半边旗抗肿瘤有效成分6F对HL-60细胞的DNA、RNA及蛋白质生物合成的抑制作用

目的 :从 DNA、RNA及蛋白质生物合成的角度探讨半边旗有效成分 6F抗肿瘤的作用机理。方法 :用台盼蓝拒染法测定细胞成活率 ;[3H] - Td R,[3H] - UTP和 [3H] - Leu参入法分别测定细胞 DNA、RNA及蛋白质生物合成的水平。结果 :6F对 HL - 60细胞生长有强烈的抑制作用 ,且具明显的时间和剂量效应关系。 6F明显抑制 HL- 60细胞 DNA、RNA及蛋白质生物合成 ,呈剂量依赖关系。 6 F对蛋白质合成的抑制作用最强。结论 :6F对 HL- 60细胞生长有强烈的抑制作用 ,抑制细胞 DNA、RNA,特别是蛋白质的生物合成是 6F抗肿瘤作用的可能机制之一。

蛋白质类医用高分子微生物合成的研究进展

蛋白质类医用高分子是一类重要的功能高分子材料,在生物医学领域有着广泛的应用。随着现代生物技术特别是分子生物学技术的发展,微生物合成医用高分子材料已成为可能。微生物合成除了大规模、低成本的特点外,还可对蛋白质高分子进行分子设计,从而赋予其新的材料性能,以满足不同的需要。该文综述了蛋白质类医用高分子(胶原与明胶、弹性蛋白、丝蛋白)微生物合成的研究进展,指出微生物合成的原理方法及应用现状,并对其发展前景进行了展望。

无细胞蛋白质合成系统的研究进展

无细胞蛋白质合成系统是一种以外源mRNA或DNA为模板 ,通过在细胞抽提物的酶系中补充底物和能源物质来合成蛋白质的体外系统 .与传统的体内重组表达系统相比 ,体外无细胞合成系统具有多种优点 ,如可表达对细胞有毒害作用或含有非天然氨基酸 (如D 氨基酸 )的特殊蛋白质 ,能够直接以PCR产物作为模板同时平行合成多种蛋白质 ,开展高通量药物筛选和蛋白质组学的研究等 .本文综述了无细胞蛋白质合成系统的发展历史、系统中合成蛋白质所需的能量供应、遗传模板的稳定性和微型无细胞生物反应器等多方面的研究 ,并探讨了无细胞蛋白质合成系统中存在的难点。

大肠杆菌无细胞蛋白质合成系统的初步研究

在近几年来被广泛研究和应用的大肠杆菌无细胞蛋白质合成系统中,大肠杆菌抽提物的制备、底物浓度的配比以及能量再生体系的选择是最关键的几个因素.以绿色荧光蛋白(GFP)为报导基因,以缺失核酸酶I基因的大肠杆菌A19为实验菌株,通过对大肠杆菌无细胞抽提物制备过程中菌体收集时间、细胞破碎压力、后处理条件等参数的摸索和确定、无细胞蛋白质合成系统中底物浓度配比的正交实验优化以及系统中能量再生体系的比较和选择,制备得到了GFP表达量为154μg/mL的大肠杆菌无细胞蛋白质合成系统,与优化前相比产量提高了29倍.

细胞亚显微结构及蛋白质合成简易动态教具的制作——高中生物学动态组合教具

动、植物细胞的亚显微模式结构、蛋白质的生物合成等是高中生物学的重要内容,也是难点所在。为了使学生明确了解这些静态结构,对有关生物学动态过程有清晰的印象,以便加强理解和记忆,我们努力探索直观教学的途径和方法,对教材插图及教学挂图等进行改进,自行设计制作了动态组合教具,收效甚佳。 一、材料的准备 纤锥板或木质三合板;直径在200毫米左右的糖盒或糕点盒(用同样大小的马口铁皮罐头空盒亦可);120全色胶卷的胶卷轴和与轴长同宽的人造革料或就用120全色胶卷的黑色衬纸;宽80毫米、厚0.5毫米,长1000毫米的塑料板(用圆柱形盒装精美糕点的围板即可);金属装饰镶条;厚2毫米左右的黄色、粉红色、绿色泡沫塑料;

