目的:利用生物信息学方法分析角鲨烯环氧化酶(SQLE)在软组织肉瘤(SARC)中的表达、预后及其作用机制。方法:下载UCSC数据库中泛癌的表达及预后数据，分析SQLE在泛癌中的表达及预后。分析SQLE在GTEx正常组织表达与SARC肿瘤组织表达的差异，然后通过单因素和多因素分析SQLE在SARC中的预后意义。探讨SQLE表达与SARC中免疫浸润细胞的关系，并通过基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析探讨SQLE在SARC中的潜在机制。结果:SQLE在多种肿瘤中异常表达，并且与多种肿瘤的总体生存率(OS)和无进展生存期(PFS)明显相关。与GTEx中正常软组织比较，SQLE在SARC中表达明显升高( P<0.001)，并且在每种亚型中均表达升高( P<0.001)。生存分析结果显示，SQLE高表达的SARC患者有更差的OS( P<0.001)和PFS( P<0.01)。单因素分析和多因素分析结果显示，SQLE在SARC中是OS( P<0.001)和PFS( P<0.05)的独立风险因素。肿瘤浸润免疫细胞分析发现，SQLE表达与SARC中休眠树突细胞、嗜酸性粒细胞、M0巨噬细胞、休眠肥大细胞、单核细胞、CD8T淋巴细胞6种免疫细胞明显相关。 结论:SQLE在多种肿瘤中表达升高，包括SARC。SQLE表达与SARC的差预后相关，是不良预后的独立风险因素。

目的 构建铁死亡相关风险评估模型,探讨铁死亡对宫颈癌生存期的影响,并预测靶向的微小RNA(miRNA).方法 首先通过FerrDb、MSigDB数据库及已有的研究中定义一个新的铁死亡相关基因数据集,下载TCGA、GEO数据库中宫颈癌数据进行差异分析,筛选出差异表达(DE)的铁死亡相关基因.其次,用LASSO Cox回归分析构建风险评分模型,根据风险评分中位值将TCGA数据库中的宫颈癌患者分为高、低风险2组.用Kaplan-Meier分析、受试者工作曲线、临床病例特征以及免疫分析对评分模型预测进行评估.最后,通过miRDB、TargetScan、StarBase数据库预测潜在调控目的基因的miRNA.结果 在宫颈癌组织中共获得28个DE铁死亡相关基因.高风险组患者的总体生存期更短(0.76年vs 1.00年,P＜0.001),具有更高水平免疫抑制细胞的浸润.宫颈癌组织中铁死亡相关基因角鲨烯环氧化酶(SQLE)的表达显著升高.通过数据库预测得出,miR-579-3p可能调控SQLE的表达.结论 本研究构建了用于预测宫颈癌预后的铁死亡基因风险评分模型,筛选出潜在的miRNA——miR-579-3p,调控宫颈癌组织中铁死亡相关基因SQLE的表达.

熊果酸近年来由于其独特的药理活性以及宝贵的市场价值,逐渐引起人们的广泛关注.目前熊果酸大多从枇杷叶中提取,但植物提取法产率低,成本高,化学合成法又不易获得,因此生物合成法为熊果酸提供了一个新的来源.α-amyrin作为合成熊果酸的主要前体物质,其产量与熊果酸产量呈正相关性.氧化鲨烯环化酶(OSC)属于多基因家族,可以催化常见的前体 2,3-氧化鲨烯生成多种不同类型的三萜骨架,为三萜类物质的合成起决定性作用.但药用植物中催化合成α-amyrin的关键基因报道较少,且其催化产物中α-amyrin产量及占比一直是研究者们关注的重点.该文从鸢尾、苹果、青蒿和长春花中克隆出能够催化 2,3-氧化鲨烯生成α-amyrin的 4 种环化酶ItOSC2、MdOSC1、AaOSC2 和CrAS基因,系统地对 4 种环化酶进行序列比对以及进化树分析,并以质粒形式将其转化至酿酒酵母中进行异源表达.发酵 7 d后测定其催化产物中α-amyrin、β-amyrin以及麦角固醇的产量及占比,筛选出一个催化生成α-amyrin能力最好的AaOSC2,为后期构建高产α-amyrin及熊果酸的工程酵母菌株提供关键基因元件.

