中国地鼠26S蛋白酶体非ATP酶调节亚基13的表达鉴定及生物信息学分析

目的鉴定26S蛋白酶体非ATP酶调节亚基13(PSMD13)在Ⅱ型糖尿病中国地鼠的表达及对其理化性质、信号肽、亚细胞定位、功能结构域等进行分析,为深入研究其功能提供理论依据。方法荧光定量PCR法检测PSMD13 mRNA在中国地鼠和糖尿病地鼠肝、骨骼肌、脂肪和小肠组织的表达;PSMD13氨基酸序列从NCBI网站下载,氨基酸同源性分析采用DNAman软件;PSMD13蛋白的理化性质分析采用Prot Param在线工具;PSMD13蛋白的亲疏水性、信号肽、亚细胞定位采用Prot Scale软件分析;PSMD13蛋白结构域、二级结构分别采用Conserved Domain数据库和SOPMA工具分析;PSMD13蛋白质的互作蛋白及功能网络采用STRING数据库分析。结果RT-qPCR结果显示PSMD13 mRNA在糖尿病地鼠脂肪组织中表达下降;PSMD13位于中国地鼠第3号染色体,含有13个外显子,相对分子质量为42942.48,含有378个氨基酸残基;PSMD13理论等电点为6.1,属酸性蛋白;其与小鼠、大鼠、果蝇、猩猩和人PSMD13的氨基酸序列同源性高达97.78%;PSMD13蛋白质无信号肽、无跨膜结构,主要位于细胞质中;PSMD13蛋白质羧基端含有一个PCI结构域,与PSMD7、PSMD8、PSMA3、PSMC1和USP14等相互作用,参与泛素依赖性蛋白质分解代谢过程。结论PSMD13在糖尿病中国地鼠脂肪组织中表达下降,该蛋白质在进化上高度保守,参与蛋白质的蛋白酶体降解途径,其表达下调可能参与糖尿病的发生发展。

酶调节剂对烟草氮代谢及其化学成分的影响

为调控旺长期烟株氮代谢活动,解决大理地区烟叶成熟度差的问题,分别在旺长期和成熟期研究了不同酶调节剂对烟叶氮代谢关键酶活性及烟叶化学成分的影响。结果显示,在旺长期喷施钼酸铵7 d后,中部叶和上部叶NR活性分别提高了6.56%和17.57%,GS活性分别提高了22.17%和15.24%,蛋白质含量升高了6.00%和5.02%,氮代谢明显增强;在成熟期对生长过旺烟株喷施钨酸钠和草丁膦4 d后,烟叶氮代谢活动减弱,上部叶NR活性分别下降了8.55%和18.55%,GS活性分别下降了5.33%和11.58%%,烟叶总氮、烟碱和蛋白质含量均下降,糖碱比增大,对解决烟叶成熟度差和提高烟叶可用性有利。就调控烟叶氮代谢效果和烤后烟叶化学成分协调性而言,以旺长期喷施钼酸铵和成熟期喷施草丁膦最佳。

酸胁迫条件下嗜酸乳杆菌菌体细胞酶调节应答反应研究

研究了在极端酸性环境下嗜酸乳杆菌菌体细胞通过自身相关酶活性调节对酸胁迫的应答反应。结果表明,实验菌株Lactobacillus acidophilus Ind-1(La-XH1)和Lactobacillus acidophilus Lakcid(La-XH2)在酸胁迫条件下,菌体细胞内精氨酸脱亚氨酸酶的酶活升高,p H1.5时La-XH1和La-XH2其酶活分别为4.55、4.13μg/min·m L;胞内脲酶的活性也有所升高,在酸胁迫条件下(p H1.5)分别是1.33 U和1.26 U。通过对质子泵相关酶酶活的测定,发现在酸胁迫条件下,La-XH1菌体细胞H+-ATPase的酶活随着p H的降低而升高,p H1.5时酶活为5.49μmol/min·L,La-XH2无明显变化,说明存在菌株的差异性;谷氨酸脱酸酶的酶活随着p H的降低其活性呈上升趋势,p H1.5时La-XH1和La-XH2的酶活分别为0.336和0.229 mmol/h·L。通过研究表明,嗜酸乳杆菌在酸胁迫条件下可以通过激活相关酶的活性来提高其耐酸性,以维持细胞在极端环境下生理活动的正常进行。

