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m^(6)A阅读蛋白IGF2BP1对食管鳞状细胞癌细胞生物学行为的影响及其机制探讨

基因组学与应用生物学 2024年第6期43卷 1078-1092页

作者：孙姗潘英杰谭劲松杨航彭利红冯刚刘康宋桂芹川北医学院基础医学与法医学研究所南充637100 南充市中心医院·川北医学院第二临床医学院组织工程与干细胞研究所南充637100

本研究旨在探讨胰岛素样生长因子-2 mRNA结合蛋白1(insulin like growth factor 2 mRNA binding protein 1,IGF2BP1)对食管鳞状细胞癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)细胞体外功能的影响及其作用机制。利用TIMER2.0数据库、免疫组化及实时定量PCR(real-time quantitative PCR,RT-qPCR)分析IGF2BP1在ESCC组织和癌旁组织中的蛋白及mRNA水平。采用siRNA敲低IGF2BP1在KYSE30和TE-1细胞中的表达,利用CCK-8实验、平板集落形成实验、划痕愈合实验、Transwell实验以及流式细胞术检测敲低IGF2BP1对细胞功能的影响。利用Western blot检测敲低IGF2BP1对上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)相关蛋白及PI3K/AKT通路磷酸化水平的影响。利用STRING、GEPIA数据库筛选出与IGF2BPl蛋白互作的其余N^(6)-甲基腺嘌呤(N^(6)-methyladenosine,m^(6)A)甲基化酶并进行差异表达分析。通过RM2Target、SRAMP数据库预测下游靶基因及其m^(6)A修饰位点。结果显示,IGF2BP1在ESCC组织和细胞中高表达(P<0.05或P<0.001);敲低IGF2BP1后KYSE30和TE-1细胞增殖、迁移和侵袭能力减弱(P<0.05或P<0.001),细胞凋亡增多(P<0.05或P<0.001),同时促进E-cadherin的表达(P<0.05或P<0.01),抑制N-cadherin、Vimentin的表达(P<0.05或P<0.01)以及PI3K/AKT通路的磷酸化(P<0.05或P<0.01);锌指CCCH结构域蛋白13(zinc finger CCCH domain containing protein 13,ZC3H13)与IGF2BP1蛋白互作且在ESCC中的表达水平与IGF2BP1正相关;ZC3H13和IGF2BP1共同调控的潜在靶基因CNNM2、KIAA1549、SP3均具有高可信度的m^(6)A修饰位点。本研究提示,IGF2BP1可能通过m^(6)A依赖的方式与其余m^(6)A甲基化酶协调作用,激活PI3K/AKT通路的磷酸化而促进ESCC细胞的增殖、迁移、侵袭,抑制细胞凋亡,并促进EMT进程,发挥致癌作用。

关键词：食管鳞状细胞癌胰岛素样生长因子-2 mRNA结合蛋白1(IGF2BP1) N^(6)-甲基腺嘌呤(m^(6)A) 增殖侵袭凋亡

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去泛素化酶USP10通过稳定Smurf1抑制TGF-β/BMP信号通路

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生物化学与生物物理进展 2023年第4期50卷 760-769页

作者：张新李洪昌汪思应张令强安徽医科大学基础医学院合肥230032 军事科学院军事医学研究院生命组学研究所国家蛋白质科学中心(北京)北京102200

目的探究生理条件下去泛素化酶USP10调控的关键信号通路及分子机制。方法利用GEO2R和Metascape对Usp10+/+和Usp10-/-新生小鼠肾组织基因芯片(GSE198574)差异表达基因和通路富集分析,使用免疫印迹实验和免疫组化技术检验核心转录因子... 详细信息

