SiRNA干扰Notch信号通路胞外分子β1,3-N-乙酰糖基转移酶对哮喘时T细胞分化的影响

目的在支气管哮喘大鼠模型中采用siRNA干扰肺CD4+T细胞β1,3-N-乙酰糖基转移酶(Fringe)亚型Rfng基因的表达,探讨Rfng对哮喘T细胞分化的影响。方法用卵白蛋白(OVA)致敏并激发建立哮喘大鼠模型。提取哮喘大鼠肺T细胞,并用免疫磁珠分离纯化CD4+T淋巴细胞。用Rfng特异的siRNA片段干扰哮喘大鼠CD4+T淋巴细胞高表达的Rfng基因。定量PCR和Western blot检测Rfng的表达。定量PCR检测Th1/Th2型细胞因子IL-12、IFN-γ、IL-4、IL-5,以及核转录因子T-bet、GATA3。ELISA检测细胞培养上清液中的Th1/Th2型细胞因子IL-12、IFN-γ、IL-4、IL-5。结果 siRNA干扰哮喘大鼠肺CD4+T淋巴细胞后,定量PCR和Western blot检测发现siRNA干预组中RfngmRNA和蛋白表达明显降低。在siRNA干预组中,Th1型细胞因子IFN-γ、IL-12以及上游核转录因子T-bet的mRNA表达明显升高,Th2型细胞因子IL-4、IL-5以及上游核转录因子GATA3的mRNA表达明显降低。ELISA检测细胞培养上清液中IFN-γ、IL-12明显升高,IL-4、IL-5明显降低。结论 Rfng基因表达的改变影响了T细胞的分化,可能与支气管哮喘的发病有关。

哮喘小鼠肺组织和肺T细胞β1,3-N-乙酰糖基转移酶的表达

目的研究支气管哮喘模型小鼠肺组织及肺T细胞中三种β1,3-N-乙酰糖基转移酶(Fringe)RFNG、LFNG、MFNG的基因和蛋白表达的特点,探讨Fringe是否与哮喘发病有关。方法使用卵白蛋白腹腔注射后雾化吸入法制备BALB/c小鼠哮喘模型,并设置生理盐水对照组。经Perco1及尼龙毛法分离获取肺T细胞。采用半定量RT-PCR检测两组小鼠肺组织及肺T细胞中RFNG、LFNG、MFNGmRNA表达;Westernblot检测两组小鼠肺组织中RFNG、LFNG、MFNG蛋白表达。结果两组小鼠肺组织及肺T细胞中均存在三种Fringe表达。哮喘组肺组织及肺T细胞的RFNGmRNA表达较对照组增加(肺组织:0.92±0.35比0.51±0.13,P<0.01;肺T细胞:0.33±0.06比0.18±0.07,P<0.01);LFNGmRNA表达较对照组减少(肺组织:0.77±0.32比1.61±0.31,P<0.01;肺T细胞:0.49±0.19比0.71±0.03,P<0.01)。MFNG在肺组织中的表达无明显差异(肺组织:1.44±0.29比1.70±0.44,P>0.05),但MFNG在肺T细胞中的表达明显减少(0.11±0.03比0.52±0.18,P<0.01)。肺组织中三种Fringe蛋白表达与肺组织的mRNA结果相似。哮喘组的RFNG蛋白表达高于对照组(1.17±0.04比0.68±0.07,P<0.05),MFNG蛋白表达在两者之间没有明显的差异(8.10±0.60比9.12±0.07,P>0.05),而LFNG的蛋白表达则低于对照组(4.11±0.38比6.41±0.11,P<0.05)。结论三种Fringe的异常表达可能与支气管哮喘的发病有关。

