海南产大尉芋螺的新型O-超家族芋螺毒素基因克

目的从海南产大尉芋螺毒液中分离克隆新型O-超家族芋螺毒素基因,为大尉芋螺毒素药物的研究与开发提供源头化合物。方法采用快速扩增cDNA 3’-末端（3’-RACE,Rapid Amplification of cDNA Ends）的方法,对我国海南产大尉芋螺（Conus capitaneus Linnaeus）的毒素cDNA进行分析,克隆测序所得基因片段,再进行序列比较,以及O-超家族芋螺毒素基因的遗传变异分析。结果发现了1种新的O-超家族芋螺毒素cDNA序列CaHr91N,编码长度为77个氨基酸（aa）的前体蛋白CaHr91P,具有典型的芋螺毒素前体结构特征,即由21aa的信号肽、22aa的前肽与34aa的成熟肽三部分组成。毒素区的成熟肽CaHr91M序列为ECREQSQGCTNTsPPccsGLRCSGQSQGGVCISN,具有O-超家族芋螺毒素保守的半胱氨酸框架C-C-CC-C-C．同时比较分析了CaHr91P与其它同源性的O-超家族芋螺毒素的相似性,以及大尉芋螺毒素的研究状况。结论CaHr91P新芋螺毒素基因的发现,及其序列的阐明,为进一步研究其生物活性和应用奠定了基础,同时为更多大尉芋螺毒素的发现和研究利用积累了经验。     

芋螺基因组DNA提取方法的优化

热带药用海洋生物芋螺产生的芋螺毒素(Conotoxin),已成为神经科学研究的有力工具药和新药开发的新来源。近来出现了从芋螺基因组DNA中克隆新型芋螺毒素基因的新方法．因而快速获得芋螺基因组DNA是分离多样性毒素基因、建立基因库及药用芋螺基因资源开发的前提。本研究采用不同的DNA提取方法．从6种芋螺的不同组织和器官中分离总DNA，经综合比较，建立了简便快速的提取芋螺总DNA的改良苯酚-SDS优化方法。     

作用于烟碱乙酰胆碱受体的α-芋螺毒素研究进展

芋螺毒素(conotoxin,conopeptide,CTX)是从热带海洋软体动物芋螺中得到的一类具有生物活性的多肽毒素,能特异性地作用于动物体内各种离子通道及受体,已在神经科学研究领域和新药研制方面受到了前所未有的广泛关注。芋螺毒素包括O-,M-,A-,S-,T-,P-,I-,等多个超家族,其中A超家族的α-芋螺毒素是芋螺毒素家族中的一类重要成员,能特异地作用于乙酰胆碱受体(nAChRs)各种亚型,对疼痛、成瘾、抑郁症、帕金森氏病、肌肉松弛等具有潜在的药用价值。因此,对α-芋螺毒素进行深入系统地研究具有极其重要的意义。本文就作用于nAChRs的α-芋螺毒素的研究现状进行综述。     

