人线粒体单链DNA结合蛋白1(mitochondrial single-strand DNA-binding protein 1,mtSSBP1)是定位于线粒体中的单链DNA结合蛋白,参与线粒体DNA(mtDNA)的复制、转录和修复,在维持线粒体基因组的稳定性和功能等发挥重要作用.mtSSBP1与肿瘤细胞增殖、转移和侵袭等恶性生物学行为相关,在多种人类恶性肿瘤中表达上调,其与肿瘤组织浸润加深、分化能力减弱、肿瘤增大和临床分期增加均相关.该文现对mtSSBP1的结构、功能及其在不同类型恶性肿瘤中的作用机制进行阐述,旨在为mtSSBP1与肿瘤的基础研究和临床应用提供参考.

目的:采用mRNA高通量测序技术筛选高磷诱导下肢血管平滑肌细胞(VSMCs)钙化差异表达基因(DEGs),分析VSMCs钙化的关键基因及信号通路.方法:将人VSMCs分为对照组和模型组,模型组细胞中加入高磷培养基,对照组细胞采用含10%胎牛血清的DMEM培养基于相同条件下培养.调整 2组稳定转染VSMCs的状态,培养 12 d,倒置显微镜下观察细胞形态表现并拍照.采用Hisat2软件筛选DEGs,采用Stringtie软件从生物过程(BP)、分子功能(MF)和细胞成分(CC)3个方面进行基因本体论(GO)功能和京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路富集分析.Von Kossa染色法观察各组细胞钙化情况,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测2组细胞中碱性磷酸酶(ALP)、骨形态发生蛋白2(BMP2)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、肿瘤蛋白53(Tp53)、谷胱甘肽过氧化物酶 4(GPX4)、铁蛋白轻链 1(Ftl1)和糖基磷脂酰肌醇特异性磷脂酶D1(GPLD1)mRNA表达水平.结果:与对照组比较,模型组共2 524个DEGs,其中1 368个DEGs表达上调,1 156个DEGs表达下调;2组细胞DEGs聚类分离明显.GO功能和KEGG信号通路富集分析表达上调的DEGs主要参与微管细胞骨架组织的调节、细胞极性、蛋白质定位和细胞周期调控等BP,构建细胞膜部分、微管组织、染色体和着丝粒区等CC,发挥与磷脂酰肌醇磷酸盐、Rho鸟苷酸三磷酸酶(GTPase)蛋白结合、参与跨膜转运和调节蛋白激酶活性等MF;表达下调的DEGs主要参与细胞质翻译、蛋白质膜定位、mRNA代谢和蛋白质内质网定位等BP,构建核糖体亚单位、细胞膜和自噬体等CC,发挥与单链DNA、核糖核蛋白复合物、生长因子结合、调节蛋白激酶活性和催化作用等MF.差异表达上调的基因富集7条信号通路,其中最为显著的是糖基磷脂酰肌醇(GPI)锚定的生物合成;差异表达下调的基因富集 18条信号通路,其中最为显著的是铁死亡.RT-qPCR法,与对照组比较,模型组细胞中GPX4、Ftl1和Tp53 mRNA表达水平明显降低(P<0.01),GPLD1 mRNA表达水平明显升高(P<0.01);与对照组比较,模型组细胞中α-SMA mRNA表达水平明显降低(P<0.01),ALP和BMP2 mRNA表达水平明显升高(P<0.01).结论:钙化的VSMCs与正常细胞存在DEGs,铁死亡和GPI锚定的生物合成信号途径是高磷诱导下肢VSMCs钙化的关键信号通路,主要由GPX4、Ftl1、Tp53和GPLD1共同介导完成.

目的:探究蟾酥有效成分诱导PARP蛋白裂解并引发细胞凋亡而发挥抗肿瘤作用的机理.方法:先用分子对接技术预测蟾酥有效成分与PARP-1的结合方式,再以体外细胞毒实验证明其抑制非小细胞肺癌(NSCLC)细胞增殖的作用,以流式细胞术检测沙蟾毒精对A549细胞凋亡发生的影响,并检测沙蟾毒精给药后A549细胞中cleaved PARP的表达量.结果:蟾酥有效成分能与PARP-1蛋白活性口袋中的关键氨基酸残基产生氢键、疏水作用、范德华力等相互作用,表现出较强的与靶点结合的活性.体外细胞毒试验和分子生物学实验也验证了虚拟分析的推论.结论:蟾酥中的多种活性化合物能靶向诱导PARP裂解,阻断NSCLC细胞中单链DNA损伤的修复通路,并最终引发NSCLC细胞凋亡.

