明,TeleSNMP1编码区开放阅读框长1497 bp,编码498 aa;而TeleSNMP2编码区开放阅读框长1686 bp,编码561 aa,这2个基因的等电点分别为8.26和7.05。同源性分析发现,同目昆虫同类SNMP序列一致性较高,不同目昆虫不同类SNMP序列一致性较低。TeleSNMP1和TeleSNMP2之间的序列一致性极低。进化树结果也表现同目昆虫同类SNMP基因进化关系最近。定量PCR结果显示,TeleSNMP1主要在雌雄触角中表达,而TeleSNMP2在非触角组织中也有表达。[结论]该结果为今后对红脊长蝽SNMPs基因功能的研究提供了有用的参考。

双委夜蛾感觉神经元膜蛋白编码基因鉴定及组织表达谱分析

昆虫感觉神经元膜蛋白(SNMP)是至关重要的次要嗅觉蛋白,能够作为信息素识别的标记。本研究利用荧光定量PCR方法首次克隆和鉴定了双委夜蛾Athetis dissimilis的2个SNMP基因,并命名为AdisSNMP1和AdisSNMP2。序列分析表明,AdisSNMP1编码区开放阅读框长1572 bp,编码523个氨基酸;而AdisSNMP2编码区开放阅读框长1563 bp,编码520个氨基酸。这2个基因编码蛋白质为酸性,分子量约58 kD。同源性分析发现,SNMP1和AdisSNMP2之间的序列一致性极低。进化树结果也表明同目昆虫SNMP基因进化关系最近。荧光定量PCR结果显示,AdisSNMP1主要在雌雄触角中表达,而AdisSNMP2在非触角组织中也有表达。此结果为今后对双委夜蛾SNMPs基因功能的研究提供了参考。

脊髓性肌萎缩症中运动神经元生存蛋白缺失抑制p53泛素化降解致其积累的研究

目的探究脊髓性肌萎缩症(spinal muscular atrophy,SMA)中p53积累的分子机制。方法构建运动神经元生存基因(Survival motor neuron,Smn)敲低的稳转小鼠运动神经元细胞系NSC34,采用蛋白质印迹和荧光定量PCR检测蛋白和基因的变化;用蛋白合成抑制剂放线菌酮(Cycloheximide,CHX)抑制蛋白合成,蛋白质印迹检测p53蛋白降解情况,采用免疫共沉淀检测p53与MDM2结合情况;采用免疫荧光检测小鼠脊髓组织运动神经元数量,运用流式细胞仪分析细胞周期的分布。结果在Smn敲低的NSC34细胞中,p53蛋白水平显著增加,但是其基因水平未发生明显变化;当蛋白合成被抑制后,SMN缺失会抑制p53蛋白降解,p53积累后会调控下游MDM2表达显著增加,但是其与p53结合却显著减少;p⁃p53(Ser18)和acetyl⁃p53(K382)水平显著升高,K382乙酰化位点会影响p53泛素化结合,导致其泛素化被抑制;最终p53积累导致NSC34细胞和SMA小鼠脊髓组织中细胞周期阻滞和凋亡增加。结论SMN蛋白缺失通过抑制p53泛素化降解途径导致其积累,进而引起细胞周期阻滞和凋亡。

运动神经元生存蛋白缺失与心脏疾病的研究进展

运动神经元生存蛋白(SMN)的缺失是导致遗传性神经退行疾病-脊髓性肌萎缩(SMA)的直接原因。近年来的研究表明,其浓度降低不仅影响脊髓腹角,而且会导致心脏异常。SMN蛋白浓度降低可以引起结构性心肌损害以及心律失常的发生。SMN蛋白减少可以影响线粒体功能,增加心肌细胞凋亡,增加心肌纤维化以及通过影响下游蛋白导致心脏异常。针对SMN蛋白减少导致的心脏疾病目前还没有特异性治疗,SMN蛋白减少导致心血管异常具体机制还有待于进一步研究。SMN蛋白减少导致SMA患者心血管异常为未来诊断和治疗提供新思路。