海南产芋螺毒素在疼痛与成瘾治疗中的应用前景

芋螺毒素(conotoxin,conopeptide,CTX)是热带海洋软体动物芋螺分泌的一类用于麻醉猎物的神经毒素肽,是当今国际生物药物研究的热点,被誉为海洋药物宝库,已跃居动物神经毒素研究的首位。其结构新颖,多样性高,活性强,选择性高,能区分各种离子通道的不同亚型,广泛应用于神经药理学的研究、及作为诊断试剂与治疗药物。不同芋螺种类的毒素互不相同,且同一种类不同个体之间的毒素成份及其活性也差异很大,特别是对神经系统疾病有非常重要的研究与诊断治疗作用。在我国,芋螺是海南特有的药用海洋生物资源,其毒素具有特异结合动物体内各种离子通道受体的特殊功能,在镇痛和戒烟戒毒,以及治疗帕金森症、精神病等重大疾病方面具有极好的应用前景。芋螺毒素大多是由7～50个氨基酸残基组成的、富含半胱氨酸(Cys)的神经肽毒素。芋螺毒素按其前体蛋白的内质网信号肽序列的相似性,以及半胱氨酸模式,分为不同的基因家族,至今,所有已知的芋螺毒素可分为17个超家族,分别为A,C,D,S,M,I1,I2,I3,J,L,O1,O2,O3,P,T,V,Y。按其受体靶位可分为α,ω,μ,δ等多种药理学家族。每个超家族根据受体靶类型,又可分为α,αA,κA(A-超家族),ω,δ,κ,μO(O-超家族),μ,ψ,κM(M-超家族)等家族(亚型)。其中的α-家族类芋螺毒素(α*-CTX)特异阻断哺乳动物的烟碱乙酰胆碱受体(nAChRs)。nAChRs是动物界普遍存在的具有重要生理作用和临床研究意义的离子通道型受体,其介导众多中枢和外周神经系统的生理功能,包括学习、记忆、应答、镇痛和运动控制等。nAChRs激活多巴胺、去甲肾上腺素、五羟色胺、γ-氨基丁酸等多种神经递质的释放。已证实nAChRs是筛选诊断和治疗一大类重要疾病药物的关键靶点,这些疾病包括成瘾、疼痛、癌症、智障、帕金森症、精神病、抑郁、重症肌无力等疑难杂症。至今对于上述疾病还没有对症治疗的药物。常用的非选择性的nAChRs激动剂如烟碱,虽然可以缓解上述神经疾病的症状,但它们对心脏和胃肠道产生强烈的副作用,且有成瘾性。因此,开发针对nAChRs各种亚型具有高选择性的配体药物是治疗上述疾病的关键所在。研究表明,α9α10 nAChR是治疗神经痛、癌症化疗、乳腺癌、肺癌、伤口愈合等的新靶点;阻断脊髓神经上的α3β2nAChR,通过抑制C-纤维释放谷氨酸进行疼痛信号的传递,可产生镇痛效应。α9α10 nAChR阻断剂具有治疗神经痛和加速受伤神经恢复的功能。角化细胞上的α9α10 nAChR在伤口愈合的病理生理学过程中起着很重要的作用。α9nAChR亚基在乳腺癌组织中过表达。α9亚基变体影响支气管细胞的转化与增殖,该亚基在乳腺癌与肺癌的治疗中具有非常重要的意义。表达在多巴胺能神经元上的α6β2*-nAChRs能被内源乙酰胆碱(Ach)或外源烟碱(尼古丁)及其类似物激活,也就是说,α6β2*-nAChRs的激活在中枢神经系统的胆碱能信息传递通路中起着至关重要的作用,包括运动行为以及药物成瘾的调节。阻断含有α6β2*的nAChRs可有效防止烟瘾、可卡因和吗啡毒瘾的发作,显著抑制吸烟和吸毒的欲望,预示α-芋螺毒素在戒烟、戒毒新药的研发领域具有巨大的潜力。能治疗成瘾的α-芋螺毒素的预期经济和社会效益无可限量。已证实α6/α3β2β3 nAChR是烟碱和其他药物,如可卡因和吗啡等成瘾治疗的新靶点。另外,阻断α3β4 nAChRs可有效减少鸦片与其他刺激物的自身给药欲望和行为。α3β4 nAChR基因敲除的小鼠明显减少烟瘾的发作。因此,α6/α3β2β3与α3β4 nAChRs阻断剂在戒烟戒毒新药的研发领域具有非常重要的价值。我们从海南产芋螺中研究发现了5个特异阻断nAChRs的新颖芋螺毒素及其突变体,分别是αB-CTX VxⅩⅩⅢA,αO-CTX GeⅩⅣA,3个α-CTXs LvⅠA,Txd4和TxIC突变体。其中,αB-CTX VxⅩⅩⅢA来自菖蒲芋螺(Conus vexil-lum),是我们首次发现的一个新超家族芋螺毒素,其半胱氨酸模式和信号肽、以及前肽的组成区域均与以往发现的芋螺毒素完全不同,我们将之定名为B-超家族芋螺毒素,第23种(ⅩⅩⅢ)半胱氨酸模式(4个Cys)的第一个毒素肽。含有40个氨基酸的αB-CTX VxⅩⅩⅢA的前体肽只含有信号肽和成熟肽,而没有其他已知超家族普遍含有的前肽区部分。我们成功合成了αB-CTX VxⅩⅩⅢA的3种可能的异构体,经活性检测发现,αB-CTX VxⅩⅩⅢA是α9α10 nAChR的特异阻断剂。来自将军芋螺(C.generalis)的新芋螺毒素αO-CTX GeⅪⅤA,与O-超家族芋螺毒素前体蛋白信号肽具有很高的同源性,αO-CTX GeⅪⅤA前体由信号肽、前肽和成熟肽3部分组成,推导的含有28个氨基酸的成熟肽含有与J-超家族芋螺毒素相同的半胱氨酸模式。高浓度的αO-CTX GeⅪⅤA既是nAChRs的阻断剂,也是NMDA受体〔N-methyl-D-aspar-tic acid receptor(NMDAR)〕的阻断剂,低浓度的αO-CTX GeⅪⅤA对α9α10 nAChR具有很好的选择性和最强的生物活性,其半阻断剂量(IC50)仅为4.6 nmol·L-1。系统研究了αO-CTX GeⅪⅤA对18个α9α10 nAChR与配体结合界面的关键氨基酸突变型的阻断活性,以及确定结合部位的竞争性试验。3个新的α-芋螺毒素(α-CTX)属于A-超家族芋螺毒素成员,分别是来自疣缟芋螺(Conus lividus)的LvIA,来自织锦芋螺(C.textile)的Txd4与TxIC突变体。它们对相应的nAChRs亚型具有极好的选择性和很强的生物活性。α-CTXLvIA特异阻断α3β4 nAChR,其半阻断剂量(IC50)为12.5nmol·L-1;α-CTX Txd4特异阻断α6/α3β2β3 nAChR,其半阻断剂量(IC50)为28 nmol·L-1;α-CTX TxIC突变体特异阻断α3β2 nAChR,其半阻断剂量为14.5 nmol·L-1。这些新的海南产α-家族类芋螺毒素的作用靶点清楚,活性强,选择性高,是开发镇痛和戒烟戒毒等新药的原创先导药物,蕴涵着巨大的经济价值和社会效益。     

