肉牛ISG20基因编码区的克隆及其在子宫内膜上皮细胞容受态形成中的表达分析

为探究干扰素刺激外切酶基因20(ISG20)在肉牛子宫内膜上皮细胞容受态形成中的表达及功能分析。采用RT-PCR结合测序技术获得肉牛ISG20基因的CDS区,利用生物信息学在线工具进行了ISG20基因及其所编码的蛋白质的序列分析,并利用qRT-PCR检测了ISG20基因及其相关基因在肉牛子宫内膜上皮细胞容受态形成中的表达量。结果显示,ISG20基因的CDS区长度为516 bp,可编码一条由176个氨基酸组成的无跨膜结构域且不稳定的碱性亲水性单体蛋白质。该蛋白质含有1个DEDD核酸外切酶超家族结构域,与ISG15和MX2等10种蛋白质相互作用,主要在细胞质中发挥作用。此外,qRT-PCR结果表明,与对照组相比,ISG20基因及其相关的ISG15和MX2在孕酮(P4)联合干扰素-tau(IFN-τ)诱导的肉牛子宫内膜上皮细胞容受态形成中的表达量均显著上调。ISG20可能参与肉牛子宫内膜上皮细胞容受态的形成,并在早期妊娠等生物学过程中发挥作用。

泛素样蛋白ISG15抗冠状病毒感染作用的研究进展

干扰素刺激基因15(ISG15,interferon-stimulated gene 15)是一种泛素样蛋白,在调节机体天然免疫和抗病毒感染过程中发挥重要作用。ISG15在针对流感病毒、乙型肝炎病毒、HIV病毒、埃博拉病毒、SARS病毒、中东呼吸综合征冠状病毒、巨细胞病毒等病毒的抗病毒研究已有文献报道。除此以外,最新的研究表明ISG15分子会在新型冠状病毒的木瓜蛋白酶样蛋白酶的作用下失活,从而抑制其抗病毒功能。因此抑制新型冠状病毒木瓜蛋白酶样蛋白酶,除能直接阻断病毒的生命周期、抑制病毒在体内的复制以外,同时也会提升ISG15分子水平,继而间接提升机体免疫能力,降低感染风险。该文介绍ISG15抗新冠病毒的过程,重点介绍ISG15抗冠状病毒作用的特异性,此外,总结新冠病毒通过木瓜蛋白酶样蛋白酶阻断ISG15介导的天然免疫实现免疫逃避的机制,并罗列了潜在的木瓜蛋白酶样蛋白酶的抑制剂。本文从ISG15抗病毒天然免疫的分子机制角度,总结抗SARS-CoV-2药物的最新进展,并对相关药物的研发前景进行展望。

草鱼(Ctenopharyngodon idella)长链非编码RNA ISG152-L2激活IRF3和ISG152的表达

长链非编码RNA(lncRNA,非编码RNA≥200 bp)以前被认为是转录中的“噪音”。然而,近年来已经发现了相当多的具有重要功能的lncRNA。LncRNA在疾病、发育、细胞分化和先天免疫反应中起着至关重要的作用。本研究通过使用TopHat2软件和Cufflinks软件分析草鱼的转录组数据,鉴定了与免疫相关的长链非编码RNA。筛选出一个lncRNA序列,命名为ISG152-L2,它位于草鱼ISG152的上游。使用综合基因组学查看器(IGV)测定ISG152-L2和草鱼ISG152的同步表达。研究了ISG152-L2的共表达,并确定了包括草鱼ISG152在内的相关基因网络,功能富集分析表明,这些基因在免疫相关过程中功能富集。用poly(I:C)刺激时,ISG152-L2在被测组织(脑,眼,肠,鳃,心脏,肝胰腺,脾脏和肾脏)中上调。同时,ISG152-L2和ISG152在CIK细胞受到poly(I:C)刺激后均上调。双荧光素酶基因检测发现,CIK细胞中的ISG152-L2显著增强了ISG152启动子活性,并且这种增强取决于ISG152-L2的特定620~1 190 bp区域。免疫共沉淀试验表明,草鱼ISG152可以在体外IRF3相互作用。此外,isg152-l2过表达增加了CIK细胞中IRF3的蛋白质水平,而ISG152-L2的干扰则产生了相反的结果。总之,我们筛选了一个免疫相关的lncRNA,即ISG152-L2,它位于ISG152的上游,并通过诱导其启动子的活性,上调IRF3的蛋白表达水平来增强ISG152的表达。