无细胞蛋白质合成的研究进展

无细胞合成生物学作为新兴的多学科交叉手段,已很好地应用于蛋白质工程领域。因为无细胞生物合成系统无需完整的活细胞,在体外就可激活转录和翻译机器,因此,可减少对细胞的依赖性,从而增加工程的自由度。无细胞系统的这些优点使它已经成为强大的蛋白质工程平台,用于膜蛋白和医药蛋白的合成、非天然氨基酸的嵌入以及高通量分析。无细胞蛋白质合成系统不仅在基础科学研究而且在工业化生产中拥有广阔的应用前景。本文中,笔者系统综述了无细胞蛋白质合成系统的研究及应用,并展望了该系统的研究前景。

细胞周期蛋白质依赖激酶抑制蛋白在内耳的生物学作用

CDK抑制蛋白是能特异抑制细胞周期蛋白依赖激酶 (CDK)活性的一类家族蛋白 ,它们可以粘附于CDK 细胞周期蛋白复合物并使之失活 ,导致细胞周期停止 ,从而调控细胞的增殖过程。本文对CDK抑制蛋白在内耳的生物学作用做一综述。

蓝萼甲素在体外对DNA,RNA和蛋白质生物合成的影响

本实验采用3H—TdR、2H—udR、3H—Leucine在体外掺入S180腹水癌细胞的放射性同位素示踪法,探讨蓝萼甲素对DNA、RNA和蛋白质合成的抑制作用,抑制程度呈剂量相关性。对DNA、RNA的抑制发生较早,恢复较快,对蛋白质作用持久、且均为可逆性抑制。蓝萼甲素（glaucocclyxinA）为唇形科,香茶菜属植物蓝萼香茶菜（Isodom glaucocalyx kudo）的一种二萜类成份,经药理实验证明:蓝萼甲素具有细胞毒作用,对艾氏腹水癌有一定抑制作用,体内对S180实体瘤实验抑制率达30.4％（10mg/kg×7d）,

大剂量维生素C通过减少糖酵解和蛋白质合成抑制乳腺癌细胞增殖

目的:观察大剂量维生素C对乳腺癌细胞增殖及荷瘤小鼠肿瘤生长的影响,并探索其中的机制。方法:以乳腺癌细胞Bcap37和MDA-MB- 453为体外研究对象,分别给予小(0.01 mmol/L)、中(0.10 mmol/L)、大(2.00 mmol/L)剂量的维生素C。采用CCK-8试剂盒检测细胞增殖;蛋白质印迹法检测葡萄糖转运蛋白1(Glut1)和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路相关蛋白表达;乳酸脱氢酶比色法测定乳酸含量。同时,取10只6周龄雌性BALB/c裸鼠,采用皮下接种乳腺癌Bcap37细胞建立荷瘤小鼠移植瘤模型,取5只小鼠腹腔注射维生素C( 4 g/kg ),观察肿瘤重量和小鼠体质量的变化。结果:体外细胞学实验结果显示,与空白对照组比较,大剂量维生素C作用下Bcap37和MDA-MB- 453细胞增殖受到抑制(均 P < 0.01 ),Glut1转运蛋白表达减少(均 P <0.05),乳酸分泌量减少(均 P < 0.01 ),mTOR信号通路相关蛋白表达水平下调(均 P < 0.05 )。体内实验结果显示,与对照组比较,大剂量维生素C组肿瘤重量明显减小( P <0.05),但体质量增长无明显变化。结论:大剂量维生素C可抑制乳腺癌细胞增殖,这一效果可能与大剂量维生素C抑制乳腺癌细胞能量摄取和下调mTOR信号通路有关。

