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原核生物蛋白质N-糖基化修饰的研究进展

谭亚红, 高利娟, 宋文霞, 卢雪梅

生物学杂志 2022, 39 (5): 87-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2022.05.087

摘要（529）

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蛋白质N-糖基化不仅存在于真核生物中，还存在于原核生物中，探讨蛋白质N-糖基化作为一种重要的蛋白质翻译后修饰所具有重要的生物学功能，详细综述原核生物蛋白质N-糖基化及其生物学功能的研究进展，分析原核生物中N-糖基转移酶的结构及识别底物特点，并讨论原核生物N-糖基化系统在糖基化工程中的应用，以期为疫苗开发和疾病治疗提供方案。

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吩嗪合成蛋白PhzA和PhzB的功能比较

孔德毓, 王　正, 聂晨曦, 张雪洪

生物学杂志 2022, 39 (5): 1-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2022.05.001

摘要（455）

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为研究PhzA/B蛋白之间的功能差异及其对吩嗪核心前体（PDC和PCA）合成的影响，通过比对、筛选并合成不同来源的phzA/B基因，发现在异源phzB基因替换内源phzAB基因突变株的代谢产物中都检测到PDC和PCA的合成；而通过异源phzA基因替换内源phzA基因及异源phzB基因替换内源phzB基因的突变株，其代谢产物中只检测到PCA的存在，且phzAB的同时存在会促进PCA的大量合成。对PhzA/B蛋白的结构分析发现：不同来源的PhzB蛋白结构中部分区域存在一定差异，PhzA与PhzB的蛋白结构之间相似性较高，但PhzA缺少相应的PhzB活性氨基酸位点。不同来源的PhzA/B蛋白序列相似性较高，在结构与功能上有一定差异，都在吩嗪类化合物的合成过程中起着重要的作用，其中PhzB蛋白促进PDC的催化合成，而PhzA蛋白促进PCA的合成。

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UDP-糖生物合成的研究进展

陈归航, 李　春, 冯旭东

生物学杂志 2023, 40 (2): 95-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2023.02.095

摘要（339）

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尿苷二磷酸（UDP）-糖是糖基化修饰利用的一类重要糖供体，从合酶途径、磷酸化酶途径和激酶途径总结UDP-糖的体内合成过程，由于关键酶的缺乏，只有UDP-葡萄糖（UDP-Glc）能从以上3种途径快速合成。通过特定功能酶能够实现UDP-糖之间快速转化，这种转化以UDP-葡萄糖为起始物，以UDP-葡萄糖醛酸（UDP-GlcA）为中间体，在此基础上，概述特定功能酶催化UDP-糖合成的最新进展，探讨脱氢酶、脱羧酶、异构酶和还原酶在UDP-糖转化中的重要作用。最后，剖析UDP-糖合成的现存问题，展望UDP-糖合成的未来研究方向，旨在为更快地挖掘UDP-糖基供体的作用潜能和实现更加高效低成本的糖基化修饰提供新思路。

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胶原的百年研究历程回顾与展望

张贵锋, 高建萍, 徐丽明, 罗　希, 赵凌云

生物学杂志 2023, 40 (1): 1-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2023.01.001

摘要（326）

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胶原作为细胞外基质的主要成分，是脊椎动物体内含量最丰富的蛋白。胶原研究历程与人们对生命本质的认识过程密不可分，从纤维学说到细胞学说确立经历了数百年的历程。近百年来，胶原的应用从制革和黏合剂等，逐渐拓展至食品、药品、化妆品、生物材料，近年来拓展至组织工程、再生医学及干细胞定向转化等。结合已有的文献报道及相关研究经验，针对胶原的研究历程、应用范围以及相关技术在胶原研究中的应用、取得的阶段性进步或成果等进行梳理。以期为胶原领域的研究人员提供胶原研究的最新动向，使其充分理解技术进步与科学研究之间的关系，同时有助于促进不同学科领域的交叉与融合。