USP18介导的蛋白质去ISG化及其在结核病等传染病中的作用

干扰素诱导基因15(interferon-stimulated gene 15,isg15)的表达受Ⅰ型干扰素诱导,该基因编码的蛋白ISG15可以分别通过E1、E2和E3酶的作用共价修饰靶蛋白,此过程被称为ISG化(ISGylation)。宿主蛋白的ISG化广泛参与天然免疫例如宿主的抗病毒过程。泛素特异性蛋白酶18(ubiquitin-specific protease 18,USP18)作为一种去泛素化酶(deubiquitinase,DUB)可以去除靶蛋白偶联的ISG15,并通过抑制Ⅰ型干扰素信号通路来抑制宿主的免疫应答。ISG15介导的ISG化和USP18介导的去ISG化(deISGylation)建立的动态平衡对结核病的发生、发展和转归有重要影响。此外,同ISG15一样,USP18也广泛参与病毒感染和宿主细胞抗病毒反应,多种先天性免疫疾病和免疫信号通路都受到USP18的调节。本文综述了ISG15和USP18相关的研究进展,重点介绍了ISG15介导的ISGylation和USP18介导的去ISG化在结核病及其他重要疾病中的调控作用,以期为靶向宿主蛋白的结核病等重要疾病防治提供新的策略。

ISG15在恶性肿瘤中的作用及机制研究进展

干扰素刺激基因15(interferon-stimulated gene15,ISG15)是最早发现的泛素样蛋白,在恶性肿瘤中显示出复杂的致癌或抗癌双重活性,然而其具体调控机制仍未阐明。近年来研究发现ISG15通过调控DNA复制分叉进程、自噬及线粒体功能、免疫微环境及靶蛋白的翻译后修饰等参与恶性肿瘤细胞的增殖、凋亡、侵袭转移、干细胞干性及耐药等,是潜在的诊断、预后标志物及治疗靶点。该文就ISG15调控恶性肿瘤发生发展作用机制的最新发现进行综述。

大黄鱼(Larimichthys crocea)ISG15基因单核苷酸多态性及与抗病性状的相关性研究

由哈维氏弧菌(Vibrioharveyi)等细菌感染引起的弧菌病对我国大黄鱼(Larimichthyscrocea)的养殖造成了严重危害。通过哈维氏弧菌人工感染大黄鱼建立易感组和抗病组,采用PCR扩增和直接测序法对大黄鱼干扰素刺激基因ISG15双拷贝(ISG15-1和ISG15-2)进行单核苷酸多态性(SNPs)检测和分型,并与其哈维氏弧菌抗性进行关联分析。结果表明,从大黄鱼ISG15-1和ISG15-2基因中分别筛选到10个和4个SNP位点并进行了成功分型。经统计分析, ISG15-1基因的186 G/C和318 C/T位点以及ISG15-2基因的297G/T位点的基因型频率和等位基因频率在易感群体和抗病群体中均存在极显著差异,表明这3个SNP位点与大黄鱼哈维氏弧菌抗性显著相关。连锁不平衡分析结果显示,ISG15-1的SNPs可形成1个单倍块和11种单倍型,而ISG15-2的SNPs可形成1个单倍块和5种单倍型。其中, ISG15-1基因的单倍型H2(CCCCGGTACC)、H6(TCCCACTGTC)和H9(TCCCAGTGCC)与大黄鱼哈维氏弧菌抗性显著相关;ISG15-2基因的单倍型H1(CCCG)和H4(TCCG)与大黄鱼哈维氏弧菌抗性极显著相关。这些ISG15-1和ISG15-2基因的SNP位点以及单倍型可以作为抗哈维氏弧菌病大黄鱼选育的候选分子标记。

乌鳢(Channa argus)干扰素刺激基因Viperin和ISG15及其启动子的克隆与特征分析

应用抑制差减杂交、末端快速扩增和基因步移技术,克隆并鉴定了乌鳢干扰素刺激基因Viperin和ISG15及其启动子序列.Viperin cDNA全长1474nt,包含1059nt的开放阅读框,编码352个氨基酸.除N末端70个氨基酸外,Viperin蛋白氨基酸序列在鱼类和哺乳类具有高度的保守性.ISG15 cDNA全长758nt,包含468nt的开放阅读框,编码155个氨基酸,含有两个泛素样(UBL)结构域,C末端具有保守的UB偶联结构(LRGG).Viperin和ISG15启动子区存在保守的干扰素刺激反应元件(ISRE)和γ-干扰素激活序列(GAS).ISRE是干扰素刺激基因启动子区的重要特征,并与干扰素调控因子(IRF)1和IRF2的识别序列(IRF-E)部分重复;GAS参与介导II型干扰素激活基因的诱导转录.Viperin启动子区还包含保守的NF-κB结合位点,这是保守的NF-κB结合位点以一致的序列模式(GGGRNNYYCC)出现在鱼类干扰素刺激基因启动子区的首次报道.此外,Viperin和ISG15启动子尚存在TATA,CAAT,Sp1等转录因子结合位点.乌鳢ISG15基因5′非编码区含有单一的内含子,而Viperin基因5′非编码区未发现内含子.Viperin和ISG15mRNA主要表达在头肾、后肾、脾脏和鳃,肝脏中也有少量表达.体内干扰素诱导剂polyI:C刺激后,Viperin和ISG15基因在肝脏的表达水平明显增加.

