肌醇需求酶1信号通路在自噬改善大鼠冠心病心肌缺血损伤中的作用

目的:基于探讨肌醇需求酶1(IRE1)信号通路在自噬改善大鼠冠心病心肌缺血损伤中的作用。方法:将H9c2细胞分为对照组、IRE1组、缺氧缺糖(OGD)/复氧(OGD/R)组、OGD/R+IRE1组、氯喹组、IRE1+氯喹组、OGD/R+氯喹组、OGD/R+IRE1+氯喹组、OGD组、OGD+氯喹组、OGD/R+IRE1+敲低X盒结合蛋白1(si-XBP1)组、OGD/R+IRE1+过表达X盒结合蛋白1(XBP1-OE)组。通过自噬双标腺病毒(Adv-RFP-GFP-LC3)评估各组细胞的自噬通量。通过免疫荧光和免疫印迹分析X盒结合蛋白1(XBP1)的核转位。另将32只成年雄性C57BL/6 J小鼠随机分为假手术组、缺血/再灌注(I/R)组、IRE1组和I/R+IRE1组,每组8只。通过超声心动图评估大鼠心功能。通过定量免疫印迹分析自噬相关蛋白。结果:(1)细胞试验:与OGD/R组比,OGD/R+IRE1组H9c2细胞中IRE1蛋白表达水平显著增加(P<0.001),微管相关蛋白轻链3蛋白Ⅱ(LC3Ⅱ)和泛素结合蛋白(p62)蛋白表达均显著降低(P均<0.05)。与OGD/R+氯喹组比,OGD/R+IRE1+氯喹组H9c2细胞中LC3Ⅱ和p62蛋白表达均显著增加(P均<0.05)。与对照组比,OGD/R组H9c2细胞中IRE1细胞核/细胞质荧光强度比显著增加(P<0.001);与OGD/R组比,OGD/R+IRE1组IRE1细胞核/细胞质荧光强度增加(P<0.001)。与OGD/R组比,OGD/R+IRE1组核蛋白中的XBP1水平增加(P<0.05)。与OGD/R+IRE1组比,OGD/R+IRE1+si-XBP1组黄色点状体显著减少(P<0.01),OGD/R+IRE1+XBP1-OE组黄色点状体显著增加(P<0.05)。(2)大鼠体内实验:与假手术组比,I/R组左心室射血分数和短轴缩短率均显著降低(P均<0.05)。与I/R组比,I/R+IRE1组心功能障碍改善(P均<0.05)。与假手术组比,I/R组心肌自噬空泡的数量、IRE1、LC3Ⅱ和p62表达均显著增加(P均<0.05)。与I/R组比,I/R+IRE1组心肌自噬空泡的数量、p62表达均显著降低(P均<0.05),心肌组织中IRE1、LC3Ⅱ的表达均增加(P均<0.05)。结论:IRE1通过促进XBP1的核转位恢复了OGD/R和I/R诱导的自噬通量阻断,自噬通量的恢复有助于保护心功能。

肌醇需求酶1对顺铂所致小鼠耳蜗毛细胞凋亡的作用研究

目的 研究肌醇需求酶1(inositol-requiring enzyme 1,IRE1)对顺铂所致小鼠耳蜗毛细胞凋亡的作用。方法 分离生后3~5 d的健康昆明小鼠(500只)耳蜗基底膜并进行体外培养,24 h后随机分为对照组和不同浓度顺铂组(4、8、16和32μg/ml)(每组200条),再培养24 h。应用异硫氰酸荧光素(FITC)染色观察小鼠耳蜗毛细胞的缺失;应用Hoechst 33258和四甲基异硫氰酸罗丹明(TRITC)标记的鬼笔环肽双重荧光染色观察小鼠耳蜗毛细胞的凋亡;并用Western blot检测小鼠耳蜗中p-IRE1α、p-JNK、Bax及caspase-3的蛋白水平。结果 与对照组比较,顺铂组小鼠耳蜗毛细胞缺失、细胞凋亡率以及p-IRE1α、p-JNK、Bax、caspase-3等蛋白水平显著增高(P<0.01),并且p-IRE1α与Bax、caspase-3表达和细胞凋亡率呈正相关(P<0.05)。结论 IRE1可能参与调控顺铂所致小鼠耳蜗毛细胞凋亡。

