2017-08-11内蒙赤峰EF4级山地多发龙卷灾调与成因分析

2017年8月11日下午,三个EF4级龙卷袭击了内蒙古自治区赤峰市的地形复杂地区,造成5人死亡,58人受伤。这是1961年以来中国有记录的最强山地龙卷事件。首先给出了此次龙卷过程的灾情调查结果,接下来分析了此次龙卷母体风暴-龙卷超级单体产生的天气背景、关键环境参数以及多普勒天气雷达观测特征。本次龙卷事件发生在东北冷涡东南象限的地面锋前和干线向湿侧发展处,CAPE(对流有效位能)值为1800 J/kg,0~6 km风垂直切变为12.9 m/s,0~1 km风垂直切变达到10.8 m/s;同时,0~1 km相对风暴螺旋度达到67.3 m^(2)/s^(2),接近美国龙卷发生环境的中位数,有利于超级单体龙卷的发生。现场灾害调查发现,灾害路径具有多涡旋和不连续的特点,可能与当地的复杂地形有关。基于多普勒天气雷达相对径向速度图识别出三个龙卷涡旋特征(TVS),TVS径向速度差最大达到38 m/s。三个龙卷及对应TVS出自同一个超级单体的同一个中气旋,其中两个TVS出现时间重叠。

EF4影响线粒体氧化磷酸化并调控膀胱癌细胞增殖及迁移

延伸因子4(EF4)是一种非传统的线粒体延伸因子,参与调控线粒体蛋白质合成过程.在本研究中,我们进一步探索了其在膀胱癌中的作用机制.通过检测EF4在膀胱癌及邻近正常组织中的表达,发现EF4在膀胱癌患者肿瘤组织中异常升高,并在T分期较高的肿瘤中高表达.随后,通过在HTB-9和T-24膀胱癌细胞中敲低EF4的表达,进一步探索了EF4在膀胱癌发生及发展中的作用.研究结果表明,通过RNAi敲低EF4表达不仅可以抑制膀胱癌细胞HTB-9和T-24在体外的增殖和集落形成,还显著降低了其迁移能力,这一结果主要归因于下调EF4表达阻碍了线粒体DNA编码的呼吸链复合物亚基的翻译,影响呼吸链复合物的组装,并最终导致线粒体氧化磷酸化功能障碍.以上结果表明EF4通过维持线粒体重要复合物的翻译而影响膀胱癌细胞的细胞增殖迁移及膀胱癌发生发展,并提示EF4可能是治疗膀胱癌的潜在目标分子.

结核分枝杆菌EF4敲除菌株的构建

EF4是一个由 lepA 基因编码的与蛋白质翻译密切相关的延伸因子,在细菌中高度保守,但其确切功能和分子机制尚不清楚,在结核分枝杆菌中的功能至今未见报道。为探索EF4在结核分枝杆菌中的功能,需构建一株结核分枝杆菌 lepA 基因敲除株。本研究以结核分枝杆菌H37Ra全基因组DNA为模板,设计并通过聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增 lepA 基因左、右臂,连接到p0004S质粒,构建同源重组质粒p0004S-Δ lepA 。然后,通过噬菌体体外包装,将p0004S-Δ lepA 质粒连接到phAE159质粒,构建phAE159-Δ lepA 噬菌体包装质粒。在耻垢分枝杆菌mc 2155中大量扩增噬菌体并受结核分枝杆菌侵染进行同源重组,筛选阳性克隆,从基因组和蛋白质表达水平检测该突变株中 lepA 基因及EF4蛋白表达。PCR结果显示,敲除株基因组中 lepA 基因已被潮霉素抗性基因成功替换,蛋白免疫印迹结果显示该敲除株中无EF4表达,表明其为成功构建的Ra Δ lepA 。生长曲线分析显示,正常培养条件下,结核分枝杆菌野生株与敲除株生长趋势一致。敲除株与野生株在菌落形态上有一定差异,相比于野生株,Ra Δ lepA 菌落颜色发黄,凸起偏厚,生长过程中生物膜皱褶较少。耐胁迫能力分析显示,与野生株相比,Ra Δ lepA 耐热、抗去垢剂、抗氧化能力无显著差异,但耐酸性环境能力明显增强。本研究利用噬菌体介导的重组法成功构建了结核分枝杆菌 lepA 基因敲除株,为后续研究结核分枝杆菌EF4的功能提供了重要基础。

结核分枝杆菌EF4蛋白在应激条件下的功能研究

目的探讨结核分枝杆菌EF4蛋白在应激条件下的功能表现。方法将编码结核分枝杆菌EF4蛋白的pSMT-EF4质粒转入大肠杆菌BL21,使其表达结核分枝杆菌EF4蛋白,观察在不同应激条件下的生长情况,绘制其生长曲线。结果分别在含氨苄青霉素、G418和链霉素的培养基中,表达结核分枝杆菌EF4蛋白的大肠杆菌BL21的生长情况好于未表达结核分枝杆菌EF4蛋白的对照组,分别在6h、9h、2h后表现出显著性差异;在含H2O2以及pH3、20℃和45℃的培养基中,两者的生长情况无显著性差异。结论带有过表达结核分枝杆菌EF4蛋白突变的大肠杆菌BL21对抗生素类药物产生了一定的耐药性;结核分枝杆菌EF4蛋白没有直接参与氧化、酸性和温度的应激响应。

蛋白质翻译中的反转运

在蛋白质的翻译过程中,氨酰-tRNA进入核糖体,解密mRNA上的一个密码子,并带着mRNA向其5′的方向运动,直到空载的tRNA离开核糖体,整个过程tRNA在核糖体内始终沿着一个方向运动.但随着LepA(EF4)蛋白的发现和其功能的明确,tRNA在核糖体内的新运动形式——"反转运"被揭示,即tRNA带着mRNA倒退一步,向其3′的方向运动.通过对tRNA反向运动生理意义的研究,引发了对蛋白质翻译调控的深入思考.

以成纤维细胞生长因子受体1为靶点的姜黄素类似物的抗肿瘤活性研究

目的寻找以成纤维细胞生长因子受体1(FGFR1)为靶点,并具有良好抗肿瘤活性的小分子抑制剂。方法通过改造单羰基姜黄素类似物3,5-双(2-氟苯亚甲基)哌啶-4-酮(EF24),合成了其类似物[3,5-双(2-溴苯亚甲基)哌啶-4-酮,B6];采用FGFR1酪氨酸激酶实验验证其靶向性;MTT法检测EF24和B6对正常人肝细胞HL7702、4种肿瘤细胞(人大细胞肺癌NCl-H460、人胃癌细胞SGC-7901、人小细胞肺癌A549、人星形胶质瘤细胞株U251)增殖的影响;Western blotting法检测B6(2.5、5、10μmol/L)对NCl-H460细胞bFGF/FGFR下游信号蛋白表达的影响;Caspase-3试剂盒检测Caspase-3因子的表达。结果 EF24类似物B6可以以FGFR1为靶点,抑制NCI-H460细胞FGFR1以及下游信号蛋白丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(AKT)和细胞外调节蛋白(ERK1/2)的磷酸化,抑制肿瘤细胞的增殖,促进细胞凋亡。结论成功改造并获得靶向FGFR1的EF24类似物B6,其具有良好的体外抗肿瘤活性,为寻找FGFR1抑制剂候选抗肿瘤药物提供新思路。

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