脂肪来源干细胞联合胶原蛋白生物工程支架移植干预大鼠慢性难愈合性创面血管内皮生长因子的表达

背景:生物工程支架是临床治疗慢性难愈合性创面的常用方法,具有一定的疗效,但也存在一些问题。脂肪来源干细胞作为新兴的治疗慢性难愈合性创面的方法具有其独特的疗效和优势。但是,脂肪来源干细胞和生物工程支架联合应用治疗慢性难愈合性创面的疗效和机制尚不清楚。目的:研究脂肪来源干细胞联合胶原蛋白生物工程支架移植对慢性难愈性创面血管内皮生长因子表达的影响。方法:实验共选取31只SD大鼠,购自上海斯莱克实验动物责任有限公司。取1只大鼠腹股沟处脂肪,分离培养原代脂肪来源干细胞。将另外30只SD大鼠随机分为对照组、模型组、支架组、脂肪来源干细胞组和联合组。对照组制备全层皮肤缺损创面(在大鼠腰椎正中偏上部两侧分别制备1处全层皮肤缺损伤口),术后每日常规换药;其余各组制备2处慢性难愈合性创面(同对照组制备全层皮肤缺损伤口,创面局部注射醋酸氢化可的松);模型组术后每日给予常规换药;支架组术后给予生物蛋白工程支架覆盖创面;脂肪来源干细胞组给予自体自体脂肪干细胞移植;联合组在脂肪来源干细胞移植后给予生物工程支架覆盖创面。干预7d后取材,观察创面情况,测量创面面积大小;采用免疫组化法检测血管内皮生长因子表达,采用Westernblot检测血管内皮生长因子蛋白表达量,采用qP CR检测血管内皮生长因子mR NA表达情况。结果与结论:(1)对照组创面面积显著小于其他组创面面积(P <0.05);联合组创面面积显著小于模型组、支架组和脂肪来源干细胞组(P<0.05);(2)对照组血管内皮生长因子表达水平最高,血管内皮生长因子蛋白和mR NA表达水平均显著高于其他组(P <0.05);联合组血管内皮生长因子表达较高,血管内皮生长因子蛋白和mR NA表达水平显著多于模型组、支架组和脂肪来源干细胞组(P <0.05);(3)结果提示,脂肪来源干细胞联合胶原蛋白生物工程支架移植上调难愈合性创面血管内皮生长因子表达,促进创面愈合。

人造细胞内蛋白质合成的研究进展

无细胞蛋白质合成(cell-free protein synthesis,CFPS)是一种在体外快速合成目标蛋白质的方法,通过构建含有CFPS系统的人造细胞,能够实现蛋白质的高通量表达和功能性膜蛋白的体外重构.本文详细综述了4种CFPS系统(包括大肠杆菌裂解液、兔网织红细胞裂解液、小麦胚芽提取物、酵母提取物)的适用范围和优缺点,总结了基于CFPS系统构建的人造细胞体系内蛋白质合成的研究现状,以及该领域面临的挑战及未来的发展方向.

植物花色苷生物合成酶类的亚细胞组织研究进展

花色苷类化合物是类黄酮合成途径的有色末端产物,其合成需要多种酶类催化完成.花色苷生物合成的相关酶在细胞质中被组织成与膜联系的多酶复合体,该复合体对于花色苷生物合成途径的整个效率、专一性和调节具有重要意义.本文对植物花色苷生物合成相关酶的亚细胞定位、所形成的复合体的模型及其存在问题进行了综述.花色苷生物合成多酶复合体的建立将有助于演绎出一个关于细胞代谢的新三维观",可为花色苷生产的代谢工程的理性调控创造更有效的手段.

合成生物学在干细胞工程化改造中的研究进展

多能干细胞具备自我更新能力和多向分化潜能,其分化衍生的细胞及类器官在再生医学中具有巨大的应用潜力。但是干细胞临床转化仍然存在许多挑战。合成生物学“自上而下”的设计理念,结合基因编辑以及合成受体在内的强大工具库,能够赋予细胞新的功能,实现干细胞工程化改造。在此,本文总结了多能干细胞的临床应用和干细胞临床转化面临的主要挑战(干细胞分化衍生物的致瘤性、异质性、免疫原性),以及合成生物学在干细胞工程化改造中的应用(精确控制细胞命运、调控细胞通信、优化类器官结构功能、监测并清除致瘤细胞)。这些合成生物学工具为干细胞工程化改造提供了新的策略和平台,有望解决干细胞临床应用现存的诸多挑战,推动再生医学的进一步发展,实现“器官再生”这一核心目标。