昆虫嗅觉相关蛋白及嗅觉识别机理研究概述

嗅觉是昆虫产生行为的基础之一,在长期进化的过程中昆虫形成了复杂的嗅觉系统,完成这一过程,需要有多种与嗅觉相关的蛋白参与,包括气味结合蛋白、化学感受蛋白、气味受体和感觉神经元膜蛋白等。了解昆虫感受外界信息的嗅觉机制可以帮助我们更好地理解昆虫识别配偶、天敌及寻找食物来源、产卵场地等行为特征,为进一步调控昆虫的行为、防控害虫侵袭、保护和利用有益昆虫奠定基础。本文综述了昆虫嗅觉相关的几类重要蛋白的生化特性和生理功能,并对昆虫气味分子的识别机制、气味分子在昆虫体内运输机制的最新研究进展进行了概述。

昆虫嗅觉相关蛋白的研究进展

嗅觉是昆虫产生行为的重要物质基础,阐明昆虫嗅觉机理有助于调控昆虫行为和进行害虫治理。近年来,许多与嗅觉相关的生物活性分子和相关基因的发现和克隆,对揭示嗅觉机理具有重要作用。作者针对近年来研究较多的气味结合蛋白、化学感受蛋白、气味受体、气味降解酶以及感觉神经元膜蛋白等,就其生化特性、表达部位、分子结构、生理功能等进行了综述。

昆虫嗅觉相关蛋白的研究进展

昆虫对自然环境中复杂化学信号的识别多依赖于其灵敏的嗅觉系统,选择寄主、觅食、寻找配偶等行为的发生都以嗅觉识别为基础,而完成嗅觉识别还需要多种嗅觉相关蛋白的参与。嗅觉相关蛋白主要包括6种,即气味结合蛋白、化学感受蛋白、气味受体、感觉神经元膜蛋白、离子型受体和气味降解酶。不同种类和性别的昆虫中,嗅觉蛋白的种类、数量和分布各不相同。由于嗅觉蛋白在昆虫识别外界气味分子中的重要作用,国内外近年来对其展开了广泛、深入的研究。本文从几种嗅觉相关蛋白的生化特性、分子结构、生理功能、分布表达部位和研究概况等角度,较详细地综述了近年来国内外昆虫嗅觉相关蛋白的研究进展。

SMN蛋白与脊髓性肌萎缩症的研究进展

本文着重就SMN蛋白分布、结构、功能及其与脊髓性肌萎缩症 (SMA)的关系进行了综述。而深入研究SMN蛋白的表达及其功能 ,对于深入研究SMA的发病机制有重要意义。调控SMN2基因表达 ,促进全长SMN蛋白产生 ,有望为治疗SMA开辟新途径。

运动神经元生存蛋白及其相互作用蛋白研究进展

运动神经元生存蛋白 (survival of motor neurons,SMN)是脊肌萎缩症的基因产物。目前对SMN蛋白的功能研究已成为探讨脊肌萎缩症发病机理的热点。本文就 SMN蛋白的结构。

人骨髓间质干细胞分化为神经元样细胞及运动神经元生存蛋白表达的研究

目的 定向诱导人骨髓间质干细胞(hMSC)分化为神经元样细胞,并检测诱导前后细胞的运动神经元生存(SMN)基因mRNA及蛋白质的表达。方法 分离和纯化hMSC;在体外用碱性成纤维细胞生长子预诱导hMSC,再用二甲基亚砜和丁化羟基苯甲醚诱导hMSC分化为神经元样细胞;用免疫细胞化学方法鉴定诱导前后的细胞是否表达神经元特异性标志物神经元稀醇化酶(NSE)、神经丝蛋白(NF)以及SMN蛋白;用RT- PCR检测诱导前hMSC及诱导后神经元样细胞SMN基因mRNA的表达。结果 hMSC诱导3h后,大多数细胞转变为类似于神经元的形态,有长的突起,相互之间连接呈网状。NSE、NF进行鉴定,结果显示NSE、NF呈阳性。诱导前的hMSC及诱导后的神经元样细胞均可见SMN基因mRNA表达,但诱导后表达增加,差异有统计学意义(P<0 .01),且诱导后神经元样细胞SMN蛋白表达为阳性。结论 hMSC能分化为神经元样细胞,并表达神经元的特异性标志物。hMSC分化的神经元样细胞既能高表达SMN基因的mRNA,也表达SMN蛋白。