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“十四五”背景下合成生物学产业发展趋势分析

王浩绮, 高　豪, 信丰学

生物学杂志 2023, 40 (3): 1-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2023.03.001

摘要（324）

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合成生物学的快速发展正在改变生物技术行业的产业布局。目前，合成生物技术已经广泛应用于天然产物合成、医学、能源、工业等多个领域。伴随我国《“十四五”生物经济发展规划》的颁布，被誉为“第三次生物科技革命”的合成生物学研究热度高涨。合成生物学凭借更经济、环境友好等突出特点，将颠覆相当一部分传统行业。梳理我国合成生物学领域行业政策和国内合成生物学产业，并针对合成生物学在生物基化学品、生物制药、农业、食品、医美和化妆品领域的作用进行重点阐述，同时对其未来发展进行展望。

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减数分裂型粘连蛋白RAD21L和REC8在DNA双链断裂修复中的影响

乌云达来, 美　荣

生物学杂志 2022, 39 (5): 8-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2022.05.008

摘要（297）

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为揭示减数分裂型粘连蛋白RAD21L和REC8在同源染色体重组过程中的作用机制，采用小鼠精母细胞，通过高分辨率显微镜（3D-SIM）观察RAD21L和REC8与重组中间体RAD51及MSH4之间的定位关系，并比较两种粘连蛋白与重组中间体的相关性。结果发现，RAD21L与REC8相比较，更倾向表达在重组中间体邻近之处，甚至横跨在还未联会的同源染色体的某些部位。这些部位往往是重组中间体的存在之处。这提示RAD21L间接作用于同源染色体的重组，当染色体上发生DNA双链断裂（double strand breaks，DSBs），RAD21L将聚集并固定在DSBs周围区域，以保证重组中间体顺利完成DSBs的修复，而对REC8，DSBs的修复则是次要功能。

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胶原蛋白肽修复光老化皮肤作用研究进展

尹翠元, 刘　璐, 何琳琳

生物学杂志 2023, 40 (1): 9-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2023.01.014

摘要（284）

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从体内动物试验、体内临床试验和体外细胞试验等3个方面介绍胶原蛋白肽（collagen peptide, CP）对光老化皮肤的修复作用。从体内动物试验分析CP对紫外线（ultraviolet, UV）照射下小鼠背部皮肤细胞外基质成分和抗氧化指标的影响，归纳CP通过抑制UV照射下小鼠皮肤胶原蛋白和透明质酸含量的降低从而修复光老化皮肤的作用，探讨CP通过抑制UV照射下小鼠皮肤抗氧化指标的异常变化和基质金属蛋白酶表达的升高从而分别促进胶原蛋白合成和抑制胶原蛋白降解，阐明CP修复光老化小鼠皮肤的作用机制；从体内临床试验分析口服CP对女性皮肤水合作用和胶原蛋白含量的影响，归纳CP通过抑制UV照射下女性皮肤水合作用的减弱和胶原蛋白含量的降低从而达到修复光老化皮肤的作用；从体外细胞试验及信号通路层次，分析皮肤光老化与丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinases, MAPK）信号通路的激活和转化生长因子β（transforming growth factor-β, TGF-β）信号通路的抑制关系，以及CP剂量依赖性促进UV照射下皮肤成纤维细胞的增殖、迁移和黏附，增加细胞活力和伤口愈合速度，探讨CP通过抑制UV照射下皮肤成纤维细胞MAPK信号通路的激活和TGF-β信号通路的减弱从而修复光老化的皮肤成纤维细胞的作用机制。

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棉花GhVTC2基因促进烟草BY2悬浮细胞和拟南芥主根伸长

董祥雨, 陈丽华, 涂泽行, 曹爱萍, 王　斐, 李鸿彬

生物学杂志 2022, 39 (5): 32-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2022.05.032