阿霉素对心肌肌醇依赖酶l-JNK通路的影响

目的探讨肌醇依赖酶l(IRE1)-JNK通路是否参与阿霉素致心力衰竭(HF)效应的作用。方法阿霉素(adriamycin,Adr)致HF大鼠作为Adr组(n=15),同龄健康大鼠作为对照组(n=10);将乳鼠心肌细胞随机分为对照组和Adr组(1umol/L)。心脏超声后,流式细胞仪和蛋白印迹等分别检测细胞凋亡率(AR)、IRE 1、X盒结合蛋白1(XBP l)、TNF受体相关因子2(TRAF 2)、c-Jun凋亡信号调节激酶(ASK1)和JNK等的表达。结果 1.Adr在体成功构建HF模型,而体外干预显著增加心肌细胞AR(P<0.001);2.不管在体内抑或在体外,Adr组IRE1α和p-IRE1α水平均显著高于相应对照组(P<0.001);3.与相应对照组相比,Adr组XBP l蛋白均显著上调(P<0.001);4.体内和体外Adr组TRAF 2蛋白的表达显著高于相应对照组(P<0.001);5.Adr组ASK1、p-ASK1和磷酸化水平(即p-ASK1与总ASK1比值)显著高于相应对照组(P<0.001);6.不管在体内抑或在体外,Adr组JNK1/2、p-JNK1/2蛋白和其磷酸化水平(p-JNK1/2与总JNK1/2比值)均显著高于相应对照组(P<0.001)。结论 Adr通过肌醇依赖酶l(IRE1)-ASK-JNK内质网通路介导其致心肌毒性并进而促发HF。

内质网应激通路需肌醇酶1α/X盒结合蛋白1在中性粒细胞弹力蛋白酶诱导的气道黏液分泌中的作用

目的·探讨内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)反应在中性粒细胞弹力蛋白酶(neutrophil elastase,NE)诱导人气道上皮细胞黏蛋白5AC(mucin 5AC,MUC5AC)分泌中的作用及机制。方法·培养人气道上皮细胞HBE16,分别给予活性氧(reactive oxygen species,ROS)抑制剂N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine,NAC)、ERS抑制剂4-苯基丁酸(4-phenylbutyrate,4-PBA)预处理,或分别转染需肌醇酶1α(inositol-requiring kinase 1α,IRE-1α)小干扰RNA(siRNA)、X盒结合蛋白1(X-boxbinding protein 1,XBP-1)siRNA,再予以NE刺激;同时设单纯NE组和空白对照组。试剂盒检测ROS的生成水平;Westernblotting检测干预后ERS相关信号分子葡萄糖调节蛋白78(glucose-regulated protein 78,GRP78)、磷酸化蛋白激酶R样内质网激酶(phosphorylated protein kinase R-like endoplasmic reticulum kinase,pPERK)、活化转录因子6(activating transcription factor 6,ATF6)、磷酸化IRE-1α(pIRE-1α)及XBP-1蛋白表达量的变化;实时荧光定量PCR检测剪切的XBP-1(XBP-1s)mRNA水平;ELISA和免疫荧光检测MUC5AC在各组细胞中的蛋白表达情况。结果·与空白对照组相比,NE刺激24 h后细胞ROS含量增加,GRP78、ATF6、pPERK及pIRE-1α蛋白水平均显著升高(均P<0.05),XBP-1s mRNA及蛋白表达也明显增加(均P<0.05),同时MUC5AC蛋白表达增加(均P<0.05);NAC及4-PBA预处理后均使上述ERS相关蛋白表达较单纯NE组降低(均P<0.05),MUC5AC蛋白水平降低(均P<0.05);转染IRE-1αsiRNA或XBP-1 siRNA,细胞中MUC5AC蛋白表达也较单纯NE组明显降低,同时XBP-1s mRNA及蛋白表达也有明显下降(均P<0.05)。结论·NE通过产生ROS引起ERS反应,诱导MUC5AC蛋白表达及分泌增加,ERS通路IRE-1α/XBP-1在其中发挥着一定的作用。