新型γ-分泌酶调节剂SPI-1865的研发历程概述

阿尔茨海默症(Alzheimer's disease,AD)为进行性的神经退行性疾病,目前缺乏有效的治疗手段。β淀粉样蛋白(β-amyloid,Aβ)在脑神经细胞外过度沉积形成的寡聚体和淀粉样斑块与阿尔茨海默症的发生、发展密切相关。γ-分泌酶是β淀粉样蛋白代谢过程中的关键酶,为研发阿尔茨海默症治疗药物的关键靶点。针对此靶点研发的γ-分泌酶调节剂(γ-secretase modulators,GSM)因对Notch等蛋白影响较小,有广阔的应用前景。本文总结了源于黑升麻(Black cohosh,Cimicifuga racemosa)的环阿尔廷型三萜为先导物的结构优化历程,最终获得γ-分泌酶调节剂药物候选物SPI-1865,以期为γ-分泌酶调节剂的开发与改造提供有价值的参考。

26S蛋白酶体非ATP酶调节亚基13基因多态性与强直性脊柱炎的关系

目的探讨26S蛋白酶体非ATP酶调节亚基13(PSMD13)基因多态性与强直性脊柱炎(AS)的关系。方法选择20例AS患者为AS组,20例健康体检者为对照组。采集所有研究对象的血液样本并提取DNA,扩增PSMD13基因rs1045288、rs28927679、rs1794108、rs1794109位点的DNA片段,分析两组间PSMD13基因不同位点等位基因和基因型分布频率。结果所有位点的基因型分布均符合哈迪-温伯格平衡定律。两组间PSMD13基因rs1045288位点的等位基因和基因型分布频率,以及rs28927679位点的等位基因分布频率比较,差异均有统计学意义(均P <0. 05);而两组PSMD13基因rs1794108位点和rs1794109位点的等位基因和基因型分布频率比较,差异均无统计学意义(均P> 0. 05)。结论 PSMD13基因rs1045288位点和rs28927679位点的多态性可能与AS发生相关。

沉默信息调节因子2相关酶1及相关信号网络在糖尿病中的作用

糖尿病(diabetes mellitus,DM)是目前临床医学中最普遍的代谢性疾病之一,并且已经成为全球关注的公共卫生问题。沉默信息调节因子2相关酶1(silencing information regulator 2 related enzyme 1,SIRT1)是一种腺嘌呤二核苷酸依赖性去乙酰化酶,参与糖代谢和胰岛素的分泌过程,在DM的发病机制中扮演了重要角色。糖尿病主要是由于胰岛素分泌缺乏或者胰岛素抵抗导致的代谢紊乱综合征。SIRT1不仅在β细胞中通过p53、叉头盒转录因子O(forkhead box transcription factor class O,FoxO)、烟酰胺磷酸核糖转移酶(nicotinamide phosphoribose transferase,NAMPT)等相关靶点影响胰岛素分泌;还可以通过胰岛素受体、脂联素影响胰岛素敏感性从而干扰胰岛素抵抗。此外,SIRT1还可以通过抑制NF-κB信号通路,保护胰岛β细胞免受氧化应激和炎症细胞因子的刺激。同时,SIRT1通过促进线粒体的生物发生保证机体内所有细胞活动的供能,并避免脂质的积累。白色脂肪组织(white adipose tissue,WAT)、糖异生功能异常导致的糖尿病也受到SIRT1诸多影响。本文旨在探讨SIRT1与DM的关系及其中涉及的相关信号网络。

