肿瘤细胞在各种应激条件刺激下，可通过适应性表型重塑，实现免疫逃逸、远处转移及药物抵抗。热休克蛋白90(HSP90)家族蛋白是在热休克刺激下适应性高表达的一组分子伴侣，参与多达200余种客户蛋白的组装、成熟与降解，在胞内信号传导和应激反应过程中发挥重要作用，是服务于癌细胞生存的关键因子。HSP90在结直肠癌(CRC)组织中异常高表达，与患者不良预后密切相关，同时介导CRC的增殖、转移、侵袭、耐药等多种生物学表型，是CRC治疗中极具前景的药物作用靶点。然而，由于HSP90下游调控网络复杂、对正常细胞具有双刃剑作用，由此导致的抗癌疗效与不良反应平衡困难，限制了HSP90的临床转化。为解决上述问题，研究人员近年来针对HSP90开展了多项基础研究与临床试验，包括HSP90促癌机制的研究、高特异性低毒性抑制剂的开发、敏感人群标志物的鉴定以及新型药物递送系统的建立。因此有必要对最新研究进展做一述评，并对未来研究方向进行探讨与展望，旨在推动以HSP90为靶点的CRC治疗取得进展。

双组份信号传导系统(TCS)是细菌最常见的膜传导系统,在细菌对外界环境胁迫响应机制中发挥着的重要作用.贪铜菌属细菌是典型的重金属抗性细菌,对多种重金属具有抗性.但是,迄今为止,有关贪铜菌的TCS研究尚不多见.本研究基于前期研究结果,运用全基因组生物信息学分析的方法,以Cupriavidus gilardii CR3为模式菌株,鉴定和分析了Cup riavidus gilardii的双组份信号传导系统基因分布及编码蛋白结构特征.结果表明,Cupriavidus gilardii CR3共有96个双组份信号系统基因.其中,有22个组氨酸激酶基因和反应调节因子成对存在组成双组份信号传导系统,12个融合组氨酸激酶,13个孤儿组氨酸激酶和27个孤儿反应调节因子.与已有文献报道的Cupriavidus metallidurans CH34、Cupriavidus necator N-1和Cupriavidus taiwanensis LMG 19424的双组分信号传导系统相比,Cupriavidus gilardii CR3的双组份信号系统较少,而融合组氨酸激酶和孤儿反应调节因子所占比例较大.Cupriavidus gilardii CR3含有特有组氨酸激酶功能域(PDB,MEDS,KdpD)和反应调节因子功能域(ABC),这与Cupriavidus gilardii CR3的生存环境密切相关.本研究有助于全面了解贪铜菌属细菌双组分信号传导系统的功能机制,挖掘其在生物领域的应用潜力.

[目的]筛选丁醇压力下Escherichia coli中参与溶剂压力应答的细胞信号传导途径,并从应答途径出发,提高E.coli丁醇耐受性.[方法]在丁醇压力下,利用RT-PCR分析大肠杆菌内膜压力应答途径中反应调节因子(response regulator,RR)的表达水平,通过Red同源重组以及一步克隆的方法分别构建外膜脂蛋白NlpE和分子伴侣蛋白Spy的敲除菌株E.coli JM109 (ΔnlpE)和E.coli JM109 (Δspy)及重组菌株E.coli JM 109/pQE80L-nlpE和E.coli JM 109/pQE80L-spy,并测定其溶剂耐受性和细胞膜疏水性.[结果]0.8％(V/V)丁醇处理10h后,Cpx和Bae双组分压力应答途径中的cpxR和baeR基因的表达水平分别提高了8.3和3.3倍;分别在含0.6％(V/V)四氢呋喃、0.1％(V/V)甲苯和0.6％(V/V)环己烷的培养基中培养10h后,重组菌株E.coli JM1 09/pQE80L-spy和E.coli JM 109/pQE80L-nlpE的OD600相比对照组(OD600增长0.02-0.04)分别增长了0.13-0.17和0.05-0.13,重组菌的溶剂耐受性得到了显著提高.[结论]Cpx和Bae系统参与大肠杆菌丁醇压力应答,分子伴侣蛋白Spy的过表达能够有效提高大肠杆菌对有机溶剂的耐受性,本研究为阐明微生物有机溶剂耐受性机制提供了理论依据.

龋病是一种细菌感染性疾病,变异链球菌是主要致龋菌.变异链球菌的双组分信号传导系统由膜相关组氨酸蛋白激酶和胞内反式作用因子两个基本成分组成.双组分信号传导系统可以使变异链球菌感应外界环境变化和调节内部基因表达,这对于维持细菌的生存和毒力调整有重要作用.本文就与变异链球菌应激应答密切相关的双组分信号传导系统研究现状作一综述.

荚膜异多糖酸合成调节(Regulator of Capsule Synthesis,Rcs)系统是存在于许多肠杆菌科细菌中非典型的双组分调节系统,由3种核心蛋白(跨膜感应激酶RcsC、跨膜蛋白RcsD和响应调节剂RcsB)及多种辅助蛋白共同构成.Rcs系统能整合环境信号、调节基因表达并改变细菌的生理行为.近年来,对细菌Rcs系统环境应答机制的探索成为一个新的研究热点.本文重点综述Rcs系统上游信号的感知与传导、Rcs系统调节的下游靶基因及其生命现象,以期能增进对细菌Rcs系统的认识,同时为细菌的安全控制、感染预防和治疗新方案的开发提供参考.