基于遗传算法的ISG混合动力汽车参数优化

利用仿真软件CRUISE建立某一轻度混合动力汽车的仿真模型。以加速时间和100km油耗为优化目标,采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法对其动力传动系统的速比参数进行优化。结果表明,优化后在满足汽车动力性设计指标的前提下,汽车在NEDC工况下的油耗降低了7.05%。

基于DP优化的ISG型速度耦合混合动力汽车模糊控制策略的研究

为增进混合动力汽车中模糊控制能量管理策略设计的合理性,运用动态规划算法,对ISG型速度耦合混合动力汽车进行性能全局优化,通过分析动态规划算法的控制结果,提取设计参数,拟定模糊控制规则和模糊控制策略,设计了相应的模糊控制器。建立基于Matlab/Simulink仿真模型,对动态规划算法和模糊控制策略的仿真结果进行对比,结果表明,所设计的模糊控制策略达到了预期的效果,采用的方法合理有效。

低温环境下ISG技术柴油机起动性能分析

分析了低温环境下ISG技术柴油机起动性能的主要影响因素,结合柴油机的起动阻力矩、最低起动转速和ISG电机工作特性等因素,确定了ISG电机的最大输出功率;考察了极板结构、电解液温度对蓄电池容量的影响,研究了起动阻力矩与ISG电机功率、蓄电池容量之间的匹配关系,得到了起动阻力矩随环境温度、起动转速的变化规律。试验表明：减少板极厚度、增加板极高度,适当提高电解液密度,可以提高蓄电池容量;在相同的环境温度下,起动阻力矩随起动转速的提高而增大,当转速高于200 r/min时,转速每提高50 r/min,起动阻力矩增加4~11 N.m;当环境温度低于0℃,转速不变时,环境温度每降低5℃,起动阻力矩增加约3~5 N.m;-25℃下ISG技术柴油机的起动着火转速可达350 r/min以上,起动时间缩短,且起动过程中转速过渡较为平滑,有利于提高起动工况下的动力性、改善排放性。

ISG型速度耦合混合动力系统全局最优控制方法

混合动力系统具有节能和环保优势,为了提高混合动力系统的燃油经济性,结合ISG(integrated starter generator)型速度耦合混合动力系统的结构,构建了系统动力学模型。利用动态规划方法,设计了以发动机节气门开度和电机转矩为控制变量,以发动机转速和电池SOC等为状态变量,以整个循环发动机燃油消耗最低为目标函数,电池SOC维持平衡和限制频繁换挡为附加代价函数的动态规划算法。仿真结果表明:与传统的基础车型相比,混合动力系统燃油经济性提高了35.5%。

ISG型混合动力汽车能量管理模糊控制的研究

针对ISG型混合动力汽车的能量分配问题,提出了一种双模糊控制器的结构,分别以油门开度及其变化率和需求转矩与电池SOC作为两个模糊控制器的输入变量,两个控制器输出的加权和为电机目标转矩。样车试验结果表明,与改装前的传统车辆相比,采用双模糊控制器实现能量分配的ISG型混合动力汽车的燃油经济性提高9.5%,并在一定程度上改善了排放性能。

基于全浮式ISG电机的混合动力轿车启动过程

开发了基于全浮式ISG电机的单轴并联式混合动力轿车,分析了整车系统结构和发动机启动控制策略.为了验证所开发的混合动力车相对传统车的优点,在电机试验台架上对ISG电机进行了速度特性和效率特性试验,在混合动力试验台架上进行了混合动力车和传统车的启动喷油脉宽以及HC排放对比试验.试验结果表明:ISG电机在发电和电动模式下,均有较高的输出转矩及效率,和传统车相比,混合动力车启动时间短,没有启动过浓喷油现象,HC排放量约降低21%.

类泛素蛋白ISG 15及其在先天免疫中的作用

病毒感染和干扰素刺激高等动物细胞,均可以强烈地诱导表达干扰素刺激基因15编码的蛋白ISG15,它是最早发现的类泛素修饰蛋白.虽然针对泛素及其修饰功能已进行了广泛而深入地研究,但对于ISG15共价修饰以及它的生物学功能了解甚少,有待进一步探讨.该领域的研究近几年有所突破,发现了有关ISG15修饰的酶系统,ISG15及其修饰系统在先天免疫以及干扰素信号调节中的重要作用.简要介绍ISG15的发现历史、生化性质、基因调控特点以及ISG15修饰系统中所涉及的酶,总结目前研究ISG15及其修饰与调节先天性免疫相关过程的一些最新进展.