心型脂肪酸结合蛋白和沉默信息调节因子2相关酶1异常表达与心室重构的关系

目的 研究血清心型脂肪酸结合蛋白(heart-type fatty acid-binding protein,H-FABP)、沉默信息调节因子2相关酶1(silent mating type information regulation 2 homolog-1,SIRT1)的异常表达与老年缺血性心肌病患者心室重构的关系。方法 回顾性选取2022年8月至2023年12月苏州大学附属第二医院收治的老年缺血性心肌病患者200例为研究组,另选取苏州大学附属第二医院同期健康体检者100例为对照组;根据是否发生心室重构将研究组患者分为心室重构组38例和非心室重构组162例。检测并比较患者血清H-FABP、SIRT1表达水平,用Pearson相关性分析血清H-FABP、SIRT1表达水平与心室重构的关系,用ROC曲线分析血清H-FABP、SIRT1诊断心室重构的价值,用logistic回归分析发生心室重构的影响因素。结果 研究组血清H-FABP水平显著高于对照组,SIRT1水平显著低于对照组(P<0.01)。心室重构组血清H-FABP水平显著高于非心室重构组,SIRT1水平显著低于非心室重构组(P<0.01)。Pearson相关性分析显示,血清H-FABP水平与左心室质量指数呈负相关(r=-0.569,P=0.001),血清SIRT1水平与左心室质量指数呈正相关(r=0.511,P=0.001)。ROC曲线显示,血清H-FABP、SIRT1水平诊断心室重构的曲线下面积分别为0.872(95%CI:0.821~0.933)、0.848(95%CI:0.786~0.897)。Logistic回归分析显示,血清H-FABP是老年缺血性心肌病患者发生心室重构的危险因素(OR=1.848,95%CI:1.068~3.262,P=0.032),SIRT1是保护因素(OR=0.687,95%CI:0.409~0.935,P=0.015)。结论 老年缺血性心肌病患者血清H-FABP异常高表达,SIRT1异常低表达,表达水平与心室重构严重程度呈相关性,是导致心室重构的影响因素,且对心室重构具有良好的诊断价值。

沉默信息调节因子2相关酶1在骨关节炎中的作用机制

探讨沉默信息调节因子2相关酶1(SIRT 1)在骨关节炎中潜在的调控机制,为今后研发骨关节炎靶向药物提供理论依据。SIRT 1是一种依赖于烟酰胺腺嘌呤二核苷酸蛋白质脱乙酰酶,通过调控核转录因子-κB、叉头盒O家族成员蛋白、过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活剂1α、SRY-Box转录因子9、矮小相关转录因子2去乙酰化及相关通路蛋白,缓解骨关节炎软骨细胞中的炎症反应、线粒体功能障碍、细胞外基质降解和细胞凋亡及衰老,有助于预防骨关节炎的软骨损伤并促进软骨组织的修复。

血清沉默信息调节因子2相关酶1、血管紧张素转换酶2水平与脓毒症相关急性呼吸窘迫综合征的相关性

目的探讨血清沉默信息调节因子2相关酶1(SIRT1)、血管紧张素转换酶2(ACE2)水平与脓毒症相关急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的相关性。方法选取2020年1月至2023年1月西湖大学医学院附属杭州市第一人民医院收治的148例脓毒症患者为观察组,根据是否合并ARDS将观察组患者分为ARDS组(合并ARDS,98例)和非ARDS组(未合并ARDS,50例),另选取西湖大学医学院附属杭州市第一人民医院同期进行体检的50例健康志愿者为对照组。比较分析对照组与观察组患者的血清SIRT1、ACE2水平。采用单因素分析和多因素logistic回归分析探讨脓毒症相关ARDS发生的影响因素。结果观察组患者的血清SIRT1、ACE2水平低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。单因素分析结果显示,ARDS组患者的年龄大于非ARDS组,脓毒症休克比例、机械通气比例、序贯器官衰竭评估评分、血乳酸水平高于非ARDS组,入住重症监护室时间长于非ARDS组,SIRT1、ACE2水平低于非ARDS组,差异均有统计学意义(P<0.05)。多因素logistic回归分析结果显示,脓毒症休克、入住重症监护室时间延长、序贯器官衰竭评估评分和血乳酸升高为脓毒症相关ARDS发生的独立危险因素,SIRT1、ACE2升高为脓毒症相关ARDS发生的独立保护因素(P<0.05)。结论脓毒症患者的血清SIRT1、ACE2水平降低与脓毒症相关ARDS的发生显著相关。

