淡色库蚊XND-P450基因cDNA全长克隆及表达

【目的】克隆淡色库蚊氯菊酯抗性相关XND-P450基因,并对其进行生物信息学分析,研究其在敏感品系和抗性品系淡色库蚊中表达量的差异,为阐明XND-P450的功能和抗性机制奠定基础。【方法】依据淡色库蚊抗性品系与敏感品系差异表达的EST片段设计PCR引物,采用RACE技术克隆淡色库蚊氯菊酯抗性相关基因XND-P450全长cDNA序列,并对其进行生物信息学分析;采用半定量PCR技术,对XND-P450基因在敏感品系和抗性品系淡色库蚊中的表达量差异进行检测。【结果】经过克隆获得长度为1 679bp的淡色库蚊氯菊酯抗性相关基因XND-P450全长cDNA,编码523个氨基酸。生物信息学分析表明,该基因与致倦库蚊、埃及伊蚊CYP450基因的同源性在70%以上,其编码蛋白相对分子质量为33 244.9u,理论等电点为8.10,属于不稳定的亲水蛋白,氨基酸序列与致倦库蚊及冈比亚按蚊CYP450蛋白的同源性在40%以上。半定量PCR电泳分析显示,抗性品系淡色库蚊中的XND-P450基因表达量较敏感品系高。【结论】克隆了淡色库蚊氯菊酯抗性相关XND-P450基因,该基因在抗性品系淡色库蚊中的表达量高于敏感品系,推测其与氯菊酯抗性相关。

细胞色素P450介导的杂草抗药性研究进展

细胞色素P450(cytochrome P450)是一类重要的亚铁血红素-硫醇盐蛋白超家族,属于单加氧酶,广泛分布于生物界中。研究发现P450主要具有“生物合成”和“生物解毒”两大功能,被誉为“万能的生物催化剂”。大多数除草剂在植物体内代谢的初始阶段即涉及植物细胞色素P450的作用。近些年,由P450介导的抗药性杂草呈多发态势,其复杂的抗性谱,给杂草化学防除带来了新的挑战。本文对P450分类命名、P450与除草剂代谢的关系、P450抗性鉴定手段、P450介导抗性杂草发生情况、与除草剂代谢有关的植物细胞色素P450基因克隆等内容进行了综述,旨在为该领域的相关研究提供参考。

CYP3A4基因位点多态性对托法替布治疗类风湿关节炎临床疗效及药品不良反应的影响

目的探讨CYP3A4*4,CYP3A4*18,CYP3A4*1G基因位点多态性对托法替布治疗类风湿关节炎(RA)临床疗效及药品不良反应(ADR)的影响。方法选取医院风湿免疫科2020年2月至2022年8月收治的RA患者309例作为RA组,予枸橼酸托法替布片,每日2次,每次5 mg,共治疗6个月;选取同期的健康人群165例作为对照组。采用荧光聚合酶链反应(PCR)法检测CYP3A4*4,CYP3A4*18,CYP3A4*1G基因位点多态性;根据美国风湿病学学会(ACR)制订的ACR20标准评价托法替布的临床疗效,以是否符合ACR20标准,将RA患者分为改善组(181例)和未改善组(128例);统计治疗期间RA患者与托法替布相关的ADR,采用Karch和Lasagna评定法判定因果关系,以因果关系是否判定为肯定、很可能和可能,将RA患者分为ADR组(58例)和无ADR组(251例)。结果RA组和对照组患者的CYP3A4*4,CYP3A4*18,CYP3A4*1G基因位点多态性均无显著差异(P>0.05)。改善组和未改善组患者的疾病活动度差异显著(P<0.05),CYP3A4*4,CYP3A4*18,CYP3A4*1G基因位点多态性均无显著差异(P>0.05)。ADR累及系统为实验室检验异常、皮肤系统、消化系统、呼吸系统、血液系统,分别发生27例、11例、7例、5例、3例;ADR严重程度为轻度51例,中度7例。ADR组和无ADR组患者的CYP3A4*1G基因位点多态性差异显著(P<0.05),CYP3A4*4和CYP3A4*18基因位点多态性均无显著差异(P>0.05)。结论CYP3A4*1G基因位点多态性与托法替布治疗RA的ADR有相关性。使用托法替布时,应监测患者的CYP3A4*1G基因位点多态性,必要时调整剂量,保证用药安全。

