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期刊信息/Journal information
生物化学与生物物理进展
生物化学与生物物理进展

王大成

月刊

1000-3282

prog@ibp.ac.cn

010-64888459

100101

北京朝阳区大屯路15号中国科学院生物物理研究所内

生物化学与生物物理进展/Journal Progress in Biochemistry and BiophysicsCSCD北大核心CSTPCDSCI
查看更多>>本刊为专业学术性刊物。报道生物化学、分子生物学、生物物理学及神经科学等学科的国内外最新进展动态。刊登实验报告、快报、技术与方法介绍和学术争鸣等。读者对象为相关学科的科研人员、大专院校师生及医药卫生、农林牧渔等领域的科技工作者。
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    蛋白质组氨酸磷酸化修饰的调节及功能作用

    刘萧然邢美宁应万涛
    2694-2704页
    查看更多>>摘要：组氨酸磷酸化(pHis)在原核和真核生物的生命活动中发挥重要调控作用，并与包括恶性肿瘤在内的多种病理过程相关。pHis修饰中磷酰胺键在高温和低pH下容易断裂，其高度不稳定性导致对pHis修饰的鉴定和研究进展缓慢。近年来，磷酸化蛋白质组学新技术的发展以及pHis特异性抗体的出现，推动了pHis修饰蛋白底物的鉴定和功能研究。首次在哺乳动物细胞中鉴定到超过700个pHis修饰蛋白，并陆续发现黏着斑激酶(FAK)和磷酸甘油酸变位酶1(PGAM1)等蛋白质的pHis修饰能促进肿瘤发展。本文主要探讨组氨酸激酶和组氨酸磷酸酶在调控特定蛋白质pHis修饰中的关键机制及其功能，以期为pHis修饰蛋白的生物学功能研究奠定基础。

    蛋白质磷酸化组氨酸激酶组氨酸磷酸酶组氨酸磷酸化

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    基于质谱技术的单细胞蛋白质组学

    谢井盛叶子璐
    2705-2716页
    查看更多>>摘要：近年来，单细胞测序技术的发展极大地推动了单细胞基因组和转录组的研究。然而，直接关联单细胞生命过程的蛋白质组学研究则因技术进展缓慢而受限。随着样品前处理技术、色谱分离技术和质谱检测技术的进步，单细胞蛋白质组学(single-cell proteomics，SCP)的分析灵敏度显著提升。本综述深入冋顾了 SCP的发展历程及其在生命科学研究中的应用。在样品前处理方面，针对不同细胞的存在形式，研究者开发了基于声波激发、微流控芯片和激光切割等单细胞分选方法，并逐步从多步法前处理流程统一到一步法，降低了样品处理过程中的损失。在质谱技术方面，无标记定量(label-free quantification，LFQ)与基于同位素和同质素标记的方法都得到了充分的探索，各具技术优势与不足。在应用层面，SCP已在胚胎细胞早期发育、干细胞分化、肝脏组织空间异质性等方面揭示了新的生物学发现。最后，总结了当前SCP技术面临的挑战，包括检测通量、成本和数据分析的复杂性，并展望了其未来的发展方向，强调了 SCP在基础研究和临床应用中的广阔前景。

    单细胞蛋白质组学液相色谱质谱

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    真核细胞DNA复制的多层级调控

    张丁峥嵘刘阳刘栩豪胡家志...
    2717-2729页
    查看更多>>摘要：DNA复制是生命体最基础的代谢过程。在人细胞中，数千个DNA复制源在染色质环境下被同时激活，共同起始DNA复制过程并完成基因组的拷贝。复制过程有组织地进行，既受到染色质环境的约束和调控，又需协调与其他DNA代谢事件的关系，以保证基因组DNA和表观遗传信息准确且稳定地继承。随着研究技术的发展和研究数据的积累，系统性、整体性地研究真核细胞，尤其是哺乳动物细胞，在复杂染色质环境下的DNA复制是未来的研究趋势。本文将从多个角度总结真核DNA复制在染色质环境中的多层级调控模式，期望为今后的研究带来启示。

