乙肝病毒X蛋白通过CREB上调HBx结合蛋白促进肝癌细胞迁移

乙型肝炎病毒X蛋白(hepatitis B virus X protein,HBx)对肝癌的发生发展具有十分重要的作用.HBx具有促进肝癌迁移的作用,但其作用的分子机制不清.本研究对HBx促进肝癌细胞迁移的分子机制进行了探讨.伤口愈合和Boyden’s chamber结果表明,HBx可明显促进肝癌Hep G2细胞迁移.在稳定转染HBx的Hep G2(Hep G2-X)细胞中转染HBx结合蛋白(hepatitis B X-interacting protein,HBXIP)的RNA干扰片段,可明显抑制HBx的促迁移作用.免疫组化和实时定量PCR结果表明,HBXIP在肝癌组织中显著高表达,并且与HBx表达成正相关.荧光素酶报告基因和免疫印迹结果表明,HBx显著增强HBXIP的启动子活性和蛋白质表达水平.应用HBx的RNA干扰处理Hep G2-X细胞,HBXIP的启动子活性和蛋白质表达水平明显下降.将HBXIP启动子区的c AMP效应元件结合因子(CREB)结合位点突变后,HBx上调HBXIP的作用消失.应用CREB的RNA干扰处理肝癌细胞,在启动子水平和蛋白质水平上,HBx对HBXIP的上调作用被显著抑制.染色质免疫共沉淀结果表明,HBx能够通过CREB结合到HBXIP的启动子上,进而发挥激活HBXIP的功能.本研究结果表明,HBx促进肝癌细胞迁移的作用是通过CREB上调HBXIP实现的.这一发现对进一步揭示HBx促进肝癌细胞迁移的分子机制具有重要意义.

人红细胞膜骨架超分辨图像的Voronoï分析

成熟人红细胞膜骨架是由膜下多种蛋白组成的三角晶格网状结构,在维持红细胞形态、变形性、运动和代谢等功能方面扮演着重要角色。单分子定位超分辨成像(SMLM)技术在解析骨架超微结构方面展现出了强大的能力,但分辨率的提升对成像分析手段提出了更高要求。作为一种常用的空间分析方法,Voronoï分割在SMLM图像聚类分析中已被广泛应用。笔者利用自主搭建的SMLM超分辨成像系统获得红细胞膜蛋白和骨架蛋白的超分辨点簇图像,对点簇质心进行Voronoï分割,并对Voronoï多边形面积分布进行伽马函数拟合,发现自由膜蛋白CD59的伽马分布峰值对应的x轴坐标x_(peak)为0.78。结合模拟结果,验证了自由膜蛋白CD59呈随机分布。进一步,肌动蛋白、血影蛋白N端和原肌球蛋白的Voronoï分析结果显示它们的x_(peak)均为0.86,而锚蛋白的x_(peak)为0.84,说明骨架膜蛋白呈相对均匀的分布状态,但锚蛋白较其他骨架蛋白更具随机性。Voronoï方法可助力阐释红细胞膜骨架蛋白的空间分布特性,同时也为点簇状SMLM超分辨图像数据的深入提取提供了新思路和新方法。

海藻酸钠前药纳米粒在肿瘤光动力治疗中的应用研究

利用具有还原敏感性的胱胺将疏水性光敏剂脱镁叶绿酸盐A(Pheo A)偶联到天然多糖海藻酸钠(ALG)上,得到同时具有光敏性和还原敏感性的两亲性多糖前药(Pheo A-ALG),再通过疏水相互作用自组装形成前药纳米粒(Pheo A-ALG NPs),应用于肿瘤光动力治疗.对Pheo A-ALG NPs的理化性质进行了评价,体外考察Pheo A-ALG NPs的释药行为、细胞胞吞及胞内ROS,并重点研究了Pheo A-ALG NPs的体外细胞毒性以及体内抑瘤活性.