目的 探讨抑制脂质合成对人骨骼横纹肌肉瘤细胞的影响及其分子机制.方法 采用肿瘤基因表达数据库检查人骨骼肌细胞(HSMC)和人骨骼横纹肌肉瘤细胞脂质合成相关基因固醇调节元件结合蛋白1(SREBP1)和角鲨烯环氧化酶(SQLE)mRNA表达水平并通过qRT-PCR验证.通过细胞增殖实验选出脂质抑制剂甲基-β-环糊精(mβCD)的细胞处理浓度.分别将3株人骨骼横纹肌肉瘤细胞(RD、SJCRH30和A673)作为对照组,1 mmol/L mβCD处理的三株人骨骼横纹肌肉瘤细胞分别作为实验组.平板克隆实验、软琼脂集落形成实验、细胞迁移及侵袭实验和裸鼠成瘤实验检测对照组和mβCD处理组人骨骼横纹肌肉瘤细胞增殖、迁移、侵袭和肿瘤生长的变化.通过脂质组学及三酰甘油(TG)分析探究mβCD抑制人骨骼横纹肌肉瘤细胞恶性的分子机制.结果 相对于HSMC,人骨骼横纹肌肉瘤细胞脂质合成相关基因SREBP1、SQLE表达增高(P＜0.001);与对照组相比,mβCD组人骨骼横纹肌肉瘤细胞的增殖、平板克隆、迁移侵袭和集落形成能力减弱(P＜0.05);裸鼠肿瘤体积和肿瘤质量增加也减少(P＜0.05);脂质组学和TG试剂盒检测结果发现,与对照组相比,mβCD组TG含量降低(P＜0.01).结论mβCD可能通过降低TG等脂质代谢过程从而抑制人骨骼横纹肌肉瘤细胞的增殖、迁移和侵袭等恶性生物学行为.

角鲨烯环氧化酶(SQLE)是胆固醇合成途径中的限速酶和关键控制点.越来越多的证据表明,SQLE与多种癌症的发生、发展、转移和不良预后密切相关.SQLE不仅可促进癌细胞的增殖和上皮间质转化,还在维持肿瘤干细胞干性及调节人体胆固醇稳态中发挥重要作用.SQLE可能是癌症治疗潜在的分子靶点.本文概述了SQLE在人体内胆固醇稳态调节中的作用,以及SQLE在多种癌症发生发展及转移中的作用及分子机制.筛选新型SQLE抑制剂可能为癌症靶向治疗提供新思路.

三七是我国传统的名贵药材,在活血祛瘀、通脉活络、改善心肌缺血等方面具有重要的临床效果.三七主要活性成分为三七皂苷,包括人参皂苷Rb1,人参皂苷Rg1和三七皂苷R1,均属于达玛烷型四环三萜化合物.本文对三七皂苷的生物合成途径及分子调控机制的最新研究进行了分析、整理和归纳,基于其他植物的研究结果,认为达玛烷型四环三萜皂苷主要通过乙酸/甲羟戊酸途径合成,包括异戊烯基焦磷酸、二甲基烯丙基焦磷酸的合成,2,3-氧化鲨烯的合成及环化、羟基化、糖基修饰等过程,涉及鲨烯合成酶、法呢基焦磷酸合成酶、鲨烯环氧酶、达玛烯二醇合成酶、糖基转移酶等关键合成酶,分析了关键合成酶的作用、表达特性、不同物种来源关键酶氨基酸序列的同源性及其对皂苷积累的影响;同时分析了三七皂苷对重金属、植物激素、内生真菌、温度、营养因子等环境因素刺激的响应方面,二者之间关系复杂,但皂苷类成分含量与各因子在一定范围或特定因子刺激下呈正相关.目前,相关研究主要集中在各个独立的关键酶基因的表达特性和对外界因子的响应,对于具体的催化过程、结构修饰和转录水平的调控仍处于初级阶段,缺乏系统性和完整性的认知.

