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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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    鸢尾素改善肝脏脂质代谢紊乱减轻非酒精性脂肪性肝病的研究现状

    黄凯玲杨新成李良鸣杨文琦...
    1873-1882页
    查看更多>>摘要：肝脏大量脂质蓄积是非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease，NAFLD)的重要病理特征。肝脏脂质摄取、脂质从头合成、脂肪酸氧化分解和脂质分泌输出这4个环节间的失衡是造成肝脏脂质蓄积的重要原因。运动具有改善脂质代谢，缓解NAFLD发展的作用，但其机制复杂尚未完全阐明。肌肉不仅是运动器官，还是重要的内分泌器官，一系列介导运动促进健康效应的内分泌因子主要由肌肉产生。鸢尾素(Irisin)是主要由肌肉分泌的内分泌因子，其合成和分泌受运动调节，可靶向机体多种器官组织，发挥改善NAFLD等肥胖相关慢性代谢性疾病的作用。Irisin改善NAFLD的效应与其对脂质代谢的积极调控作用密不可分。本文阐述了运动调控Irisin合成与分泌的可能机制，并对Irisin改善上述4个肝脏脂质代谢的重要环节、减轻NAFLD的研究进展进行了总结，同时提出其中尚需进一步明确的问题，以期更好地理解Irisin介导运动在NAFLD等代谢疾病中的作用。

    鸢尾素运动非酒精性脂肪性肝病脂代谢

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    机械敏感性离子通道Piezo在消化系统疾病中的作用

    王司琦鄢香芸李艳秋罗芳丽...
    1883-1894页
    查看更多>>摘要：Piezo蛋白是一种非选择性机械敏感性阳离子通道，能够响应压力、剪切应力等机械刺激，将机械信号转化为胞内的生物电活动，引起特定的生物学效应。在消化系统中，Piezo有助于维持消化吸收、物质代谢和免疫调节等正常生理活动，但Piezo的异常状态能够促进内脏高敏感、肠黏膜屏障功能障碍、免疫炎症等多个病理环节，参与消化系统疾病的发生发展。故本文对Piezo蛋白的结构、生理特性，及其在消化系统肿瘤、炎性疾病、纤维化疾病和功能性疾病中的作用进行综述，以期为消化系统疾病的机制研究和潜在治疗靶点的探索提供新的思路。

    Piezo消化系统疾病机械敏感性离子通道

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    载纳米氧化锌定向纤维膜促进肌腱细胞增殖分化的研究

    范佳辜鹏程成锡婷姜强...
    1895-1903页
    查看更多>>摘要：目的 为模拟肌腱组织的显微结构和力学性能，促进肌腱组织的再生修复，制备负载不同质量分数纳米氧化锌且同时具备取向结构的左旋聚乳酸(PLLA)纤维膜，对其进行理化表征和生物性能评价，探讨其对肌腱细胞增殖分化的影响。方法 利用静电纺丝技术制备PLLA纤维支架及含不同质量分数纳米ZnO的PLLA/ZnO纤维支架。通过扫描电镜、力学拉伸、能谱仪(EDS)图谱表征支架的理化性能，并将支架与小鼠肌腱细胞共培养检测其生物相容性及对细胞增殖、分化的调控作用。结果 纤维支架均呈取向性排列，锌元素在纤维中均匀分布，PLLA/0。1％ZnO纤维支架拉伸强度和杨氏模量均显著高于PLLA组。PLLA/0。1％ZnO纤维支架表面细胞数量显著高于PLLA组，且活性更好;小鼠肌腱细胞沿纤维排列方向呈定向性黏附和生长。结论 取向PLLA/0。1％ZnO纤维支架具有优良的理化性能，并可显著促进肌腱细胞定向生长和增殖分化，未来有望用于肌腱组织的再生修复。

    纳米氧化锌取向纤维肌腱修复

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    阿尔茨海默病中BACE1相互作用蛋白筛选及功能分析

