目的:利用定量蛋白组学研究电离辐射对大鼠食管组织中蛋白表达谱的影响，揭示放射性食管炎发生发展潜在的分子机制。方法:将24只雄性SD大鼠按简单随机化方法分为对照组、25 Gy照射组和35 Gy照射组，每组8只。照射后7 d收集食管组织提取总蛋白。通过串联质谱标签(TMT)标记定量蛋白质组学技术和生物信息学分析方法，探究大鼠受照后食管组织蛋白表达谱的变化。利用免疫组织化学法和Western blot法对两个关键蛋白Hp和Ndufs4的表达进行验证。结果:与对照组相比，25 Gy照射后共有847个差异表达蛋白(上调483个，下调364个)，35 Gy照射后共有699个差异表达蛋白(上调443个，下调256个)。不同剂量照射后共同上调的蛋白有326个，主要涉及免疫反应和炎症反应相关的生物学过程和信号通路；共同下调的蛋白有210个，主要涉及能量产生和代谢相关的生物学过程和信号通路。进一步通过蛋白互作(PPI)网络构建，筛选出节点蛋白共155个，其中上调节点蛋白最相关的功能途径分别是先天性免疫应答、补体和凝血级联以及先天性免疫系统，下调节点蛋白最相关的功能途径分别是通过氧化有机化合物获得能量、氧化磷酸化以及三羧酸(TCA)循环和呼吸电子传递。这些功能分别富集到9个补体相关的上调节点蛋白和5个线粒体相关的下调节点蛋白。电离辐射后，Hp蛋白表达显著上调( t ＝ 27.94、10.96， P<0.001)，Ndufs4蛋白表达显著下调( t ＝ 59.27、54.07， P<0.001)，与蛋白测序结果一致。 结论:电离辐射可引起大鼠食管组织中蛋白表达谱的改变，这些差异表达的蛋白涉及到多种免疫过程、炎症反应和能量代谢异常等放射生物学相关的功能通路。筛选验证的关键蛋白可以为放射性食管炎提供潜在的生物标志物。

甲基丙二酸血症(methylmalonic acidemia,MMA)是一种常染色体隐性遗传的有机酸代谢障碍性疾病,表现为多系统脏器的病理改变及功能障碍.线粒体是细胞内进行能量代谢的中心,对维持机体正常生理功能起着极为重要的作用.MMA患者体内线粒体形态及功能障碍、线粒体自噬途径受损、氧化应激增加,对组织或器官造成威胁.本文将综述MMA中线粒体功能及稳态的异常,以期为寻找新的治疗方向提供更多思路.

白念珠菌是侵袭性念珠菌病中最常见的致病菌.在对白念珠菌感染治疗过程中,许多临床分离菌对有限的抗真菌药物逐渐耐药,亟需发现和确定新的抗真菌靶点进而研发新药.线粒体是白念珠菌重要的细胞器,与众多生命活动有关,特别是线粒体呼吸途径关系到白念珠菌的能量供应.白念珠菌线粒体中存在3条呼吸途径,分别是经典呼吸链、交替氧化酶途径和平行电子传递链,其中交替氧化酶途径是其特有的,有望成为抗真菌药物新靶点.本文就白念珠菌3条呼吸途径研究进展进行综述.

目的:从中华大蟾蜍(Bufo gargarizans Cantor)肝脏组织中克隆细胞色素P450还原酶基因(BgCPR,GenBank登录号:OQ572435)进行生物信息学分析,并进行功能验证.方法:基于中华大蟾蜍转录组数据库挖掘BgCPR基因序列,使用SnapGene软件设计BgCPR基因两端特异性引物,以蟾蜍肝脏组织总RNA逆转录成的cDNA为模板进行PCR扩增.利用生物信息学分析BgCPR蛋白理化性质、空间结构并构建系统进化树;基于CRISPR/Cas9基因编辑系统将蟾蜍BgCPR基因表达框经同源重组整合进入酿酒酵母基因组,利用聚乙二醇法制备转化子微粒体,验证其对细胞色素C的还原功能.结果:克隆得到全长2 043 bp的BgCPR基因cDNA,编码680个氨基酸,相对分子质量77 852 Da.结构预测显示,BgCPR蛋白为非分泌蛋白;有一段跨膜螺旋区,位于蛋白的第24～46位氨基酸之间;亚细胞定位预测显示该蛋白定位于内质网上.采用体外酶活实验证明其具有传递电子功能.结论:本研究克隆得到中华大蟾蜍BgCPR基因,并构建了表达具有生物活性的BgCPR的酿酒酵母工程细胞,为进一步研究蟾蜍CYP450基因功能乃至解析蟾蜍二烯内酯类化合物的生物合成途径奠定了基础.