慢性血管疾病患者抗血小板药物治疗反应及其与CYP2C19、APOE基因突变研究进展

慢性血管疾病(CVD)应用抗血小板药物已经成为不可或缺的常规性辅助治疗方案,然而在使用抗血小板药物的患者中,发生抗血小板药物抵抗或出血风险等不良反应的情况时有发生,不但影响疗效,还会威胁患者的生命,抗血小板药物的安全性问题备受关注。临床资料表明患者的某些基因突变与治疗效果有明显的差异,细胞色素P450氧化酶2C19(CYP2C19)和载脂蛋白E(APOE)主要参与血小板活性和脂蛋白的转化与代谢过程,其基因突变是CVD患者抗血小板药物反应差异的重要机制之一,近年来CYP2C19、APOE基因突变在CVD中的表征及其与抗血小板药物研究取得许多新进展。

CYP2C19基因型与药物代谢相关性研究进展

细胞色素P450(CYP450)家族是人体内最重要的药物氧化代谢酶之一,而细胞色素P4502C19(CYP2C19)是CYP450家族中重要一员,参与许多药物的氧化代谢。药物代谢酶的基因多态性被认为是个体间药物反应差异最主要的原因,CYP2C19基因多态性影响许多药物的代谢,并与几种常用处方药的临床疗效和安全性问题密切相关。根据CYP2C19基因多态性可将人群分为慢代谢型、中间代谢型、正常代谢型和超快代谢型四大类。本文主要介绍CYP2C19基因多态性与其代谢药物相关性的研究进展,以期为临床个体化合理用药提供参考依据。

响应槲皮素诱导的美国白蛾P450基因及CYP6ZB2功能分析

【目的】明确美国白蛾(Hyphantria cunea)响应槲皮素诱导的差异表达P450基因及系统发育关系,探究美国白蛾P450基因对槲皮素诱导的剂量效应,以及P450基因在美国白蛾对槲皮素的解毒适应中的作用。【方法】基于槲皮素诱导的美国白蛾中肠转录组数据,从中筛选显著差异表达的P450基因,应用MEGA X软件对5个P450基因及其他近缘物种的P450基因进行系统进化关系分析;通过RT-qPCR技术检测5个P450基因在不同槲皮素浓度(0.5%、1.0%、2.0%和4.0%)处理下的表达模式;克隆CYP6ZB2全长cDNA序列,利用RNA干扰(RNAi)技术探明CYP6ZB2基因沉默对美国白蛾体重及存活率的影响。【结果】从转录组的差异表达基因中筛选到5个显著响应槲皮素诱导的P450基因,经P450命名委员会分别被命名为CYP4G296、CYP4G297、CYP333A30、CYP304F33和CYP6ZB2(GenBank登录号:ON032363—ON032367)。系统发育分析表明,这5个基因被聚类到CYP2、CYP3、CYP4和线粒体CYP进化枝。RT-qPCR结果表明,P450基因响应槲皮素胁迫具有显著的剂量效应,CYP4G297、CYP304F33、CYP333A30和CYP4G296的表达均被不同浓度槲皮素抑制,CYP6ZB2的表达在0.5%—2.0%的槲皮素诱导下显著上调,而在4.0%的槲皮素浓度下被显著抑制。克隆CYP6ZB2的全长cDNA序列,CYP6ZB2具有完整的开放阅读框(ORF),编码500个氨基酸。RNAi结果表明,注射两种剂量(500和1 000 ng)ds CYP6ZB2均可显著抑制CYP6ZB2的表达,注射1 000 ng ds CYP6ZB2 48 h后干扰效率达到最高(96.9%)。CYP6ZB2被干扰的美国白蛾幼虫经0.5%槲皮素处理后体重增长量低于对照组,存活率(53.33%)分别为未处理组的61.5%和注射双蒸水组的72.7%(P<0.05)。【结论】筛选鉴定到美国白蛾响应槲皮素诱导的5个P450基因,槲皮素对5个基因的诱导表达具有明显的剂量效应,说明不同的P450基因对槲皮素的响应模式存在差异。RNAi能高效沉默CYP6ZB2,0.5%槲皮素对CYP6ZB2被干扰的美国白蛾幼虫的生长发育具有一定抑制作用,表明CYP6ZB2在美国白蛾对槲皮素的解毒适应中发挥着重要作用。