微小RNA-155/含有SH2结构的5肌醇磷酸酶-1与非酒精性脂肪性肝病患者发生心血管事件的相关性

目的分析微小RNA-155(microRNA,miR-155)-155/含有SH2结构的5肌醇磷酸酶-1(SHIP-1)与非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)患者发生心血管事件的相关性。方法选取2018年3月-2019年7月云南省第一人民医院收治的NAFLD患者104例,以及同期接受健康体检志愿者110例作为对照组。检测两组受试者BMI、血压及空腹血糖(FPG)、TC、TG、LDL-C、HDL-C、ALT、AST、GGT、TBil等指标,采用荧光定量PCR法检测两组受试者外周血miR-155及SHIP-1 mRNA表达。计量资料2组间比较采用t检验;计数资料组间比较采用χ^2检验;等级资料组间比较采用Kruskal-Wallis H秩和检验。相关性检验采用Pearson分析。采用受试者工作特征曲线(ROC曲线)分析miR-155/SHIP-1值对患者心血管事件的预测价值。结果NAFLD组患者BMI、FPG、TC、TG、LDL-C、ALT、AST、GGT、TBil水平均明显高于对照组,HDL-C水平明显低于对照组,miR-155 mRNA相对表达量明显高于对照组,SHIP-1 mRNA相对表达量明显低于对照组,且miR-155/SHIP-1值、心血管事件发生率均明显高于对照组,差异均有统计学意义(t值分别为6.617、9.323、6.668、8.633、4.285、22.099、24.093、20.438、12.366、6.515、18.893、18.411、29.967,χ^2=10.476,P值均<0.01)。根据患者miR-155/SHIP-1值将患者分为3组,3组间BMI、FPG、TC、TG、LDL-C、HDL-C、ALT、AST、GGT、TBil以及心血管事件发生率比较,差异均有统计学意义(H值分别为20.923、7.936、6.256、16.181、21.572、8.435、18.912、22.869、7.665、18.657、9.701,P值均<0.05)。miR-155/SHIP-1值与BMI、FPG、TC、TG、LDL-C、ALT、AST、GGT、TBil呈显著正相关(r值分别0.297、0.317、0.332、0.327、0.286、0.334、0.352、0.342、0.350,P值均<0.001),与HDL-C呈显著负相关(r=-0.279,P<0.001)。发生心血管事件患者miR-155/SHIP-1值(3.642±1.082)明显高于未发生心血管事件患者(2.237±0.703),差异有统计学意义(t=11.104,P<0.05);miR-155/SHIP-1值预测NAFLD患者发生心血管事件的ROC曲线下面积为0.902。结论NAFLD患者糖脂代谢及肝功能异常与miR-155/SHIP-1表达密切相关,且miR-155/SHIP-1值对NAFLD患者发生心血管事件具有一定的预测价值。

拟南芥肌醇-1-磷酸合酶类蛋白基因的克隆表达

以野生型拟南芥总RNA为模板,逆转录PCR反应获得拟南芥肌醇-1-磷酸合酶类蛋白基因cDNA(AtMIPS1),开放读码框为1533 bp,编码510个氨基酸.与已报道物种MIPS基因氨基酸序列比较分析表明,AtMIPS1与植物MIPS基因的氨基酸同源性和相似性较高达86%～90%与95%～96%,并含有MIPS基因的保守区域'334SYNHLGNNDG'.将该cDNA序列不改变阅读框架克隆到pET28a(+)原核表达载体上,SDS-PAGE结果表明:在0.12g/L IPTG诱导2 h的条件下得到最佳的蛋白表达效果,AtMIPS1的成功表达为其功能研究打下基础.