    DNA复制染色质环境多层级调控

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    改造颈部铰链区重塑驱动蛋白3的持续运动能力

    李冬任锦启宋银龙梁鑫...
    2730-2740页
    查看更多>>摘要：目的 驱动蛋白3的颈部螺旋与其后的蛋白质序列相互关联，形成一个延长的颈部，其中包含一个特征铰链结构。该特征性铰链在不同的驱动蛋白中表现出多样性，在驱动蛋白KIF13B中，这个铰链仅由一个脯氨酸残基组成，而在驱动蛋白KIF1A中，则由一个长的柔性无规卷曲构成。然而，这个颈部铰链在控制驱动蛋白持续运动方面的功能仍不明确。方法 本文对KIF13B和KIF1A的颈部铰链区的氨基酸残基进行突变改造，并通过单分子运动实验研究铰链区突变对驱动蛋白运动行为的影响。结果 在KIF13B中，在铰链区——脯氨酸前后插入柔性残基对其运动的速度以及持续性都有不同程度的影响，而去除该脯氨酸则可以同时提高运动速度和持续性。在KIF1A中，删除整个柔性颈部铰链仅仅增强了其运动的持续性。同时，把驱动蛋白1的颈部铰链区用改造后的驱动蛋白3的颈部铰链区进行替换，同样能够提高驱动蛋白1的持续运动能力。结论 驱动蛋白3颈部铰链控制其持续运动能力，适当改造可以调整马达的运动行为，这为重塑驱动蛋白马达的持续运动提供了一种新策略。

    胞内物质转运分子马达驱动蛋白3颈部铰链区持续运动

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    基于集落刺激因子相关基因开发三阴性乳腺癌的预后模型

    郭雨轩王智禹肖沛瑶郑婵娟...
    2741-2756页
    查看更多>>摘要：目的 三阴性乳腺癌(TNBC)是目前预后最差的乳腺癌亚型，并且缺乏有效的治疗靶点。集落刺激因子(CSFs)是一类能调节血细胞生成和刺激免疫细胞生长发育的细胞因子，在TNBC的恶性进展中发挥重要作用。本文旨在根据集落刺激因子相关基因(CRGs)的表达情况，构建一种新的预后模型，并且分析TNBC对免疫治疗和药物治疗的敏感性。方法 从公共数据库中下载CRGs，在TCGA-BRCA数据库中筛选在正常和TNBC组织中表达差异的CRGs。通LASSO Cox回归分析确定用于构建模型的差异基因并建立CRGs风险评分(CRRS)。进一步在高低风险组中分析了 CRRS与患者预后、临床特征、肿瘤微环境之间的相关性，并评估了CRRS与免疫治疗和药物敏感性之间的关系。结果 鉴定了 842个在TNBC患者乳腺癌组织中存在表达差异的CRGs，并确立了 13个CRGs用于构建预后模型。Kaplan-Meier生存曲线、时间依赖性受试者工作特征曲线等证实了高CRRS的TNBC患者总生存期更短，并且在GEO数据库中进一步证实了 CRRS预后模型的预测能力。结合临床特征的列线图证实CRRS是TNBC患者预后的独立因素。并且高风险组患者肿瘤微环境中免疫浸润水平较低，对部分化疗药物敏感。结论 本文开发了由13个DEGs组成的CRRS模型，该模型可能成为预测TNBC患者预后和指导临床治疗的有用工具，并且其中的关键基因可能是未来治疗的潜在分子靶标。

