溶酶體的結構和功能范文第1篇
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 實驗材料:
土壤樣品采自黑龍江省牡丹江地區黃精(P. sibiricum)根際。
1.1.2 試劑:
PCR引物由上海華諾生物工程公司合成;Taq酶購自Promega公司;DNA分子量Marker購自Takara公司;其他試劑均為國產分析純。
1.1.3 儀器:
SA3300-PL光學顯微鏡(北京泰克儀器有限公司);SEM掃描電子顯微鏡(S-3000,日本HITACHI);PTC200梯度PCR儀(美國MJR.I);HYG-A搖瓶柜(太倉市實驗設備廠);DNP-9052培養箱(上海精密實驗設備有限公司)。
1.1.4 培養基:
高氏合成1號培養基,蔗糖察氏培養基,燕麥粉培養基(ISP3),酵母麥芽培養基(IPS2),甘油天門冬素培養基(ISP5)。培養基配制方法參見文獻[6]。
1.2 方法
1.2.1 放線菌的分離
土壤樣品室溫風干3d,研碎,稱取1g放入裝有9ml無菌水的試管中,28℃、220r/min恒溫振蕩30min。靜置片刻,吸取上清液1ml加入裝有9ml無菌水的試管中,混勻,依次梯度稀釋。分別吸取各濃度的樣液100μl,均勻涂布于含有終濃度為0.25g/l重鉻酸鉀的高氏一號培養基上。置28℃恒溫培養箱中,培養7d～20d。挑取單菌落。
1.2.2 纖溶活性菌株的篩選
將活化后的菌株接種于裝有高氏1號液體培養基的錐形瓶中,置于28℃、180r/min搖床培養5d。離心得上清液,用80%飽和度硫酸銨鹽析,4℃冰箱靜置過夜。8 000r/min、4℃離心10min,沉淀以10mmol/L Tris-HCl(pH8.0)復溶,得粗酶液,-30℃保存,臨用前配成合適濃度。
參照文獻方法[7]制備纖維蛋白平板。以尿激酶為標準,繪制標準曲線。取10μl待測樣品點在纖維蛋白平板上,37℃保溫18h,測量垂直直徑,根據標準曲線和樣品溶圈的垂直直徑的乘積計算樣品相對活力大小[8]。
1.2.3 菌種鑒定
(1)內生放線菌的形態特征、培養特征、生理生化按參考文獻的方法進行[6,9]。
(2)16S rDNA 序列測定和系統發育分析:放線菌基因組DNA的提取參考文獻[10]的方法。PCR產物的純化與序列測定由中國農業科學院作物科學研究所完成。根據測序結果,從GenBank數據庫中調出相關屬種的基因序列,通過ClustalX 1.8進行序列比對,用MEGA3.1軟件進行序列分析,采用Neighbour-joining法和Kimura 雙參數矯正模型構建系統發育樹,進行同源性比較。
2 結果與分析
2.1 放線菌的分離
從黃精(P. sibiricum)根際土壤中共分離得到78株放線菌,命名為:XZNUM 00001～XZNUM 00078。
2.2 纖溶活性的測定
篩選到具有纖溶活性的放線菌3株,其中菌株XZNUM 00004的纖溶活性最大,其10μl處理后的代謝產物點在纖維蛋白平板上,37℃保溫18h后形成的溶圈如圖1所示,尿激酶標準曲線如圖2所示。菌株代謝產物纖溶活性為69U/ml,該酶加熱到65℃仍能保留85%的活力。
2.3 菌種鑒定
2.3.1 形態特征
菌株XZNUM 00004基內菌絲和氣生菌絲均生長豐茂,有分枝;孢子絲為直線形、波曲狀或松螺旋形態,孢子絲成熟后形成的孢子鏈成串珠狀(圖3-a) 。在掃描電子顯微鏡下觀察,孢子為橢圓形,表面光滑無刺 (圖3-b),為典型鏈霉菌屬的形態特征。
a. ×400 (Light microscope) ; b. ×9 000 ( Scanning electron microscope).
2.3.2 培養特征
菌株在不同培養基上的培養特征如表1。該菌株在甘油培養基上生長狀態較差,在其他4種培養基上均生長旺盛。
2.3.3 生理生化特征
菌株XZNUM 00004的生理生化特征見表2。
注:+: 該反應為陽性或能利用該糖;-: 該反應為陰性或不能利用該糖;ND: 未檢測。
Note:+: Positive;-: Negative;ND: Not determined.
2.3.4 16S rDNA序列測定和系統發育分析
菌株XZNUM 00004的16S rDNA序列有1 467bp,在GenBank數據庫中的登錄號是GC211008。將此16S rDNA序列與GenBank中相關序列進行比對,其與鏈霉菌屬的有效種S. gelaticus的序列相似性最高,達到99%,但在進化樹上處于一獨立的進化分支上,neighbour-joining與maximum-parsimony法構建的系統發育樹均支持此結果(圖4)。綜上所述,初步推斷菌株XZNUM 00004屬于鏈霉菌屬(Streptomyces)。
3 討論
溶酶體的結構和功能范文第2篇
作為歷年高考的重點內容, 在《課標考綱》中列舉的內容包括:細胞學說的建立過程、多種多樣的細胞、細胞膜系統的結構和功能、物質進入細胞的方式、主要細胞器的結構和功能、細胞核的結構和功能等考點及實驗“用高倍顯微鏡觀察線粒體和葉綠體”、“通過模擬實驗探究膜的透性”、“觀察植物細胞的質壁分離和復原”。
一、難點透析
1.細胞膜的結構和功能
(1) 實驗:體驗細胞膜的制備
①選材:
哺乳動物紅細胞無細胞核及各種細胞器, 沒有細胞膜以外的膜結構, 能夠確保所得膜結構為細胞膜。
②原理:
利用滲透作用, 使紅細胞吸水漲破, 除去細胞內的其他物質, 制得細胞膜。
③步驟:
選材→制備裝片 (用滴管取少量紅細胞稀釋液, 滴一小滴在載玻片上, 蓋上蓋玻片) →觀察→滴蒸餾水 (從蓋玻片的一側滴蒸餾水, 同時用吸水紙從另一側吸引) →觀察 (持續觀察細胞的變化) →結果 (凹陷消失, 細胞體積增大, 細胞破裂, 內容物流出, 獲得細胞膜) 。