ISG柴油混合动力客车能量分配策略研究

以ISG柴油混合动力客车整车控制策略为基础,综合考虑客车燃油经济性和排放,提出一种基于模糊神经网络的能量分配策略,该策略根据模糊控制原理,结合人工神经网络自主学习功能,以电池SOC、整车需求转矩以及发动机转速为模糊输入来确定发动机和电机的最佳输出转矩分配,再以神经网络对控制的模糊规则进行记忆。仿真结果表明,该策略比普通逻辑控制更加有利于燃油经济性的提高,并在一定程度上改善了排放性能。

ISG混合动力电动汽车控制策略研究

在搭建并联式ISG混合动力电动汽车(HEV)的试验台架之前,为确定优化的电机和电池参数,制定合理的控制策略,需要对HEV系统进行建模仿真。因此,基于Simulink建立了ISGHEV的整车模型,在分析其工作模式的基础上,提出了适合于城市工况使用条件的基于逻辑门限值的瞬时优化控制策略。仿真结果表明,所采用的控制策略能够提高整车燃油经济性,降低排放;得到优化的系统参数,为搭建样车试验台架奠定了基础。

基于Simulink的ISG型客车混合动力系统的仿真研究

针对ISG型混合动力系统结构、控制复杂,传统开发风险高、周期长、成本高等问题,采用后向仿真的思想,应用Simulink仿真工具,对其动力系统完成了能量管理策略的设计与建模,建立了工况输入模型和驾驶员PI控制模型,结合相关理论公式及试验标定数据对其主要部件如驱动电机、发动机、发电机、动力电池进行了模型建立。结合中国城市典型工况,基于功率分配思想提出了以发动机优先驱动优化发动机工作效率的整车能量管理策略。仿真结果研究表明,仿真模型可以准确模拟实车进行循环工况行驶,完成经济性试验和和实时输出各部件工作特性参数的功能,该模型可以作为动力系统能量管理策略研究和部件参数优化的基础,对车辆前期开发阶段快速确定整车控制策略,提高匹配该系统车型的经济性具有重要意义。

ISG型混合动力汽车发动机启动过程分析

针对ISG(integrated-starter-generator)型混合动力汽车建立相应的ISG电机-发动机仿真模型,研究不同的电机控制策略对发动机启动性能的影响,通过控制电机的转速和转矩快速拖动发动机启动,并根据发动机台架试验确定最优的电机控制策略。试验结果表明,通过合理控制ISG电机能够实现发动机快速启动,取消发动机启动加浓过程,降低启动时的油耗及排放。

动态转矩协调的ISG混合动力系统控制策略

以混合动力系统(integrated starter/generator,ISG)为研究对象,在转矩控制策略的基础上设计了一种ISG混合动力系统动态转矩协调控制策略。采用MATLAB/SIMULINK/STATEFLOW混合建模方法建立了前向式ISG混合动力系统仿真模型,并在NEDC工况下针对实例ISG混合动力汽车进行仿真分析。仿真结果表明:与转矩控制策略相比,采用动态转矩协调控制策略能够使整车实际转矩较好地跟随需求转矩,同时有效控制状态切换过程中的实际输出转矩突变和波动,从而验证了ISG混合动力系统动态转矩协调控制策略的有效性,为研究混合动力汽车多能源控制提供一种新方法。

ISG15蛋白对感染绵羊肺炎支原体的盘羊杂交羊的免疫调节作用

为研究重组绵羊ISG15蛋白(rISG15)对感染绵羊肺炎支原体后的盘羊杂交羊的免疫调节效果,本研究将18只盘羊杂交羊随机分为A、B、C 3个组,6只巴什拜羊为D组,全部人工感染绵羊肺炎支原体(CCU=106),感染5 d后A和D组肌肉每天注射生理盐水作为对照组;B和C组每天分别肌肉注射盘羊杂交羊和巴什拜羊的rISG15 200μg/只,并采用荧光定量PCR方法检测试验羊不同时间血液中ISG15、IL-12、IFN-γ的表达水平。结果显示,IFN-γ表达水平在感染第14 d,B组显著高于A、D组(p<0.05),第21 d,B、C组显著高于A、D组(p<0.05);ISG15的表达量在第14 d与21 d,B、C、D组的表达水平显著高于A组(p<0.05);而在此期间,A组的IL-12表达水平显著高于其它各组(p<0.05),但仅A组出现50%的死亡率。实验数据表明rISG15对易感的盘羊杂交羊具有一定的免疫调节效果,为绵羊支原体肺炎防治提供了实验依据。