磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)是C4光合关键酶,有助于植物在非生物胁迫下抵御逆境.异子蓬(Suaeda aralo-caspica)是一种无须Kranz结构即可在单细胞中高效执行C4光合作用的荒漠盐生植物,在C3作物遗传改良方面具有天然优势.以转异子蓬SaPEPC2基因烟草(Nicotiana tabacum)为材料,探讨了其抗旱功能和光合性能.结果表明,过表达SaPEPC2提高了烟草叶片持水能力,可保持叶绿素稳定;积累更多的渗透调节物质,增强了抗氧化酶活性,进而降低了植株体内的活性氧水平,减轻膜损伤程度;同时还增强了烟草抗旱相关基因和内源光合基因的表达,提高了PEPC活性和净光合速率,可能是促进了烟草体内的"类C4微循环"途径所致.研究结果为进一步利用异子蓬单细胞C4途径PEPC基因培育高光效抗逆农作物品种奠定了基础.

背景 目前对于微移植(microtransplantation,MST)后免疫细胞群的表型及分子特征、群体内部的异质性,乃至T细胞的演变过程仍不清楚.目的 应用单细胞测序方法解析微移植后小鼠 T细胞的早期变化特点及相应机制.方法 以 20只雌性CB6F1小鼠(H-2Kb/d)为受鼠,20只雄性C57BL/6J小鼠(H-2Kb/b)为供鼠,在无任何预处理和移植物抗宿主病(graft versus host disease,GVHD)预防情况下,向受鼠输注 6×107 个经G-CSF动员后的供鼠脾单个核细胞(G-CSF-mobilized donor spleen cells,GDSC),建立微移植小鼠模型.收集微移植后受鼠 0d、7d和 14d外周血的单个核细胞(0d取3只受鼠,7 d、14 d各取 6只受鼠).用流式分选仪分选CD3+细胞后合并每个样本的所有数据,基于高度可变的基因对数据进行无监督的聚类,并使用统一流形近似和投影在二维空间中投影细胞.利用已知的性别基因Ddx3y、Eif2s3y、Xist和Tsix来区分供受体.用单细胞转录组测序及无偏颇的生物信息学分析进行验证.结果 微移植后供体细胞以微量嵌合体的形式在受体内存活和增殖.来自scRNA-seq数据的差异基因表达将T细胞分为 6个亚群.CD4+ T细胞包括 3个亚群——CD4+幼稚、CD4+记忆、CD4+调节,CD8+T细胞也包括3个亚群——CD8+幼稚、CD8+记忆、CD8+效应.各亚群在14d内发生不同比例变化,幼稚群减少,调节群、效应群和记忆群比例增加,其中CD8+效应亚群的细胞毒因子(NKG7、GZMA、CTSW、GZMB、GZMK、KLRC1)表达量均升高,微移植前后表达量的差异有统计学意义(P＜0.05),提示微移植提高了受鼠的免疫杀伤功能,而调节T细胞亚群表达大量免疫抑制因子配体LGALS9、CD274、IL10、PDCD1LG2、CD48、IL2和CD200R1,与效应亚群的受体结合,负向调节细胞毒作用并最终达到免疫稳定状态.结论 无预处理条件下,单独输注供体GDSC可形成供体微嵌合,成功建立自然免疫状态下的小鼠微移植模型.微移植可引发受鼠体内早期T细胞,尤其是CD8+效应群和CD4+调节群的差异基因表达、信号通路富集等,提示了相应的细胞毒作用和免疫调节性反应;本研究为进一步揭示微移植的免疫和分子机制提供帮助,并为微移植的临床应用提供潜在的可能和思路.

在真核生物中,存在一类由钙离子介导的的膜磷脂结合蛋白——膜联蛋白 Annexin 家族,酵母和原核生物中未发现存在.Annexin 最早是在劳什肉瘤病毒转 化 的鸡胚细胞中发 现的.已 发 现 的 An-nexin 家族成员归为五类:A 类 为脊 椎动 物膜联蛋白;无脊椎动物膜联蛋白属于 B 类;真菌和部分单细胞真核生物被归为 C 类;D 类为植物膜联蛋白;原核生物的膜联蛋白家族属于 E 类;另 外还有 40余种膜联蛋白仍待归类[1].现已鉴定出人体内 12种膜联蛋 白 家 族 成 员 (Annexin A1-A11,A13),广泛分布于胎盘滋养细胞、内皮细胞、巨噬细胞、肿瘤细胞内外[2].膜联蛋白具有特异性的氨基端(表现在序列或长度各异)以及高度保守的羧基端.不同的膜联蛋白家族成员 N 端不同,而正是由于蛋白 N端特异的结构域赋予了不同的 膜联蛋 白独特的功能[3].Annexin 核心位于羧基端,类似圆盘状,由约70 个氨基酸残基组成.圆盘凸起面具有钙离子结合位点(所以在储钙离子的细胞器周围也能发现膜联蛋白分布),该结合位点由 C 端核心区域高度保守的膜联蛋白重复序列编码.已证实的 Annexins的主要功能包括介导胞吞胞吐途径、对细胞骨架的调节作用、影响膜的通透性等[4].氨基末端的特异氨基酸是结合信号转导蛋白激酶的磷酸化位点,此外,氨基末端还具有 S100A10 蛋白二聚体的结合位点(S100A10 蛋 白 是 一 类 EF 手 型 Ca2+ 结 合 蛋白)[3,5].