(2) 生物膜的結構模型
細胞膜、細胞器膜和核膜的結構模型是液態鑲嵌結構模型, 即:以磷脂雙分子層為基本支架, 鑲、嵌、貫穿以蛋白質分子而構成。
特點與功能:一是磷脂分子頭部的親水基團向外、尾部的疏水基團相對, 這是水分子能夠自由進出的原因;含有大量的脂質, 這是可溶于脂質的小分子物質能自由進出的原因。二是細胞膜的外側有多糖與蛋白質或脂質構成的糖被, 對細胞的識別和信息交流有重要作用。三是細胞膜上的蛋白質包括外表面的受體 (與信息傳遞有關) 、膜中的載體 (與離子、氨基酸和葡萄糖等小分子物質的運輸有關) 和膜內表面的酶 (與細胞內的很多反應有關) 。
(3) 細胞膜的成分
主要成分是脂質 (50%) 和蛋白質 (40%) 。除脂質和蛋白質外, 還有少量糖類 (2～10%) 。
特別提醒:一是主要成分為脂質和蛋白質, 不包括糖類;二是組成細胞膜的主要脂質是磷脂, 除磷脂外, 還有其他脂質, 如膽固醇;三是蛋白質與細胞膜的功能行使密切相關, 蛋白質的種類和數量多少能夠反映出細胞膜功能的復雜程度;四是細胞膜成分的異常會導致細胞的功能異常, 如細胞癌變時細胞膜上會產生甲胎蛋白 (AFP) 和癌胚抗原 (CEA) 等。
(4) 細胞膜的功能
①將細胞與外界環境分隔開:
能保證細胞內部環境的相對穩定。
②控制物質進出細胞:
即細胞膜允許對細胞有利物質的進入, 不允許需要物質的排出, 允許不需要物質的排出, 不允許有害物質的進入。但控制不是絕對的, 有時候環境中的有害物質仍可進入并傷害細胞。
③進行細胞間的信息交流:
一是通過信息分子間接交流, 如激素、神經遞質;二是通過細胞膜的接觸進行, 如精卵細胞間的識別;三是通過相鄰兩個細胞之間的通道進行信息交流, 如高等植物細胞間的胞間連絲。
(5) 物質的跨膜運輸
①實驗:
觀察植物細胞的質壁分離與復原
實驗材料:紫色洋蔥鱗片葉細胞。
發生條件:
質壁分離與復原和細胞吸失水的關系:
相同之處:質壁分離是細胞失水的結果;質壁分離復原是細胞吸水的結果。
不同之處:一是對象, 活細胞在細胞內外有濃度差時就會吸水或失水, 發生質壁分離與復原的細胞除了能夠吸失水, 還要有細胞壁和大液泡。二是條件, 原生質層的彈性大于細胞壁的彈性是發生質壁分離與復原的必備條件。
觀察細胞質壁分離與復原實驗的易錯點:觀察細胞質壁分離與復原時, 外界溶液的濃度一定要適宜, 即質量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液。若使用的外界溶液濃度過高, 質壁分離的速度雖快, 但不久后細胞會因失水過多而死亡, 不能再進行質壁分離復原;濃度過低, 則不能引起質壁分離或質壁分離速度過慢。而質量分數為8%的食鹽溶液、質量分數為5%的硝酸鉀溶液或尿素溶液等也可作為觀察質壁分離的外界溶液, 但它們會使細胞質壁分離后自動復原。另外, 鹽酸、酒精或醋酸能殺死細胞, 不適合作為質壁分離的外界溶液。
②幾種跨膜運輸方式的異同
2.細胞質的結構和功能
(1) 細胞器
①種類:
葉綠體、線粒體、中心體、核糖體、內質網、高爾基體、液泡和溶酶體。
②提取方法:
差速離心法。
③細胞器的特殊之處
一是分布:葉綠體和液泡為植物特有;中心體為動物和低等植物特有;除哺乳動物成熟紅細胞外, 所有活細胞都有核糖體。
二是成分:線粒體和葉綠體含DNA;核糖體、線粒體和葉綠體含RNA;葉綠體和液泡含色素。
三是結構:核糖體、中心體無膜;內質網、液泡、溶酶體、高爾基體有單層膜;線粒體和葉綠體有雙層膜。
四是功能:線粒體、葉綠體、核糖體和高爾基體有水生成;線粒體和葉綠體有ATP生成;線粒體、葉綠體、中心體能復制;核糖體、內質網、葉綠體、高爾基體能合成有機物;核糖體、內質網、高爾基體、線粒體與分泌蛋白的合成與分泌有關;線粒體、葉綠體、核糖體上有堿基互補配對;核糖體、線粒體與主動運輸有關;核糖體、線粒體、中心體、高爾基體與有絲分裂有關。
(2) 實驗:用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體
①葉綠體觀察的選材:
蘚類、菠菜葉和黑藻葉的下表皮細胞內的葉綠體較大, 便于觀察。
②線粒體的觀察:
先用人的口腔上皮細胞制作裝片, 利用活細胞專性染色劑——健那綠染液將活細胞中的線粒體染成藍綠色, 在顯微鏡下觀察線粒體的形態和分布。
(3) 葉綠體與線粒體的比較
(4) 細胞質基質、線粒體基質和葉綠體基質的比較
(5) 細胞器分工合作的實例——分泌蛋白的形成
氨基酸在核糖體上脫水縮合形成多肽, 經內質網中初步加工 (如折疊、糖基化等) , 以小泡的方式運至高爾基體, 經高爾基體加工為成熟的蛋白質, 再以小泡的方式運到細胞膜;細胞膜通過胞吐將蛋白質分泌到細胞外;線粒體提供能量。
(6) 生物膜的類型及相互聯系
①類型及組成:
生物膜包括細胞膜、核膜及內質網、線粒體、葉綠體、高爾基體和液泡等細胞器膜, 它們都由脂質、蛋白質和少量糖類組成, 不同生物膜中的相同成分所占比例不同。
②相互聯系:
高爾基體膜與內質網膜之間、高爾基體膜與細胞膜之間通過小泡相互轉化, 內質網膜與外層核膜、線粒體膜、細胞膜之間可直接連接。
3.細胞核的結構和功能
(1) 教材實驗探究及其結論
(2) 細胞核的結構
核膜:雙層膜, 是核內與細胞質的屏障。核膜的有無是原核細胞與真核細胞的最顯著差別。
核仁:與某些RNA的合成和核糖體的形成有關。
染色質:與染色體是同一物質在不同時期的不同表現形式。
核孔:是細胞質與細胞核中某些大分子物質 (如mRNA和蛋白質) 進出的通道, 不允許小分子物質和離子進出。
(3) 細胞核的功能:
是細胞的遺傳信息庫, 是細胞代謝和遺傳的控制中心。
4.細胞的分類比較
(1) 原核細胞和真核細胞
原核細胞:包括藍藻、細菌、放線菌和支原體, 無核膜、有擬核, 只有核糖體一種細胞器, 除支原體外, 都有細胞壁, 進行二分裂。
真核細胞:包括動物、植物、原生生物和真菌細胞, 有核膜圍成的細胞核, 有染色質 (體) , 有線粒體、葉綠體等多種細胞器, 植物、原生動物和真菌細胞有細胞壁, 進行有絲分裂、無絲分裂或減數分裂。
不同細胞細胞壁的主要成分:原核細胞為肽聚糖;真菌為幾丁質;植物為纖維素和果膠。
(2) 細菌細胞和真菌細胞
除乳酸菌 (乳酸桿菌) 外, 細菌的“菌”字前有“桿”“球”“弧”“螺旋”等形態詞, 如大腸桿菌、肺炎雙球菌、紅螺菌等;真菌的“菌”字前沒有形態詞, 如酵母菌、霉菌。
(3) 植物細胞與動物細胞
共同之處:都是真核細胞, 都有細胞膜、細胞質和細胞核。
不同之處:一是植物細胞有細胞壁, 動物細胞沒有;二是植物細胞有質體 (葉綠體、白色體和有色體) 和液泡、無中心體, 動物細胞有中心體、無質體和液泡。
二、典例剖析
例1. (2011年重慶理綜卷) 下列有關細胞結構和功能的敘述, 錯誤的是 ( )
A.氨基酸、葡萄糖和核苷酸分子均可通過核膜
B.葉綠體基質中含有核酸和參與光合作用的酶
C.水分子和鉀離子以自由擴散方式進出輪藻細胞
D.精細胞變為精子后, 尾部的線粒體與其運動有關
解析:氨基酸、葡萄糖和核苷酸都是小分子物質, 可通過核膜;葉綠體是進行光合作用的場所, 含有DNA和RNA, 包括基粒和基質, 基質與光合作用的暗反應有關, 含有相關的酶;水分子是自由擴散, 而K+是主動運輸;線粒體是有氧呼吸的主要場所, 能釋放大量能量并產生ATP, 與精子的運動有關。
答案:C
例2. (2011年山東理綜卷) 下列關于原核生物和真核生物的敘述, 正確的是 ( )
A.原核生物細胞不含線粒體, 不能進行有氧呼吸
B.真核生物細胞只進行有絲分裂, 原核生物細胞只進行無絲分裂
C.真核生物以DNA為遺傳物質, 部分原核生物以RNA為遺傳物質
D.真核生物細胞具有細胞膜系統 (生物膜系統) , 有利于細胞代謝有序進行
解析:原核細胞不含線粒體, 但某些原核細胞可進行有氧呼吸, 如藍藻;真核細胞除進行有絲分裂外, 還可能進行無絲分裂和減數分裂, 如蛙的紅細胞;包括原核生物在內的所有細胞型生物都以DNA為遺傳物質;生物膜系統有利于細胞代謝的有序進行。
答案:D
例3. (2011年江蘇生物卷) 將有關生物材料直接制成臨時裝片, 在普通光學顯微鏡下可以觀察到的現象是 ( )
A.菠菜葉片下表皮保衛細胞中具有多個葉綠體
B.花生子葉細胞中存在多個橘黃色脂肪顆粒
C.人口腔上皮細胞中線粒體數目較多
D.紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞中細胞核清晰可見
解析:在利用花生子葉細胞作為鑒定脂肪的材料時, 需要用蘇丹Ⅲ染液染色才會出現橘黃色脂肪顆粒;用人口腔上皮細胞直接制成的裝片, 無法觀察線粒體, 需要用健那綠染液染色才能看到;由于紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞中含有色素, 故無法直接看清其細胞核。
答案:A
例4. (2010年山東理綜卷) 右圖中曲線a、b表示物質跨 (穿) 膜運輸的兩種方式, 下列表述正確的是 ( )
A.脂溶性小分子物質不能通過方式a運輸
B.與方式a有關的載體蛋白覆蓋于細胞膜表面
C.方式b的最大轉運速率與載體蛋白數量有關
D.抑制細胞呼吸對方式a和b的轉運速率均有影響
解析:從坐標曲線可知a為自由擴散, b為協助擴散 (或主動運輸) 。脂溶性小分子物質通過自由擴散 (即方式a) 運輸, 因此A項錯誤。方式a與載體無關, 只與濃度有關, 因此B項錯誤。方式b的最大轉運速率與載體的種類和數量有關, 因此C項正確。抑制細胞呼吸, 能量供應不足, 導致主動運輸受阻, 而與自由擴散 (協助擴散) 無關, 因此D項錯誤。
答案:C
例5.在一定時間內使某種動物細胞吸收放射性同位素標記的氨基酸, 經檢查發現放射性同位素依次出現在圖中1、2、3、5、6、7部位。請據圖回答:
(1) 圖中[7]是一種_______, 在[2]_______中進行加工。[1]的功能是_______, [3]來自[ ]_______。
(2) [7]在[3]_______中形成成熟蛋白。[5]來自 [ ] (填標號) 。
(3) 用標號來表示[7]的運輸過程:_______。
(4) 由此可以看出, 細胞內的生物膜在_______和_______上有一定的連續性。
(5) [7]的合成、加工和運輸過程所需的大量能量是由[ ]_______供給。
解析:本題考查生物膜及其分泌蛋白的合成與分泌過程, 正確識別相應結構, 掌握分泌蛋白的形成過程是正確解題的關鍵。由圖可知1是核糖體, 2是內質網, 3是高爾基體, 4是線粒體, 5是分泌小泡, 6是細胞膜, 7是分泌蛋白。分泌蛋白的形成過程中, 氨基酸先在核糖體上合成多肽, 再經內質網加工和運輸, 在高爾基體上成熟, 形成分泌小泡后, 與細胞膜融合并將分泌蛋白排出到細胞外。在此過程中, 線粒體為分泌蛋白的形成提供能量。
答案: (1) 分泌蛋白質 內質網 合成肽鏈 2 內質網
(2) 高爾基體 3
(3) 2→3→5→6
(4) 結構 功能
(5) 4 線粒體
例6. (2010年江蘇生物卷) 右圖為酵母菌細胞結構示意圖。請回答下列問題:
(1) 酵母菌細胞結構與菠菜葉肉細胞相比, 最主要的區別是酵母菌;與藍藻細胞相比, 最主要的區別是酵母菌。
(2) 圖中含有RNA的結構有 (填序號) 。