朱砂叶螨β-N-乙酰己糖胺酶基因TecHEX3的克隆及在蜕皮发育中的作用

【目的】本研究旨在探明朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus几丁质降解通路中的关键酶β-N-乙酰己糖胺酶基因(TecHEX3)在螨蜕皮发育中的功能,为开发新型安全的防治害螨生物农药奠定基础。【方法】利用PCR克隆朱砂叶螨TecHEX3,并进行生物信息学分析。利用RT-qPCR检测TecHEX3在朱砂叶螨不同发育阶段(卵、幼螨、若螨和成螨)以及饲喂蜕皮激素20-羟基蜕皮酮(20-hydroxyecdysone,20E)的若螨中的表达量。通过饲喂法进行朱砂叶螨雌成螨和若螨TecHEX3的RNAi,分析沉默效率,统计并观察朱砂叶螨若螨的死亡率和致死表型。【结果】成功克隆了朱砂叶螨TecHEX3(GenBank登录号:OR413561),其编码蛋白具有典型的20糖苷水解酶家族结构特征;系统发育树表明TecHEX3与二斑叶螨T.urticae TuHEX3的亲缘性最高且均属于β-N-乙酰己糖胺酶Ⅳ型。TecHEX3在朱砂叶螨不同发育阶段都有表达,在成螨期表达量最高;饲喂500 ng/μL的20E对TecHEX3的表达有最好的诱导效果。RNAi结果表明饲喂ds TecHEX3时朱砂叶螨若螨TecHEX3表达量较对照组(饲喂ds EGFP)显著下调81%;沉默TecHEX3导致朱砂叶螨蜕皮困难或蜕皮后形态异常,致死率达40.58%。【结论】TecHEX3参与朱砂叶螨几丁质降解过程,并在朱砂叶螨的蜕皮发育过程中发挥重要作用。

海洋细菌假交替单胞菌DL-6来源β-N-乙酰己糖胺酶异源表达及酶学表征

从海洋细菌假交替单胞菌(Pseudoalteromonas sp.)DL-6中克隆β-N-乙酰己糖胺酶基因(PsHex),扩增至pET-28a(+),并成功在大肠杆菌BL21(DE3)中异源表达,经镍-次氮基三乙酸亲和层析纯化得到纯蛋白。结果表明:PsHex编码876个氨基酸,分子质量约99.46 kDa,理论等电点5.65,序列对比分析表明,Ps Hex属于糖苷水解酶GH20家族;Ps Hex蛋白最适温度30℃,最适pH 8.5,比活力11.30 U/mg,且在20℃、pH 7.5时稳定性最高;重组蛋白可降解琼脂、葡聚糖、可溶性淀粉、卡拉胶等多种底物;Na^(+)、Mg^(2+)、Fe^(3+)、K^(+)、Ca^(2+)、二硫苏糖醇、吐温-80、乙二胺四乙酸、β-巯基乙醇对酶有激活作用;Ps Hex以对硝基苯基-β-D-乙酰氨基葡萄糖苷为底物的米氏常数(K_(m))为2.523 mol/L、转化效率(K_(cat))为79.035 min^(-1)、最大反应速率(v_(max))为2.081 U/mg、K_(cat)/K_(m)=31.326。该研究为酶法降解几丁质产生N-乙酰葡萄糖胺的生产应用提供了理论参考。

α-1,3-N-乙酰半乳糖胺基转移酶等位基因467C>T和539G>C变异导致A_2亚型

为了研究中国汉族人群ABO血型系统中A2亚型的分子遗传背景,发现并鉴定新的ABO等位基因,采用血型血清学方法鉴定5例ABO血型疑难样本,PCR扩增ABO基因转录调控序列和全编码序列,PCR产物经割胶纯化后直接测序,并对含有变异位点的扩增片段进行单倍体序列分析。结果表明5例疑难样本分别鉴定为A2或A2B亚型;进一步研究发现,1例A2B和1例A2样本分别含有A201和A205等位基因,另3例A2B样本中发现一个新的A2等位基因。该等位基因与A101相比,差异在外显子7的467C>T和539G>C变异,导致多肽链P156L和R180P的替换。结论首次发现467C>T和539G>C组合的A2等位基因,中国汉族人群中A2亚型具有遗传多态性。

