龙眼胚性愈伤组织线粒体ATP合酶β亚基基因克隆及其在龙眼体胚发生过程中的表达分析

【目的】克隆龙眼(Dimocarpus longan Lour.)胚性愈伤组织线粒体ATP合酶β亚基基因(mitochondrial F1-ATPase beta subunit gene),并分析该基因在龙眼体胚发生过程中的表达情况。【方法】采用RT-PCR结合RACE法,通过T/A克隆测序,获得龙眼胚性愈伤组织线粒体ATP合酶β亚基基因全长序列;随后通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)法研究该基因在龙眼体胚发生过程中的表达规律。【结果】成功克隆龙眼胚性愈伤组织线粒体ATP合酶β亚基基因完整cDNA序列(GenBank登录号:FJ222749),该序列全长2099bp,由1677bp核苷酸组成的ORF,编码558个氨基酸。该基因与其它植物的线粒体ATP合酶β亚基基因在核苷酸序列和推导的氨基酸序列方面相似性较高。对来源于动、植物的28条线粒体ATP合酶β亚基基因编码区序列所构建的进化树分析表明,由线粒体ATP合酶β亚基基因编码区序列所建立的系统关系树与真实的动、植物进化基本一致,龙眼处在双子叶植物中,由于该基因在龙眼同科属的植物中为首次克隆,所以有自己单独的分支。qRT-PCR结果分析表明,随着龙眼体胚的发育,线粒体ATP合酶β亚基基因转录水平逐渐升高,到球形胚阶段达到最高,而后又急剧下降,到鱼雷形胚阶段降到最低,子叶形胚阶段略有升高。【结论】龙眼线粒体ATP合酶β亚基基因与其它植物相应序列具有较高同源性,在龙眼体胚发育过程中,以球形胚阶段的表达最高。

线粒体ATP合酶抑制因子1在肿瘤中作用的研究进展

线粒体ATP合酶抑制因子1(IF1)是ATP合酶的生理性抑制因子,可与ATP合酶结合,改变线粒体的多个功能指标,如ATP水平、线粒体膜电位、线粒体活性氧(ROS)等。多年来不断有研究发现IF1在肿瘤组织中高表达,并参与肿瘤的形成、进展及转移过程。目前的主要作用包括抑制ATP合酶活性;激活ROS介导的增殖反应;改善线粒体嵴结构及抑制细胞凋亡。同时IF1的表达与肿瘤的预后相关。文章就IF1在肿瘤的作用机制以及与线粒体ATP合酶、mtROS、线粒体结构的关系进行系统综述,希望能为治疗肿瘤提出新的突破口。

线粒体ATP合酶在肿瘤中的研究进展

代谢重编程是肿瘤细胞的重要特征之一。既往研究认为,肿瘤细胞在有氧的情况下,仍然以糖酵解途径来获取ATP,即“瓦伯格效应”。但越来越多的研究表明,线粒体ATP合酶通过OXPHOS途径也参与了肿瘤能量代谢的调控,同时线粒体ATP合酶还能影响活性氧物质及细胞内Ca2+水平,在肿瘤的各阶段中均扮演了重要角色,ATP合酶亚基的表达异常也与肿瘤细胞的耐药机制密不可分。此外ATP合酶与三羧酸循环中间产物通过协调作用调节肿瘤细胞的能量代谢。本文将对线粒体ATP合酶的结构功能及在肿瘤中相关作用进行阐述。

酵母线粒体ATP合酶生物合成及组装机制研究进展

线粒体ATP合酶是线粒体氧化磷酸化的关键酶,其功能缺陷会导致能量代谢障碍相关的线粒体疾病。线粒体ATP合酶是由多个亚基组成的蛋白复合物,其生物合成和组装是个复杂的生物过程。酵母是研究线粒体ATP合酶结构、生物合成和组装机制的模式实验材料之一,且相关研究取得了很多进展。本文概述了国内外用酿酒酵母研究线粒体ATP合酶的结构、调控线粒体ATP合酶亚基生物合成和组装的辅助蛋白及合酶的模块化组装过程的研究进展,以期为线粒体ATP合酶的工作机制及相关线粒体疾病的研究提供理论借鉴和参考依据。

脓毒症与线粒体呼吸链酶复合物V研究进展

脓毒症是一种复杂的病理生理功能紊乱性疾病，是由病原微生物感染机体导致的全身性炎性反应，是ICU重症患者的主要死因之一。脓毒症患者发病过程中存在线粒体功能失调以及氧化磷酸化功能受损。线粒体呼吸链酶复合物V是线粒体氧化磷酸化的关键酶，在脓毒症前期主要促进ATP合成且酶活性降低；在脓毒症后期即局部缺血的条件下，主要发挥水解功能且活性上调。该文就脓毒症患者复合物V活性变化、变化机制以及治疗的研究进展进行阐述。

脓毒症患儿外周血中ATPase相关基因及关联长链非编码RNA的差异表达

目的筛选和验证脓毒症患儿外周血中差异表达的长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNAs),探讨其在儿童脓毒症发病机制中的作用。方法选取2016年1月至12月在首都儿科研究所附属儿童医院ICU进行救治的3例脓毒症患儿和3例健康儿童的外周血标本,通过lncRNA测序技术筛选出差异表达的lncRNAs和mRNAs;对差异表达的lncRNAs进行靶基因预测,并根据GO分析结果选出与线粒体ATP合酶(F1FO-ATPase)活性相关的lncRNA-mRNA关系对;进一步扩大样本量,采用实时荧光定量逆转录-聚合酶链反应(qRT-PCR)技术对筛选结果中F1FO-ATPase活性相关的部分mRNAs及lncRNAs进行验证。结果测序结果显示,与健康儿童相比,脓毒症患儿外周血中差异表达的lncRNAs共252个(86个表达上调,166个表达下调),差异表达的mRNAs共2652个(955个表达上调,1697个表达下调);qRT-PCR验证结果显示:lncRNA ENST00000621933.1、ENST00000616950.1、ENST00000595748.1在脓毒症患儿中表达升高(P<0.05),MT-ATP8、ATP5E以及lncRNA ENST00000624705.1和ENST00000615535.1在脓毒症患儿中表达降低(P<0.05),与测序结果一致。结论脓毒症患儿外周血中存在差异表达的lncRNAs,以MT-ATP8及ATP5E作为靶基因的lncRNA ENST00000621933.1、ENST00000616950.1、ENST00000595748.1、ENST00000624705.1和ENST00000615535.1的表达水平可能与儿童脓毒症的发生发展有关。