小鼠肺爆震伤后不同时间点超氧化物歧化酶-1、丙二醛-5及肌醇酶-α表达变化研究

目的探讨小鼠肺爆震伤后不同时间点超氧化物歧化酶(SOD)-1、丙二醛(MDA)-5及肌醇酶(IRE)-α表达的变化。方法将64只小鼠分为空白对照组(8只)与爆震伤实验组(56只)。爆震伤模型建立后,分别于3、6、12、24、48 h与1、2周7个时间点解剖8只小鼠。观察每个时间点小鼠的呼吸与被毛状态等,应用RT-PCR与Western-blot检测小鼠肺组织SOD-1、MDA-5及IRE-α在基因与蛋白水平上的表达量。结果爆震伤后,小鼠肺组织SOD-1表达在3 h后开始降低,1周后上升;MDA-5表达在3 h后开始上升,12 h时达到最高,24 h后下降,1周后再次上升;IRE-α表达在3 h后开始上升,24 h时达到最高,48 h后下降,2周时恢复正常。结论小鼠肺组织在发生爆震伤3 h后开始出现氧化应激反应,12~48 h时氧化应激反应达到高峰,随后下降,到2周时基本恢复正常。

结肠癌转移相关基因1、磷酸化需肌醇酶1蛋白在鼻咽癌组织中表达及与其临床病理特征、放疗敏感度及预后的关系

目的探讨结肠癌转移相关基因1(MACC1)、磷酸化需肌醇酶1(p-IRE1)蛋白在鼻咽癌组织中的表达情况及与鼻咽癌临床病理特征、放疗敏感度及预后的关系,为寻求个体化治疗提供依据。方法选取2016年1月至2018年12月在南阳市中心医院行根治性调强放疗的鼻咽癌病人癌组织标本62例为鼻咽癌组,同时选取同期20例健康人鼻咽部黏膜组织标本作为正常对照组,应用免疫组化法分别检测组织中MACC1、p-IRE1蛋白的表达情况,分析其与鼻咽癌病人临床病理特征、放疗敏感度及预后的关系,以及鼻咽癌组织中MACC1、p-IRE1蛋白阳性表达的相关性。结果鼻咽癌组织标本MACC1、p-IRE1蛋白阳性表达率均明显高于正常鼻咽部黏膜组织标本,均差异有统计学意义(70.97%比15.00%,66.13%比10.00%,P<0.05)。鼻咽癌组织MACC1、p-IRE1蛋白阳性表达与TNM临床分期和分化程度密切相关(P<0.05),鼻咽癌组织MACC1、p-IRE1蛋白阳性表达者放疗敏感度均明显低于阴性表达者,差异有统计学意义(P<0.05)。鼻咽癌组织MACC1及p-IRE1蛋白阳性表达呈显著正相关(χ^(2)=12.18,P<0.001,列联系数=0.405)。放疗后随访期间有12例(19.35%)出现局部复发,14例(22.58%)出现远处转移;死亡24例(38.71%),均死于局部复发或远处转移。鼻咽癌病人放疗后死亡与TNM临床分期、分化程度及鼻咽癌组织MACC1、p-IRE1蛋白表达情况密切相关(P<0.05)。多因素COX回归分析结果显示,TNM临床分期、鼻咽癌组织MACC1、p-IRE1蛋白阳性表达是鼻咽癌病人放疗后死亡的独立危险因素(P<0.05)。结论鼻咽癌病人MACC1及p-IRE1蛋白检测可能有助于鼻咽癌病人临床分期、病理分化程度以及放疗敏感度的判断,其阳性表达是鼻咽癌预后的独立危险因素,可能成为鼻咽癌基因治疗的新靶点。

内质网跨膜蛋白肌醇需求酶1α介导的凋亡通路在兔骨关节炎发病中的作用及机制

目的探讨内质网跨膜蛋白肌醇需求酶(IRE)1α介导的凋亡通路在骨关节炎(OA)发病中的作用及机制。方法新西兰兔膝关节注射木瓜蛋白酶模拟OA模型,HE染色检测OA关节软骨以及关节滑膜的形态,ELISA法检测OA关节滑膜中炎性因子白细胞介素(IL)-6的含量。检测闭合性松解术关节软骨的组织形态以及IL-6的含量。Western印迹检测IRE1α介导的凋亡通路在OA滑膜中的表达水平。结果 HE染色结果显示木瓜蛋白酶诱导的OA模型中,关节软骨细胞发生明显坏死,纤维组织变性、机化以及纤维蛋白坏死物沉积,ELISA结果显示关节滑膜中的IL-6水平明显升高,闭合性松解术后的OA关节软骨细胞凋亡减少,且关节滑膜中IL-6水平也明显降低。蛋白水平显示OA膝关节滑膜中IRE1α的磷酸化水平以及Caspase3的表达水平明显升高,介导关节软骨细胞的凋亡,而闭合性松解术后Caspase3的表达水平降低。结论闭合性松解术可缓解OA的症状,抑制IRE1α-Caspase3信号通路介导的凋亡作用。

