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基础医学与临床 2023年第5期43卷 717-723页

作者：柳俊邹定峰缪时英宋伟李凯中国医学科学院基础医学研究所、北京协和医学院基础学院、生物化学与分子生物学系医学分子生物学国家重点实验室北京100005

目的探究睾丸高表达细胞分裂周期相关蛋白2基因(Cdca2)在小鼠精子发生和生育力中的生理功能。方法通过Q-PCR和Western blot检测Cdca2在小鼠不同组织部位的表达情况;利用CRISPR/Cas9基因编辑技术和Cre-loxP介导的重组系统构建Cdca2组织... 详细信息

目的探究睾丸高表达细胞分裂周期相关蛋白2基因(Cdca2)在小鼠精子发生和生育力中的生理功能。方法通过Q-PCR和Western blot检测Cdca2在小鼠不同组织部位的表达情况;利用CRISPR/Cas9基因编辑技术和Cre-loxP介导的重组系统构建Cdca2组织特异性敲除的小鼠品系;通过苏木精-伊红(HE)染色和形态学分析了解小鼠CDCA2缺失对精子发生的各个阶段生精细胞形态的影响;通过精子全自动检测分析系统检测小鼠CDCA2缺失对精子活率及运动参数的影响;通过生育力测试实验检测CDCA2缺失对雄性小鼠生育能力的影响。结果Cdca2是一个睾丸高表达的基因;利用CRISPR/Cas9技术和生殖系统特异性Cre的工具鼠,成功获得了Cdca2生殖细胞特异性敲除的小鼠;小鼠CDCA2缺失对精子发生中各阶段生精细胞、精子运动参数及雄性生育能力的影响改变无统计学意义。结论基因Cdca2对于小鼠精子发生和雄性生育力的维持可能是非必需的。

关键词：细胞分裂周期相关蛋白2(CDCA2) RNA结合蛋白生殖细胞生育力精子发生

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优化近乎PAM-less腺嘌呤碱基编辑器提升编辑效率

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基础医学与临床 2022年第6期42卷 902-907页

作者：周小钰王晓月中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院基础学院生物化学与分子生物学系北京100005

目的探究替换近乎PAM-less腺嘌呤碱基编辑器(ABE)不同元件对其编辑效率的影响。方法在SpRY-ABEmax中,以Tad-8e替换ABEmax构建SpRY-ABE8e,在此基础上将Cas9蛋白变体SpRY与Tad-8e之间的连接肽3xGGS-XTEN-3xGGS改为长度缩短的PAPAPA连接肽。将ABEs和sgRNA表达质粒共转染人胚肾细胞HEK 293T,24 h后加入1.5μg/mL嘌呤霉素并于72 h后通过流式分选表达绿色荧光蛋白的细胞,提取细胞基因组并使用PCR扩增技术在预期产生编辑的位点进行扩增,采用Sanger测序并使用Beat工具预估各个位点编辑效率情况。结果与对照组SpRY-ABEmax相比,SpRY-ABE8e编辑效率提升,编辑窗口也扩大(P<0.05);通过使用长度缩短的连接肽可以在保持编辑效率提升的同时限制SpRY-ABE8e的编辑窗口。结论可通过替换PAM-less ABE不同元件来提升编辑效率,这将为今后基因治疗提供更多的工具选择。

关键词：腺嘌呤碱基编辑器 SpRY ABE8e 编辑效率

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乳腺癌缺失因子1(DBC1)影响乳腺癌细胞系对依托泊苷的敏感性

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基础医学与临床 2022年第7期42卷 1060-1066页

作者：韩雪莹崔丰李隽中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院基础学院生物化学与分子生物学系北京100005

目的研究比较三阴性人乳腺癌细胞系HCC-70和MDA-MB-231中的乳腺癌缺失因子1(DBC1)对DNA损伤试剂的敏感性。方法首先通过慢病毒感染构建DBC1敲低的HCC-70细胞株,使用依托泊苷(etoposide)诱导DNA损伤;通过Western blot检测DNA损伤修复蛋... 详细信息