(3) 圖中不能直接分解葡萄糖但能釋放CO2的結構是 (填序號) 。
(4) 為制備酵母菌原生質體, 需用酶解法除去結構①, 但應在溶液中進行。
解析:本題以圖示的形式, 考查原核細胞與真核細胞及其不同真核細胞結構的異同, 正確識圖和掌握各種細胞的結構是正確解題的關鍵。
(1) 酵母菌和菠菜葉肉細胞均為真核細胞, 其主要不同是酵母菌細胞沒有葉綠體;藍藻為原核細胞, 酵母菌與其相比, 最主要的區別是酵母菌有核膜包被的細胞核或成形的細胞核。
(2) 在真核細胞中, 含有RNA的結構包括細胞核②、線粒體⑥、核糖體④和細胞質基質⑧。
(3) 線粒體不能直接分解葡萄糖, 但可形成CO2。
(4) 在利用酶解法除去細胞壁時, 應在等滲溶液或高滲溶液中, 若在低滲溶液中, 原生質體會因吸水而漲破。
答案: (1) 沒有葉綠體 具有核膜包被的細胞核 (成形的細胞核)
(2) ②④⑥⑧
(3) ⑥
(4) 等滲 (或高滲)
三、跟蹤練習
1.下列關于人體細胞結構和功能的敘述, 正確的是 ( )
A.在細胞核內RNA能夠傳遞和表達遺傳信息
B.核糖體是蛋白質合成和加工的主要場所
C.線粒體內膜蛋白質和脂質的比值大于外膜
D.高爾基體與有絲分裂過程中紡錘體的形成有關
2.下列關于人體細胞代謝場所的敘述, 正確的是 ( )
A.乳酸產生的場所是線粒體
B.雌性激素合成的場所是核糖體
C.血紅蛋白合成的場所是高爾基體
D.胰島素基因轉錄的場所是細胞核
3.AUG是甲硫氨酸的密碼子, 又是肽鏈合成的起始密碼子。人體血清白蛋白的第一個氨基酸并不是甲硫氨酸, 這是新生肽鏈經加工修飾的結果。加工修飾的場所是 ( )
A.內質網和高爾基體
B.高爾基體和溶酶體
C.內質網和核糖體
D.溶酶體和核糖體
4.下列有關生物膜結構和功能的描述, 不正確的是 ( )
A.植物原生質體的融合依賴于細胞膜的流動性
B.合成固醇類激素的分泌細胞的內質網一般不發達
C.分泌蛋白的修飾加工由內質網和高爾基體共同完成
D.生物膜之間可通過具膜小泡的轉移實現膜成分的更新
5.與酵母菌相比, 硝化細菌具有的特點是 ( )
A.無線粒體, 只能通過無氧呼吸獲得能量
B.無固氮酶, 只能以含氮有機物作為氮源
C.無細胞核, 遺傳物質僅存在于擬核DNA中
D.無染色體, 只能在DNA水平產生可遺傳變異
6.下列細胞中, 高爾基體和內質網較多的是 ( )
A.神經細胞
B.汗腺細胞
C.肌細胞
D.胰腺外分泌細胞
7.右圖所示為某細胞進行某種生命活動前后幾種生物膜面積的變化, 在此變化過程中有可能合成 ( )
A.呼吸酶
B.胃蛋白酶
C.性激素
D.ATP
8.如下圖, 科學家對單細胞傘藻的幼體嫁接, 將甲的傘柄嫁接到乙的假根上, 長出了傘帽。下列有關評價合理的是 ( )
A.該實驗證明了細胞核是遺傳的控制中心
B.該實驗證明了細胞核是代謝的調控中心
C.欲證明細胞核的功能, 需同時進行對照實驗
D.第一次長出的傘帽與乙的傘帽特征完全相同
9.物質進入細胞都要穿過細胞膜, 不同的物質穿過細胞的方式不同。下圖所示為在一定范圍內, 細胞膜外物質進入細胞膜內的三種不同情況。據圖回答下列問題:
(1) 指出圖中A、B、C所表示的運輸方式:A是, B是, C是。
(2) 哪種方式在抑制呼吸作用后曲線會發生變化?;為什么?。
10.下列是細胞的部分結構放大圖, 請據圖回答問題:
(1) 在植物細胞有絲分裂末期, 將一個細胞分裂為兩個子細胞的過程中與細胞壁形成有關的細胞器是[ ]。
(2) 在細胞分裂間期, 被堿性染料染成深色的結構是[ ], 細胞進行生命活動所需的能量主要由[ ]供給。
(3) 細胞的識別與⑥中的[ ]有關。觀察活細胞中的④常用的材料是。
(4) 圖中不屬于生物膜系統的是 (填標號) , 不符合孟德爾遺傳定律的遺傳物質存在于 (填標號) 中。
(5) 信使RNA在細胞核中合成后由核中進入細胞質中并與核糖體結合, 通過的生物膜的層數是層。
11.為研究兔紅細胞在不同濃度NaCl溶液中的形態變化, 請根據以下提供的實驗材料與用具, 寫出實驗思路, 設計記錄實驗結果及原因分析的表格, 并填入相應內容。
材料與用具:兔紅細胞稀釋液、質量分數為1.5%的NaCl溶液、蒸餾水、試管、顯微鏡等。
(要求:對NaCl溶液的具體配制、待觀察裝片的具體制作不作要求)
(1) 實驗思路: 。
(2) 設計一張表格, 并將預期實驗結果及原因分析填入該表中。
參考答案:
1.C 2.D 3.A 4.B 5.D 6.D 7.B 8.C
9. (1) 自由擴散 協助擴散 主動運輸
(2) C 因為主動運輸需要消耗能量, 而抑制細胞呼吸時能量將供應不足
10. (1) ① 高爾基體
(2) c 染色質 ② 線粒體
(3) a 糖蛋白 黑藻葉片或菠菜葉肉細胞
(4) ⑤ ②和④
(5) 0
11. (1) ①配制質量分數由低到1.5%的NaCl溶液, 分別等量加入各支試管中。
②向上述各支試管中分別加入等量的兔紅細胞稀釋液, 放置一定時間。
③取兔紅細胞稀釋液和上述試管中的紅細胞稀釋液制作裝片, 用顯微鏡觀察并比較紅細胞形態的變化。
(2) 不同濃度NaCl溶液對兔紅細胞形態的影響
溶酶體的結構和功能范文第3篇
抗增殖蛋白(vasohibin-1,VASH1)是Kazuhide Watanabe等[1]人報道的一種內皮衍生的血管生成抑制劑,因其能阻礙腫瘤細胞G1/S期轉變,抑制腫瘤細胞增殖和生長而得名。VASH1在乳腺癌、肝癌、腎臟癌、卵巢癌、肺癌等惡性腫瘤及眼部(視網膜或脈絡膜)惡性血管新生、肝纖維化、糖尿病腎病、動脈內膜狹窄等動物模型中具有抗血管新生的作用[2,3]。VASH1是第一個被發現能負反饋抑制血管生成的細胞因子,由VEGF或FGF-2誘導內皮細胞分泌,而且,VASH1具有其他血管新生抑制因子沒有的專一性[1]。因此,VASH1有望成為抗腫瘤血管新生的靶點,但其調控血管生成的機制還不是很清楚。本研究利用生物信息學工具對人VASH1蛋白的基因定位、跨膜區域、空間結構、理化性質及相互作用網絡進行分析,為研究人VASH1蛋白在腫瘤血管生成中的調節機制提供幫助。