基于豚鼠呼吸区鼻黏膜形态及肌醇需求酶1α蛋白表达研究醒鼻凝胶滴鼻剂干预变应性鼻炎的机制

目的观察醒鼻凝胶滴鼻剂对变应性鼻炎豚鼠呼吸区鼻黏膜形态及肌醇需求酶1α(IRE1α)表达的影响,探讨其治疗变应性鼻炎的可能机制。方法选取60只Hartley品系、鼠龄为2~3个月健康普通级豚鼠,雌雄各半。采用简单数字随机及性别、体重的分层随机法分为空白组、模型组、醒鼻凝胶滴鼻剂低剂量组、醒鼻凝胶滴鼻剂中剂量组、醒鼻凝胶滴鼻剂高剂量组、雷诺考特组,每组10只。除空白组外,其余组以卵清蛋白构建变应性鼻炎豚鼠模型。于造模第16天起,模型组给予生理盐水滴鼻,醒鼻凝胶滴鼻剂低、中、高剂量组分别给予6.88 mg/kg、13.76 mg/kg、27.52 mg/kg醒鼻凝胶滴鼻剂滴鼻,雷诺考特组给予20μg/kg雷诺考特滴鼻,均2次/d,连续11 d。干预结束后,取各组豚鼠呼吸区鼻黏膜进行扫描电镜观察,取鼻黏膜、肺组织采用Western blot法检测IRE1α蛋白表达情况。结果扫描电镜下模型组豚鼠呼吸区纤毛柱状上皮表面微绒毛、纤毛结构缺失,排列混乱,方向不一致,且柱状上皮细胞之间的间隙增宽;醒鼻凝胶滴鼻剂中剂量组豚鼠呼吸区纤毛传输系统有改善;醒鼻凝胶滴鼻剂高剂量组和雷诺考特组柱状上皮细胞排列较整齐,纤毛生长较好,排列有明显的方向性,并可见腺体分泌细胞。模型组豚鼠鼻黏膜、肺组织中IRE1α蛋白表达水平均明显高于空白组(P均<0.05),各给药组豚鼠鼻黏膜、肺组织中IRE1α蛋白表达水平均明显低于模型组(P均<0.05),且鼻黏膜中的IRE1α蛋白表达水平降低与醒鼻凝胶滴鼻剂给药浓度呈负相关。结论醒鼻凝胶滴鼻剂可在一定程度上修复变应性鼻炎纤毛柱状上皮细胞的纤毛,其可能通过调节鼻黏膜及肺组织中IRE1α蛋白的表达发挥减轻气道炎性反应的作用。

脓毒症儿童CD4^+T淋巴细胞肌醇需求酶1信号通路的变化

目的探讨脓毒症儿童CD4^+T淋巴细胞免疫球蛋白重链结合蛋白(Bip)、肌醇需求酶1(IRE1)及X-盒结合蛋白1(XBP1) mRNA水平的变化。方法收集确诊的脓毒症儿童,分为存活组和死亡组,每组随机选取30例。记录临床及检查资料,进行小儿危重病例评分(PCIS)。另选同期体检的健康儿童30例为对照组。测定CD4^+T细胞Bip、IRE1及XBP1 mRNA的相对表达水平。数据采用SPSS 13.0统计软件进行分析。结果脓毒症存活组C反应蛋白(CRP)、降钙素原(PCT)、白细胞介素-6(IL-6)、血乳酸、D-二聚体及脑尿钠肽(BNP)均低于死亡组,PCIS评分高于死亡组,差异有统计学意义(t=7.81、11.27、21.69、5.41、9.85、4.65、2.71,P<0.01)。对照组、存活组与死亡组Bip、IRE1及XBP1表达水平差异有统计学意义(F=503.83、842.92、1 081.92,P<0.01),存活组3者表达水平高于对照组[(2.22±0.32)vs(1.00±0.27)、(3.21±0.44)vs(1.00±0.32)、(4.45±0.61)vs(1.00±0.12),均P<0.01],而低于死亡组[(2.22±0.32)vs(3.26±0.36)、(3.21±0.44)vs(6.86±0.80)、(4.45±0.61)vs(10.22±1.19),均P<0.01]。结论脓毒症儿童CD4^+T细胞Bip、IRE1及XBP1水平增高,通过内质网应激致外周血CD4^+T细胞凋亡,在脓毒症多器官功能障碍综合征中起重要作用。