摘要（257）

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为研究VTC2基因在棉花纤维发育及细胞伸长过程中的功能，从棉花中鉴定获得一个GhVTC2基因，表达分析表明：GhVTC2在棉纤维快速伸长发育时期显著累积，暗示其在细胞生长发育过程中的重要作用。构建植物过量表达载体35S:GhVTC2并遗传转化烟草BY2悬浮细胞和拟南芥，转基因烟草悬浮细胞获得显著的伸长；与野生型拟南芥相比，转基因拟南芥的主根伸长发育受到显著促进；转基因烟草细胞和拟南芥根中的AsA含量显著增加。通过克隆获得GhVTC2基因的启动子，序列分析显示，该启动子中包括多个乙烯响应元件ERE。结合启动子所包含ERE元件构建了启动子不同序列的5′缺失载体，乙烯前体1-氨基环丙烷-1-羧酸（ACC）处理转化不同缺失载体的烟草叶片的结果显示，ACC显著促进包含有ERE元件启动子的活性。研究结果为研究VTC2基因影响细胞伸长发育的功能及调控机制提供有效参考。

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植物病原菌糖基水解酶基因家族研究进展

潘凤英, 刘露露, 孙大运, 郭泽西, 曲俊杰, 尹　玲

生物学杂志 2022, 39 (6): 94-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2022.06.094

摘要（252）

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综述植物病原菌糖基水解酶（glycoside hydrolases, GHs）基因家族的分类、酶活功能、在病原菌中的分布特征,以及在病原菌侵染过程中发挥的作用等方面的研究进展，重点分析植物病原菌GHs在病原菌侵染过程中的作用：作为毒力因子/致病因子促进病原菌侵染、作为激发子或病原体相关分子模式（PAMPs）诱导植物免疫、将植物细胞壁分解为损伤相关分子模式（DAMPs）诱导植物免疫、特异性结合或分解病原/微生物相关分子模式（P/MAMPs）抑制植物免疫。在此基础上，总结并展望植物病原菌GHs调控植物免疫的分子机制及存在的问题，为深入研究GHs的更多功能提供参考，同时也为作物改良及病害防控策略中更好地利用这些GHs家族成员提供思路。

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药用植物酒精浸提组方AEAMP9对肺癌A549细胞的抑制作用及机制

敖智广, 江育虹, 杨　蕾, 李　栋, 王　隽, 王思怡, 茆灿泉

生物学杂志 2022, 39 (6): 1-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2022.06.001

摘要（231）

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研究以体外培养的A549肺癌细胞为靶标，通过对124种可能与抗癌活性相关的植物源中药材酒精提取物的抗肿瘤作用规模化筛选，获得各中药材抗A549细胞活性的排序，研发了一种安全有效和新的抗肿瘤药用植物组方AEAMP9（获国家知识产权局发明专利授权）并探索其可能的分子作用机制。AEAMP9由白花蛇舌草、黄柏、甘草、侧柏、野菊花和羌活等6种常用中药材的酒精提取物配伍制备而成。研究发现，AEAMP9可以有效抑制A549的细胞活力、克隆形成与细胞迁移，并促进细胞凋亡。AEAMP9显著降低ABCG2、FoxM1、Vimentin、MMP14基因的表达和Bcl-2/Bax比值，促进凋亡相关基因p53、caspase 3、caspase 8、caspase 9的表达。网络药理学和细胞RNA转录组测序结果揭示：TNF、IL-17等与肿瘤、炎症、凋亡相关的重要信号通路受到调控，EGR1、IL-6、ALK、VEGF可能是AEAMP9-肺腺癌作用网络的关键调控靶点，AEAMP9中的活性成分槲皮素、山柰酚、木犀草素可能在其抗肿瘤活性中发挥重要的作用。AEAMP9对昆明小鼠无明显的急性毒性作用，其对A549细胞移植瘤小鼠模型肿瘤生长具有显著的抑制作用。

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SREBP1c-ACCα/FAS和SREBP1c-FABP3轴向调控HepG2胞内脂质合成与转运