运动神经元生存蛋白基因敲除在顺铂致小鼠急性肾损伤中的作用

目的探讨运动神经元生存蛋白(survival motor neuron,SMN)基因敲除在顺铂诱导的急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)小鼠中的作用。方法构建顺铂诱导的AKI小鼠(C57BL/6)模型,将雄性8~10周龄体重22~24 gSMN+/+野生型小鼠及SMN基因敲除杂合子(SMN^(+/-))小鼠随机分为4组:SMN+/+生理盐水组(野生型空白对照组,n=5)、SMN^(+/-)生理盐水组(SMN基因敲除杂合子空白对照组,n=5)、SMN+/+顺铂组(野生型顺铂组,n=5)和SMN^(+/-)顺铂组(SMN基因敲除杂合子顺铂组,n=5)。腹腔注射20 mg/kg顺铂溶液或0.9%生理盐水,72 h后处死小鼠,收集血清及肾组织。采用实时荧光定量PCR和Western印迹法检测SMN mRNA和蛋白表达水平,采用肌氨酸氧化酶法和脲酶法分别测定血清肌酐和尿素氮水平,PAS染色观察肾组织病理改变,TUNEL免疫荧光检测细胞凋亡水平,Western印迹和免疫组化法检测细胞凋亡标志蛋白多腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)和内质网应激标志蛋白CHOP的表达。结果与野生型小鼠相比,SMN^(+/-)小鼠SMN mRNA和蛋白表达水平均较低,且顺铂腹腔注射后,SMN mRNA和蛋白表达水平进一步降低(均P<0.05)。野生型顺铂组小鼠血清肌酐、血清尿素氮、肾小管损伤评分、肾组织TUNEL阳性细胞数目、PARP蛋白表达及CHOP蛋白表达均高于野生型生理盐水组(均P<0.05),且SMN^(+/-)顺铂组小鼠上述指标表达均高于野生型顺铂组小鼠(均P<0.05)。结论SMN基因敲除可进一步加重顺铂诱导的AKI,促进肾小管上皮细胞凋亡。SMN可能是AKI治疗潜在的干预靶点。

昆虫感觉神经元膜蛋白SNMPs的研究进展

针对昆虫嗅觉相关蛋白中的感觉神经元膜蛋白(sensory neuron membrane proteins,SNMPs),本文从其生理生化性质、组织和时空表达及生理功能等方面叙述其研究进展,并探讨了其深入研究的必要性及可能性。

脊髓性肌萎缩症患者尿液细胞模型的建立

脊髓性肌萎缩症(Spinal muscular atrophy,SMA)大多数在儿童或婴幼儿期发病,表现为进行性、对称性的肢体无力和肌肉萎缩,迄今尚无有效的治疗方法,是婴幼儿最常见的致死性遗传病之一。患者来源的细胞系是该病研究的重要工具,但依赖于肌肉或皮肤活检等创伤性手术的成纤维细胞培养较难被患者及家属接受。文章收集SMA患者及健康对照的新鲜尿液,进行离心、尿液沉渣培养,观察尿液细胞的生长状况,用酶联免疫吸附实验(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)分析患者尿液细胞中SMN(Survival of motor neuron)蛋白的表达量,应用免疫荧光染色观察SMN蛋白在细胞内的定位。共建立了11例SMA患者和14例健康对照的尿液细胞系,尿液细胞体外增殖旺盛,细胞形态及生长速度较稳定。患者来源的尿液细胞SMN1(Survival of motor neuron 1)基因缺失突变、SMN蛋白表达量降低,荧光染色提示SMN蛋白在胞浆和胞核中均有定位。尿液细胞培养步骤简单、无创伤性、患儿及其家属的依从性好,是获取和保存病人来源标本的有效方法,在脊髓性肌萎缩症发病机制研究和临床应用方面具有较好的应用价值。

脊髓性肌萎缩症治疗临床研究进展

脊髓性肌萎缩症为常染色体隐性遗传性神经肌肉病,以脑干和脊髓运动神经元变性引起的进行性肌无力和肌萎缩为特征,是临床常见的婴儿致死性遗传性神经肌肉病。运动神经元生存1(SMN1)基因突变致SMN蛋白缺乏为其发病机制,深入了解疾病发病机制的分子学基础,以促进包括反义寡核苷酸、腺相关病毒介导的SMN1基因替代疗法、上调SMN蛋白表达的口服小分子药物,以及肌肉激活药物、神经保护药物等新兴特异性治疗方法的研发,降低病死率、改善患者生活质量。