伊钮小单孢菌2-脱氧蟹肌醇氨基转移酶基因sisM的克隆与表达

从伊钮小单孢菌(Micromonospora inyoensis)中扩增到参与西索米星生物合成基因sisM,其开放阅读框长1263bp,编码含421个氨基酸残基(44.3ku)的蛋白质。经Blast比对,该蛋白与已报道的L-谷氨酰胺:2-脱氧蟹肌醇(DOI)氨基转移酶有很高的同源性,据此推测sisM是编码DOI氨基转移酶的基因。该基因在IPTG诱导下.在大肠埃希菌BL21(DE3)实现了表达,表达产物的分子量与推测的一致。这是从伊钮小单孢菌克隆到的又一参与西索米星核心基团2-脱氧链霉胺(DOS)生物合成的新基因,该基因在GenBank的登录号为EU074791。

需肌醇酶1α及受其调控的依赖性衰减(IRE1α-RIDD)在免疫调节及自身免疫性疾病中的研究进展

内质网(ER)是蛋白质合成、折叠和修饰以及脂质合成和钙离子储存的重要细胞器。ER功能失调导致错误折叠或未折叠蛋白质在ER管腔中的积累,触发未折叠蛋白反应(UPR),需肌醇酶1α(IRE1α)是UPR分支中最保守的信号通路,切割编码转录因子XBP1的mRNA,导致XBP1剪接和激活。IRE1还通过受调控的IRE1依赖性衰减(RIDD)切割相关的mRNA或微小RNA(miRNA)。已有研究证明IRE1α-RIDD途径与免疫反应相关,但其信号级联与免疫协调的机制仍然不清楚,我们总结了IRE1α-RIDD对免疫细胞分化、成熟和免疫反应中细胞因子的表达等在免疫反应中的作用以及参与自身免疫性疾病的分子机制。

需肌醇酶1(IRE1)激活NLRP3炎性体在动脉粥样硬化中的作用

动脉粥样硬化(AS)是缺血性心脑血管疾病的主要病理基础,炎症反应在疾病进程中发挥重要影响。内质网应激(ERS)下游传感蛋白需肌醇酶1(IRE1)可以通过多条途径激活含pyrin结构域NOD样受体家族3(NLRP3)炎性体,二者与AS发生发展关系密切。涉及相关信号通路的关键蛋白p38丝裂原激活蛋白激酶(p38MAPK)、c-Jun氨基末端激酶(JNK)、核因子κB(NF-κB)、X盒结合蛋白1(XBP1)、NADPH氧化酶(NOX)、硫氧还蛋白相互作用蛋白(TXNIP)等与AS之间均有关联,提示ERS刺激下IRE1参与活化NLRP3炎性体是AS的可能发病机制。我们总结了IRE1激活NLRP3炎性体的分子机制及相关信号通路的节点蛋白在AS中的作用,以期为研究AS发病机制和防治策略提供新思路。