    刘聪聪王亚琦王培昌
    1904-1919页
    查看更多>>摘要：目的 β淀粉样蛋白前体蛋白裂解酶1(β-site APP cleaving enzyme 1，BACE1)是阿尔茨海默病(Alzheimer's disease，AD)中淀粉样斑块形成的限速酶，其表达水平与活性在AD发生发展中起到关键作用。BACE1的相互作用蛋白可以通过直接结合、间接结合、参与各种细胞信号转导通路等方式，直接或间接在BACE1的转录、翻译、修饰、胞内运输等各个环节对BACE1进行调节，从而参与AD的发生与疾病的进程。本研究拟筛选并验证BACE1的相互作用蛋白，为进一步深入阐明淀粉样斑块形成的机制提供新的依据。方法 采用免疫共沉淀(co-immunoprecipitation，Co-IP)与质谱联合应用的技术富集并鉴定AD模型小鼠海马组织中BACE1的相互作用蛋白，通过生物信息学分析筛选与BACE1有潜在相互作用的蛋白质，采用Co-IP实验及免疫荧光共聚焦技术进行初步验证，并探究BACE1相互作用蛋白在AD细胞模型中蛋白质表达水平变化。结果 本研究在AD组中共鉴定到与BACE1相互作用的差异表达蛋白614个。基因本体(GO)富集分析显示，AD组BACE1相互作用蛋白主要参与细胞内信号转导、靶向高尔基体囊泡的转运、浦肯野细胞层发育等生物学过程;京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析显示，AD中BACE1相互作用蛋白主要参与了PI3K-Akt信号通路、mTOR信号通路等神经退行性疾病相关通路。通过构建BACE1相互作用蛋白网络，筛选了12个可信度较高的相互作用蛋白，其中NSF、NUMB、HSP90aa1、SNAP91为首次发现的BACE1相互作用蛋白。经进一步验证，发现NSF与BACE1存在相互作用，并且在AD细胞模型中NSF表达水平上调。结论 BACE1相互作用蛋白参与多种AD相关生物途径及信号通路，NSF为新鉴定到的BACE1相互作用蛋白，与BACE1存在相互作用。NSF在AD细胞模型中表达水平上调，预测NSF与BACE1蛋白间相互作用参与调节AD疾病的进程，为疾病的机制研究提供新的靶点和方向。

    β淀粉样蛋白前体蛋白裂解酶1免疫共沉淀质谱法神经退行性疾病阿尔茨海默病

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    结核分枝杆菌DnaG引物酶与ssDNA模板相互作用的研究

    陈江罗昊张知明宋旭...
    1920-1934页
    查看更多>>摘要：目的 结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)引物酶DnaG(MtuDnaG)在其基因组DNA复制中起着至关重要的作用，因而被认为是抗结核药物研发的新靶点。然而MtuDnaG起始引物合成的机制尚不清楚，这阻碍了MtuDnaG抑制剂的筛选。本研究将鉴定MtuDnaG结合模板的特异性识别位点，探讨MtuDnaG与ssDNA模板之间的相互作用。方法 本研究以MtuDnaG的双结构域蛋白MtuP49(包含了锌指结合结构域和RNA聚合酶结构域)为研究对象，利用生物化学和生物物理学方法，研究MtuDnaG与含不同三联体的ssDNA模板之间的相互作用，鉴定MtuDnaG的特异性识别位点。结果 5'-GCG/C-3'三联体可能是MtuDnaG结合模板ssDNA的特异性识别位点。此外，在结核分枝杆菌基因组的复制起始点附近也存在可以与MtuP49特异结合的5'-GCG/C-3'位点，其3'端侧翼序列显著影响ssDNA与MtuP49的亲和力。突变实验表明，位于锌指结合结构域中的Arg31对MtuP49结合ssDNA的活性具有重要贡献。基于预测的MtuP49结构，推测在MtuP49结合模板ssDNA过程中，锌指结合结构域会发生分子内重排。结论 本研究首次鉴定了MtuDnaG结合模板ssDNA的特异性识别位点，揭示了影响MtuDnaG与模板ssDNA相互作用的主要因素。本文的研究结果不但有助于阐明MtuDnaG起始引物合成的机制，也为靶向DnaG的新型抗结核药物开发提供了新的信息。