目的 通过生物信息学分析和整合药物代谢动力学数据进行多重药物靶点预测,探究小柴胡汤治疗三阴性乳腺癌(triple negative breast cancer,TNBC)的作用机制.方法 基于药理学数据库获取小柴胡汤的活性成分与对应靶点;采用加权基因共表达网络分析方法识别乳腺癌高通量测序数据中肿瘤发生发展的关键基因;采用GO功能与KEGG通路富集分析进行生物功能与通路注释;通过Cytoscape软件进行核心基因鉴定;利用分子对接方法模拟关键生物标志物与小柴胡汤核心活性成分的对接模式.结果 在对小柴胡汤进行数据挖掘后获得242个有效成分和265个对应靶点,通过加权分析方法得到乳腺癌密切相关的563个疾病关键靶点,小柴胡汤与TNBC共有13个交集靶点.小柴胡汤成分靶点网络构建得到槲皮素、山柰酚、异鼠李亭素、木犀草素、豆甾醇、β-豆甾醇、牵牛花色素等主要成分.PPI网络构建后通过筛选得到3个核心靶点(CCNA2、CCNB1、CHEK1)与2个关键化学成分(槲皮素、山柰酚).GO富集获得15个生物过程、45个细胞组分、16个分子功能,其中主要与细胞器裂变和细胞核分裂等细胞增殖过程,浓缩染色体和中心区核染色体,单链DNA结合ATP依赖活性等相关.KEGG通路富集得到了37条通路,主要富集在精氨酸等代谢通路上.分子对接模拟显示核心蛋白靶点与重要活性成分具有良好的结合活性.结论 小柴胡汤主要通过CCNA2、CCNB1、CHEK1等靶点,槲皮素、山柰酚等主要活性成分及细胞调亡、成纤维细胞形成和肿瘤细胞增殖及炎症进程达到干预TNBC的作用.

目的 开发基于PCR结合簇状规则间隔短回文重复序列及相关蛋白Cas12a(CRISPR/Cas12a)快速检测华支睾吸虫囊蚴的方法.方法 使用内转录间隔区(ITS)引物以华支睾吸虫基因组DNA为模板进行PCR扩增,取PCR扩增产物、Cas12a蛋白、crRNA、单链DNA(ssDNA)报告分子和焦碳酸二乙酯水,选择其中1～5个试剂,分别制备5个CRISPR反应体系,在紫外光下观察反应结果,验证PCR-CRISPR/Cas12a检测系统的可行性.设计5个浓度梯度(100、200、300、400、500 nmol/L)优化ssDNA报告分子浓度;保持 crRNA 浓度为 50 nmol/L,设计 5 个比例梯度(1.0∶1、1.5∶1、2.0∶1、2.5∶1、3.0∶1)优化 Cas12a/crRNA比例,荧光定量PCR仪检测荧光信号.将重组质粒梯度稀释为10个不同浓度(10-2～107拷贝/μl),PCR扩增、CRISPR反应后检测荧光信号,评价检测系统的灵敏度.提取华支睾吸虫囊蚴、东方次睾吸虫囊蚴、猬迭宫绦虫裂头蚴、派氏异尖线虫和亚洲带绦虫节片基因组DNA,PCR扩增、CRISPR反应后检测荧光信号,评价检测系统的特异性.压片镜检华支睾吸虫病流行区捕获的小型淡水鱼鱼肉,分别挑选出华支睾吸虫囊蚴、东方次睾吸虫囊蚴和其他囊蚴(未鉴定出虫种)等3种囊蚴混合感染,华支睾吸虫和东方次睾吸虫囊蚴的混合感染,华支睾吸虫和其他囊蚴的混合感染,东方次睾吸虫和其他囊蚴的混合感染,单华支睾吸虫囊蚴感染,单东方次睾吸虫囊蚴感染,单其他囊蚴感染和无囊蚴感染等8种鱼肉样品组织,提取DNA后进行PCR-CRISPR/Cas12a检测,在紫外光下观察反应结果.使用GraphPad prism 9.0软件对数据进行单因素方差分析,两两比较采用图基多重检验.结果 完整的PCR-CRISPR/Cas12a检测系统能够在紫外光下产生荧光信号.ssDNA报告分子浓度为400nmol/L时,反应体系的荧光值为(40 786±1 758)AU,高于300nmol/L的(32 029±2 651)AU(P＜0.05),与 500 nmol/L 的(42 698±4 260)AU 差异无统计学意义(P＞0.05),选取ssDNA报告分子浓度为400 nmol/L.Cas12a/crRNA比例为2.0∶1时,反应体系的荧光值为(48 950± 3 723)AU,高于 1.5:1的(37 700±3 887)AU(P＜0.05),与 2.5∶1 的(55 630±3 110)AU 差异无统计学意义(P＞0.05),选取Cas12a/crRNA比例为2.0∶1.灵敏度检测结果显示,重组质粒的浓度为10-1拷贝/μl时,反应体系的荧光值为(39 336±7 231)AU,与阴性对照的(2 216±743)AU差异有统计学意义(P＜0.05);当浓度降至10-2拷贝/μl时,荧光值为(5 451±1 957)AU,与阴性对照的差异无统计学意义(P＞0.05).特异性检测结果显示,ITS引物能同时PCR扩增华支睾吸虫、东方次睾吸虫、猬迭宫绦虫、派氏异尖线虫和亚洲带绦虫等5种基因组DNA;相同扩增产物的CRISPR检测结果显示,仅以华支睾吸虫基因组DNA为模板的反应体系在紫外光下产生了荧光信号.PCR-CRISPR/Cas12a效果评价检测结果显示,8种不同囊蚴感染的鱼肉样品反应体系中,含有华支睾吸虫囊蚴的4管出现荧光信号.结论 本研究建立了华支睾吸虫囊蚴的PCR-CRISPR/Cas12a检测方法,该方法灵敏度高、特异性好、高度模块化,具有较好的现场应用潜力.