植物肌醇半乳糖苷合酶的生理功能和调控机制

植物肌醇半乳糖苷合酶(galactinol synthase,GolS)是高等植物棉子糖类寡糖合成途径中的关键酶,为棉子糖系列寡糖提供活化的半乳糖基,调控植物体内棉子糖(raffinose,RFO)系列寡糖的生物合成与积累。编码该酶的基因属于糖基转移酶(glycosyltransferases,GTs)GT8基因家族的亚家族。GolS参与合成的最终产物棉子糖家族低聚糖(raffinose family oligosaccharides,RFOs)是植物中重要的碳水化合物存在形式,在细胞内可溶性强,可作为脱水保护剂;还能发挥稳定膜结构的作用。同时,GolS催化合成的直接产物肌醇半乳糖苷(galactinol)和RFOs都能作为羟基自由基捕获分子参与活性氧的清除。因此,GolS参与的代谢途径在植物碳同化物的贮存与运输、生物和非生物逆境响应、种子的脱水效应等生命过程中均发挥了重要作用。GolS基因结构差异与表达模式不同,导致不同GolS基因参与的生物学功能具有很大的差异。研究植物中不同GolS基因的结构特征,组织特异性表达特性及它们响应不同生长发育阶段、环境变化的表达特性,对了解GolS参与的生物学功能具有重要意义。同时,在分子生物学水平上,深入了解调控植物GolS基因的分子调控机制,为通过遗传工程或分子辅助育种等手段,利用GolS改良农林作物的经济性状提供理论支持。本文针对近年来植物中GolS基因的生理功能和调控机制的研究进行了综述。

肌醇及其代谢关键酶基因与植物逆境响应机制的研究进展

肌醇在植物的抗逆过程中发挥着重要的作用,参与肌醇的合成代谢的关键酶是肌醇-1-磷酸合酶(MIPS)和肌醇加氧酶(MIOX).本文就肌醇的发现、肌醇的代谢、肌醇的生理作用及代谢关键酶的编码基因的研究展开综述,介绍了肌醇关键酶基因的研究在植物抗逆研究中的重要意义,并讨论这一领域研究中存在的问题和今后的发展应用趋势.

肌醇代谢在植物响应非生物胁迫中的作用

非生物胁迫制约了植物的生长和发育,降低作物的产量,严重时导致植物死亡。为了应对非生物胁迫,植物在进化过程中形成了一系列胁迫响应机制,包括肌醇(MI,myo-inositol)代谢途径。肌醇为一类化学性质稳定的极性小分子,植物可通过积累其糖苷类衍生物参与渗透调节途径,从而响应非生物胁迫。肌醇-1-磷酸合酶(MIPS,myo-inositol-1-phosphate synthase)、肌醇单磷酸酶(IMP,inositol monophosphtease)和肌醇加氧酶(MIOX,myo-inositol oxygenase)在肌醇的生物合成或分解过程中发挥作用,它们通过调控植物中肌醇的含量,以及后续一系列复杂的转化途径,参与L-抗坏血酸(L-AsA,Lascorbic acid)和部分细胞壁多糖的合成,响应盐、干旱、碱和低温等非生物胁迫。本文综述了肌醇的结构、生物学作用、肌醇代谢途径相关酶和肌醇衍生物在植物响应非生物胁迫中的研究进展,并对未来的研究方向进行了展望,旨在为利用肌醇代谢增强植物对非生物胁迫的抗性,培育抗逆植物品种提供理论基础。

肌醇需求酶1(IRE1)激酶抑制剂高通量筛选模型的建立

运用昆虫蛋白表达体系成功表达纯化得到高纯度的内质网单次跨膜蛋白肌醇需求酶1(IRE1)细胞质区域段,并建立基于均相时间分辨荧光(HTRF,Homogeneous Time-resolved Fluorescence)原理的激酶活性检测体系,优化激酶抑制剂的高通量筛选模型.该模型Z′因子等于0.58,CV值等于7.5%,符合高通量筛选要求,表明高通量筛选模型建立成功.本工作为进一步发现IRE1激酶抑制剂及其后续研究工作奠定坚实基础.