单宁酸对豌豆蚜细胞色素P450和谷胱甘肽S-转移酶基因表达的影响

【目的】明确豌豆蚜(Acyrthosiphon pisum)细胞色素P450酶(CYP450)和谷胱甘肽S-转移酶(GST)基因在转录水平对植物次生代谢物质单宁酸的响应,为探索CYP450基因和GST基因在豌豆蚜代谢单宁酸中的功能提供前期基础。【方法】采用荧光定量PCR技术,分析了单宁酸处理下豌豆蚜CYP450基因和GST基因的转录变化。【结果】经单宁酸处理后,豌豆蚜多个CYP450基因和GST基因的转录水平都表现出显著上调。其中,CYP450基因CYP4C107、CYP6K109、CYP6A1302、CYP303A1和CYP3077A1分别显著上调1.88、1.67、2.37、2.81和4.46倍;GST基因GST104、GST105、GST108和GST109分别显著上调1.42、2.07、4.89和1.41倍,GSTx1、GSTx4和GSTx6分别显著上调1.77、1.33和1.62倍,GSTm、GSTt、GSTcd和GSTd702分别显著上调1.60、1.44、1.40和4.27倍。【结论】CYP450基因和GST基因可能在豌豆蚜代谢单宁酸中发挥重要的作用。

烟草甲细胞色素P450还原酶基因的分子特征与表达模式分析

烟草甲Lasioderma serricorne是一种重要的仓储害虫,长期化学防治导致烟草甲已对多种传统熏蒸剂产生抗性,但其对新型熏蒸剂甲酸乙酯仍处于敏感水平。因此明确其体内细胞色素P450还原酶(cytochrome P450 reductase, CPR)对甲酸乙酯的代谢解毒功能,对开展该药剂的抗性监测及延缓抗性的发生发展具有重要意义。本研究旨在克隆烟草甲LsCPR基因,分析其分子特征和表达特性,为进一步明确其在烟草甲对甲酸乙酯解毒代谢过程中的作用奠定基础。利用RT-PCR技术克隆烟草甲LsCPR基因的开放阅读框(open reading frame, ORF);利用生物信息学软件分析LsCPR编码蛋白的结构、特征和系统进化关系。采用实时定量PCR技术检测LsCPR在烟草甲不同发育阶段(低龄幼虫、高龄幼虫、蛹、低龄成虫、高龄成虫)、幼虫不同组织(表皮、肠道、脂肪体和马氏管)以及甲酸乙酯熏蒸胁迫后的表达模式。烟草甲LsCPR基因的ORF为2 046 bp(GenBank登录号:MZ423209),编码681个氨基酸,具有典型的昆虫CPR基因FMN区域、NADPH区域和FAD等保守结构域。系统发育分析表明,烟草甲LsCPR与鞘翅目昆虫聚为一支,且与赤拟谷盗Tribolium castaneum CPR亲缘关系最近。LsCPR在烟草甲不同发育阶段均有表达,在高龄幼虫期的表达水平较高;在幼虫体内的表达部位主要在肠道,其次为脂肪体和马氏管,而在表皮的表达水平最低。LC_(10)、LC_(30)和LC_(50) 3种浓度的甲酸乙酯处理24 h后,烟草甲LsCPR表达量随着胁迫浓度升高而上调且显著高于对照;甲酸乙酯LC_(50)处理烟草甲不同时间(3、6、12、24和48 h)后,LsCPR基因上调表达,24 h时达到表达高峰。推测LsCPR是参与烟草甲代谢甲酸乙酯的候选基因。