    三阴性乳腺癌集落刺激因子预后模型肿瘤微环境药物敏感性

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    肺纤维化微环境中肺泡巨噬细胞的蛋白质组学分析

    伍霞艳柳迪刘禹辰汲淑慧...
    2757-2772页
    查看更多>>摘要：目的 肺泡巨噬细胞(alveolar macrophages，AMs)能够处理表面活性物质来维持肺泡膨胀开放，并充当防御病原体入侵的第一道免疫防线，对肺部微环境稳态的维持至关重要。已有研究表明，肺纤维化过程中，单核来源的AMs持续释放促炎因子和趋化因子，招募更多免疫细胞到受损区域，维持并加剧炎症，从而发挥负面作用。目前，大多数研究聚焦于肺纤维化微环境AMs的基因表达水平，而在蛋白质功能和调控方面的报道较少。本研究旨在探讨正常生理条件下与肺纤维化后AMs的差异表达蛋白(differentially expressed proteins，DEPs)，以便更全面地理解AMs在肺纤维化发展过程中的作用。方法 本研究建立博来霉素诱导肺纤维化小鼠模型，利用流式细胞分选技术收集来自生理盐水对照组和肺纤维化模型的AMs(每个样本2。5x105个细胞)，通过无标记蛋白质组学方法获得蛋白质表达谱。结果 通过将生理盐水组与已公开的生理AMs蛋白质组数据比对发现，本研究产出的蛋白质组数据质量较高，能够满足研究需求。综合分析结果显示，与对照组相比，博来霉素组AMs有778种蛋白质表达上调。此外，上调的DEPs中富集通路包括I-κB/NF-κB通路、炎症反应调节通路、吞噬调节通路、TGF-β通路和HIF-1通路，表明肺纤维化微环境中的AMs具有促炎和促纤维化功能。对DEPs的蛋白质-蛋白质相互作用网络分析表明，Tlr2和Pycard之间的相互作用是AMs促炎表型的控制节点，从而导致肺纤维化进展。结论 本研究探讨了 AMs在肺纤维化微环境中蛋白质表达谱的变化。结果 发现，AMs显著上调多条与炎症和纤维化关联的通路蛋白，并提示Tlr2和Pycard的相互作用是AMs表现出高度促炎活性的控制节点。

    蛋白质组学肺泡巨噬细胞博来霉素诱导肺纤维化

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    "己糖碳链等分"教学法在糖酵解教学中的应用

    朱笠赫荣乔
    2773-2782页
    查看更多>>摘要：糖酵解是生物化学课程教学中有关葡萄糖代谢的重点内容之一，也是微生物学、海洋生物学、动物学、细胞生物学、生物工程学等相关专业教学中所涉及的难点内容之一。糖酵解途径十分复杂，有10个反应步骤，参与的酶多，中间产物多，既消耗ATP又合成ATP。在现有教学中，教师们通常按照糖酵解的反应步骤依次讲解(本文称顺序教学法，简称顺序法)，导致教与学的效果不太理想。本研究聚焦糖酵解途径中葡萄糖的碳链变化，提出一种新的教学思路:从结果来看，糖酵解就是一分子(6C)葡萄糖等分成为两分子(3C)丙酮酸的过程。要实现己糖分子的等分，就需要在己糖碳链的首尾分别加上一个磷酸基团，生成1，6-二磷酸果糖，导致分子中间(C3-C4)发生化学键断裂，产生两分子磷酸丙糖。之后发生的5步反应，是磷酸丙糖经过磷酸基团转移等步骤生成丙酮酸。这种从"己糖碳链等分"入手进行糖酵解教学的方法，称为"己糖碳链等分教学法"(简称己糖等分法)。招募研究生(n=63)和本科生(n=39)作为教学调研的被试，他们在本科阶段均接受过"顺序法"教学。采用"己糖等分法"开展糖酵解的教学并进行问卷调查。结果显示，在接受"己糖等分法"教学之前，同学们普遍认为要理解和记住"糖酵解"的反应步骤比较困难，要准确默写出"糖酵解"每一步化学反应就更加困难，并且记住后又容易遗忘。采用"己糖等分法"教学和学习后，绝大多数研究生感觉"糖酵解"的每一步反应都变得容易理解和记忆了，并且要写出反应步骤变得相对简单。对本科生进行同样的教学与调研，将其统计分析结果与研究生进行比较，二者无显著差异(P＞0。05)。因此，"己糖等分"教学法能够让学生更容易理解糖酵解机理，便于记忆，也有助于培养学生自觉动脑、勤于分析的习惯，从而获得更好的学习效果。

    糖酵解葡萄糖丙酮酸教学方法

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    专刊征稿启事运动代谢效应与促健康机制研究专刊

    《生物化学与生物物理进展》编辑部
    封3页
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