几类新家族芋螺毒素研究进展

芋螺毒素由芋螺毒液管和毒囊内壁的毒腺所分泌,每种芋螺的毒液中至少含50~200种活性多肽。根据芋螺毒素高度保守的信号肽序列及二硫键骨架,芋螺毒素分为A、B1、B2、B3、C、D、E、F、G、H、I1、I2、I3、J、K、L、M、N、O1、O2、O3、P、S、T、V、Y等26个超家族。目前对A、O、M等超家族芋螺毒素研究较多,但新近发现的S、I、J、C、D、B1、B3、V、Y等超家族芋螺毒素的结构及功能报道较少,这些超家族具有复杂的翻译后修饰和独特的半胱氨酸骨架。本文对新近发现的S、I、J、C、D、B1、B3、V、Y等超家族芋螺毒素的序列、结构、作用靶点及功能进行简要综述。     

A-超家族芋螺毒素研究进展

芋螺毒素是一类芋螺毒液管和毒囊内壁的毒腺所分泌的活性多肽,能特异地作用于电压门控离子通道(Na+、K+、Ca2+)、配体门控离子通道(nAChRs、5-HT3R、NMDAR)、G蛋白偶联受体(神经降压素和血管加压素)和神经递质转运蛋白,已在神经科学领域和新药研制方面受到广泛关注。目前据其信号肽的保守性,将芋螺毒素分为26个超家族。其中A-超家族是研究较多的超家族之一,其作用靶标主要是乙酰胆碱受体,对疼痛、成瘾、抑郁症、帕金森综合症、老年痴呆症、多发性硬化症、癫痫、中风、肌无力等具有潜在的药用价值。本文就A-超家族芋螺毒素的基因结构、蛋白特征、功能等方面的研究进展进行综述。     