目的研究比较三阴性人乳腺癌细胞系HCC-70和MDA-MB-231中的乳腺癌缺失因子1(DBC1)对DNA损伤试剂的敏感性。方法首先通过慢病毒感染构建DBC1敲低的HCC-70细胞株,使用依托泊苷(etoposide)诱导DNA损伤;通过Western blot检测DNA损伤修复蛋白和细胞周期调控蛋白的表达;CCK8法检测细胞存活率;流式细胞测量技术检测细胞凋亡率。结果HCC-70细胞在etoposide诱导刺激下,细胞存活率和细胞凋亡水平的变化没有统计学意义,而MDA-MB-231细胞的存活率显著降低(P<0.001),细胞凋亡水平显著升高(P<0.001);HCC-70和MDA-MB-231细胞中DBC1和Bloom综合征(BLM)蛋白表达水平呈负相关;将HCC-70细胞中的DBC1敲低至接近MDA-MB-231细胞水平后,在etoposide刺激下,BLM、p21水平、细胞的存活率(P<0.001)和细胞凋亡率(P<0.01)均与MDA-MB-231细胞的结果相似;BLM的抑制剂ML216与etoposide联合使用导致MDA-MB-231细胞存活率显著降低(P<0.01),细胞凋亡显著增加(P<0.01)。结论DBC1能够影响乳腺癌细胞对DNA损伤试剂etoposide的敏感性;ML216能够增加etoposide对DBC1低表达的乳腺癌细胞的敏感性。

关键词：乳腺癌缺失因子1(DBC1) Bloom综合征解旋酶(BLM) 细胞凋亡 ML216

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高通量筛选NMNAT1抑制剂及其肿瘤杀伤作用

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基础医学与临床 2022年第6期42卷 933-939页

作者：沙务嘎李隽中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院基础学院生物化学与分子生物学系北京100005

目的利用在大肠杆菌体系中诱导表达的人源NMNAT1蛋白筛选其抑制剂,寻找治疗肿瘤的新药物。方法利用酶切连接体系将人源NMNAT1插入pET21b(+)载体,将重组质粒转化入大肠杆菌BL21(DE3)菌株过表达蛋白,对重组蛋白进行纯化,通过3段式酶联荧... 详细信息

目的利用在大肠杆菌体系中诱导表达的人源NMNAT1蛋白筛选其抑制剂,寻找治疗肿瘤的新药物。方法利用酶切连接体系将人源NMNAT1插入pET21b(+)载体,将重组质粒转化入大肠杆菌BL21(DE3)菌株过表达蛋白,对重组蛋白进行纯化,通过3段式酶联荧光法在2280种天然化合物中筛选具有抑制NMNAT1活性的化合物,并在细胞水平验证其对肿瘤细胞的杀伤效果。结果纯化得到较高纯度和活性的人重组NMNAT1蛋白;筛选出6种高效的NMNAT1抑制剂;其中一种抑制剂fraxetin能降低乳腺癌细胞NAD+含量,促进细胞凋亡,与敲低NMNAT1后转录组测序(RNA-seq)分析得出的细胞凋亡通路增强一致。结论Fraxetin是NMNAT1强效抑制剂,能够促进乳腺癌细胞凋亡。

关键词：烟酰胺单核苷酸腺苷转移酶1(NMNAT1) 蛋白纯化高通量药物筛选凋亡

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CLIP-PCR直接检测血液中疟原虫雌性配子体特异转录产物s25 mRNA

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基础医学与临床 2022年第1期42卷 139-144页

作者：杨珺源骈红茹杨明珠郑直中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院基础学院生物化学与分子生物学系北京100005

目的建立一种疟原虫雌性配子体的分子检测法。方法根据疟原虫雌性配子体特异性mRNA靶标(待测靶序列)即动合子表面蛋白(s25)的转录产物,设计特异性的捕获探针和连接探针。血液样品经裂解释放的mRNAs,无需核酸提取,通过“三明治”杂交被... 详细信息