目的探究生理条件下去泛素化酶USP10调控的关键信号通路及分子机制。方法利用GEO2R和Metascape对Usp10+/+和Usp10-/-新生小鼠肾组织基因芯片(GSE198574)差异表达基因和通路富集分析,使用免疫印迹实验和免疫组化技术检验核心转录因子的表达情况;进一步利用免疫印迹检测该信号通路,并通过基因芯片和免疫组化分析候选分子的表达情况;使用免疫共沉淀(Co-IP)和GST-pull down实验验证USP10与候选分子的相互作用,通过泛素化实验明确USP10对底物分子的调控机制;利用免疫印迹检测细胞增殖、凋亡相关蛋白p21、Cleaved-caspase 3的表达情况,使用CCK-8和克隆形成实验分析USP10对细胞增殖的影响。结果 Usp10-/-新生小鼠肾组织中TGF-β/BMP通路激活,USP10在小鼠体内缺失后导致Smad泛素相关因子1 (Smurf1)蛋白质水平降低,Smad1/5蛋白质水平上调,却不影响它们的转录水平;机制上,USP10与Smurf1存在相互作用,并依赖其去泛素化酶活性去除Smurf1多聚泛素化。Usp10敲除后促进细胞周期蛋白依赖性激酶抑制蛋白p21表达上调,并抑制细胞的增殖能力。结论 USP10通过去泛素化并稳定Smurf1,抑制TGF-β/BMP信号通路,从而维持小鼠组织器官和细胞增殖稳态。

关键词： USP10 Smurf1 Smad1/5 去泛素化细胞增殖

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CRISPR/Cas9优化*** MG1655的L-Arg合成途径及代谢组学分析

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生物学杂志 2024年

作者：林子静陈允亮张蔓李永臻青海大学医学院基础医学研究中心中国医学科学院医药生物技术研究所

以大肠杆菌MG1655为起始菌株(M0),采用CRISPR/Cas9基因组编辑技术对L-精氨酸合成基因簇进行优化。首先,敲除鸟氨酸脱羧酶基因spe C和spe F以增加精氨酸前体物鸟氨酸的供应,然后整合谷氨酸棒状杆菌来源基因簇arg CJBDF失活精氨酸脱羧酶基... 详细信息

以大肠杆菌MG1655为起始菌株(M0),采用CRISPR/Cas9基因组编辑技术对L-精氨酸合成基因簇进行优化。首先,敲除鸟氨酸脱羧酶基因spe C和spe F以增加精氨酸前体物鸟氨酸的供应,然后整合谷氨酸棒状杆菌来源基因簇arg CJBDF失活精氨酸脱羧酶基因adi A以期阻断L-精氨酸的降解,同时加强L-精氨酸的外源合成途径,得到重组菌株M1(MG1655Δspe CΔspe FΔadi A::arg CJBDF)。结果显示,重组菌株M1中精氨酸产量达1.35 g/L,与M0菌株相比提高0.88 g/L。利用非靶向代谢组学技术对两个菌株的代谢产物进行比较分析,结果表明,重组菌株M1中精氨酸代谢途径及其相关代谢产物浓度发生相应的变化,影响了精氨酸、赖氨酸等氨基酸类、有机酸类等多种代谢物的合成。研究为后续针对性地调控这些旁路代谢途径,构建高产L-精氨酸工程菌株提供了研究思路和方向。

关键词：大肠杆菌MG1655 L-精氨酸基因编辑优化工程代谢组学

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DNA末端构型调控RecJ核酸外切酶活性

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生物化学与生物物理进展 2022年第6期49卷 1085-1093页

作者：马兰枝谢龑张鹏陈厚早刘德培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北京100005

目的核酸酶介导的DNA双链末端切割对同源重组修复至关重要。然而,DNA末端构型对RecJ 5’-3’核酸外切酶活性的调控尚不清楚。本研究旨在探究DNA3’端和5’端构型对RecJ核酸外切酶活性的影响及其机制。方法为探究DNA3’端构型对RecJ核酸... 详细信息

目的核酸酶介导的DNA双链末端切割对同源重组修复至关重要。然而,DNA末端构型对RecJ 5’-3’核酸外切酶活性的调控尚不清楚。本研究旨在探究DNA3’端和5’端构型对RecJ核酸外切酶活性的影响及其机制。方法为探究DNA3’端构型对RecJ核酸外切酶活性的影响,使用含有Mg;的体系,对具有不同3’突出末端长度(9 nt与18 nt)和3’突出末端修饰(磷酸化和硫代磷酸酯修饰)的单链DNA分别进行RecJ核酸酶活性检测。为揭示DNA 3’端构型对RecJ外切酶活性的调控机制,在Mg;缺失的体系中,使RecJ与底物结合后进行凝胶迁移实验(EMSA)。为探索其他调控因子与DNA3’端构型对RecJ的协同作用,分别检测5’端磷酸化修饰和单链DNA结合蛋白(SSB)对DNA3’突出末端修饰的影响。结果DNA3’端构型包括突出末端的长度和修饰(磷酸化和硫代磷酸酯修饰)均会抑制RecJ外切酶活性。DNA 3’端磷酸化和硫代磷酸酯修饰通过重塑RecJ-DNA的结合模式抑制RecJ外切酶活性。DNA 5’端磷酸化修饰可增强RecJ对具有不同3’端修饰底物的核酸外切酶活性,并改变RecJ-DNA的结合模式。此外,SSB通过增强RecJ-DNA结合可部分克服DNA3’端修饰介导的抑制作用。结论DNA3’与5’端构型协同调控RecJ核酸外切酶的活性。