    引物酶DnaG结核分枝杆菌特异性识别位点结构域重排DNA复制

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    大鼠过劳死模型的建立及基于模型的能量代谢和氧化应激的蛋白质组学和代谢组学分析

    李嘉敏苏锐冰于晓军郑永霞...
    1935-1949页
    查看更多>>摘要：目的 过劳死已成为一个日益严重的问题，然而由于对其机制理解不足，其识别标准并不清楚。本文旨在建立大鼠过劳死模型，并用于探索急性身心疲劳对心脏功能的损伤以及相关机制。方法 本研究采用健康雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠作为实验动物，随机分为对照组和实验组，对照组大鼠给予正常饲养和休息;实验组大鼠进行了7天的负重游泳和睡眠剥夺。过劳建模过程中死亡的为猝死组(D)，存活的为存活组(S)。期间监测大鼠生理功能指标的变化，包括心电图和呼吸。存活组大鼠于第7天时断颈处死。取各组大鼠的心尖组织，进行蛋白质消化、iTRAQ标记和定量数据分析以确定差异表达蛋白(DEP)。此外，还进行GC-MS分析以鉴定差异代谢物。对疲劳组和过劳死组共同的差异代谢物和蛋白质进行整合分析，构建相关代谢通路网络。结果 线粒体氧化磷酸化、支链氨基酸分解、溶酶体自噬等模块功能增强，这些变化为过劳状态下的心脏提供了更多的ATP。此外，过氧化物酶体代谢和高铁血红素转移到血红素结合蛋白途径被发现上调，突显了氧化应激和血红蛋白代谢在过劳死模型中的潜在影响。蛋白质组学结果还提示，在急性过劳死的不同时期，可能发生了代谢的重编程。结论 代谢重编程可能为心脏提供足够的能量，缓解过度劳累和疲劳对心脏细胞的氧化应激和损伤。这些发现揭示了心脏对过劳死的反应机制，为进一步研究过劳死奠定了基础。

    过劳死蛋白质组学代谢组学大鼠模型疲劳

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    酚酸-透明质酸钠接枝物的制备及体外抗氧化研究

    张晓月王晓娜蒋敏韩婷婷...
    1950-1962页
    查看更多>>摘要：目的 以透明质酸钠(sodium hyaluronate，HA)为研究对象，利用酚酸对其修饰改性以期获得抗氧化活性更好甚至新活性的分子结构。方法 采用自由基介导的接枝方法制备5种不同的酚酸-透明质酸钠接枝物，选出接枝度最高的接枝物进行合成条件优化。通过红外光谱(infrared spectroscopy，IR)、紫外光谱(ultraviolet spectrum，UV)、核磁共振氢谱(1H NMR spectroscopy，1H NMR)、场发射扫描电镜(field emission scanning electron microscopy，FESEM)、热重分析法(thermogravimetry analysis，TGA)对接枝物进行表征，通过测定接枝物对1，1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH·)、2，2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS+·)及超氧阴离子自由基(O2-·)清除能力反应出接枝物的体外抗氧化能力。结果 在相同条件下，5种酚酸-透明质酸钠接枝物种中接枝度最高的是阿魏酸-透明质酸钠接枝物(ferulic acid-sodium hyaluronate FA-HA)，对FA-HA合成条件行进优化，得到最高的接枝度为(16。59±0。31)mg/g。通过IR、UV、1H NMR、FESEM、TGA验证了接枝物的形成，推测可能形成了酯键。分子质量检测结果表明，通过本方法得到的接枝物的分子质量有小幅下降但分子分布均一性提高，平均分子质量为31。5 ku。FESEM结果显示，接枝物呈现紧密相连的片状结构，表面相对光滑。热重分析(TGA)结果表明，接枝物的热稳定性降低。体外抗氧化实验结果表明，在0。25～10 g/L浓度范围内，FA-HA对DPPH·、ABTS+·和 O2-·的最大清除率分别为(83。76±4。86)％、(76。95±5。06)％和(83。08±2。51)％，高于原HA及FA。结论 自由基接枝法成功将FA与HA接枝在一起，且接枝后的FA-HA具有更好的体外抗氧化活性，为酚酸-HA接枝物的深入研究和开发应用提供了理论依据。