目的建立一种疟原虫雌性配子体的分子检测法。方法根据疟原虫雌性配子体特异性mRNA靶标(待测靶序列)即动合子表面蛋白(s25)的转录产物,设计特异性的捕获探针和连接探针。血液样品经裂解释放的mRNAs,无需核酸提取,通过“三明治”杂交被捕获到96孔板表面。洗去未结合探针后,将结合在mRNA靶标上的连接探针进行连接,得到两端为特殊设计序列的单链扩增模板。再用通用引物进行染料法qPCR扩增,或在端部设计TaqMan探针序列,用通用引物和通用TaqMan探针进行探针法qPCR扩增。评价这一基于捕获和连接扩增的方法(CLIP-PCR)的灵敏度、特异性和重复性并与普通的RT-qPCR方法进行比较,将其应用于临床样品的检测。结果该CLIP-PCR具有较高的灵敏度和特异性。与普通的RT-qPCR一样,均可检测低至11拷贝数的s25 mRNA靶标;而且该CLIP-PCR操作更简便。该CLIP-PCR可准确检测到疟疾患者血液中的雌性配子体。可将96个样品的检测时间缩短至3 h。结论建立了灵敏高效的染料法和通用TaqMan探针法CLIP-PCR检测疟原虫雌性配子体,为疟疾传播的控制、配子体大规模筛查奠定了基础。

关键词：疟原虫配子体检测方法捕获连接

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载脂蛋白E基因多态性的病理生理学功能及分子机制

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临床与病理杂志 2024年第10期44卷 1448-1457页

作者：王玥阿合拉·哈力别克司文喆北京大学第三医院检验科北京100191 中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院基础学院生物化学与分子生物学系北京100730 北京大学血管稳态与重构全国重点实验室北京100191

载脂蛋白E(apolipoprotein E,ApoE)作为一种多功能蛋白质,在脂蛋白代谢中起着至关重要的作用。ApoE不同基因型对脂蛋白的亲和力不同,其多态性会影响脂蛋白水平。多项研究证实,ApoE在脂代谢、心脑血管疾病、阿尔茨海默病、慢性肾病、糖... 详细信息

载脂蛋白E(apolipoprotein E,ApoE)作为一种多功能蛋白质,在脂蛋白代谢中起着至关重要的作用。ApoE不同基因型对脂蛋白的亲和力不同,其多态性会影响脂蛋白水平。多项研究证实,ApoE在脂代谢、心脑血管疾病、阿尔茨海默病、慢性肾病、糖尿病、多发性硬化及多种肿瘤中发挥作用,不同基因型可能表现出不同甚至相反的功能,且血清ApoE水平可随多种疾病的发展进程呈趋势性变化。探究ApoE基因多态性及血清水平与疾病发生、发展之间的关联与作用可为疾病的早期发现、及时干预、动态监测及精准治疗提供更多的理论依据。

关键词：载脂蛋白E 基因多态性脂代谢心脑血管疾病阿尔茨海默病糖尿病肿瘤

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E3泛素连接酶RNF138抑制溃疡性结肠炎的发生及进展

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基础医学与临床 2023年第6期43卷 941-947页

作者：邓博雅路亚岚羽思张旖垚黄婧怡李玥刘长征中国医学科学院基础医学研究所、北京协和医学院基础学院、生物化学与分子生物学系、医学分子生物学国家重点实验室北京100005 中国医学科学院、北京协和医学院医学实验动物研究所、国家卫生健康委员会人类比较医学重点实验室北京100021 中国医学科学院、北京协和医学院北京协和医院消化内科北京100730

目的研究E3泛素连接酶RNF138在溃疡性结肠炎(UC)中的作用。方法利用GEO数据库分析活动期、缓解期以及经免疫抑制剂治疗后UC样本中RNF138的表达水平;利用RNF138基因敲除小鼠构建UC模型,对模型小鼠进行病理学观察及组织学分析;取小鼠结肠... 详细信息

目的研究E3泛素连接酶RNF138在溃疡性结肠炎(UC)中的作用。方法利用GEO数据库分析活动期、缓解期以及经免疫抑制剂治疗后UC样本中RNF138的表达水平;利用RNF138基因敲除小鼠构建UC模型,对模型小鼠进行病理学观察及组织学分析;取小鼠结肠组织进行转录组测序,初步探究RNF138敲除促进UC进展的可能机制;利用免疫组化和Western blot检测小鼠结肠组织中RNF138和phospho-NF-κB p65(p-p65)的表达水平;通过qPCR实验检测核因子NF-кB通路靶基因的表达水平;利用免疫组化对临床样本中RNF138和p-p65的表达进行检测。结果GEO数据库及临床样本分析显示,与缓解期相比,活动期UC组织中RNF138表达下调(P<0.05);敲除RNF138促进DSS诱导的UC发生及进展(P<0.05);敲除RNF138促进p-p65及其靶基因表达(P<0.05),提示NF-кB信号通路激活。结论RNF138通过阻断NF-кB通路活化抑制UC发生及进展。

