NADPH依赖性硫氧还蛋白还原酶C在植物质体中的作用

硫氧还蛋白的氧化还原调节作用在生物界中普遍存在。它能够还原目标蛋白的二硫键,而自身的活性位点则被氧化。因此,对于新的催化循环,则需要由相应的还原酶将其再次还原成活性形式。硫氧还蛋白对维持高等植物的光合效率同样具有重要意义。叶绿体中的硫氧还蛋白分别由铁氧还蛋白依赖性硫氧还蛋白还原酶和NADPH依赖性硫氧还蛋白还原酶C(NTRC)两种酶还原。NTRC的本质是一种黄素蛋白,除了具有还原酶活性外,还整合了一个硫氧还蛋白结构域,在叶绿体和淀粉体的氧化还原调节中处于核心地位。这种特殊的双功能酶在卡尔文-本森循环、氧化戊糖磷酸途径、抗过氧化、四吡咯代谢、ATP和淀粉合成、生长素和光周期调控中扮演了多重角色。本综述总结了NTRC的生理功能,并讨论了该蛋白质对植物质体氧化还原稳态的调节机制。

抗氧化剂和低氧诱导醌氧化还原酶1基因的表达及其机制

目的 探讨低氧和抗氧化剂诱导醌氧化还原酶1(NQO1 )基因表达及其与细胞增殖的关系和诱导表达的调节机制。方法 人肝癌细胞SMMC 772 1经抗氧化剂[酪醇(p Ty) ,丁基羟茴香醚(BHA) ,β萘黄酮(βNF) ]、低氧或两者共同处理2 4h ,分别采用微孔板测定法、RT PCR、结晶紫显色法、电泳迁移率变动试验(EMSA)测定MQO1 活力,NQO1 mRNA表达,细胞增殖和细胞核蛋白与抗氧化反应元件(ARE)的结合情况。结果 常氧下BHA ,βNF和p Ty均能诱导NQO1 比活力增加,酪醇诱导NQO1 mRNA表达呈剂量依赖性增加,且与酶比活力存在明显的相关性;酪醇在一定范围内,其抑制细胞增殖的能力呈剂量依赖性,且细胞增殖与酶比活力存在负相关。低氧与抗氧化剂共同处理比常氧下抗氧化剂诱导NQO1 比活力有增加(r=-0 41,P <0 0 1)。EMSA试验表明,ARE能与低氧、抗氧化剂或低氧+抗氧化剂诱导的核蛋白特异结合。结论 抗氧化剂在常氧下可诱导人肝癌细胞NQO1 活力增加,低氧加强其诱导能力。其中酪醇诱导NQO1 活力与NQO1 mRNA表达量增加相关,同时酪醇能抑制细胞的增殖,这种增殖抑制与酶活力诱导增加有关。ARE参与介导抗氧化剂和低氧诱导NQO1 基因表达的调节。

硫氧还蛋白依赖性过氧化物还原酶在中医肝阳化风证的表达及其意义

目的:比较硫氧还蛋白依赖性过氧化物还原酶(Thioredoxin-dependent peroxide reductase,又称PRX3)在中医肝阳化风证中的表达及意义。方法:按照西医诊断标准及中医辨证标准收集脑出血、脑梗塞、颈椎病、帕金森病四种肝阳化风证患者40例(每病10例)及健康人10例,采用RT-PCR方法检测外周血淋巴细胞硫氧还蛋白依赖性过氧化物还原酶的基因表达情况。结果:较对照组相比,四病肝阳化风证组PRX3表达显著下降(P<0.05),而四病肝阳化风证组间表达无差异。结论:肝阳化风证硫氧还蛋白依赖性过氧化物还原酶表达下调与提示与氧化应激有关和异病同证具有相同物质基础,可能成为肝阳化风证的特异性指标。

嗜酸氧化亚铁硫杆菌的谷胱甘肽还原酶的结构模建和底物分子对接(英文)

极端环境微生物嗜酸氧化亚铁硫杆菌的谷胱甘肽还原酶(GR)可能在它的抵抗极端酸性,有毒和氧化性的生物浸出环境中发挥至关重要的作用。通过同源模建技术和分子动力学模拟,它的一个三维结构被构建,优化和检验了。获得的结构被进一步用于搜索绑定位点,跟辅因子黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)和底物谷胱甘肽(GSSG)进行分子柔性对接,并以此识别关键残基。对接结果显示,位于活性残基Cys42和Cys47之间的二硫键夹在FAD的活性位点和底物GSSG的二硫键之间。它们之间的距离非常靠近,这跟底物反应机理的初始步骤的情况十分一致。相互作用能表明8个酶中残基Cys42,Cys47,Glu443B,Glu444B,His438B, Ser14,Thr447B和Lys51是固定或激活GSSG的关键残基,这跟以前的实验事实相吻合。此外,根据相互作用能我们还新发现7个重要残基(Arg449B,Pro439B,Thr440B,Thr310,Val43,Gly46 and Val48)。所有这些残基在其它物种中的相应物中也都是保守的。这些结果有助于进一步的实验研究和理解其催化机理,进而揭示这种细菌的抗毒机理,服务于工业应用。