2型糖尿病病人血清沉默信息调节因子2相关酶1和叉头样转录因子O4表达与糖尿病视网膜病变的关系

目的探究2型糖尿病(T2DM)病人血清沉默信息调节因子2相关酶1(SIRT1)和叉头样转录因子O4(FOXO4)表达与糖尿病视网膜病变(DR)的关系。方法采用随机数字表法将2021年8月至2022年8月在七台河市人民医院收治的142例T2DM病人纳入研究,按照国际临床DR严重程度量表分为无DR组62例、非增殖性(NPDR)组50例和增殖性(PDR)组30例。采用酶联免疫吸附测定(ELISA)检测血清SIRT1和FOXO4的表达水平;Pearson法分析血清中SIRT1和FOXO4表达水平的相关性;logistic回归分析影响T2DM病人DR发生的因素。ROC曲线分析血清中SIRT1和FOXO4对T2DM病人DR发生的诊断价值。结果PDR组高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)[(1.22±0.15)mmol/L比(1.98±0.17)mmol/L、(1.64±0.18)mmol/L]、SIRT1水平[(3.82±0.50)μg/L比(5.36±0.56)μg/L、(4.65±0.52)μg/L]显著低于无DR组及NPDR组,NPDR组显著低于无DR组;PDR组收缩压(SBP)、三酰甘油(TG)、FOXO4[(14.63±1.48)μg/L比(12.62±1.45)μg/L、(13.74±1.46)μg/L]水平显著高于无DR组及NPDR组,NPDR组显著高于无DR组(P<0.05)。相关性分析显示,血清SIRT1和FOXO4表达水平呈负相关关系(r=−0.47,P<0.001)。logistic回归分析显示,HDL-C、SIRT1和FOXO4表达水平是影响T2DM病人DR发生的因素(P<0.05)。二者联合诊断DR发生的ROC曲线下面积(AUC)高于SIRT1和FOXO4单独诊断的AUC值(Z=32.22,P<0.001;Z=19.03,P<0.001)。结论T2DM病人血清中SIRT1表达水平显著降低,FOXO4表达水平显著升高,二者是影响T2DM病人DR发生的因素。

沉默信息调节因子2相关酶1在急性呼吸窘迫综合征/急性肺损伤中的研究进展

急性呼吸窘迫综合征(ARDS)/急性肺损伤(ALI)是以不可控炎症反应导致肺泡屏障损伤为发病机制的临床疾病。肺部严重炎症反应时,肺泡内皮细胞和上皮细胞屏障破坏,引起微血管屏障通透性增加,进而导致肺水肿。因此,炎症介质的过度生成在破坏肺泡-毛细血管屏障和通透性中起着关键作用。沉默信息调节因子2相关酶1(SIRT1)可通过去非组蛋白/组蛋白的去乙酰化作用影响细胞代谢、基因转录、细胞凋亡、炎症反应等生物学过程,减轻肺损伤严重程度。本文将近年来有关SIRT1在各种肺损伤模型下作用的研究进展进行综述,以期能够通过SIRT1对ARDS/ALI的治疗提供新思路。

血清沉默信息调节因子2相关酶载脂蛋白A1脑钠肽水平预测缺血性心肌病伴心力衰竭患者预后的价值

目的 探讨血清沉默信息调节因子2相关酶(SIRT1)、载脂蛋白A1(apoA1)、脑钠肽(BNP)水平预测缺血性心肌病伴心力衰竭患者预后的价值。方法 选取2021年1月至2022年1月在我院治疗的缺血性心肌病伴心力衰竭患者108例作为观察组,同时选取无心脏疾病体检者100名作为对照组,比较2组血清SIRT1、apoA1、BNP水平差异,同时分析观察组不同临床特征、预后患者血清SIRT1、apoA1、BNP水平差异。结果观察组血清SIRT1和apoA1分别为(966±98)pg/ml和(0.88±0.21)g/L,明显低于对照组(P<0.001),BNP为(440±98)pmol/L,明显高于对照组(P<0.001);观察组美国纽约心脏病学会(NYHA)分级Ⅳ级患者血清SIRT1和apoA1分别为(352±81)pg/ml和(0.77±0.22)g/L,明显低于Ⅱ级和Ⅲ级患者(P<0.05),而BNP为(495±89)pmol/L,明显高于Ⅱ级和Ⅲ级患者(P<0.05);观察组NYHA分级Ⅲ级患者血清SIRT1和apoA1分别为(461±80)pg/ml和(0.85±0.19)g/L,明显低于Ⅱ级患者(P<0.05),而BNP为(440±90)pmol/L,明显高于Ⅱ级患者(P<0.05);血清SIRT1、apoA1与NYHA分级呈负相关(rs=-0.40和-0.43,P<0.05),BNP与NYHA分级呈正相关(rs=0.38,P<0.05);观察组发生MACE患者血清SIRT1和apoA1分别为(932±87)pg/ml和(0.78±0.19)g/L,明显低于未发生MACE患者(P<0.05),BNP为(495±101)pmol/L,明显高于未发生MACE患者(P<0.05);血清SIRT1、apoA1及BNP水平预测发生MACE的受试者工作特征曲线(ROC)下面积分别为0.509、0.703和0.922,血清BNP预测发生MACE的价值最高。结论 缺血性心肌病伴心力衰竭患者血清SIRT1和apoA1水平降低,而BNP水平升高,与心功能NYHA分级存在相关性,其中BNP在预测患者预后方面有较高的应用价值。