关键词： RNF138 溃疡性结肠炎 NF-кB

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Sirt6基因脑特异性敲除对老年小鼠大脑皮层的影响

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中华行为医学与脑科学杂志 2021年第6期30卷 481-488页

作者：王新寰侯琳阴彬刘伟彭小忠中国医学科学院基础医学研究所(北京协和医学院基础学院)医学分子生物学国家重点实验室生物化学与分子生物学系医学灵长类研究中心神经科学中心北京100005 中国医学科学院医学生物学研究所昆明650118

目的研究衰老基因沉默信息调节因子6(silent information regulator 6,Sirt6)敲除后对于老年小鼠大脑皮层的影响。方法构建Sirt6-flox转基因小鼠,利用Emx1-Cre工具鼠对小鼠脑组织进行特异性Sirt6基因敲除。根据基因分型,将11只野生型小... 详细信息

目的研究衰老基因沉默信息调节因子6(silent information regulator 6,Sirt6)敲除后对于老年小鼠大脑皮层的影响。方法构建Sirt6-flox转基因小鼠,利用Emx1-Cre工具鼠对小鼠脑组织进行特异性Sirt6基因敲除。根据基因分型,将11只野生型小鼠作为对照组(WT组),10只Sirt6基因敲除小鼠作为条件敲除组(cKO组)。对老年小鼠的体型和体质量进行测量,HE染色比较大脑皮层厚度;EdU标记分析大脑神经再生,Western blot检测衰老相关RNA结合蛋白HuR和凋亡相关蛋白Caspase-3的表达,同时检测皮层内组蛋白乙酰化水平。结果成功构建Sirt6脑组织特异性敲除小鼠,12月龄组实验中,与WT组小鼠脑组织面积[(2.07±0.22)cm^(2)]和皮层厚度[(970.56±80.91)μm]相比,Sirt6 cKO组脑组织面积[(1.61±0.14)cm^(2)]和皮层厚度[(822.88±53.94)μm]均偏小,均差异有统计学意义(均P<0.05);EdU掺入神经细胞实验显示,与WT组每100个室管膜区神经细胞中EdU掺入细胞数目[(10.29±1.93)个]相比,Sirt6 cKO组室管膜区神经细胞EdU掺入数目偏少[(4.75±1.48)个],且差异具有统计学意义(P<0.001);在17月龄组实验中,与WT组体型、体质量[(35.25±4.17)g]和脑组织面积[(1.98±0.18)cm^(2)]相比,Sirt6 cKO组小鼠体型偏小、体质量[(29.00±1.08)g]偏低且脑组织面积[(1.54±0.55)cm^(2)]偏小,差异具有统计学意义(均P<0.05)。这两个月龄段小鼠脑皮层蛋白中Caspase-3、HuR表达降低(t=2.95,5.38,均P<0.05),且H3K9ac、H3K56ac的表达增高(t=3.53,2.78,均P<0.05),但同源基因Sirt1表达无变化(t=1.26,P>0.05)。结论Sirt6的脑组织特异性缺失会导致老年小鼠大脑神经再生减少,衰老加剧,凋亡增加,这可能是导致其大脑皮层变薄,脑组织萎缩的原因,推测其分子机制与Sirt6敲除后乙酰化水平升高有关。

关键词：沉默信息调节因子6 条件性基因敲除组蛋白乙酰化神经再生衰老

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基于质谱技术的脂肪酸定量分析及其与慢性疾病关系的研究进展

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分析测试学报 2020年第3期39卷 423-426页

作者：李娜李智立中国医学科学院基础医学研究所/北京协和医学院基础学院生物物理及结构生物学系北京100005

脂肪酸是生命体的主要能量来源之一,也是构成细胞膜骨架的主要成分。该文对脂肪酸的分类、分离方法、质谱检测方法进行了简述,并对其与慢性疾病的发生、发展关系进行了归纳,从而为深入认识脂肪酸参与慢性疾病的发生、发展和预后过程提... 详细信息