烟曲霉af-fadO基因敲除株构建揭示该基因在恩波吡维胺与唑类协同抗烟曲霉中的作用

恩波吡维胺(pyrviniumpamoate,PP)是一种传统抗寄生虫药,与唑类联合具有协同抗烟曲霉作用。af-fadO(FADbindingoxidoreductase,FAD依赖性氧化还原酶)基因的编码产物在烟曲霉中推定为一种与FAD结合的氧化还原酶,可能参与真菌的氧化呼吸过程。通过敲除烟曲霉af-fadO基因,构建烟曲霉af-fadO基因的敲除株,揭示该基因及其编码蛋白在PP与唑类协同抗烟曲霉中的作用,并探索了其对烟曲霉药物敏感性和渗透压、氧化压力物质敏感性的影响。本研究采用同源重组构建出af-fadO基因的敲除盒,筛选出符合的烟曲霉af-fadO敲除株Δaf-fadO。利用纸片法和棋盘法观察该突变株与野生株WT(ku80,pyrG^(+))在PP与唑类(泊沙康唑、伊曲康唑、伏立康唑)联合抗烟曲霉中的敏感性变化。同时,观察该突变株与野生株WT对氧化压力(H_(2)O_(2)和甲萘醌)、渗透压物质(NaCl、D-山梨醇)敏感性的变化。体外联合药物敏感性试验结果显示Δaf-fadO对PP与泊沙康唑的分级抑菌浓度指数(fractional inhibitory concentration index,FICI)为0.563,显示无相互作用,而对照组WT对PP与泊沙康唑的FICI值为0.5,存在协同作用。纸片法结果发现PP与泊沙康唑联合对Δaf-fadO的抑菌圈比对照组WT产生的抑菌圈直径明显变小,PP与泊沙康唑联合时对敲除株抑制作用更显著,差异有统计学意义(P<0.05)。在渗透压和氧化应激的培养试验中,与野生株WT相比较,Δaf-fadO对氧化剂H_(2)O_(2)、甲萘醌、NaCl和D-山梨醇更敏感。敲除烟曲霉af-fadO基因后,其对氧化和渗透压力的敏感性增加,逆转了PP与泊沙康唑的协同作用,af-fadO可能是PP作用于烟曲霉的靶点。本研究丰富了PP协同唑类抗真菌的机制研究,为将来的临床应用奠定了基础。

铁死亡与肿瘤的研究进展

肿瘤发展至中晚期,预后较差,常采用以手术切除为主,术后辅以放、化疗的综合治疗。化疗药物抑癌机制主要是干预癌细胞的生长,诱导癌细胞的死亡,目前研究发现部分患者对针对细胞凋亡所研制的抗肿瘤药物出现凋亡逃逸及化疗耐受,于是设想,是否存在其它形式的细胞死亡,来克服肿瘤细胞耐药? 2012年在研究erastin杀死RAS突变的肿瘤细胞作用机制时发现一种铁依赖性的细胞死亡形式——铁死亡,其主要是细胞内"铁"依赖脂质氧自由基异常增高、氧化还原稳态失衡而致。该文就细胞铁死亡的定义和特点,所参与的通路及铁死亡在肿瘤演变中发挥的作用进行综述。

教酒链霉菌中卡西霉素生物合成基因簇的calU3基因功能分析

卡西霉素(calcimycin)是重要的离子载体抗生素,具有广泛的生物活性,其生物合成基因簇已从教酒链霉菌(Streptomyces chartreusis)NRRL3882的基因组DNA中成功克隆,但其生物合成途径尚未阐明。本研究拟分析卡西霉素生物合成途径中calU3基因的功能。采用PCR-targeting方法构建calU3基因中断质粒,通过接合转移和同源重组的方法构建得到教酒链霉菌NRRL3882的ΔcalU3突变株,并对突变株进行calU3基因的互补分析,通过高效液相色谱(HPLC)及液相色谱-质谱(LC-MS)分析突变株及互补菌株的代谢产物。构建calU3的表达载体,纯化得到重组CalU3蛋白,对其进行紫外/可见光的吸光谱分析。结果显示calU3基因中断的突变株丧失产生卡西霉素及N-脱甲基卡西霉素的能力,但有色唑霉素(cezomycin)的积累,互补菌株恢复野生菌株产卡西霉素的能力。CalU3蛋白具有明显的黄色,在377 nm和455 nm有特征性的吸收峰。以上结果表明calU3和卡西霉素苯并噁唑环3位取代基团的形成相关。CalU3具有FAD-NAD(P)的结合位点,可能是一个FAD-NAD(P)依赖的氧化还原酶,负责催化活化的色唑霉素中苯并噁唑环的3位羟化反应,生成3-羟基色唑霉素。本研究初步阐明了calU3基因对卡西霉素的苯并噁唑环3位的修饰功能,为全面解析卡西霉素的生物合成途径打下了坚实基础。