1 材料與方法
1. 1 材料
登錄NCBI主頁進入Gen Bank下載人和其他物種VASH1的基因和蛋白序列,包括人( NP_055724.1) 、大鼠( XP_578575. 2 ) 、綿羊( XP_004010856. 1) 、美洲草原野牛( XP _ 010842677. 1 ) 、牛( NP _001193732. 1 ) 、馬( XP _ 001493030. 1 ) 、狗( XP _854168. 1) 、豬( XP_003128707. 2) 、西部大猩猩( XP_004055533. 1) 、獼猴( NP_001248734. 1 ) 、中國倉鼠( XP_003502825. 1) 、雞( XP_003641412. 1) 、斑馬魚( XP_003200451. 1) 。
1. 2 方法
以獲得的人VASH1基因和蛋白序列為實驗材料,應用在線軟件Prot Param(http://web.expasy.org/protparam/)分析VASH1蛋白的相對分子質量、氨基酸組成、等電點(PI)、原子組成、穩定性、半衰期、疏水性。Signal P 4.1軟件(http://www.cbs.dtu.dk/services/Signal P)預測VASH1蛋白是否含有信號肽。利用Net Phos 2.0軟件(http://www.cbs.dtu.dk/services/Net Phos)對VASH1蛋白進行分析,判斷蛋白是否含有磷酸化位點。采用巴斯德研究所Protein Sequence Analysis服務器中的antigic軟件(http://bioweb.pasteur.fr/seqanal/interfaces/antigenic.html)預測VASH1蛋白的抗原位點。通過predictprotein服務器的PDH軟件(https://www.predictprotein.org/)預測VASH1蛋白的二級結構[4]。采用SMART(http://smart.embl-heidelberg.de)、EX-PASY(http://swissmodel.expasy.org/)軟件分析蛋白質的功能域和三級結構。之后利用STRING數據庫研究相關蛋白之間的相互作用,最后應用MEGA5軟件進行氨基酸序列多重比對和分子進化分析[5]。
2 結果與分析
2. 1 基因定位和結構
用Ensembl、Gene Cards等在線軟件分析VASH1基因結構和染色體定位。人VASH1基因定位于14號染色體( 14q24. 3,圖1) ,mRNA全長1 098 bp,具有8 個外顯子和7 個內含子。該基因有5 種可變剪切形式( 表1) ,產生兩種剪接體: VASH1A和VASH1B。VASH1A包含365 個氨基酸殘基,VASH1B含204 個氨基酸殘基。
2. 2 人VASH1蛋白序列性質、功能分析
2. 2. 1 人VASH1蛋白的理化性質
利用Prot Param軟件在線分析人VASH1蛋白的理化性質。根據計算結果推測該蛋白p I為9.50,分子式為C1805H2874N532O536S11,相對分子質量40 956.5 Da。該蛋白質由365個氨基酸組成,其中含量較高的氨基酸有精氨酸(9.0%)、甘氨酸(8.5%)、谷氨酸(8.2%),含量較少的是半胱氨酸(0.5%)、色氨酸(1.1%)、天冬酰胺(1.9%),帶正電荷的氨基酸殘基(賴氨酸+精氨酸)59個,帶負電荷的氨基酸殘基(谷氨酸+天冬氨酸)48個。VASH1蛋白的不穩定系數(Ⅱ)是50.16,推定VASH1蛋白屬于非穩定蛋白。
2. 2. 2 親水性/ 疏水性、信號肽預測
Prot Param軟件在線分析表明,人VASH1蛋白脂肪族氨基酸指數67. 59,總的親水性平均系數( GRAVY) 為- 0. 725,說明該蛋白為親水蛋白。 這與protscale軟件分析的結果一致( 圖2) ,圖中顯示大部分氨基酸分值為較低的負值,表明這些氨基酸具有較強的親水性。用Signal P軟件對人VASH1蛋白進行分析未發現信號肽區域。
2. 2. 3 磷酸化位點、抗原位點預測
運用Net Phos 2. 0 軟件分析,人VASH1可能含有21 個磷酸化位點,包括14 個絲氨酸磷酸化位點( 34、38、192、221、269、278、313、323、324、330、337、339、344、350 位) ,5 個蘇氨酸磷酸化位點( 16、33、116、235、315 位) ,2 個酪氨酸磷酸化位點( 134、228位) ,如圖3 所示。
Antigic分析人VASH1蛋白發現有13 個可能的抗原位點,分別位于164 - 180 位、247 - 273 位、202- 210 位、276 - 283 位、233 - 244 位、101 - 135 位、79 - 85 位、56 - 62 位、321 - 331 位、64 - 71 位、18 -31 位、187 - 196 位、150 - 156 位。
2. 3 人VASH1蛋白的跨膜區分析
使用TMHMM在線分析人VASH1的跨膜結構。通過計算發現人VASH1為非跨膜蛋白,蛋白質365個氨基酸殘基全部在膜外( 圖4) 。
2. 4 VASH1蛋白結構及相互作用分析