脂肪酸是生命体的主要能量来源之一,也是构成细胞膜骨架的主要成分。该文对脂肪酸的分类、分离方法、质谱检测方法进行了简述,并对其与慢性疾病的发生、发展关系进行了归纳,从而为深入认识脂肪酸参与慢性疾病的发生、发展和预后过程提供了指导。

关键词：质谱综述脂肪酸慢性疾病

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纳米酶

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化学进展 2023年第1期35卷 1-87页

作者：范克龙高利增魏辉江冰王大吉张若飞贺久洋孟祥芹王卓然樊慧真温涛段德民陈雷姜伟芦宇蒋冰魏咏华李唯袁野董海姣张鹭洪超仪张紫霞程苗苗耿欣侯桐阳侯亚欣李建茹汤国恒赵越赵菡卿张帅谢佳颖周子君任劲松黄兴禄高兴发梁敏敏张宇许海燕曲晓刚阎锡蕴中国科学院生物物理研究所、中国科学院纳米酶工程实验室、蛋白质与多肽药物所重点实验室北京100101 郑州大学基础医学院、纳米酶医学研究中心郑州450001 南京大学现代工程与应用科学学院生物医学工程系、南京微结构国家实验室(筹)江苏省功能材料设计原理与应用技术重点实验室南京210023 中国科学院深圳先进技术研究院、深圳合成生物学创新研究院深圳518055 中国医学科学院基础医学研究所、北京协和医学院基础学院北京100005 北京理工大学材料学院北京100081 南开大学生命科学学院生物活性材料教育部重点实验室天津300071 东南大学生物科学与医学工程学院南京210096 中国科学院长春应用化学研究所、稀土资源国家重点实验室、化学生物学实验室长春130022 中国科学技术大学合肥230026 国家纳米科学中心理论室北京100190

纳米酶(Nanozymes)是由我国科学家首次提出的新概念,它是一类具有生物催化功能的纳米材料,能够基于特定的纳米结构催化天然酶的底物并作为酶的代替品。自2007年首次报道以来,全球已有来自于55个国家的420多个研究机构证实了纳米酶的普... 详细信息

纳米酶(Nanozymes)是由我国科学家首次提出的新概念,它是一类具有生物催化功能的纳米材料,能够基于特定的纳米结构催化天然酶的底物并作为酶的代替品。自2007年首次报道以来,全球已有来自于55个国家的420多个研究机构证实了纳米酶的普遍规律。纳米酶的发现第一次揭示纳米材料蕴含一种独特的纳米效应———类酶催化效应。纳米酶作为一种新材料,既有纳米材料本身的理化性质,又有类似酶的催化功能,兼具天然酶与人工酶的优势于一身。其中,纳米结构不仅赋予纳米酶高效催化功能,而且使纳米酶比天然酶稳定,易于规模化生产。另外,纳米酶独特的多酶活性将为设计廉价、稳定、各种各样全新的催化级联反应提供功能分子。纳米酶是多学科交叉融合的典范,2022年被IUPAC评为十大化学新兴技术。在全球从事化学、酶学、材料学、生物学、医学、理论计算等多领域科学家的共同推进下,如今纳米酶已经成为新的研究热点。我国科学家在这一新兴领域一直发挥着引领作用,解析了纳米酶的构⁃效关系,将其催化活性提高了约1万倍,实现了超越天然酶的理性设计,创造了全球首个纳米酶产品,出版了纳米酶学英文专著,发布纳米酶术语及中国/国际标准化。更可喜的是,纳米酶新领域汇集了一大批多学科交叉融合的优秀青年科学家,推动纳米酶进入高速发展阶段,纳米酶的种类已经超过1200多种,其催化机制研究也更加深入,应用研究也从当初的检测逐步拓展到纳米酶催化医学、传感检测、绿色合成、新能源、环境治理等多个领域。本文向读者介绍纳米酶自发现以来的主要进展,包括最近发现的天然纳米酶,期待纳米酶从新概念、新材料衍生出新技术、新产品、新商品,服务人类健康,并带动新学科发展。

关键词：纳米酶酶催化生物催化多酶活性

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