昆虫外周嗅觉系统研究进展

嗅觉作为昆虫感知外界环境的主要手段之一,在觅食、防御、交配、繁殖、信息交流及栖息地选择等方面起着十分重要的作用。研究环境中或来自生物体的气味分子作用于昆虫感觉器官引起昆虫产生行为反应的机制,有助于人们了解昆虫的寄主识别、种间互作和种内交流等行为及制定害虫治理和益虫保护等策略。本文对昆虫嗅觉系统中气味分子的传导过程,及外周嗅觉系统相关蛋白的功能及研究现状进行综述。气味分子通过嗅觉感受器进入外周嗅觉系统,进而转化为电信号进入中枢神经系统进行加工处理。气味结合蛋白与气味分子进行结合,并将其运输到气味受体;化学感受蛋白也能够与气味分子结合,但其在昆虫体内具有更为广泛的功能;气味受体具有识别气味结合蛋白或化学感受蛋白传递而来的气味分子的功能,并将这种化学信号转化为电信号;离子受体在外周嗅觉系统具有和气味受体相似的作用,但其气味反应谱更窄;感觉神经元膜蛋白在气味分子的传递过程中可能起到的重要作用;气味降解酶也存在多种降解气味分子的假说。通过对昆虫外周嗅觉系统的研究进展进行梳理,为今后研究昆虫外周嗅觉系统提供参考。

Crim1在乳鼠肥大心室肌细胞中的表达及AT1R对Crim1表达的调控作用

目的:探讨富含半胱氨酸型运动神经元蛋白1(Crim1)在肥大心室肌细胞中的表达情况及血管紧张素Ⅱ受体1型(AT1R)对其表达的调控作用。方法:分离获取1日龄SD大鼠乳鼠的原代心室肌细胞,培养48h后换无血清培养基,分为4组:对照组,不予其他干预,培养26h;牵张组,培养2h后牵张刺激24h;氯沙坦组,氯沙坦(终浓度为10μmol/L)干预26h;氯沙坦+牵张组,氯沙坦(终浓度为10μmol/L)预处理2h后牵张刺激24h。检测各组心室肌细胞蛋白/DNA比值、心室肌细胞表面积、Crim1的mRNA和蛋白表达水平。结果:牵张组心室肌细胞蛋白/DNA比值(1.83±0.15对1.16±0.07,P<0.001)、心室肌细胞面积[(591.85±180.20)μm^2对(259.96±54.20)μm^2,P<0.001]均明显高于对照组,氯沙坦+牵张组心室肌细胞蛋白/DNA比值(1.68±0.13对1.83±0.15,P<0.001)、心室肌细胞面积[(372.25±116.13)μm^2对(591.85±180.20)μm^2,P<0.001]均明显低于牵张组。牵张组Crim1的mRNA表达水平(1.14±0.38对4.27±0.11,P<0.001)、蛋白表达水平(19 230.97±2 205.74对37 178.94±1 130.57,P<0.001)均明显低于对照组,氯沙坦+牵张组Crim1的mRNA表达水平(2.24±0.44对1.14±0.38,P<0.05)、蛋白表达水平(28 934.47±1 897.06对19 230.97±2 205.74,P<0.05)均明显高于牵张组。结论:肥大心室肌细胞中Crim1表达下调,AT1R可能参与了对肥大心室肌细胞中Crim1表达的调控。

脊肌萎缩症家系运动神经元生存基因微小突变的鉴定

目的建立一套运动神经元生存（SMN）基因微小突变检测体系，以评价其用于脊肌萎缩症（SMA）家系的价值。方法采用RNA水平和基因组DNA水平双途径检测策略，用PCR一限制性片段长度多态性（RFLP）、位点特异性PCR、多重连接依赖性探针扩增（MLPA）和T克隆测序技术对2个SMA家系共7个成员行SMN基因微小突变分析。结果用MLPA和T克隆测序技术检测家系A的SMA患者有1个拷贝的SMN1基因，其第228位密码子上存在1个无义突变L228X，该突变来源于患者父亲；家系B的SMA患者父亲有2个SMN1基因，其中1个SMN1基因存在移码突变22_23insA。其余家系成员均为有1个SMN1基因拷贝的SMA携带者。结论建立的SMN微小突变检测体系成功鉴定了2个SMN微小突变，为SMA家系的遗传咨询提供了可靠依据。