O连接N-乙酰葡萄糖胺糖基化修饰在神经退行性疾病中的研究进展

O连接N-乙酰葡萄糖胺(O-GlcNAc)糖基化是一种由O-键连接的乙酰氨基葡萄糖和胞内蛋白上的丝氨酸/苏氨酸残基形成的蛋白质翻译后修饰。O-GlcNAc糖基化修饰在脑内普遍存在,其与转录、翻译和蛋白稳态等关系密切。O-GlcNAc糖基化修饰参与多种神经系统变性疾病的发生发展,但其调控机制尚不清楚。现就O-GlcNAc糖基化修饰与神经系统退行性病变的关系作一综述。

阿霉素肾病模型鼠肾组织木糖基转移酶和乙酰肝素酶基因的表达

目的研究肾病模型鼠肾组织木糖基转移酶(xylosyltransferase,XT-Ⅰ)和乙酰肝素酶(heparanase,Hpa)基因表达水平并观察其与尿蛋白量的关系。方法将大鼠随机分为正常对照组、肾病模型7d组、14d组、21d组,采用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)对4组大鼠肾组织中XT-Ⅰ、Hpa基因表达进行半定量研究,并观察其与尿蛋白量的关系。结果肾病模型7d组、14d组、21d组与正常对照组之间比较,XT-Ⅰ表达量增加(P<0.05),肾组织XT-Ⅰ表达水平增高与尿蛋白的增加呈正相关关系(r=0.760,P<0.05);肾病模型7d组、14d组、21d组与正常对照组之间比较,HPa表达量增加(P<0.05),各组肾组织HPa表达水平增高与尿蛋白的增加呈正相关关系(r=0.757,P<0.05)。结论Hpa在大鼠肾病模型蛋白尿的产生中起重要作用,同时,XT-Ⅰ的增加可能导致硫酸乙酰肝素(HS)的合成增加。

窖蛋白-1通过增强氧连接的N-乙酰葡糖胺糖基转移酶表达诱导小鼠肝癌细胞的迁移和侵袭

窖蛋白-1(caveolin-1,Cav-1)是胞膜窖的主要结构和功能蛋白质,参与调控多种细胞信号转导过程。然而,Cav-1调节蛋白质糖基化修饰和肿瘤转移作用机制尚不明确。本研究在小鼠肝癌细胞中证明,Cav-1能够促进蛋白质的氧连接的N-乙酰葡糖胺(O-linked N-acetylglucosamine,O-GlcNAc)糖基化及其O-GlcNAc转移酶(O-GlcNAc transferase,OGT)的表达,增强了小鼠肝癌细胞的迁移和侵袭潜能。RT-qPCR、Western印迹和双荧光素酶报告基因结果显示,Cav-1通过下调转录因子RUNX2表达,抑制了miR24的转录(P<0.05)。随后研究结果表明,miR24能够靶向Ogt mRNA 3′-UTR并抑制其表达(P<0.05)。这使得Cav-1通过RUNX2/miR24正向调控OGT的表达和O-GlcNAc糖基化,最终导致小鼠肝癌细胞迁移和侵袭潜能增加。这些结果揭示了Cav-1调控糖基转移酶OGT表达和蛋白质O-GlcNAc糖基化的新机制,为肝癌的发生发展机制研究提供了新的理论和实验依据。

硫酸乙酰肝素3-O硫酸基转移酶5的表达、纯化及酶学性质研究

经过PCR克隆得到硫酸乙酰肝素3-O硫酸基转移酶5(3-OST-5)的基因,将其与大肠杆菌表达载体pET-15b连接后,在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达,使用镍亲和层析柱纯化得到具有活性的3-OST-5。经测定纯化后的3-OST-5比活达到0.58 U/mg,是纯化前的5.27倍,回收率达80.4%。在此基础上,研究了该酶的酶学性质,酶反应的最适温度为35℃,稳定范围为20-40℃;最适pH为7.0,在pH7.0-9.0范围内稳定。在反应液中加入终浓度为1 mmol/L的K+、Ca2+、Ba2+对酶促反应有一定的促进作用。

硫酸乙酰肝素3-O-硫酸磺基转移酶Ⅰ研究进展

肝素/硫酸乙酰肝素是目前临床运用最广泛的抗凝血与抗血栓类药物。硫酸乙酰肝素3-O-硫酸磺基转移酶Ⅰ(Hs3stⅠ)是肝素/硫酸乙酰肝素酶化学法合成中的关键酶,可以催化硫酸基团转移到葡萄糖胺C3的羟基位置,从而形成重要的抗凝血结构单元。总结了近年来Hs3stⅠ的酶学特性、外源表达以及应用等方面的研究进展。