    透明质酸钠酚酸阿魏酸自由基接枝抗氧化

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    基于微波热声成像的植物叶片水分含量分布无损检测技术研究

    谢实梦汤永辉黄林
    1963-1970页
    查看更多>>摘要：目的 植物叶片水分含量分布是衡量植物生理生化的重要指标，该指标也是农业科学领域中制定抗旱策略的重要依据。微波成像对水分含量分布和变化具有高对比度，超声成像对水分含量分布具有高分辨率。据此，本文提出兼具微波和超声成像优势的无损微波热声成像(thermoacoustic imaging，TAI)技术，并用此技术开展了植物叶片水分含量分布的无损检测研究，进行植物叶片水分含量分布的检测，对于实现精准灌溉、发展节水农业、提高水资源利用率有重要意义。方法 本文构建了激发频率3。0GHz、横向分辨率406 μm的二维透射式TAI系统。基于主动加热技术(150℃热风，90s)，模拟3组曼陀罗叶片水分流失过程，对其TAI图像进行定量分析。结果 加热导致叶片局部水分流失，微波热声信号降低(信号最大变化量为10％)，验证了基于TAI技术实现植物叶片水分含量变化无损检测的可行性。实现了曼陀罗、野苘蒿和紫苏叶片水分含量分布的无损检测，检测结果与核磁共振成像吻合。结论 本研究有助于实现精准灌溉，为植物在正常和胁迫环境下对环境的响应特性研究提供技术支撑。尤其是与非接触超声检测技术相结合，可以实现植物叶片水分含量的遥感成像，更具实用价值。

    微波热声成像植物叶片水分含量分布

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    SHERLOCK-HBA检测方法的建立及其在血液鉴别中的应用

    姚乾威何红霞胡胜赵一霞...
    1971-1982页
    查看更多>>摘要：目的 基于规律成簇的间隔短回文重复(CRISPR)/CRISPR关联蛋白质系统(Cas)技术建立检测血液特异性血红蛋白α(HBA)mRNA的方法，以准确、快速地鉴定血液样本。方法 本研究通过设计和筛选血液特异性HBA mRNA上的CRISPR RNA(crRNA)短片段，基于CRISPR/Cas技术原理建立了SHERLOCK-HBA检测方法，对5种体液(包括外周血、月经血、唾液、阴道分泌液、精液)共79份样本进行检测以评价所建方法鉴别血液的能力，并通过种属特异性实验、灵敏度实验、模拟混合斑检测、模拟降解样本检测、实际案件样本检测等进一步验证实验体系的法医学应用能力。结果 该方法检测人源血液的相对荧光单位(RFU)值显著高于非血液(P＜0。000 1)以及非人源血液样本(P＜0。000 1)，对血液RNA的检出灵敏度可达1×10-3ng，且可成功检测出混合斑迹以及陈旧降解斑迹中的微量血液成分。结论 本研究成功建立了一种基于CRISPR/Cas技术的SHERLOCK-HBA检测体系，能准确、灵敏地鉴定血液，操作简单、快速，为快速识别血液类样本提供了新的思路和参考。

    法医遗传学血液鉴定血红蛋白αCRISPR/CasSHERLOCK

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    生物化学与生物物理进展专刊征稿启事

    《生物化学与生物物理进展》编辑部
    封3页
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