罗汉果Siraitia grosvenorii属于葫芦科藤本植物,可作食药两用,其主要活性成分和甜味物质同为葫芦烷型四环三萜类甜苷物质.角鲨烯环氧酶(squalene epoxidase)被认为是三萜和植物甾醇合成中共有的限速酶,催化生成共同前体2,3-环氧角鲨烯;然而在甜苷的生物合成中,前体物质为2,3,22,23-双环氧角鲨烯.该文为了挖掘罗汉果中特有的鲨烯环氧酶基因,克隆了SgSQE1和SgSQE2基因,对其进行保守域、跨膜域等生物信息学分析,实时荧光定量PCR分析其表达模式,并在原核中异源表达,最后通过分子对接预测蛋白和底物之间是否存在相互作用,为甜苷合成中的鲨烯环氧酶基因功能研究提供依据.SgSQE1和SgSQE2基因均编码524个氨基酸,序列一致性为84％,但在N末端有较高的特异性.原核表达的融合蛋白为无活性的包涵体,这一现象可能由于跨膜结构引起.二者在果实中均有表达,SgSQE2表达较为稳定,而SgSQE1在15 d表达丰度最高,与葫芦二烯醇合酶(cucurbitadienol synthase)具有完全一致的共表达模式.分子对接结果中SgSQE1和SgSQE2蛋白均能与配基2,3-氧化角鲨烯相互作用,作用位点为紧邻的氨基酸残基(R348,H349).结果表明二者在罗汉果次生代谢产物合成中起鲨烯环氧酶的功能,推测SgSQE1更可能参与了甜苷的生物合成,SgSQE2在其他葫芦烷型化合物或植物甾醇中发挥作用.

环阿屯醇为植物甾醇类化合物,也是诸多甾醇类化合物生物合成的关键前体物质之一,具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤、调节胆固醇等多种药理活性.课题组前期克隆了罗汉果环阿屯醇合酶基因(Cycloartenol Synthase,CAS)并对其进行了功能验证(GenBank登录号HQ128566).但该酶的催化活性位点及催化机制尚不明确,阻碍了进一步的改造及应用.本研究利用同源建模预测CAS的三维结构,结合分子对接模拟技术分析该酶与底物的相互作用,结果表明,Asp491、Cys492、Cys570、Tyr540、His265是CAS酶上关键的催化位点,Asp491质子化2,3-氧化鲨烯引发四个环化反应形成C20正离子中间体,然后中间体经过一系列的碳正离子重排形成C11正离子中间体,最后通过His265与Tyr540去质子化使得C27与C11原子间形成单键生成产物环阿屯醇.此外,活性空腔内存在大量的疏水氨基酸,则通过疏水作用稳定反应物、中间体结合在活性空腔.该酶活性位点的发现,为今后通过定点突变技术改造酶的活性及调控代谢通路奠定了基础.

特比萘芬(terbinafine,商品名疗霉舒Lamisil)是瑞士山德士(Sandoz)药厂合成的新型广谱第二代丙烯胺类抗真菌药,比第一代萘替芬(natifine,商品名Naftin)体外活性强10～100倍.其抗皮肤癣菌的作用机理在于抑制角鲨烯环氧化酶,使麦角固醇缺乏,干扰真菌细胞膜的完整性,真菌停止生长达到抑制真菌作用,又使角鲨烯脂滴聚集,沉积于细胞壁及细胞浆内,引起细胞膜破裂达到杀真菌作用 [1].目前,本药已在45个国家应用,治疗了860000例患者 [2].1993年8月至1994年4月我科应用特比萘芬治疗37例甲癣,获得较好疗效,报告如下.

布替萘芬是苯胺类抗真菌药,其结构和作用机理与丙烯胺类一样。它是角鲨烯环氧化酶抑制剂,对皮肤癣菌的最低抑制浓度和最低杀菌浓度非常低,故为杀菌性。1%霜剂,足癣外用每日1次4周或每日2次1周;治疗股癣、体癣每日1次2周能获治愈。其不利反应发生率≤2%,比赋形剂还低,患者耐受良好。布替萘芬具有外用抗真菌药的一切优点。