昆虫糖基水解酶20家族β-N-乙酰己糖胺酶研究进展

糖基水解酶20家族β-N-乙酰己糖胺酶是N-乙酰己糖胺代谢过程中一个重要的酶,其可将位于非还原端以β糖苷键连接的N-乙酰己糖胺从寡糖及糖复合物中水解下来。昆虫糖基水解酶20家族β-N-乙酰已糖胺酶参与昆虫多个生理过程,包括表皮几丁质水解、蛋白质N糖基化修饰、糖复合物水解及精卵识别,因此可能成为生态农药设计的潜在靶标,受到国内外学者的普遍关注。根据昆虫20家族β-N-乙酰己糖胺酶的进化关系和生理功能,可以将其分为4个亚家族,分别为Hex1、Hex2、Hex3和Hex4。Hex1主要在昆虫蜕皮时期的表皮中表达,RNA干扰该基因能够导致昆虫在发育过程中不能正常蜕皮而死亡。通过酶学性质研究发现,Hex1能够专一性水解以β1-4糖苷键连接的几丁质寡糖底物,而不能水解以其他形式连接的底物,是专一性的参与几丁质水解的β-N-乙酰己糖胺酶。目前获得的唯一一个昆虫β-N-乙酰己糖胺酶的晶体结构来自于亚洲玉米螟的OfHex1,其参与底物结合的"+1"位点存在一个特殊的三明治结构,使得Hex1对几丁质寡糖具有高度的选择性和水解活性。Hex2在双翅目昆虫中并不存在,与人类的β-N-乙酰己糖胺酶具有高度的相似性,RNA干扰该基因的表达能够导致幼虫化蛹时异常,成虫翅、附肢、触角等异常。通过酶学性质研究表明,Hex2能够水解释放几丁质寡糖,糖复合物等底物中的β-N-乙酰己糖胺,具有广泛的底物谱。Hex2的功能可能与人类Hex酶的功能类似,参与糖复合物的水解。Hex3是目前研究较少的一类β-N-乙酰己糖胺酶,RNA干扰该基因的表达能够导致幼虫蜕皮过程异常。Hex3存在于昆虫蜕皮液中,与Hex1存在相互作用,可能形成二聚体。通过酶学性质研究表明,Hex3能够水解几丁质寡糖底物,但活性较弱,说明其可能参与几丁质的水解。此外,Hex3、Hex1和Hex4被发现存在于双翅目昆虫精子的表面,可能参与精卵识别过程。Hex4又被称为FDL,是因为该基因的缺失能够导致果蝇左右大脑发生融合(fused lobe)。它是另外一种具有严格底物选择性的β-N-乙酰已糖胺酶,能够专一性地水解糖复合物GnGn中α1-3分支上以β1-2糖苷键连接的G1cNAcβ1-2Man,通过细胞定位研究表明Hex4主要存在于高尔基体当中。以上表明Hex4的主要功能是参与细胞内的糖基化修饰过程。尽管目前对于昆虫β-N-乙酰己糖胺酶的研究取得了很大的进展。对Hex1的功能、酶学性质和晶体结构研究得较为透彻,对于设计环境友好的杀虫剂具有较强的指导意义。但其他3种β-N-乙酰己糖胺酶在生理条件下如何发挥功能,以及4种β-N-乙酰己糖胺酶活性差异的结构基础并不是十分清楚。作者从进化关系、晶体结构、酶学性质和生理功能等方面对昆虫糖基水解酶20家族β-N-乙酰己糖胺酶的研究进展进行综述。