细胞色素P450基因单核苷酸多态性与乙肝肝硬化易感性研究

目的初步探索细胞色素P 450基因SNP位点多态性是否与乙肝肝硬化的发生风险相关。方法本研究通过文献调研后从生物信息学数据库筛选细胞色素P 450基因上的10个位点,收集乙肝肝硬化组255例及健康组160例样本通过测序进行基因分型。应用Logistic回归等统计学分析验证基因SNP位点与乙肝肝硬化易感性。结果所有的SNP位点基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡。χ^(2)检验显示10个位点中仅rs3758581位点基因型及等位基因分布在乙肝肝硬化组与健康组间,差异有统计学意义。调整协变量的Logistic回归分析可见,rs3758581中共显性、加性、显性及超显性模型提示GA基因型患乙肝肝硬化风险升高。结论细胞色素P 450基因中rs3758581位点杂合突变GA基因型可能会增加乙肝肝硬化风险。

CYP2D6基因分型影响因素研究进展

细胞色素P450家族2亚科D成员6(CYP2D6)是细胞色素P450酶家族中的重要药物代谢酶,是抗抑郁药物、抗精神病药物和阿片类镇痛药物等主要的代谢酶。CYP2D6基因位点的复杂性和诸多等位基因突变体造成了CYP2D6表型的多态性,目前已报道170余种等位基因突变体。CYP2D6酶活性变化很大,从无活性到超快代谢均存在,根据酶活性可将不同表型携带者分为超快代谢者、正常代谢者、中间代谢者和弱代谢者。随着个体化医疗的发展,CYP2D6基因分型试验可以辅助药物遗传学和基因分型技术的研究和临床应用。然而,由于CYP2D6基因存在复杂的突变,包括单核苷酸突变、插入、缺失、基因拷贝数变异和基因重组。CYP2D6基因不仅存在个体化差异,且在不同种族之间等位基因的频率也明显不同。另外,人体内同时存在与CYP2D6同源性很高的非功能性基因CYP2D7,通过基因检测分析CYP2D6表型是一项非常具有挑战性的工作。文章总结了CYP2D6基因的多态性和基因分型的复杂性,并分析了部分不同的基因型突变对CYP2D6基因分型的影响,以帮助临床通过基因分型方法对CYP2D6酶活性进行预测。

细胞色素P450基因及其在植物改良中的应用

细胞色素P450是一类含血红素的氧化还原酶类,它参与多种生化反应,在防御生物免受病虫害及逆境胁迫等方面具有重要作用。生物基因组序列分析表明,它是一个基因超家族。许多细胞色素P450基因已被鉴定和克隆,并应用于植物遗传改良;在转基因培育多抗性植物、创造植物雄性不育系,提高植物降解化学农药残留等污染物的能力和有效生产具有药用价值的化合物等方面已取得可喜进展,显示出广阔的应用前景。

植物细胞色素P450基因与功能研究进展

细胞色素P450是一种血红素结合蛋白,在生物界广泛存在。自从1958年从小鼠肝脏微粒体中分离到第一个细胞色素P450以来,对细胞色素P450的结构、分子克隆、基因表达机制、功能鉴定及其应用方面的研究取得了重大进展。文章简要总结了植物细胞色素P450基因克隆和功能研究的最新进展。

家蚕细胞色素P450基因CYP6AE2的分子克隆与序列分析

为了在分子水平上研究家蚕(Bom byx mori)细胞色素P450基因的特性,更好地探讨该基因与家蚕抗性的相关机制,依据已有的家蚕基因组数据,通过BLASTP比对,选择与抗性相关的6家族中含有预测基因数量最多的CYP6AE亚家族的1条序列,并设计1对引物,用RT-PCR方法克隆了家蚕细胞色素P450家族基因CYP6AE2(Gen-Bank登陆号:EF415296)。该基因的ORF为1 572 bp,编码523个氨基酸,推定的蛋白质分子质量为60.2 kD,等电点为8.50。将该基因的cDNA和家蚕基因组序列比对,结果表明该基因只有1个内含子;与已知的同亚家族基因CYP6AE1(欧洲防风草结网毛虫Depressaria pastinacella)、CYP6AE12(棉铃虫Helicoverpa armigera)编码的氨基酸序列比对,同源性同为53%。