使用GOR Ⅳ、SMART對人VASH1蛋白的二級結構進行分析,結果表明,人VASH1蛋白包含34. 79% 的 α - 螺旋、10. 68% 的折疊延伸鏈、54. 52% 的無規卷曲( 圖5) ,而且這些結構在肽鏈上的分布不均勻。該蛋白含一個保守結構域( 56 - 302位氨基酸殘基) ,在N端( 3 - 27 位氨基酸殘基) 還有個一低復雜性區域( 圖6) 。
人VASH1蛋白三級結構如圖7 所示,在三級結構中蛋白無規卷曲分布較多,而 α - 螺旋、折疊延伸在中間區分布較集中,與二級結構中預測的結構元件分布大致相同。
2. 5 VASH1蛋白相互作用分析
利用STRING數據庫搜索能與人VASH1蛋白相互作用的蛋白質,對人VASH1蛋白可能的靶點形成初步認識。結果如圖8 所示。
2. 6 VASH1蛋白進化分析
從MEGA5 軟件構建的系統進化樹( 圖9) 可以看出,人VASH1與大猩猩、獼猴距離較近,說明它們之間有高度同源性。人VASH1與豬、牛、羊等處于同一支,大鼠、中國倉鼠在另一支,說明人與豬、牛、羊等VASH1的同源性比人與大鼠、中國倉鼠之間的同源性高,這也與氨基酸序列比對結果相一致( 表2) ,同時也同物種的生物進化規律一致。
3 討論
通過對人VASH1蛋白進行生物信息學研究,發現人VASH1基因定位于染色體14q24. 3,具有8 個外顯子和7 個內含子,編碼蛋白由365 個氨基酸殘基組成。Prot Param軟件在線預測人VASH1蛋白p I為9. 50,相對分子質量40 956. 5Da。酸性氨基酸殘基數( Asp + Glu) 為48 個,堿性氨基酸( Arg + Lys) 為59 個。該蛋白無信號肽,是一種親水性的分泌蛋白。蛋白質二級結構中,α - 螺旋、β - 折疊作為蛋白質骨架起穩定蛋白的作用,無規卷曲是決定蛋白質功能且與抗原位點有關的結構［4］。β - 轉角與無規卷曲多位于蛋白表面,結構突出,利于與抗體嵌合,容易形成抗原表位。人VASH1蛋白二級結構中無規卷曲占54. 52% ,可能存在的抗原位點有13 個,磷酸化位點21 個,表明蛋白有可能具有多種活性及與多種蛋白相互作用。
STRING數據分析發現VASH1蛋白與VEGFA、ANGPTL(1、3、5、7)、ANGPT4等之間存在相互作用。VEGFA即血管內皮生長因子(VEGF),VEGF與VEGFR 2結合引發ERK、PI3K/Akt信號通路生成,引起內皮細胞增殖、遷移、通透性增加、浸潤周圍組織,促進血管生成[6]。血管生成素樣蛋白(angiopoietin-like protein,ANGPTL)是一類分泌性糖蛋白家族,其家族包含7種成員(ANGPTL 1~7),ANGPTL在脂質代謝、血管發作和炎癥中發揮重要作用。其中,ANGPTL 1和ANGPTL 4通過抑制VEGF誘導的內皮細胞增殖、遷移及管狀物形成實現抑制血管發生。ANGPTL 2、3、6能增強內皮細胞的趨化性、血管的通透性,起誘導血管生成的作用[7]。ANGPTL 7通過阻礙管狀物形成抑制血管生成[8]。血管新生初期VEGF誘導VASH1表達抑制血管生成,顯示VASH1在腫瘤血管生成中發揮重要作用。Tatsuyo Nasu等利用腺病毒介導VASH1在糖尿病小鼠體內表達,發現VASH1通過抑制TGFβ的表達和降低VEGFR2磷酸化水平來抑制血管生成[9]。另一些研究發現VASH1通過下調VEGFR2的表達來抑制血管生成[10,11]。這提示VASH1調控血管新生具有多重性。而最近的研究發現,VASH1表達與FGFβ的表達關聯明顯,而與VEGF的表達相關性較小[12]。這可能與VASH1蛋白的兩個轉錄體中只有VASH1-B能抑制血管生成有關[13]。蛋白相互作用分析表明VASH1與ANGPTL之間也存在作用,但其中的機制還不清楚。提示今后可以從VASH1與其他血管生成調節因子的相互關系入手,研究他們之間可能的調控機制,為進一步研究VASH1調節腫瘤血管生成的機制提供思路。
惡性腫瘤已成為我國城市居民第一位死亡原因,惡性腫瘤相關基因是腫瘤篩選和治療的研究熱點。VASH1作為一種新的血管生成抑制劑,成為抗腫瘤治療的研究目標。目前大多研究主要集中在VASH1與VEGF - A、CD31 等少數因子之間的關系上,缺少針對VASH1相關作用蛋白和信號網絡的研究,本研究利用表達序列標簽( EST) 數據庫對人VASH1蛋白和功能進行生物信息學分析,為研究人VASH1蛋白的功能及其在腫瘤血管新生中的作用提供更多的理論依據。
4 結論
溶酶體的結構和功能范文第4篇
A型流感病毒的致病力由多種因素決定, 其亞型眾多, 極易發生變異, 且各亞型之間誘導的抗體不能相互交叉保護, 但核蛋白 (NP) 比較保守, 在病毒進化過程中變異率很低, 不同宿主分離株氨基酸差別不超過11%, 在流感病毒感染中起著重要作用, 文章對A型流感病毒核蛋白結構和功能方面的研究進展進行了簡要綜述, 以期為流感病毒發病機制、宿主特異性的研究以及流感的預防、診治提供理論依據。
1 A型流感病毒核蛋白的結構
A型流感病毒核蛋白是由RNA第5節段基因編碼的一種單體磷酸化多肽, 分子質量為56ku, 開放閱讀框含1 494個核苷酸, 編碼長度為498個氨基酸, 富含精氨酸、甘氨酸、絲氨酸及少量半胱氨酸殘基。核蛋白與PB 1、PB 2、PA及RNA共同形成核糖核蛋白體 (RNP) 。電鏡觀察可發現核蛋白為卷曲“香蕉”樣的棒狀顆粒, 在一端常形成環狀。核蛋白具有堿性特征, 可能含有2個結構域, 通過UV交換、熒光光譜、化學修飾和突變試驗證明, 核蛋白上幾個堿性氨基酸和芳香族氨基酸對核蛋白與RNA的結合起很重要作用, 核蛋白與RNA之間的相互作用是協調的, 每24個核酸與1個核蛋白相互作用, RNA纏繞在核蛋白單體周圍