付常振, 郑　颖, 路　遥, 王仁军, 刘庆平

生物学杂志 2023, 40 (2): 9-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2023.02.009

摘要（228）

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SREBP1c是长链脂肪酸（LCFAs）从头合成及胞内转运的关键调控因子，探讨SREBP1c-ACCα/FAS和SREBP1c-FABPs轴向调控LCFAs合成与转运紊乱诱发NAFLD的分子机制。制备介导SREBP1c过表达腺病毒Ad-SREBP1c，侵染HepG2细胞后酶法测定胞内TG含量，RT-PCR及Western Blot法检测ACCα、FAS、FABP3和FABP4的表达量。结果显示：Ad-SREBP1c病毒滴度为1.6×109GFU/mL；侵染HepG2细胞24 h后介导SREBP1c mRNA及蛋白的表达量分别升高89.73倍和7.27倍（P<0.01），促进下游LCFAs合成基因ACCα和FAS分别升高1.55倍和3.42倍（P<0.01），蛋白表达量分别升高1.23倍（P<0.05）和1.43倍（P<0.01）；FABP3 mRNA和蛋白表达量分别升高4.03和2.06倍（P<0.01），FABP4无显著变化；Ad-SREBP1c侵染HepG2细胞24 h和48 h胞内TG含量分别升高1.24倍（P<0.05）和2.41倍（P<0.01）；SREBP1c-ACCα/FAS轴向调控LCFAs从头合成及SREBP1c-FABP3轴向介导胞内转运，可能是促使胞脂异位沉积导致NAFLD发生的关键机制之一。

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新冠病毒S蛋白RBD突变侵染性增强潜在分子作用机制

刘巨钊, 杨玉萍, 徐建波, 吕鸿昌, 陈俊宇, 张春椿, 崔　琦

生物学杂志 2022, 39 (6): 35-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2022.06.035

摘要（227）

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新冠病毒（SARS-CoV-2）出现越来越多侵染性更强的突变体，比较有代表性的毒株是B.1.351和B.1.617，它们的共同特点是在S蛋白484号位点有氨基酸突变。484号位点是一个与hACE2上的残基K31相互作用的位点。从分子动力学和蛋白质对接的角度入手，通过研究新冠病毒的E484K和E484Q突变，发现与hACE2直接作用的氨基酸残基(A475、N487)间的氢键键长缩短。动力学结果表明，475~489这段氨基酸序列具有高度的活跃性，是一个不应该被忽略的药物设计靶点。可以为开发新冠病毒抑制剂提供新靶点，一定程度上预测新冠病毒未来进化方向，同时也为类似的冠状病毒的突变研究提供新思路。

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外周血基因表达谱探测新型冠状病毒肺炎潜在诊断标志物

张思嘉, 张　顺, 蔡　挺

生物学杂志 2022, 39 (5): 13-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2022.05.013

摘要（227）

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使用基因表达数据库（gene expression ominibus, GEO）芯片数据GSE161731，利用差异表达分析、Lasso回归等方法，筛选区分早期COVID-19患者的关键基因，应用ROC曲线评价关键基因的早期COVID-19患者诊断准确性。基于权重基因共表达网络分析(WGCNA)构建的共表达网络，筛选出不同疾病组对应的关键基因。KEGG富集分析用于阐释基因模块的功能和相关信号通路。共获得509个差异基因，并初步筛选出17种早期COVID-19患者潜在诊断标志物，包括YBL2、PKMYT1、HJURP、TCN2、TTC24、ESPL1、GZMK、RPA3、ATP5F1E、CD2、ZAP70、IL15RA、NFYB、CIAO2A、PLRG1、GPATCH11和MRPL33。KEGG结果显示差异基因主要与细胞周期、T细胞免疫、氧化磷酸化有关。WGCNA分析确定的COVID-19特异性基因模块，主要参与核糖体蛋白的合成、氧化磷酸化等生理活动。