棉铃虫P450基因CYP6AE12和CYP9A18的克隆与mRNA表达水平

采用RT-PCR和RACE技术克隆到2个新的棉铃虫细胞色素P450基因:CYP6AE12和CYP9A18。CYP6AE12的cDNA编码区长1569bp,编码523个氨基酸;CYP9A18的cDNA编码区长1590bp,编码530个氨基酸。用实时定量PCR技术分析了这2个基因在棉铃虫YS敏感品系和YS-FP抗性品系(由氰戊菊酯加辛硫磷混剂筛选YS品系而得)6龄幼虫脂肪体和中肠中mRNA的表达水平。结果表明:CYP6AE12和CYP9A18的mRNA表达具有组织特异性,CYP6AE12在脂肪体中表达量较高,而CYP9A18在中肠中的表达量较高。与相对敏感品系YS相比,CYP6AE12在YS-FP抗性品系中肠和脂肪体中的mRNA表达量分别为YS品系的3.6倍和1.3倍;CYP9A18在YS-FP品系中肠和脂肪体的mRNA表达量分别为YS品系的0.3倍和1.0倍。CYP6AE12的过量表达与YS-FP品系棉铃虫的抗药性可能有一定关系。

淡色库蚊细胞色素P450抗性相关基因克隆与初步鉴定

[目的 ]探讨淡色库蚊细胞色素P45 0与溴氰菊酯抗药性的关系。 [方法 ]采用一对昆虫细胞色素P45 0简并引物 ,以反转录 聚合酶链反应从淡色库蚊扩增特异片段 ,T/A直接克隆法筛选阳性克隆 ,对新序列进行cDNA芯片和逆Northern分析。 [结果 ]从淡色库蚊对溴氰菊酯敏感品系和抗性品系获得 112个阳性克隆 ,其中 2 4个阳性克隆测序后显示为细胞色素P45 0新序列 ,由GenBank登录上网 ;经国际细胞色素P45 0命名委员会鉴定分别属CYP4家族CYP4C、CYP4D、CYP4H和CYP4J等 4个亚家族 ;2 4个CYP4cDNA片段中 ,来自敏感品系的 2个片段(NYDS3和NYDS5 )和来自抗性品系的 4个片段 (NYDR6、NYDR9、NYDR15和NYDR17)在两品系间存在差别 ,cDNA芯片信号亮度值均是抗性品系大于敏感品系 ,倍数在 3 .1～ 9.7范围内 ;NYDR17仅与抗性探针杂交 ;逆Northern再鉴定 ,获得了与cDNA芯片一致的结果。 [结论 ]淡色库蚊CYP4与溴氰菊酯抗性相关 ;在淡色库蚊溴氰菊酯抗性机理中 ,可能存在P45 0基因点突变而导致的特异表达。

细胞色素P450CYP2C9基因多态性对甲苯磺丁脲代谢动力学的影响

目的研究细胞色素P450CYP2C9基因多态性对甲苯磺丁脲代谢动力学的影响。方法用基因芯片对137名健康志愿者进行CYP2C9基因多态性检测,将受试者分为CYP2C9野生型、杂合突变型和纯合突变型3组,用高效液相色谱法检测甲苯磺丁脲在受试者体内的药物代谢动力学参数,统计分析各组间药代动力学性质差异。结果在137名受试者中发现了9个CYP2C91/3杂合型突变体和1个CYP2C93/3纯合型突变体,其余为野生型个体。将9名CYP2C91/3,1名CYP2C93/3以及随机抽取的10名野生型个体分组,以甲苯磺丁脲为探药进行药物代谢动力学研究。结果在杂合型突变个体组以及纯合型突变个体组中,甲苯磺丁脲的代谢率显著低于对照的野生型个体组。结论CYP2C9基因多态性对甲苯磺丁脲代谢具有显著影响并呈基因剂量效应,检测突变型个体对指导临床合理用药和个体化医疗具有重要意义。