3-(N-乙基-N-甲氧碳酰甲基)氨基乙酰苯胺的合成

以间氨基乙酰苯胺为起始原料,经乙醛乙基化,再与氯乙酸甲酯反应合成3-(N-乙基-N-甲氧碳酰甲基)氨基乙酰苯胺,并对合成工艺进行优化,得到较优工艺条件为:n(间氨基乙酰苯胺)∶n(乙醛)=1.0∶1.2,Pd/C(Pd质量分数5%)为催化剂,在氢气压力3.5 MPa,反应温度70℃下合成3-(N-乙基)氨基乙酰苯胺,收率为90.7%,色谱纯度为97.5%。以碳酸钠为缚酸剂,n〔3-(N-乙基)氨基乙酰苯胺〕∶n(碳酸钠)=1.0∶0.6,反应温度70℃下合成3-(N-乙基-N-甲氧碳酰甲基)氨基乙酰苯胺,收率为94.6%,色谱纯度为96.8%。

HK2和VDAC1在二乙酰吗啡致心肌细胞凋亡中的作用

目的探讨HK2和VDAC1在二乙酰吗啡致心肌细胞凋亡中的作用。方法采用剂量递增方法,建立二乙酰吗啡成瘾大鼠模型。将40只SD大鼠随机分为3组,正常组(Control,n=10)皮下注射等量生理盐水;模型组(Model,n=15)首次皮下注射二乙酰吗啡剂量为5 mg/kg,以后逐日递增剂量2.5 mg/(kg·d),连续注射20 d;模型+10 D组(Model+10D,n=15)在模型组基础上继续递增剂量至第10天。采用ELISA法检测乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)、谷草转氨酶(glutamic oxaloacetic transaminase,GOT)含量;采用HE染色观察各组心肌组织病理变化;采用TUNEL染色检测各组心肌组织细胞凋亡;采用免疫组化、RT-qPCR和Western blot检测HK2、VDAC1及凋亡相关因子的mRNA和蛋白的表达变化。结果HE染色发现随着二乙酰吗啡干预时间的延长,心肌组织表现出不同程度的损伤。与正常组相比,模型组中血清LDH、GOT含量及心肌凋亡率升高,HK2和抗凋亡因子Bcl-2的mRNA和蛋白水平下降,VDAC1和促凋亡因子Bax、Caspase-3的mRNA和蛋白水平升高,Clevead Caspase-3蛋白水平升高;与正常组相比,模型+10 D组中以上指标,差异有统计学意义(P<0.05)。结论二乙酰吗啡可导致心肌细胞凋亡,HK2和VDAC1可能参与了二乙酰吗啡致心肌细胞凋亡的过程。

1,5-二乙酰基-2,4-二氧六氢-1,3,5-三嗪糖苷的合成及抗病毒活性

在氢氧化钠作用下,1,5-乙酰基-2,4-二氧六氢-1,3,5-三嗪与乙酰溴代糖反应,合成了标题化合物,系统的研究了反应条件对产率的影响,由元素分析、IR和1HNMR确认了所合成糖苷的结构。糖苷的最佳合成条件为:n(乙酰溴代糖)∶n(1,5-乙酰基-2,4-二氧六氢-1,3,5-三嗪)=1∶1,30°C下在丙酮中反应5 h。生测结果表明所合成的化合物具有较好的抗烟草花叶病毒(TMV)的活性。

含氟N,N'-二芳基异硫脲的合成及昆虫β-N-乙酰己糖胺酶抑制活性研究

β-N-乙酰己糖胺酶是几丁质代谢过程中一种重要的酶,已被确定为医药和农药的潜在靶标。本文合成了16个未见文献报道的含氟N,N'-二芳基异硫脲,并测定了对β-N-乙酰己糖胺酶OfHex1和OfHex2的抑制活性,酶活性测试表明对OfHex2显示出一定的抑制效果。