17β羟基类固醇脱氢酶13和线粒体融合蛋白2在肝细胞癌组织中的表达变化及生物信息学分析

目的探索17β羟基类固醇脱氢酶13(HSD17B13)和线粒体融合蛋白2(MFN2)在临床肝细胞癌(以下简称肝癌)组织样本中的表达变化及临床意义;同时采用生物信息学方法,进行目标基因分析。方法选取2017年9月-2018年3月于福建省立医院接受手术治疗的15例肝癌患者,手术后获取肝癌及其周围癌组织进行实验研究。通过实时荧光定量PCR及Western Blot法检测HSD17B13和MFN2基因在肝癌组织和癌旁组织中的表达变化情况,并分析其临床意义。采用单细胞测序数据库、GTEx数据库及TCGA数据库分析HSD17B13和MFN2在肝癌组织中的表达量、肝癌不同分期的表达水平及与肝癌总体生存的关系,并分析二者之间的相关性。符合正态分布的计量资料两组间比较采用t检验,多组间比较采用方差分析;非正态分布的计量资料两组间比较采用Mann-Whitney U检验,多组间比较采用Kruskal-Wallis H检验。采用log-rank检验变量对生存率的影响,Kaplan-Meier法绘制生存曲线。采用Pearson相关分析检验两个变量之间的关系。结果实时荧光定量PCR及Western Blot检测结果显示,相对于癌旁组织,HSD17B13和MFN2基因在肝癌组织中的表达明显下调(PCR检测t值分别为-2.467、-3.933,P值分别为0.020、0.001;Western Blot检测t值分别为-5.357、-5.771,P值分别为0.006、0.026)。生物信息学分析结果表明,肝癌组织中HSD17B13表达明显下调(P<0.05);随着肝癌分期越高,HSD17B13表达水平越低(F=3.220,P=0.023);低HSD17B13表达与不良生存相关(风险比=0.630,P=0.011);在肝癌组织中,MFN2与HSD17B13表达呈显著正相关(r=0.190,P<0.001)。结论MFN2与HSD17B13在肝癌中表达下调,是潜在的具有临床相关性的抑癌基因,可能参与肝癌发生发展过程中的生物学行为,也可成为肝癌筛查、临床分级、预后评估的分子标志物及有效的肝癌治疗靶点。

过氧化氢信号途径参与哺乳动物Bax基因对长春花细胞中萜类吲哚碱生物合成的诱导作用

Bax是哺乳动物细胞凋亡基因Bcl-2家族中的一员.最近的研究结果表明小鼠Bax可以从转录水平上诱发植物细胞次生代谢产物合成积累,提示Bax及其植物体内的同源基因可能是次生代谢产物合成的一种新型调控因子.为了研究Bax诱发植物次生代谢产物合成的分子机理,文中测定了小鼠Bax对长春花细胞氧化迸发(oxidative burst)的影响,并考查了质膜NAD(P)H氧化酶抑制剂DPI和活性氧中间体淬灭剂对小鼠Bax诱发长春花碱及萜类吲哚生物碱合成的影响.实验结果表明,小鼠Bax可以诱发长春花细胞氧化迸发.DPI在抑制Bax诱发长春花细胞氧化迸发的同时,还可以阻断Bax对长春花碱及萜类吲哚生物碱合成的促进作用.实验结果说明小鼠Bax不仅可以激活长春花细胞中活性氧信号转导事件而且还依赖氧化迸发作用诱导长春花细胞次生代谢产物合成.超氧化物歧化酶(SOD)可以淬灭长春花细胞产生的超氧阴离子(O2-),但不影响小鼠Bax对长春花次生代谢产物合成的促进作用,说明由氧化迸发产生的O2-可能不是介导小鼠Bax诱发长春花碱及萜类吲哚生物碱合成必需的信号分子.而过氧化氢酶(CAT)在淬灭细胞中过氧化氢(H2O2)的同时还可以阻断小鼠Bax对长春花碱及萜类吲哚生物碱合成的诱导作用,表明H2O2可能是介导小鼠Bax诱发长春花细胞次生代谢产物合成所必需的信号分子.小鼠Bax可以诱发长春花细胞中萜类吲哚碱生物合成途径关键酶基因Tdc和Str转录上调,CAT可以抑制Bax对Tdc和Str表达的诱导作用,进一步证实小鼠Bax依赖氧化迸发所产生的H2O2激活长春花细胞中萜类吲哚碱生物合成途径并诱发长春花碱及萜类吲哚碱的合成积累.