沉默信息调节因子2相关酶1参与机体相关调控及脓毒症治疗靶点的研究进展

脓毒症是一种复杂的综合征,是由宿主反应功能失调引起的危及生命的器官功能障碍,具有高发病率,高病死率的特点。沉默信息调节因子2相关酶1(SIRT1)作为组蛋白去乙酰化酶与多种底物蛋白相结合,活化后具有抑制机体炎症反应、细胞衰老、氧化应激等发挥器官保护作用。MicroRNA(miRNA)是SIRT1表达的重要调节因子,直接靶向SIRT1参与多种疾病的发展。因此,SIRT1有可能成为脓毒症的治疗靶点。本文通过对SIRT1参与机体生理调控、调节miRNA表达及其在脓毒症相关脏器损伤中的研究进展进行综述,以期为脓毒症的治疗提供新的策略和方向。

沉默信息调节因子2相关酶1抗氧化应激作用在抗动脉粥样硬化中的作用机制研究进展

沉默信息调节因子2相关酶1(SIRT1)是一种烟酰胺腺嘌呤二核苷酸依赖性组蛋白去乙酰化酶,可将组蛋白及非组蛋白底物去乙酰化,进而调节细胞的多种生物过程,如基因转录、炎症反应、新陈代谢、细胞凋亡、氧化应激及自身免疫等。SIRT1可通过抗氧化应激,抑制炎症反应,有效改善血管内皮功能,从而发挥抗动脉粥样硬化的作用。本文就SIRT1的抗氧化应激作用在抗动脉粥样硬化中的作用机制研究进展进行综述。

《生物化学》课程思政教学案例设计——以酶活性调节为例

《生物化学》课程是生物工程专业学生学习的主干课程之一,其中蕴含着丰富的思政教学元素,发掘并利用好这些元素有助于提高学生的社会责任感,树立正确的人生观和价值观,从而积极将个人的发展融入国家发展大局中,为国家的发展、繁荣与稳定做出贡献。本文以酶活性的调节为例,设计了授课内容,总结出实施课程思政教学的要素。

沉默信息调节因子2相关酶1在心血管疾病中的作用研究进展

心血管疾病(CVD)作为危害中老年人健康的常见疾病,通常伴随高患病率、高致残率及高病死率,已成为当前全球最主要的疾病负担[1]。沉默信息调节因子2相关酶(SIRT)1可对底物乙酰化及脱乙酰化,改变其转录酶活性及蛋白质表达水平,从而在调节细胞衰老、代谢、能量稳态、凋亡及自噬、抗氧化应激和炎症反应等方面发挥关键作用,并显著影响心脑血管系统,参与冠心病、心肌和脑缺血再灌注损伤、高血压及糖尿病心肌病等疾病的发生、发展[2-3]。近年来,关于SIRT1的研究大量涌现,本文就SIRT1调控的细胞和分子信号通路在CVD生理病理进程中的有效防御潜力作一综述。