关键词：同源重组 RecJ核酸外切酶 DNA末端构型 DNA末端切割调控

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伤残权重方法学研究进展

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中国公共卫生 2022年第7期38卷 952-955页

作者：胡葵茹万霞中国医学科学院基础医学研究所暨北京协和医学院基础学院北京100005

伤残权重(DW)表示某特定伤残状态健康损失的严重程度,是估算伤残调整生命年(DALY)的一个重要指标。目前DW估算主要分为基于全球疾病负担的伤残权重(GBD DW)和基于健康相关生命质量的健康状态权重(HRQOL HSW)2种。为促进DW的进一步发展,... 详细信息

伤残权重(DW)表示某特定伤残状态健康损失的严重程度,是估算伤残调整生命年(DALY)的一个重要指标。目前DW估算主要分为基于全球疾病负担的伤残权重(GBD DW)和基于健康相关生命质量的健康状态权重(HRQOL HSW)2种。为促进DW的进一步发展,本文对DW这2种方法学研究的评估人群、健康状态定义和评估方法进行了综述比较,从而分析不同方法的优缺点,为DW研究方法的改进提供综合参考依据。

关键词：伤残权重(DW) 方法学研究进展

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寨卡病毒EDⅢmRNA疫苗的设计与免疫保护效果评价

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科学通报 2024年第33期69卷 4917-4927页

作者：田颖武媚李凯周超张蓉蓉周航宇叶青秦成峰黄升海李晓峰安徽医科大学基础医学院合肥230000 中国人民解放军军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所病原微生物生物安全国家重点实验室北京100071 中国医学科学院北京协和医学院系统医学研究所北京100005

寨卡病毒(Zika virus,ZIKV)是虫媒黄病毒属的重要成员,因其在2015年的南美寨卡疫情中导致大量新生儿小头症而备受关注,目前尚无获批上市的寨卡病毒疫苗.与传统疫苗相比,mRNA疫苗在安全性、有效性和产能方面优势明显,代表未来全新的疫苗... 详细信息

寨卡病毒(Zika virus,ZIKV)是虫媒黄病毒属的重要成员,因其在2015年的南美寨卡疫情中导致大量新生儿小头症而备受关注,目前尚无获批上市的寨卡病毒疫苗.与传统疫苗相比,mRNA疫苗在安全性、有效性和产能方面优势明显,代表未来全新的疫苗形式.本研究选取寨卡病毒FSS13025株包膜蛋白E的Ⅲ区(EDⅢ)作为免疫原,设计构建包含EDⅢ编码序列、非编码区和poly(A)尾的重组质粒,通过体外转录和加帽反应获得EDⅢ-mRNA转录体,其转染至HEK293TN细胞后能表达特异的目的抗原并能分泌至胞外.进一步利用微流控技术将EDⅢ-mRNA转录体制备成脂质纳米颗粒(lipid nanoparticle,LNP),以间隔3周加强一次的免疫方案分别将5和20μg的EDⅢ-mRNA经肌肉注射至BALB/c小鼠.酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)和空斑减少中和试验(plaque reduction neutralization test,PRNT)的结果显示,该分子可刺激小鼠产生剂量依赖性的高水平的E蛋白特异IgG抗体与寨卡病毒中和抗体,并产生Th1细胞偏向的分泌型IFN-γ、TNF-α和IL-2细胞因子.攻毒保护试验结果显示,免疫组小鼠的病毒血症和主要脏器中的病毒RNA载量相较于磷酸盐缓冲液(phosphate-buffered saline,PBS)对照组小鼠均明显降低,其中孕鼠大脑及胎鼠大脑未检测到病毒核酸,体现出良好的免疫保护和垂直传播阻断效果.本研究设计的编码寨卡病毒E蛋白Ⅲ区的mRNA-LNP疫苗可为寨卡病毒疫苗提供新的候选.