脂肪族聚酯类生物合成支架材料的应用

目的:脂肪族聚酯类生物合成支架材料具有引导组织再生、调节细胞生长和功能分化的作用。本文检索了脂肪族聚酯类生物合成支架材料的种类和特点,并对其应用前景进行综述。资料来源:应用计算机检索PUBMED1991-09/2005-02期间的相关文章,检索词为“aliphaticpolyester,biomaterial,trestle”,并限定文章语言种类为English。同时计算机检索万方数据库1999-02/2004-06期间的相关文章,检索词为“脂肪族聚酯,生物材料,支架”,并限定文章语言种类为中文。资料选择:对资料进行初审,并查看每篇文献后的引文。纳入标准:文章所述内容应与脂肪族聚酯类生物合成支架材料的种类、特点或应用前景的研究相关。排除标准:重复研究或Meta分析类文章。资料提炼:共收集到30篇相关文献,12篇文献符合纳入标准,排除的18篇文献为内容陈旧或重复。符合纳入标准的12篇文献中,5篇涉及脂肪族聚酯类生物合成支架材料的种类,5篇涉及脂肪族聚酯类生物合成支架材料的特点,2篇涉及脂肪族聚酯类生物合成支架材料的应用前景。资料综合:高分子生物合成材料有脂肪族聚酯、医用聚氨酯、聚氨基酸、医用硅橡胶、聚甲基丙烯酸羟乙酯等,其中脂肪族聚酯类生物合成支架材料降解性好、生物组织相容性和细胞亲和性良好,广泛应用于皮肤及角膜的修复、血管及各导管的支架疗法、手术缝合线等。生物合成支架材料作为组织再生的支架与模板,具有引导组织再生,可调控的降解速度,促进细胞黏附、生长和功能分化的重要作用。目前以材料化学、组织工程学、细胞生物学和临床免疫学为基础,多学科结合,着重研究组织干细胞与生物合成支架材料的复合体,制备多种类型的细胞组织再生的生物支架合成材料,为临床医学治疗疾病提供了更多的有效手段。结论:脂肪族聚酯类生物合成支架材料具有可降解性、良好的生物组织相容性、细胞亲和性、一定的力学性能、可塑性以及可消毒性的特点,已广泛应用于临床医学。

萜类化合物的非常规生物合成研究进展

萜类化合物是自然界中广泛存在的一类具有重要生理功能和显著生物活性的天然产物,在食品、医疗及日化行业有着广泛的应用。在萜类化合物的生物合成途径中,萜类合酶往往决定了萜类碳骨架的种类和结构新颖性,细胞色素P450酶等后修饰酶则可对碳骨架进行多种修饰,最终形成结构和功能都具有丰富多样性的萜类化合物。近年来,随着基因测序技术与合成生物学的发展,大量植物和微生物来源的萜类生物合成酶被表征,令人兴奋的是,其中包含一些与经典萜类合酶不同的非常规萜类合酶,它们亦可催化生成独特的环化萜类骨架。与此同时,利用组合生物合成等策略,人们创造了许多新颖的非天然萜类化合物,进一步丰富了萜类资源库。本文综述了近5年在非常规萜类环化酶与组合生物合成途径等方面取得的最新研究进展,以期为未来新型萜类化合物的发现和生物合成提供启示。本文首先综述了新发现的具有萜类环化功能的新酶,包含Ⅰ型萜类合酶新亚族、非角鲨烯来源三萜合酶、UbiA型萜类环化酶、细胞色素P450氧化酶、甲基转移酶、钒依赖卤素过氧化物酶、卤代酸脱卤酶等,同时还对其序列、功能和可能的环化机制进行了介绍,有助于理解自然界中萜类生物合成酶的进化起源和发现新颖萜类化合物。然后,本文介绍了非常规萜类衍生物的组合生物合成,通过将萜类合酶与甲基转移酶、天然或人工细胞色素P450氧化酶进行组合,产生了一系列包含非常规C_(11)、C_(16)骨架以及具有不同氧化形式的非天然萜类化合物,可为往后萜类化合物的结构创新研究带来启发。这些新颖酶元件的挖掘与新型组合生物合成途径的构建,将进一步拓宽萜类化合物的结构多样性和化学空间,有望为临床萜类药物研发提供更多的潜在小分子。