牙龈卟啉单胞菌被认为是主要的牙周致病菌之一,与慢性牙周炎发生发展密切相关.面对复杂的口腔环境,牙龈卟啉单胞菌必须及时感知环境变化并作出反应,双组分信号转导系统在其中具有重要作用.双组分信号转导系统通常由组氨酸激酶和反应调节蛋白组成,通过控制蛋白的磷酸化状态调节信号传导.近年来,有关牙龈卟啉单胞菌的双组分信号转导系统陆续被报道.本文就牙龈卟啉单胞菌的双组分系统的组成和功能进行综述.

细菌蛋白质磷酸化修饰是调控细菌基因表达的一种重要方式,在细菌诸多生命活动中发挥非常关键的作用.本文系统概括了近年来细菌蛋白质磷酸化修饰的种类、双组分调控系统中磷酸化修饰调控信号传导、酪氨酸残基磷酸化修饰以及丝/苏氨酸残基磷酸化修饰等,同时对不同种类细菌蛋白质磷酸化修饰的功能进行综述,这些研究将对人类了解细菌蛋白质翻译后修饰的磷酸化调控及其与控制细菌感染的关系提供参考价值.

链霉菌是重要的工业微生物,能够合成众多具有生物活性的次级代谢产物,如抗生素、抗肿瘤药物以及免疫抑制剂等.次级代谢产物的合成受到多层次严格调控,深入开展相关机制研究将对工业菌株的高效育种提供重要理论指导.链霉菌中存在的两类关键信号传导系统,包括双组分系统(two-component system,TCS)和胞质外功能σ因子(extracytoplasmic function σ,ECF-σ),它们在次级代谢过程中发挥着重要的调控功能,但至今对于它们如何协同调控次级代谢的分子机制知之甚少.在前期研究工作中,我们在链霉菌模式菌株——天蓝色链霉菌中鉴定了一个参与抗生素生物合成调控的基因簇sigQ-afsQ1-4,其中sigQ编码ECF-σ因子(σQ),afsQ1/Q2编码一对TCS,afsQ3/Q4分别编码脂蛋白和跨膜蛋白.研究证实,TCSAfsQ1/Q2为抗生素生物合成的激活因子,sigQ的转录受到AfsQ1/Q2的直接调控,但σQ的功能正好相反,参与抗生素合成的负调控,即σQ对AfsQ1/Q2的功能存在拮抗作用.在前期工作基础上,本研究通过基因缺失突变体构建、转录分析等对sigQ/afsQ1-4基因簇内的基因功能及其相互作用关系进行了系统研究,并对σQ参与AfsQ1/Q2功能的拮抗机制进行了深入研究.结果显示,sigQ的缺失可显著下调膜蛋白基因afsQ4的表达,而在sigQ缺失突变体(△sigQ)中导入afsQ4可以很好回补突变体表型,由此表明afsQ4是σQ的下游调控靶点,σQ的调控功能可能一定程度上是通过AfsQ4来实现.进一步体外磷酸化实验分析发现,组氨酸蛋白激酶AfsQ2的磷酸化水平在afsQ4的基因缺失突变体显著降低,表明σQ可以借助膜蛋白AfsQ4拮抗AfsQ1/Q2的功能,最终协同调控抗生素的生物合成.

目的 构建变异链球菌UA159 vicKATP缺失突变株,研究vicK基因ATP结合位点对变异链球菌生长、产酸耐酸、细胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)和生物膜形成等生物学功能的影响.方法 quick change法构建vicKATP缺失突变质粒,同时引入SmalI,SmalI插入kan基因盒(lox71-kan-lox66),建立vicK ATP缺失同源重组载体.所获载体转化变异链球菌,卡那霉素筛选阳性菌.pCrePA质粒转化阳性菌,30℃移除kan基因,37℃去除pCrePA,同源重组法获得无标记基因组vicKATP缺失突变株.表达纯化VicKATP缺失蛋白,并验证其ATP激酶活性.结果 成功构建UA159 vicKATP缺失突变株和补偿株.vicKATP突变株生长速率和pH值下降均较野生株缓慢;实验株随致死性酸处理时间延长,生存率呈下降趋势,但突变株生存率较野生株高,即耐酸性增强;突变株EPS和生物膜形成较野生株明显减少.结论 vicK基因ATP结合位点对变异链球菌的生长、产酸、酸耐受、EPS和生物膜形成起着重要调控作用.

目的 探讨微小RNA(miRNA)-34a对肺癌细胞增殖的影响及其可能机制.方法 采用定量PCR法分别检测人肺癌细胞系A549、H1299、PC9及人正常肺上皮细胞系BEAS-2B中miRNA-34a的表达情况.将A549细胞分为miRNA-34a模拟物组、阴性对照组和空白对照组,miRNA-34a模拟物组、阴性对照组分别转染miRNA-34a模拟物和miRNA-34a模拟物随机系列,空白对照组不做处理,比较各组细胞的增殖抑制率.采用TargetScan生物信息学预测软件对miRNA-34a的作用靶点进行预测,采用双荧光素酶报告基因系统验证miRNA-34a的作用靶点,运用蛋白免疫印迹法检测A549细胞中miRNA-34a作用靶点蛋白的表达水平.结果 相比于正常肺上皮细胞,肺癌细胞系A549、H1299、PC9中miRNA-34a的表达水平降低(均P<0.05);200 nmol/L、100 nmol/L的miRNA-34a模拟物转染组,细胞增殖抑制率均高于空白对照组和相同剂量的阴性对照组(均P<0.05);双荧光素酶报告基因系统检测结果显示,信号传导与转录激活因子3(STAT3)是miRNA-34a的作用靶点,miRNA-34a模拟物转染A549细胞24 h后,miRNA-34a模拟物转染组STAT3蛋白表达水平低于空白对照组和阴性对照组(均P<0.05).结论 miRNA-34a可抑制肺癌细胞增殖,机制可能与其抑制STAT3下游信号通路的激活有关.