单链DNA结合蛋白(SSB)1是在人类身上新发现的一种单链DNA结合蛋白,它通过参与各种DNA损伤修复过程维持基因的完整性与稳定性.这一重大发现为各种DNA损伤修复机制提供了新的见解.本文就SSB1相关结构及功能的研究进展进行综述.

反转录病毒可以通过模式识别受体触发一系列固有免疫应答反应,反转录病毒复制过程中会产生一系列的DNA中间体,包括RNA/DNA杂合体、单链DNA和双链DNA等,这些不同形式的DNA可被不同的DNA识别受体所识别,激活固有免疫应答反应,从而抑制反转录病毒的复制.环鸟苷酸-腺苷酸合成酶(cGAS)、γ干扰素诱导蛋白16(IFI16)及Ku70等细胞内DNA识别受体能够识别人类免疫缺陷病毒、成人T淋巴细胞病毒Ⅰ型、猴免疫缺陷病毒及鼠白血病病毒等反转录病毒的DNA中间体,与下游干扰素相关基因刺激因子(STING)相结合,诱导Ⅰ型干扰素(IFN)的产生及抗病毒免疫应答反应的启动.STING与TANK结合激酶1结合可以磷酸化和激活干扰素调节因子3,启动IFN-β和核因子κB的转录,从而抑制反转录病毒感染.本研究主要对反转录病毒感染过程中IFI16、cGAS、Ku70、STING及DExD/H盒解螺旋酶41等细胞内DNA识别受体对反转录病毒感染的影响进行综述.

目的 线粒体单链DNA结合蛋白(single-strand DNA-binding protein 1,SSBP1)是由核基因组编码定位于线粒体内的单链DNA结合蛋白,在线粒体DNA的复制、转录以及损伤后修复等一系列生物学行为中发挥着重要作用.截至目前,已在多种肿瘤中发现SSBP1的异常表达,且这种异常表达与肿瘤发生及恶性生物学行为有关联.本研究旨在探讨SSBP1在胃癌及胃黏膜癌前病变组织中的表达及SSBP1的表达与胃癌患者临床病理特征的关系.方法 收集石河子大学医学院第一附属医院2014-01-01-2016-12-31收治的60例胃癌标本、30例胃癌前病变标本和30例慢性浅表性胃炎标本,采用免疫组织化学法检测SSBP1蛋白的表达情况,探究SSBP1表达水平与胃癌的临床病理因素关系.结果 SSBP1在慢性浅表性胃炎组织中的阳性表达率为33.3％(10/30),癌前病变为76.7％(23/30),胃癌为58.3％(35/60),SSBP1在慢性浅表性胃炎组织、癌前病变组织和胃癌组织中的表达差异有统计学意义,x2=11.606,P=0.003;SSBP1与TNM分期(x2=9.051,P=0.011)和肿瘤浸润深度(x2 =6.6,P=0.037)有关联.结论 SSBP1的表达可作为筛查早期胃癌以及预测进展期胃癌肿瘤浸润程度的生物学指标.

远端上游元件结合蛋白1(FUBP1)是一种单链核酸结合蛋白,由有螺旋结构的N端、富含酪氨酸的C端和一个DNA结合区域构成,与远端上游元件(FUSE)结合后可调控原癌基因c-Myc的转录.FUBP1通过调控基因转录、翻译、RNA复制和剪接,影响细胞增殖、迁移、凋亡等过程,在多种肿瘤的发生、发展中扮演重要角色.本文就FUBP1的结构、功能、家族成员及其与消化道肿瘤相关机制的研究作一综述.

目的:筛选获得特异性结合磷脂酰肌醇蛋白聚糖1(GPC1)的单链DNA适配体.方法:合成全长81 nt,中间含39个随机序列的单链寡核苷酸(ssDNA)文库,运用指数富集配基系统进化(SELEX)技术筛选获得GPC1适配体;酶联免疫吸附分析法(ELISA)实验确定候选适配体与GPC1蛋白的亲和力,流式细胞术确定候选适配体与2种GPC1高表达细胞系(胰腺癌Panc-1细胞和工具细胞Luc-ZR-75-1GPC1)的结合特异性.结果:经过10轮SELEX筛选获得坍适配体,ELISA分析其亲和力为44±0.69 nmol/L,流式细胞术结果表明其与胰腺癌Panc-1细胞和Luc-ZR-75-1GPC1细胞的阳性结合率分别为44.69％和51.44％.结论:筛选获得与GPC1蛋白有较高亲和力、与表达GPC1细胞系特异结合的ssDNA适配体.