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植物提取物神经保护活性及作用机制研究进展

廖　阳, 闫荣玲, 黄国文, 尹业师, 刘小文

生物学杂志 2022, 39 (5): 98-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2022.05.098

摘要（206）

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从导致神经元损伤的原因、具神经保护功效植物提取物活性成分的种类、提取物对离体或在体神经元具保护活性的表现、提取物神经元保护的作用机制及今后研究展望等多个方面，对近年来国内外学者在植物提取物神经保护活性及作用机制领域的研究进展进行综述，以期为后续研究提供参考。

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促凋亡蛋白Bax和Bak通过Nrf2/GPX4信号通路调控铁死亡

韩　靖, 赵国平

生物学杂志 2023, 40 (3): 6-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2023.03.006

摘要（205）

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为探究促凋亡蛋白Bak/Bax对erastin诱导铁死亡的调控机制，以野生型（WT）、Bak/Bax双敲除（Bak/Bax-DKO）、Bax敲除（Bax-KO）和Bak敲除（Bak-KO）的小鼠成纤维细胞（MEFs）为实验对象，利用CCK-8和流式细胞术检测细胞存活率和活性氧（ROS）的生成量，利用试剂盒测定GSH/GSSG水平，采用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）和蛋白质免疫印迹（Western Blot）检测相关基因和蛋白的表达水平。结果显示：与野生型细胞相比，敲除Bak和Bax显著抑制erastin诱导的铁死亡，RT-qPCR和Western Blot检测发现，相比WT细胞，Bak/Bax-DKO细胞中核因子NF-E2相关因子2（Nrf2）和谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）蛋白、GPX4 mRNA表达水平明显升高。进一步研究发现：与Bak/Bax双敲除类似，敲除Bax也显著抑制erastin诱导的铁死亡，促进GPX4的蛋白表达水平；而敲除Bak对erastin诱导的铁死亡及GPX4的蛋白表达水平无明显影响。结果表明，促凋亡蛋白Bax和Bak通过Nrf2/GPX4信号通路抑制erastin诱导的铁死亡，且Bax在其中起主导作用。

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Annexin V-FITC/PI法检测细胞凋亡实验

魏　远, 王宏刚, 陈成彬, 王春国, 宋文芹, 李登文, 赵立青

生物学杂志 2023, 40 (2): 119-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2023.02.119

摘要（205）

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课程组面向本科生开设了利用Annexin V-FITC/PI法检测细胞凋亡的实验项目。该实验加入化疗药物依托泊苷（简称VP-16）诱导Jurkat细胞发生凋亡，使用Annexin V-FITC/PI细胞凋亡检测试剂盒检测细胞凋亡情况，在荧光显微镜下拍照计数。实验结果表明：紫外光激发下，早期凋亡细胞呈现绿色荧光，而晚期凋亡细胞和坏死细胞呈现红色荧光；对细胞计数可知，对照组各时期细胞数符合正常范围，经药物处理后，各时期细胞凋亡率随药物浓度升高而升高，其中早期和晚期凋亡细胞占比最高；在高浓度药物处理后，细胞被大幅度杀伤，仅剩余几个早期凋亡细胞。实验将Annexin V-FITC/PI试剂盒与荧光显微镜结合使用，突破了教学经费、规模和仪器等条件局限，实验成本相对较低，适于大班教学，实验结果直观便捷，能够让学生深入、系统地掌握细胞凋亡的实验原理和检测方法，符合本科生实验项目的综合性高、设计性强和研究性佳的特点，切实提升细胞生物学实验课程的质量和水平。

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基于胃蛋白酶耐受性的变性胶原蛋白定量分析方法

陈丽媛, 梁　杏, 彭琪惠, 李奕恒, 叶春婷, 徐丽明

生物学杂志 2023, 40 (1): 16-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2023.01.009