结肠癌转移相关基因1、磷酸化需肌醇酶1蛋白在鼻腔鼻窦内翻性乳头状瘤组织中的表达及其与临床分期的关系

目的:探讨结肠癌转移相关基因1(MACC1)、磷酸化需肌醇酶1蛋白(p-IRE1)在鼻腔鼻窦内翻性乳头状瘤组织中的表达及其与临床分期的关系。方法:选取80例鼻腔鼻窦内翻性乳头状瘤患者作为研究对象,所有患者均行外科手术治疗,在手术过程中取患者鼻腔鼻窦内翻性乳头状瘤组织进行病理诊断,依照不同分期将所有患者分为四组,即T_(1)组(n=18),T_(2)组(n=23),T_(3)组(n=25)和T_(4)组(n=14),另选取20例同期体检的健康志愿者鼻腔黏膜组织作为对照组。对比五组受检者鼻腔鼻窦内翻性乳头状瘤组织和鼻腔黏膜组织MACC1和p-IRE1表达水平,并分析鼻腔鼻窦内翻性乳头状瘤临床分期与MACC1和p-IRE1的相关性。随后对所有鼻腔鼻窦内翻性乳头状瘤患者进行3年随访,将患者分为预后良好组(n=56)和预后不良组(n=24),对比两组患者临床一般情况与MACC1和p-IRE1表达水平,并应用Logistic回归分析鼻腔鼻窦内翻性乳头状瘤组织中MACC1和p-IRE1表达对患者的预后预测价值。结果:不同临床分期患者MACC1和p-IRE1组织表达水平对比差异有统计学意义(均P>0.05),T_(4)组明显高于T_(3)组、T_(2)组、T_(1)组和对照组(均P<0.05);Spearman相关分析结果显示MACC1和p-IRE1与鼻腔鼻窦内翻性乳头状瘤临床分期呈正相关(r=0.423、0.539,均P<0.05);预后良好组与预后不良组患者性别、年龄、是否初发情况对比无统计学差异(均P>0.05),两组患者临床分期、组织分化程度、MACC1和p-IRE1阳性情况对比有统计学差异(均P<0.05);Logistic回归分析表明:MACC1和p-IRE1为鼻腔鼻窦内翻性乳头状瘤的预后独立因素(均P<0.05)。结论:鼻腔鼻窦内翻性乳头状瘤组织中MACC1和p-IRE1阳性表达率明显高于健康鼻腔黏膜组织,且MACC1和p-IRE1表达水平与鼻腔鼻窦内翻性乳头状瘤的临床分期呈正相关。另外,可通过MACC1和p-IRE1阳性表达来预测鼻腔鼻窦内翻性乳头状瘤患者的预后情况,且MACC1和p-IRE1为鼻腔鼻窦内翻性乳头状瘤的预后独立因素。

解毒通络调肝方对2型糖尿病大鼠肝组织中肌醇依赖酶1/c-Jun氨基末端激酶通路相关蛋白表达的影响

目的研究解毒通络调肝方对2型糖尿病大鼠肝组织中肌醇依赖酶(IRE)1/c-Jun氨基末端激酶(JNK)通路相关蛋白表达的影响。方法选取9周龄雄性ZDF大鼠88只,饲以Purina#5008颗粒料;9周龄雄性ZL鼠10只,饲以普通颗粒饲料。喂养过程中注意观察大鼠的一般状态、体重变化,至第13周建立糖尿病大鼠模型,将已成模的ZDF大鼠随机分为模型组,西药组(盐酸二甲双胍0.5 g·kg^(-1)·d^(-1)),解毒通络调肝方大剂量组(5 g·kg^(-1)·d^(-1))、中剂量组(3 g·kg^(-1)·d^(-1))、小剂量组(1 g·kg^(-1)·d^(-1));ZL大鼠作为空白组,继续饲养第17周处死大鼠,无菌取材肝脏组织,应用免疫组化技术观察内质网应激相关蛋白IRE1α及P-IRE1、JNK、P-JNK蛋白的表达。结果免疫组织化学实验显示,与空白对照组比较,模型组、西药组、解毒通络调肝方大、中、小剂量组肝细胞质中IRE1、P-IRE1、JNK、P-JNK蛋白表达增多(P<0.05,P<0.01);与模型组比较,西药组、解毒通络调肝方大、中、小剂量组肝细胞质中IRE1、P-IRE1、JNK,P-JNK蛋白表达减少(P<0.05,P<0.01);与解毒通络调肝方中剂量组比较,大、小剂量组肝细胞质中IRE1、P-IRE1、JNK、P-JNK蛋白表达增加(P<0.05)。结论解毒通络调肝方通过减少IRE1、P-IRE1、JNK及P-JNK蛋白的表达,抑制IRE1-JNK信号通路,起到改善胰岛素抵抗、减少细胞凋亡的作用;解毒通络调肝方中剂量组较其他给药组有更好地改善抵抗、减少凋亡的作用。