系统介绍绿藻在厌氧条件下利用氢化酶产氢的3种不同途径,包括依赖光系统Ⅱ的直接产氢、不依赖光系统Ⅱ的间接产氢和暗发酵产氢,同时分析3种产氢途径各自的优缺点.受技术和制造成本限制,绿藻产氢仍处于初步开发阶段,实现大规模工业生产仍需很长一段时间.针对提高绿藻产氢效率、实现工业化的目标,综述该领域最新研究结果,概括从氢化酶改造、降低体系中氧气含量、减弱环式电子传递、降低卡尔文循环、缩小捕光天线、底物预处理和光生物反应器设计等7个方向优化产氢反应的方式,并展望绿藻产氢的未来发展趋势.

介绍产电微生物胞外电子传递(extracellular electron transfer,EET)研究的背景和意义,概述细胞色素c、菌毛蛋白、电子介体等多种分子在EET过程中的作用,综述近年来利用网络方法和组学方法研究产电微生物EET过程的相关工作.从蛋白网络、调控网络与整合网络等方面总结网络分析方法在关键电子传递分子识别、电子传递模块挖掘、电子传递途径推断等方面的应用;从基因组、转录组、蛋白组、多组学与宏组学等方面总结使用组学方法识别电子传递基因及其功能分析方面的研究;介绍整合生物网络与组学数据在产电微生物EET过程生物分子协调利用、关键基因与基因簇识别等方面的研究.探讨当前存在的问题,展望未来整合多种生物网络和组学数据开展产电微生物EET研究的方向.

随着人为活动产生的大气CO2浓度的增加,全球气候持续变暖.过去5年是自有温度记录以来最热的5年.高温胁迫已经成为影响植物生长发育的主要逆境因子之一.光合作用是地球生命活动的基础,对环境波动高度敏感.解析植物在高温环境下光合作用的响应特性,可为探索植物抵御高温的生理生态机制、培育抗高温新品种以及采取合理措施适应未来极端气候提供科学依据.该文论述了高温胁迫对植物光合电子传递及碳固定过程的影响,从光质和光强角度综合分析了光照对高温胁迫下光合作用的影响;从植物自身及外源缓解物质等方面阐述了植物增强抗高温胁迫的途径和机制.同时,对植物光合作用响应高温胁迫的研究方向及多组学联合分析在揭示植物抵御高温胁迫机制中的应用进行了展望.

辅酶Q10由醌环母核和聚异戊二烯疏水侧链组成,在电子传递链中起传递电子的作用.因其有抗脂质过氧化,参与细胞能量代谢和基因表达调控等功能备受研究者的关注.微生物法生产CoQ10具有产物活性高、原料成本低并可以通过规模放大提高生产能力等优点.因此清楚微生物法生产CoQ10的生物合成途径,关键酶基因以及能够提高CoQ10产量的发酵条件优化的方法策略对大规模工业化生产CoQ10具有重要参考意义.

通过研究生长于不同环境光强(29.8％、9.6％、5.0％、1.4％和0.2％全日照)下的2年生三七光合作用对光照强度、CO2浓度、模拟光斑的响应及叶绿素荧光和能量分配特征,研究光照强度对阴生植物三七光合特征及光适应的影响.结果表明:29.8％全日照(FL)下三七表观量子效率(AQY)、光系统Ⅱ(PSⅡ)潜在的量子效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)较低,最大净光合速率(Pn max)、最大电子传递速率(Jmax)、实际光化学量子效率(F/Fm’)、电子传递速率(ETR)、光化学淬灭系数(qp)和光能分配到光化学途径的比例(ΦPS Ⅱ)较高,但非光化学淬灭系数(NPQ)并不是最高.9.6％ FL和5.0％ FL处理Pn max、光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)、暗呼吸速率(Rd)无显著差异,但它们的AQY、羧化效率(CE)、最大羧化速率(Vc max)、Fv/Fm、Fv/Fo较高,NPQ也相对较高.生长环境光强低于5.0％ FL时,Pn max、CE、Vc max、Jmax、ETR、F/Fm’、qP、NPQ和ΦPSⅡ均随生长环境光强的降低呈下降趋势,而捕获的光能分配到荧光耗散的比例(Φf,D)逐渐增加.在500 μmol·m-2·s-1光斑诱导下,生长环境光强大于5.0％FL下的三七ΦPSⅡ随诱导时间的延长缓慢增加,1.4％FL和0.2％FL下ΦPSⅡ迅速达到饱和,且Φf,D迅速增加.三七在受到长期高光胁迫的环境下,通过适度的PSⅡ光抑制和保持较高光合电子传递速率,从而提高光能的利用来保护光合机构遭受不可修复的氧化伤害;适度的遮荫能够有效保持较高的非光化学热耗散能力;但过度遮荫会使其光合能力明显降低,捕获的光能更多地通过非光化学的途径耗散,且在接受到高光照射时较容易引发光氧化伤害.

活性氧簇(ROS)是一类含氧的自由基或者非自由基分子,具有非常高的生物化学反应活性,能够与生物体内的蛋白质、脂质和DNA发生反应.ROS在正常的生理功能和心脏疾病的发生中均扮演着重要的角色,因此了解心肌细胞ROS的产生对心脏研究有积极意义.本文将综述心肌细胞ROS产生的位点及途径.