摘要（203）

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基于胶原蛋白的蛋白酶耐受性，建立变性胶原蛋白的定量分析方法。制备6组已知含量比的变性/非变性胶原蛋白混合样品，在液态胶原pH值约2.0的条件下，添加胃蛋白酶对样品中的变性胶原蛋白进行酶切，使其成为短肽，胃蛋白酶与胶原蛋白的质量比为1∶5，温度为30 ℃，消化24 h；然后采用NaCl沉淀法（NaCl终浓度为2 mol/L）对样品中的非变性胶原蛋白进行沉淀回收，并通过羟脯氨酸测定法检测其含量比。结果显示，6组样品中非变性胶原蛋白的回收率为89.96%～99.24%，表明本方法可以充分酶解变性胶原蛋白，而非变性胶原蛋白得以沉淀回收，可用于定量分析液态或海绵状、粉末状等酸溶性胶原蛋白原料和产品中变性胶原蛋白的含量比。

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盘状结构域受体1（DDR1）：实体肿瘤治疗的新靶点

舒　航, 金腾川, 王　华

生物学杂志 2023, 40 (2): 1-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2023.02.001

摘要（202）

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盘状结构域受体家族（discoidin domain receptors, DDRs）成员DDR1广泛表达于人体正常组织，与肿瘤的发生发展密切相关，基于DDR1本身的结构和生物学特点，围绕DDR1在肿瘤研究的进展展开综述，阐述DDR1对肿瘤细胞的增殖生存、迁移侵袭、上皮间质转化和细胞代谢的影响，以及DDR1对肿瘤微环境的重要作用，同时分析以DDR1为靶点的抗肿瘤药物的研究进展，以期为DDR1作为实体肿瘤治疗的新靶点提供理论依据和临床参考。

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胶孢炭疽菌C6 型转录因子Cgctf1的功能分析

曹　健, 刘沙玉, 王地广, 柳志强

生物学杂志 2022, 39 (6): 41-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2022.06.041

摘要（181）

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C6型转录因子在调控植物病原真菌生长发育及致病过程中起重要的作用。从胶孢炭疽菌中鉴定了1个C6型转录因子Cgctf1，该基因编码405个氨基酸，含有1个GAL4结构域。利用同源重组的方法获得了Cgctf1基因的敲除突变体，并在突变体上的基础上获得互补株。表型分析发现，敲除突变体在营养生长方面同野生型相比无明显差异，但突变体对盐胁迫较为敏感，对H2O2和SDS的抗性增强；敲除突变体分生孢子产量较野生型减少，孢子萌发率和附着胞形成率均明显降低；洋葱表皮侵染及玻璃纸侵入试验均表明敲除突变体分生孢子侵入能力减弱；在橡胶叶片上，敲除突变体形成的病斑小于野生型，致病力减弱。结果表明，Cgctf1参与调控胶孢炭疽菌的分生孢子发育、附着胞形成及侵入、胁迫响应和致病性。

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利用流式细胞仪对猕猴桃种质染色体倍性的鉴定

罗　庆, 高建有, 李洁维, 叶开玉, 莫权辉, 蒋桥生, 查满荣, 王发明, 刘世彪

生物学杂志 2022, 39 (6): 66-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2022.06.066

摘要（180）

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为鉴定不同猕猴桃种质的染色体倍性，利用流式细胞仪对收集于广西桂林的50份猕猴桃种质材料进行倍性鉴定，其中有16份种质倍性为首次鉴定，并分析倍性与果实主要性状的相关性。结果表明：50份材料中共鉴定出二倍体猕猴桃19份，四倍体13份，六倍体18份，其中中华猕猴桃二倍体和四倍体较多，果肉颜色多红色或黄色，果面多被茸毛或光滑无毛；美味猕猴桃六倍体较多，果肉一般为绿色，多被长茸毛；美味猕猴桃的果实普遍大于中华猕猴桃。野生物种多为二倍体，绿色果肉，短茸毛至无毛。研究丰富了猕猴桃种的倍性数据库，为猕猴桃的育种和资源开发提供参考资料。

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