沉默信息调节因子2相关酶1对乳脂、乳蛋白合成和乳腺炎的调节及其可能机制

沉默信息调节因子2相关酶1(SIRT1)是Sirtuins家族成员,可以对染色质和非组蛋白进行去乙酰化,在乳脂、乳蛋白合成以及乳腺炎的调控中发挥重要作用。本文主要综述了SIRT1通过AMP依赖的蛋白激酶(AMPK)、蛋白酪氨酸激酶-2(JAK2)、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)和核转录因子-κB(NF-κB)等信号通路调控奶牛乳脂、乳蛋白合成以及乳腺炎的分子机制,以期为奶牛在乳脂、乳蛋白合成以及乳腺炎的靶向治疗提供理论支撑。

沉默信息调节因子2相关酶3调控自噬减轻H_(2)O_(2)诱导的肺泡Ⅱ型上皮细胞凋亡

目的探讨沉默信息调节因子2相关酶3(SIRT3)调控自噬在H_(2)O_(2)诱导的肺泡Ⅱ型上皮细胞凋亡中的作用。方法使用对数生长期的小鼠Ⅱ型肺泡上皮细胞株(MLE-12),利用0.5 mmol/L H_(2)O_(2)建立MLE-12细胞凋亡模型,分为:正常对照组、H_(2)O_(2)损伤组、H_(2)O_(2)+SIRT3组、H_(2)O_(2)+SIRT3沉默组。CCK8法检测各组细胞增殖活力;SOD、MDA及T-AOC试剂盒检测SOD、MDA及T-AOC水平;构建mRFP-GFP-LC3自噬双标体系,激光共聚焦显微镜观察自噬水平;激光共聚焦显微镜观察线粒体膜电位变化及ROS水平;蛋白免疫印迹实验检测SIRT3、Bcl2、Bax及LC3B表达水平。结果与正常对照组比较,H_(2)O_(2)损伤组、H_(2)O_(2)+SIRT3组和H_(2)O_(2)+SIRT3沉默组MDA、ROS水平及自噬小体、自噬溶酶体点数升高(P<0.05),细胞活力、SOD、T-AOC水平和线粒体膜电位降低(P<0.05),SIRT3及Bcl2蛋白表达降低(P<0.05),Bax及LC2Ⅱ蛋白表达升高(P<0.05),以H_(2)O_(2)+SIRT3沉默组最为显著;与H_(2)O_(2)损伤组比较,MDA、ROS水平及自噬小体、自噬溶酶体点数下降(P<0.05),细胞活力、SOD、T-AOC水平和线粒体膜电位升高(P<0.05),SIRT3及Bcl2蛋白表达升高(P<0.05),Bax及LC2Ⅱ蛋白表达降低(P<0.05)。结论SIRT3可以通过抑制自噬、氧化应激及凋亡减轻H_(2)O_(2)诱导的肺泡Ⅱ型上皮细胞损伤。

γ分泌酶调节剂的研究现状

目的介绍近年来不同结构类型的γ-分泌酶调节剂(γ-secretasemodulators,GSMs)的研究现状。方法查阅近年来国外的代表性文献,对其进行分析、归纳和总结。结果与结论近年来研发的γ-分泌酶调节剂结构类型多为非羧酸类,共同结构特点是多具有苯基咪唑结构。γ-分泌酶调节剂已成为研究焦点,它可以调节γ-分泌酶的活性,改变或阻止β淀粉样蛋白(amyloid-β,Aβ)的产生并且不影响γ-分泌酶对其他底物的作用,不引起β淀粉样蛋白反跳,具有广阔的研发前景。

γ-分泌酶的空间结构及调节剂的研究进展

γ-分泌酶是与阿尔茨海默病相关的Ⅰ型跨膜蛋白酶。它包括早老素、早老素增强子2、前咽缺陷蛋白1和呆蛋白(nicastrin)4个亚基。最近研究利用超低温电子显微镜在高分辨率的条件下首次揭示了人源γ-分泌酶"马蹄形"的三维空间结构以及各亚基的排列顺序,有助于更深入地认识该酶的调控通路及作用机制。此外,包括非甾体类抗炎药等在内的γ-分泌酶调节剂在体外实验中被证实能抑制γ-分泌酶的活性并选择性地降低β淀粉样蛋白片段42的水平,为阿尔茨海默病的防治提供了有效途径,具有广阔的开发前景,成为近年来的研究热点。本文就γ-分泌酶各亚基调控通路、人源γ-分泌酶的精细三维空间结构以及γ-分泌酶的调节剂进行综述。