关键词：寨卡病毒 mRNA疫苗 E蛋白Ⅲ区免疫原性免疫保护

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中医证候分类标准形成的关键技术及方法学思考

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中国实验方剂学杂志 2024年第24期30卷 257-261页

作者：赵国桢宗星煜赵学尧李慧珍周峰曾铉玲林甲昊梁宁张海力车前子刘斌史楠楠中国中医科学院中医临床基础医学研究所北京100700 北京中医药大学临床医学院北京100029

中医证候分类是《中医病证诊断与疗效评价规范》行业标准的核心技术要素之一。既往制定中医药临床类标准时,中医证候分类的确定多依赖教材与专家经验,缺乏系统性研究,难以体现标准的先进性和科学性,也影响了标准的实施及应用。该文梳理... 详细信息

中医证候分类是《中医病证诊断与疗效评价规范》行业标准的核心技术要素之一。既往制定中医药临床类标准时,中医证候分类的确定多依赖教材与专家经验,缺乏系统性研究,难以体现标准的先进性和科学性,也影响了标准的实施及应用。该文梳理了中医证候分类的呈现形式及技术方法,包括含有主证及兼证的双层证候分类模式,以及现代文献研究、古籍文献研究、德尔菲法、专家深度访谈、共识会议法及真实世界研究在研究中的应用。在制定证候分类标准时,需以现代文献研究为基础,采用混合方法研究将定性研究与定量分析结果结合,并通过共识会议法达成专家共识。通过系统性研究,将提升中医证候分类标准的科学性、适用性和协调性,为中医药标准化发展提供指导。

关键词：证候分类标准文献研究真实世界研究定性研究

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RcaNet:一种预测肿瘤突变负荷的深度学习模型

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中国生物医学工程学报 2023年第1期42卷 51-61页

作者：刘邓杨啸林孟祥福辽宁工程技术大学电子与信息工程学院辽宁葫芦岛125000 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

近年来,肺癌的发病率和死亡率不断攀升,已成为对人类生命健康威胁最大的恶性肿瘤之一,而非小细胞肺癌(NSCLC)发病率占肺癌总发病率的80%以上。由于其复杂的诊断过程和昂贵的诊断成本,NSCLC的有效诊断和治疗已成为医生面临的巨大挑战。... 详细信息

近年来,肺癌的发病率和死亡率不断攀升,已成为对人类生命健康威胁最大的恶性肿瘤之一,而非小细胞肺癌(NSCLC)发病率占肺癌总发病率的80%以上。由于其复杂的诊断过程和昂贵的诊断成本,NSCLC的有效诊断和治疗已成为医生面临的巨大挑战。医学相关研究发现,肿瘤突变负荷(TMB)与NSCLC免疫治疗的疗效呈正相关,同时TMB值对靶向治疗和化疗的疗效具有一定的预测作用。基于上述发现,本研究提出一种深度学习模型(RcaNet),该模型以残差网络(ResNet)为骨干网络,在网络内增加多维度特征注意和多尺度信息融合,以增强网络对肺癌病理组织切片深层特征的关注与提取能力。通过将RcaNet与主流深度学习模型在TCGA公开数据集上进行实验,实验训练样本数为925954张。结果表明,RcaNet模型的性能平均曲线下面积(AUC)值为0.8830,比现有结果最好的CAIM模型高出6.8%,比ResNeSt模型高出4.2%,比ResNet模型高出5.3%。研究结果对非小细胞肺癌诊断治疗有较强的指导意义,具有较高的应用价值。

关键词：非小细胞肺癌多维度特征注意肿瘤突变负荷深度学习

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基于病例学习的断层影像解剖学与局部解剖学联合教学模式探索

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协和医学杂志 2024年第5期15卷 1217-1223页

作者：赵青刘伟张红梅赵心明周纯武国家癌症中心国家肿瘤临床医学研究中心中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院影像诊断科北京100021 中国医学科学院北京协和医学院基础医学研究所人体解剖与组织胚胎学系北京100005