基于深度学习的细胞骨架图像超分辨重建

21世纪初诞生的超分辨光学成像技术在生命科学研究中发挥着巨大作用,极大地增强了人们探索微纳尺度亚细胞结构的能力,然而这些成像技术往往耗时长,成本高。如今,许多研究者致力于基于深度学习的图像超分辨重建算法的研究中。利用自主搭建的随机光学重构超分辨显微镜获得细胞微管骨架超分辨图像,然后采用双线性插值降采样法处理得到低分辨率输入图集,再分别使用传统的三次样条插值法和增强型深度超分辨率神经网络进行学习训练,实现低分辨率图像的超分辨重建。结果表明:通过深度学习所重建的各种降采样的图像效果均优于采用传统插值法得到的图像效果,尤其是二倍降采样重建图像在主观和客观评价指标上可比拟实验获得的微管骨架超分辨图像。基于增强型深度超分辨率神经网络的细胞骨架图像超分辨重建有望提供一种简捷、有效和高性价比的成像方法,可应用于对细胞骨架超微结构的快速预测。

单分子定位超分辨成像技术进展及应用

21世纪初诞生的超分辨光学成像技术凭借纳米级空间分辨率、低损制样等优点,迅速发展成为生命科学研究中不可或缺的技术手段。其中单分子定位超分辨成像(SMLM)技术更是由于其成像原理易懂、空间分辨率极高等特点,一直受到科研工作者的青睐,不断取得重要的技术和应用进展。首先回顾了SMLM的工作原理,讨论了其光路搭建、图像重建、漂移校正等关键技术问题。介绍了两类代表性SMLM技术。列举了多种多色SMLM方法,并分析了各自的优缺点。介绍了SMLM成像参数的改进研究,包括横/纵分辨率的提高、成像视野和深度的改善。介绍了SMLM和深度学习,SMLM和电镜等成像手段结合的关联成像研究进展。讨论了SMLM数据提取与分析方法。最后列举了SMLM在细胞生物学中的重要应用,并展望了SMLM未来的发展方向。期望该综述能为SMLM工作者提供有益的启发和参考,推进SMLM在生命科学研究中的深入应用。

三元融合蛋白MBP-SERPINA3-IFN-κ的表达及抗单纯疱疹病毒/人乳头瘤病毒功能研究

目的原核表达三元融合蛋白MBP-SERPINA3-IFN-κ(简称MSIK),并在细胞和小鼠水平上对其抗人乳头瘤病毒(human papillomavirus,HPV)的功能进行研究。方法构建三元融合蛋白MSIK的原核表达质粒pET30-MBP-SERPINA3-IFN-κ,将构建好的质粒转入EL21(DE3)codon Plus大肠埃希菌并利用异丙基硫代半乳糖昔(isopropyl-β-D-thiogalactophyranoside,IPTG)诱导蛋白的表达,经亲和层析纯化得到蛋白,用聚丙烯酰胺凝胶电泳(SD&PAGE)验证目的蛋白的纯度,用1型单纯疱疹病毒(herpes simplex virus type 1,HSV-1)分别在角质细胞中及BALB/c小鼠上验证该蛋白的抗病毒活性,通过实时荧光定量PCR(Q-PCR)检测样本中病毒的含量。结果该融合蛋白经IPTG诱导表达并由亲和层析纯化后,获得相对分子质量约为100×10^3的纯化蛋白,经SDS-PAGE法检验,并使用Image J进行灰度分析,该融合蛋白纯度大于95%。在角质细胞中,该三元融合蛋白能够有效抑制HSV-1病毒的复制,在小鼠皮肤创伤模型中,该三元融合蛋白同样能够有效抑制HSV-1病毒的复制并能够促进创口的愈合。结论成功表达了三元融合蛋白MSIK,并利用亲和层析柱进行了有效的纯化。获得的融合蛋白具有良好的生物学活性,能够有效抑制HSV-1病毒的复制并促进创口的愈合。该三元融合蛋白可用于研发有效的抗HPV护创敷料,用来治疗一些由HPV引发的相关疾病。