2006年, 陶怡芝等發現H 5N 1亞型禽流感病毒核蛋白有長的尾巴, 并繞成環形, 約含有30個氨基酸, 尾部環狀區有1個微型蛋白結合結構域, 核蛋白以螺旋形式盤繞到雙螺旋發夾結構上, 幾個核蛋白結合形成1個類似建筑塊的小環, 許多核蛋白小環一個接一個地呈隙縫狀堆疊, 形成螺旋對稱柱, 不同亞型的A型流感病毒尾部環狀部幾乎是相同的。
NgA K等[1]也研究了H 5N 1亞型禽流感病毒核蛋白的3, 3-A晶體結構, 揭示了連接部分 (區域397～401, 429～437) 的重要性, 可將核蛋白環狀結構的尾部連接到被大量精氨酸包裹的分子殘基凹槽上, 應用表面等離激元發現環狀結構和富含精氨酸的凹槽含有大量對核蛋白結合RNA起重要作用的Arg174和Arg175。
在感染流感病毒的細胞中, 核蛋白常以核蛋白-核蛋白形式存在, 翻譯后期核蛋白多聚體多數轉變成寡聚體, 這是核蛋白在細胞內構像成熟的最后階段。ProkudinaE N等發現A/Duck/Ukraine/63 (H 3N 8) 新合成的核蛋白單體存在鏈內二硫鍵, 隨后二硫鍵減少或斷裂, 這有助于寡聚體的穩定性和緊密性。
核蛋白至少含有3個不同的核定位信號 (NLS) , 一個為位于N末端3～13位氨基酸之間、非傳統的NLS1, 另一個為位于198～216位氨基酸之間、傳統的NLS2, NLS1、NLS2對核蛋白的核輸入和核糖核蛋白體的形成起關鍵作用。MakotoO等[2]發現:消除核蛋白的NLS1會改變核蛋白的核定位功能, 使核蛋白優先定位于胞漿, 且影響其在vRNA轉錄中的活性;NLS2也會一定程度地限制核蛋白核轉運功能, 但其主要作用在于vRNA轉錄和核蛋白的核內聚積。KethaK M等發現, 消除這2個核定位信號時核蛋白仍能定位于核內, 證實核蛋白上存在著第3種核定位信號。
2 A型流感病毒核蛋白的功能
核蛋白是病毒核衣殼蛋白的主要成分, 大約占病毒蛋白總量的30%, 除使病毒RNA形成核糖核蛋白體保護vRNA免受RNA酶的降解外, 在病毒基因轉錄、復制、裝配、轉運及確定病毒宿主特異性等方面也有重要作用。
2.1 在病毒增殖中的作用
核蛋白通過與病毒RNA、蛋白成分及被病毒感染細胞上的一些大分子間作用影響病毒轉錄、復制、裝配及轉運功能。流感病毒核蛋白雖保守, 但在應用單克隆抗體分析時發現核蛋白亦可發生變異。核蛋白至少有3個互相重疊的抗原區, 其中1個區在流感病毒各株間均存在, 針對此區的單克隆抗體可抑制病毒RNA的轉錄, 說明此區與病毒轉錄有關。在RNA復制的過程中, 核蛋白寡聚體通過尾部環狀結構插到鄰近分子中, 其尾部柔軟, 使得核蛋白形成松弛型聚合物, 同時也有單環的形式, 兩者對核蛋白的功能都很重要, 松弛型尾部單一位點的突變會使核蛋白完全喪失寡聚體結構, 而RNA的結合位點正處于核蛋白寡聚體上。核蛋白與多聚酶、宿主細胞成分RAF-2p48間的相互作用能增強病毒RNA的合成。核蛋白也可以防止RNA合成中斷, 有利于RNA鏈的延伸。
ZhirnovO P等[3]利用反向遺傳學操作技術將人流感病毒A/WSN/33 (H 1N 1) 突變株與禽流感病毒核蛋白組成重組病毒, 應用點突變將核蛋白Asp16用Gly替代。結果發現:同野生自然狀態下的病毒相比, 點突變后病毒的復制速度減慢, 而且突變病毒以野生病毒的方式在感染細胞一段時間后引起細胞凋亡, 證實了人A型流感病毒核蛋白的N末端第16位的Asp與病毒復制過程的調控有關。JamieL等利用反向遺傳學操作技術構建了2株對雞呈現不同致病性的重組H 5N 1亞型禽流感病毒, 單基因替換后發現核蛋白基因會影響重組病毒的復制, 同時還會影響特定宿主基因的表達。
LiZ等對核蛋白上保守的氨基酸序列進行突變, 應用反向遺傳學操作技術試圖拯救74株含突變氨基酸的核蛋白病毒, 結果只成功拯獲了48株, 且其中有26株是不穩定的。該試驗結果表明, 核蛋白上某些有代表性的氨基酸在病毒基因組轉錄或復制、核蛋白核定位、病毒RNA組裝成完整病毒粒子的過程中起關鍵性作用, 其發生突變后可影響病毒的存活能力。
SemenovaN P等發現核蛋白成熟構像對于病毒進入細胞核是很重要的, 其為核轉運所必須的, 因此對于病毒基因組的轉錄和復制也是必須的。
2.2 決定宿主特異性
流感病毒宿主廣泛, 從禽類到哺乳動物有交叉感染現象存在, 這直接關系到公共衛生及人類的安全。A型流感病毒核蛋白以種形式存在, 一種是可以移入核內的磷酸化形式 (NP.56) , 另一種是一直留在細胞質內的非磷酸化形式 (NP.53) 。核蛋白的主要序列被磷酸化修飾, 絲氨酸是唯一磷酸化的殘基, 核蛋白磷酸多肽模式是株特異的, 它的磷酸化取決于宿主細胞, 與流感病毒感染的宿主譜有關。
A型流感病毒核蛋白末端半胱天冬酶切割位點與病毒的來源相關, 因此可能也是決定病毒宿主范圍的因素。ScholtissekN P等的研究表明, 人流感病毒不能直接跨越種屬界限感染禽, 而有可能通過在豬體內的重配實現這種交叉感染, 而這種宿主特異性是由流感病毒核蛋白結構決定的。通過系統分析核蛋白基因結構發現, 所有的哺乳動物流感病毒都間接或直接源于禽流感病毒, 核蛋白結構變化在宿主的變化中起著決定性作用。ProkudinaE N等發現, 在感染細胞內A型流感病毒核蛋白形成寡聚體的能力與病毒的宿主來源有關。
RameixW M A等通過研究禽流感病毒在人細胞中多重復制分子機制的限制性因素證實, 禽流感病毒感染人細胞生長的限制性與感染細胞中低水平的核蛋白相關。
2.3 在診斷方面的研究
A型流感病毒核蛋白結構高度保守, 且不同分離株核蛋白存在共同的B細胞表位, 針對此表位的單克隆抗體具有型特異性。YangM等制備了2株抗A型流感病毒核蛋白的單克隆抗體F26-9和F28-73, 可以快速精確地診斷流感病毒。