N-乙酰氨基葡萄糖转移酶Ⅱ促进小鼠乳腺癌细胞迁移研究

研究表明在恶性肿瘤细胞中常见有N-糖链的异常增多。N-乙酰氨基葡萄糖转移酶Ⅱ(N-acetylglucosaminyltransferase Ⅱ,GnT-Ⅱ)是合成复合型N-糖链的关键酶,但对肿瘤细胞功能的影响尚未有报道。为了研究GnT-Ⅱ在肿瘤发生发展中的作用及其机制,采用反转录PCR(reverse transcription-PCR,RT-PCR)的方法检测了组织来源相同而恶性程度不同的小鼠乳腺癌细胞株中GnT-Ⅱ的mRNA表达水平,发现在恶性程度高的4T1细胞中GnT-Ⅱ的mRNA表达水平比恶性程度低的67NR细胞高1.53倍。以4T1细胞的cDNA为模板,PCR克隆得到GnT-Ⅱ基因,构建其表达载体pMSCV-GnT-Ⅱ,转染4T1细胞获得GnT-II过表达细胞株,并检测其增殖能力、与纤粘连蛋白的粘附能力和迁移能力。研究发现在4T1细胞中过表达GnT-Ⅱ后,细胞粘附能力降低67%,迁移能力增加82%。结果表明,GnT-Ⅱ可能在肿瘤转移过程中发挥重要作用,为研究糖链在肿瘤发生发展中的作用提供了新的靶点。

3-O-烯丙基-6-O-乙酰基-2,4-二-O-苯甲酰基-α-D-葡萄吡喃糖基三氯乙酰亚氨酯的合成

以3-O烯丙基葡萄糖1为原料,设计合成了尚未见报道的3-O烯丙基6-O乙酰基2,4二O苯甲酰基αD葡萄糖三氯乙酰亚氨酯7.其组成和结构已由元素分析、IR、1HNMR和13CNMR表征.

布氏锥虫来源内切-β-N-乙酰氨基葡糖苷酶的异源表达和活性鉴定

内切-β-N-乙酰氨基葡萄糖苷内切酶(Endo-β-N-acetylglucosaminidase,ENGase)是一类可以水解N-糖链中核心壳二糖之间β-1,4-糖苷键的糖苷内切酶,其中糖苷水解酶85家族(glycoside hydrolasefamilies 85,GH85)的ENGase除了水解活性之外还具有转糖基活性,能够以切除后再将均一的寡糖链转移到N-糖蛋白的β-N-乙酰氨基葡萄糖(N-acetylglucosamine,GlcNAc)上的方式,改造医药糖蛋白的N-糖基化修饰。通过数据库检索,在布氏锥虫(Trypanosoma brucei)的基因组中找到了GH85家族ENGase的同源序列,并命名为Endo-Tb基因,对其克隆后在带有Nus融合蛋白的原核(E.coli)表达载体上成功表达并纯化。检测到融合蛋白Nus-Endo Tb能够水解高甘露糖型和双天线的复合型糖链,但不能作用于三天线的复合型糖链。同时Nus-Endo Tb可以水解核糖核酸酶B和人类转铁蛋白上的N糖链。当用唾液酸糖肽(SGP)作为糖基供体,MU-GlcNAc作为糖基受体时,通过荧光基质底物四甲基伞形酮(MU)检测到Nus-Endo Tb具有转糖基活性。

解淀粉芽孢杆菌β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶基因的克隆表达及其酶学表征

从解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens YX-01)中克隆得到一个新型β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶基因(BaNagase),并成功在大肠杆菌中异源表达。BaNagase编码616个氨基酸,与B.subtilis来源的β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(AIY91451.1)氨基酸序列相似性最高,为76.97%。通过对比分析,BaNagase属于糖苷水解酶3家族。纯化获得的BaNagase比活力为16.42 U/mg,最适温度65℃,最适pH 6.0,且在低于55℃条件下能保持高于70%的酶活力。BaNagase展现出高的热稳定性和严格的底物特异性,为其高效制备N-乙酰氨基葡萄糖提供了理论支持。

2-氯-N-(3-甲氧基-2-噻吩甲基)-2',6'-二甲基乙酰替苯胺及其类似物对超长链脂肪酸生物合成的抑制作用

尽管氯乙酰胺类除草剂已经使用多年，但一直没有其作用靶标的报道。最近，有人指出了该类除草剂的作用靶标并附有重要数据。在此类除草剂存在下，[(14)C]标记的外源性油酸脂进入使栅藻细胞的不溶性非脂部分(NLF)显著减少，导致孢子花粉素和单不饱和超长链脂肪酸(VICFAs，由油酸延长而成)结构被削弱。考虑到栅藻细胞生长被抑制，故该……