目的探索基于病例学习的断层影像解剖学与局部解剖学联合教学模式对医学生教育的促进作用。方法采用随机抽样法,将临床八年制试点班学生与影像专业硕士研究生等比例分配至联合教学组和对照组,分别接受基于病例学习的断层影像⁃局部解剖... 详细信息

目的探索基于病例学习的断层影像解剖学与局部解剖学联合教学模式对医学生教育的促进作用。方法采用随机抽样法,将临床八年制试点班学生与影像专业硕士研究生等比例分配至联合教学组和对照组,分别接受基于病例学习的断层影像⁃局部解剖学课程联合教学和传统局部解剖学课程教学。课程结束后,两组学生均进行理论考核和课程评价。结果共入选68名学生为研究对象,包括北京协和医学院2022级临床医学八年制试点班学生39人、影像专业一年级硕士研究生29人。其中联合教学组34人(临床医学八年制20人,影像专业硕士研究生14人)、对照组34人(临床医学八年制19人,影像专业硕士研究生15人)。联合教学组学生平均理论考核成绩,及在“课程可提高解剖学知识的掌握度”“课程可提高解剖学课程学习兴趣”“课程可提高影像学知识的认知度”“课程可提高临床综合能力”4个维度的课程评价评分高于对照组(P均<0.05)。亚组分析结果显示,相较于对照组,联合教学组临床医学八年制、影像专业硕士研究生的平均理论考核成绩均更高,且联合教学可显著提升临床医学八年制学生的影像认知和临床综合能力,而影像专业硕士研究生在解剖学知识掌握与临床应用方面的获益更加显著。结论基于病例学习的断层影像解剖学与局部解剖学联合教学模式可促进不同学制医学生的解剖学知识掌握、影像学认知及临床综合应用。

关键词：局部解剖学断层影像解剖学联合教学以病例为基础的学习

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鼠伤寒沙门菌YaaA蛋白的原核表达与纯化及蛋白晶体的培养

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中国病原生物学杂志 2023年第5期18卷 513-518页

作者：戴元吉张敏程龙云许祥冬华浩然王玮玮李冰清山东第一医科大学(山东省医学科学院)临床与基础医学院(基础医学研究所)病原生物学系山东济南250000

目的通过建立大肠埃希菌BL21(DE3)原核表达系统,得到高纯度及构象均一的YaaA蛋白,筛选蛋白晶体,为其结构解析及相关功能研究奠定基础。方法利用生物信息学方法对YaaA蛋白的性质及结构进行预测和分析。使用PCR的方法从沙门菌基因组中扩增... 详细信息

目的通过建立大肠埃希菌BL21(DE3)原核表达系统,得到高纯度及构象均一的YaaA蛋白,筛选蛋白晶体,为其结构解析及相关功能研究奠定基础。方法利用生物信息学方法对YaaA蛋白的性质及结构进行预测和分析。使用PCR的方法从沙门菌基因组中扩增yaaA基因,将其克隆到原核表达载体pGl01上,获得重组质粒pGl01-YaaA。利用DE3培养后,IPTG合并氯霉素进行YaaA蛋白的可溶性诱导表达,通过镍离子亲和层析柱、阴离子交换柱以及分子筛凝胶层析柱得到高纯度的目标蛋白。纯化的YaaA蛋白采用悬滴气象扩散法获得其蛋白晶体。通过胰蛋白酶酶切试验测定YaaA蛋白核心区及稳定性。结果YaaA蛋白基因成功克隆到pGl01载体上,并在DE3中可溶性表达。通过层析纯化得到高纯度、形态均一的YaaA蛋白,相对分子质量约为30×10^(3),浓度为6mg/mL,纯度约为98%。YaaA蛋白的稳定性较好,晶体培养条件为:0.2 mol/L Ammonium sulfate,0.1 mol/L BIS-TRIS,pH 6.5,25%(w/v)Polyethyleneglycol3350。结论通过原核表达、亲和层析及凝胶过滤层析获得高纯度且构象单一的YaaA蛋白,该蛋白稳定性较好,可用于蛋白晶体的筛选,为YaaA的结构解析和功能验证奠定了基础。

关键词：鼠伤寒沙门菌 YaaA蛋白原核表达晶体培养蛋白稳定性

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