类器官技术与合成生物学协同研究进展

类器官由成体干细胞或多能干细胞在体外分化而来,可以在细胞类型、空间结构及生理功能上实现对体内组织器官的模拟。类器官的构建及技术完善,推动了发育生物学、遗传学、病理毒理学等发展。合成生物学是一门多学科交叉的新兴学科,以工程学思想为指导,旨在通过工程化、模块化的方法设计、改造、构建生物元件、系统、功能等。近年来类器官构建的优化方案体现了与合成生物学契合的研究理念,而合成生物学的发展及相关方法的产生也为类器官技术的发展起到了推动作用。本文将概述类器官和合成生物学的发展历程与面对的挑战,探讨类器官优化过程中合成生物学策略的体现与新兴的合成生物学工具对于类器官在时空命运调控、结构自组织及功能形成等方面的优化作用,简述基于类器官模型的研究对于合成生物学发展的促进作用。总的来说,本文旨在阐述合成生物学与类器官构建及优化之间相辅相成、互相促进的关系,并进一步探讨合成生物学与类器官在未来结合应用的潜力。

基于同轴细胞打印双网络生物墨水优化及类血管支架的打印

背景:细胞体外培养情况下无法在远离营养物质200μm以上的区域存活,血管网络构建对组织工程领域厚组织和器官再生至关重要,同轴细胞打印为体外构建类血管通道提供了一种新的方式。目的:优化生物墨水的同轴细胞打印性能,制备具有类血管结构的组织工程支架。方法:通过间歇式巴氏灭菌制备无菌海藻酸钠溶液,冷冻保存;以脱胶蚕丝为原料制备无菌丝素蛋白冻干粉,密封保存;将丝素蛋白冻干粉加入解冻的海藻酸钠溶液中,再加入人脐静脉内皮细胞,作为生物墨水;将生物3D打印机的外轴连接生物墨水,内轴连接交联剂,同轴打印类血管支架材料,进行光学相干层析成像扫描、扫描电镜观察;拉伸测试海藻酸钠与丝素蛋白/海藻酸钠同轴打印环形试件(不含细胞)的弹性模量。采用冷冻保存7 d的海藻酸钠溶液与人脐静脉内皮细胞制作同轴打印支架,冷冻保存7 d的海藻酸钠溶液、人脐静脉内皮细胞与密封保存6个月的丝素蛋白冻干粉制作同轴打印支架,培养24 h后死活染色观察细胞存活率。设计打印串联与并联结构的类血管支架,培养1,3,7,10,14 d后检测细胞增殖情况。结果与结论:①光学相干层析成像扫描显示,该混合生物墨水最高打印高度为9层,整体厚度约为4.4mm;扫描电镜显示,类血管支架的中空纤维丝外壁呈无规则条状卷曲,存在微米级内部连通孔隙结构,中空纤维丝内壁具有更致密的孔隙结构;②丝素蛋白/海藻酸钠同轴打印环形试件的弹性模量大于单纯海藻酸钠同轴打印环形试件(P<0.05);③采用保存7 d海藻酸钠溶液制作的支架细胞存活率为(86.7±3.4)%,加入丝素蛋白冻干粉支架的细胞存活率为(98.1±1.2)%,说明冷冻保存7 d的海藻酸钠溶液未染菌,丝素蛋白的保质期可达6个月;④并联结构类血管支架培养7,10,14 d的细胞增殖活性高于串联结构的类血管支架(P<0.05);⑤结果表明,实验制备的类血管支架材料具有良好的生物相容性与机械性能。