氯虫苯甲酰胺诱导甜菜夜蛾细胞色素P450基因上调表达

【目的】明确氯虫苯甲酰胺对甜菜夜蛾Spodoptera exigua（Hübner）细胞色素P450基因的诱导表达作用。【方法】采用O-脱乙基香豆素法研究了低剂量氯虫苯甲酰胺处理对甜菜夜蛾幼虫中肠P450s酶活性的影响,应用Realtime PCR方法测定了其对P450基因（CYP9A9,CYP4G37,CYP4S11和CYP6B）和NADPH细胞色素P450还原酶基因（HQ852049）表达的影响。【结果】氯虫苯甲酰胺对甜菜夜蛾P450酶及相关基因的诱导作用均表现出时间效应和剂量效应,。甜菜夜蛾4龄幼虫取食0.02 mg/kg氯虫苯甲酰胺饲料至5龄,在蜕皮后6-36 h内,其P450s酶活性增加为对照组的1.90-2.92倍,诱导效应高于0.01 mg/kg氯虫苯甲酰胺处理组（其P450s酶活性为对照组的1.11-1.62倍）。同时,0.02 mg/kg氯虫苯甲酰胺处理组甜菜夜蛾中肠P450基因CYP9A9,CYP4G37和CYP6B mRNA的相对表达量分别上升为对照组的1.97-3.95,2.46-4.29及1.53-4.48倍,NADPH细胞色素P450还原酶基因HQ852049的相对表达量亦增加为对照的1.85-4.08倍。【结论】结果提示,氯虫苯甲酰胺可能通过诱导3种P450基因及细胞色素P450还原酶基因HQ852049基因mRNA的上调表达而增强了甜菜夜蛾幼虫中肠P450s酶活性。

烟草细胞色素P450的基因组学分析

细胞色素P450是一类含血红素的单加氧酶超基因家族,在植物多种代谢途径中起着重要作用。为了解烟草中的P450的种类和数量,文章将植物代表性P450蛋白质序列与烟草基因组序列比对,在烟草基因组中鉴定了44个P450家族共263个成员。将这些烟草P450基因与烟草表达序列标签(EST)比对,发现173个成员有EST证据。通过与拟南芥中已知的P450蛋白序列比较,分析了部分烟草P450蛋白序列的特征和二级结构。根据烟草基因芯片数据和部分基因的RT-PCR结果,发现73个烟草P450基因能够在不同的生长发育时期表达,其中部分基因具有组织特异性。这些研究结果为烟草P450基因功能的深入分析奠定了基础。

斜纹夜蛾P450基因CYP4M14和CYP4S9的克隆与mRNA表达水平研究

【目的】研究斜纹夜蛾对溴氰菊酯抗性的分子机制。【方法】利用RT-PCR和RACE技术克隆CYP4M14和CYP4S9cDNA全长序列,采用实时定量PCR技术分析这两个基因在斜纹夜蛾抗、感品系6龄幼虫中肠和脂肪体中mRNA的表达水平。【结果】克隆得到斜纹夜蛾细胞色素P450基因CYP4M14和CYP4S9的cDNA全长序列,序列分析表明,CYP4M14编码区长1512bp,编码504个氨基酸;CYP4S9编码区长1473bp,编码491个氨基酸;实时定量PCR分析结果表明,在中肠中,CYP4M14和CYP4S9在抗性品系中的mRNA表达量分别是敏感品系中的4.85和18.63倍;在脂肪体中分别是在敏感品系中的75.14和6.07倍。【结论】斜纹夜蛾对溴氰菊酯的高水平抗性可能与CYP4M14和CYP4S9的过量表达有关。

野桑蚕细胞色素P450家族CYP4M5基因的克隆和诱导表达

细胞色素P450单加氧酶系在生物体对外源化合物的代谢和内源化合物的调节中都起着非常重要的作用,昆虫对杀虫剂产生抗性与单加氧酶系介导的代谢反应有关。以野桑蚕(Bombyxmandarina)中肠为材料,依据家蚕(Bombyxmori)基因组P450基因预测序列设计一对引物,采用RT-PCR方法克隆了一个P450家族基因的cDNA序列,命名为CYP4M5(GenBank登录号:EU273876)。序列分析表明,野桑蚕CYP4M5基因编码区长度为1 512 bp,编码503个氨基酸,相对分子质量约为58 kD,等电点7.8。同源性分析表明该基因与家蚕CYP4M5的同源性最高,达97.42%。分析鉴定了该基因在野桑蚕各组织中的mRNA表达水平以及溴氰菊酯诱导24 h后mRNA的表达水平,结果显示:在正常野桑蚕幼虫体内,CYP4M5在脂肪体中的表达水平最高;野桑蚕经5 ng/μL溴氰菊酯药液处理后,CYP4M5在中肠和脂肪体中表达量分别增加1.1倍和4.4倍。推测该基因可能参与野桑蚕对杀虫剂的解毒代谢作用。