BaoY H等分析了人A型流感病毒 (IFV-A) 的核蛋白基因, 研究了保守區域的抗原性, 試驗制備的3種不同病毒粒子核蛋白的高效價多克隆抗體可以與IFV-A 3和IFV-A 1發生交叉反應, 為A型流感病毒感染的早期檢測和亞型分析奠定了基礎。
WuR等表達了H 9N 2亞型禽流感病毒核蛋白, 并建立了ELISA方法, 其敏感性高于瓊脂擴散和血凝抑制試驗, 可用于流感病毒血清學的快速診斷, 尤其適合于流感病毒抗體的檢測。
2.4 在免疫方面的研究
針對A型流感病毒保守的核蛋白序列研制出的疫苗可以同時預防多種血清亞型, 因此研究核蛋白免疫學功能可為解決流感的交叉保護問題及新型流感疫苗的研制奠定基礎。
2.4.1 在細胞免疫中的作用
在流感病毒核蛋白核酸疫苗研究中發現, 外源蛋白進入機體后不光與MHCⅡ結合遞呈給CD4+T細胞, 也能與MHCⅠ結合遞呈給CD8+T細胞, 從而激活細胞免疫, 在一定程度上可超越病毒亞型限制而引起交叉免疫反應。
MbawuikeIN等[4]用A/Taiwan/1/86 (H 1N 1) 病毒感染或先用A/PR/8/34 (H 1N 1) 制備的核蛋白DNA疫苗免疫再以A/HongKong/68 (H 3N 2) 病毒感染Balb/c小鼠, 于小鼠脾細胞中獲取流感病毒核蛋白特定的CD8+細胞毒T淋巴細胞, 之后體外接觸核蛋白重組痘疫苗, 高純度的CD8+T細胞能將感染了A/HongKong/68 (H 3N 2) 病毒的P815靶細胞上的病毒清除掉, 而CD8-T細胞不具有細胞毒T淋巴細胞的活性。將純化的CD8+T細胞和CD8-T細胞經靜脈接種注射給4h前以A/HongKong/68 (H 3N 2) 病毒攻毒的裸鼠, 結果采用轉移性核蛋白重組痘疫苗誘導的CD8+T細胞可顯著降低鼻腔內的病毒效價, 證實核蛋白誘導的特異性CD8+T細胞具有清除上呼吸道黏膜表面流感病毒的作用, 并且有助于促進病毒感染后的恢復, 以及增強預防流感病毒的功能。
VignuzziM等利用塞姆利基森林病毒 (SFV) 的RNA及A型流感病毒核蛋白構建的RNA疫苗免疫C 57BL/6小鼠, 不但能誘導產生抗體, 而且還產生了針對H-2D-b表位NP366的細胞毒T淋巴細胞反應, 該RNA疫苗保護效力類似DNA疫苗的效果。
OhbaK等對核蛋白N末端進行突變制備DNA疫苗, 可以有效定位于細胞質內, 具有很好的保護力并且在異型之間可引起交叉反應, 免疫小鼠后突變毒較親本毒的免疫效價高1.5～2.0倍。
王群等構建的真核表達質粒pCAGGS-NP能在原代雞胚成纖維細胞中瞬時表達, 免疫SPF雞能產生針對核蛋白的特異性血清抗體, 證明重組表達質粒不僅能夠正確表達核蛋白, 具有良好的免疫原性, 且具有良好的種間交叉反應性, 不受流感病毒亞型的影響, 為新型、廣譜流感病毒疫苗的研制指明了新的研究方向。
2.4.2 免疫逃逸
近年研究人員發現, 某些A型流感病毒核蛋白的細胞毒T淋巴細胞表位有氨基酸序列的變化。一個是位于核蛋白第384位氨基酸的突變, 它是HLA-B*2705限制性抗原肽NP383-391 (SRYWAIRTR) 和HLA-B*0801限制性抗原肽NP380-388 (ELRSRYWAI) 的錨定殘基。VoetenJT和KashiwagiT分別從分離的禽流感病毒中發現了R 384G突變。BerkhoffE G等利用定點突變構建重組病毒, 發現R 384G突變可明顯減弱細胞毒T淋巴細胞的特異性反應。RimmelzwaanGF等利用自然突變的流感病毒株也證明, 核蛋白的R 384G突變能破壞細胞毒T淋巴細胞的特異性識別。另一個突變位置在HLA-B*3501限制性抗原肽NP418-426, 變異主要出現在非錨定殘基上。這些位點的突變使得流感病毒出現了免疫逃逸現象。RimmelzwaanGF等通過對流感病毒基因庫的序列分析發現, 許多流感病毒變異株伴隨著R 384G突變及一些共突變。推測病毒在產生突變逃避細胞毒T淋巴細胞免疫的同時, 還需要其他位置的共同突變以克服其功能的局限性。
2.4.3 在抗病毒方面的研究
MukhtarM M等應用A型流感病毒核蛋白作為研究抗病毒療法的靶蛋白, 在酵母抗原-抗體雙雜交系統中以核蛋白作為誘餌篩選細胞內人單鏈抗體的cDNA文庫, 證實細胞內存在多種可以與核蛋白發生特定作用的抗體, 細胞內抗核蛋白抗體與核蛋白一樣可以改變病毒在細胞內的分布, 進一步研究表明抗核蛋白的蛋白消除了cRNA、RNA及mRNA的聚集, 另外細胞內抗核蛋白的抗體通過阻塞核蛋白與PA、PB 1和PB 2作用顯著抑制了A型流感病毒的轉錄和復制。
為了更有效地抑制流感病毒的轉錄與復制, 李瑤琛等選擇在A型流感病毒復制過程中起重要作用的核蛋白編碼基因中的高度保守序列作為siRNA靶序列, 將其克隆到表達載體中, 在狗腎傳代細胞中觀察誘導核蛋白基因沉寂情況, 結果表明核蛋白基因的siRNA質?？擅黠@抑制核蛋白基因的轉錄和表達, 并可有效抑制流感病毒在狗腎傳代細胞中的增殖, 為預防與治療流感尋找了一種有效的措施。
陶怡芝等發現H 5N 1亞型流感病毒核蛋白的長環形蛋白尾區的主要用途是潛入宿主細胞制造病毒, 只要核蛋白尾區彎曲部分30個氨基酸中有1個氨基酸殘基突變就可以抑制核蛋白互相結合成圓柱狀, 使之不能復制和感染細胞, 以阻礙病毒的擴散。研究表明A型流感病毒尾區環狀部分幾乎是相同的, 因此針對尾區的藥物對多種亞型流感病毒都應該是高療效的, 這個發現有助抑制流感病毒, 更為新的潛在治療靶點提供了一個令人欣喜的依據。
參考文獻
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