αB-芋螺毒素VxXXIVA与α9α10乙酰胆碱受体结合特性的研究

αB-芋螺毒素VxXXIVA（αB-VxXXIVA）是我们从海南产菖蒲芋螺（Conus vexillum）中发现的一个新超家族毒素肽,是α9α10乙酰胆碱受体（nAChR）亚型的特异阻断剂。αB-VxXXIVA仅含有简单的4个半胱氨酸模式（C1-C2C3-C4）,其活性最强异构体的二硫键连接方式是Cys1-Cys2和 Cys3-Cys4。存在于外周神经系统中的α9α10 nAChR是治疗神经痛、癌症化疗、乳腺癌和肺癌的新靶点,具有很重要的临床意义。具有独特结构的αB-VxXXIVA与α9α10 nAChR之间的结合特性尚不清楚。为此,本文对αB-VxXXIVA与α9α10 nAChR受体之间的结合位点和电压依赖性进行了研究。发现它与具有竞争性结合特性的α-芋螺毒素的结合位点有部分重叠,但又完全不相同,是一个新的微位点,其结合活性随膜电压的升高而不会改变,不具有电压依赖性。该研究结果将为αB- VxXXIVA作为工具药开发、α9α10 nAChR受体结构与功能的研究、以及基于该受体为药靶的药物设计提供理论基础。     

靶向烟碱型乙酰胆碱受体的芋螺毒素研究进展

芋螺毒素是由海洋肉食性芋螺所分泌的用于捕杀猎物的高活性生物多肽类毒素,据估计,全世界范围内约含100,000种不同的芋螺毒素,按照保守的信号区可分为A、B2、C、D、O、M、T等27个超家族。不同家族的芋螺毒素能够特异性的靶向各种离子通道和受体,因而成为了具有潜在药用价值的先导化合物和研究神经药理学的分子探针。当前报道的靶向烟碱型乙酰胆碱受体的芋螺毒素来自十个超家族,分别为A、B3、C、D、J、L、S、O1、M和T。本文对这十个超家族中靶向烟碱型乙酰胆碱受体的芋螺毒素的序列、结构及功能进行简要综述。     

中国南海织锦芋螺毒素的分离及鉴定

目的从中国南海织锦芋螺中分离新的芋螺毒素,为药物发现、药物设计提供新的活性多肽或前体多肽,比较不同地域织锦芋螺毒素的构成,研究环境对织锦芋螺毒素分泌的影响。方法织锦芋螺毒液经预处理后,凝胶层析分离粗毒,用HPLC进一步分离,氨基酸测序。结果分离得到了10余个织锦芋螺毒素组分,确定了10个织锦芋螺毒素的氨基酸序列,其中4个为新型织锦芋螺毒素,6个与已报道的相同。结论中国南海织锦芋螺毒液中含有丰富的M族芋螺毒素,毒素成分与菲律宾宿务岛(Cebu)、马尼拉岛的织锦芋螺相似。     

疣缟芋螺毒素的二维液相色谱分离方法

目的建立一种新的基于二维液相色谱技术的疣缟芋螺毒素分离方法,了解其毒素组构成特点。方法从疣缟芋螺毒管中提取芋螺毒素总肽,在传统的凝胶色谱和反相色谱方法的基础上,根据芋螺毒素的等电点和疏水性,利用目标蛋白快速分离系统(Proteome Lab TMPF2D),对其进行二维分离。结果经过传统分离方法,能够检测得到40个左右的芋螺毒素条带,且分离效果不明显。而通过二维液相色谱分离方法,pI/UV图谱显示共检测到约200个芋螺毒素条带。结论同传统分离方法相比,采用Proteome LabTMPF2D系统对毒素分离更快速、分辨率更高,因此更利于鉴定芋螺毒素肽组分,也为下游序列结构特征与生物活性研究奠定了良好的基础。     

恶性淋巴瘤诊断中荧光原位杂交分析基因状态的研究

目的 探讨恶性淋巴瘤中基因重排的特点.方法 回顾性分析87例恶性淋巴瘤组织样本,利用荧光原位杂交技术,分别检测弥漫大B细胞淋巴瘤、滤泡性淋巴瘤、黏膜相关淋巴组织淋巴瘤、套细胞淋巴瘤、Burkitt淋巴瘤和间变性大细胞淋巴瘤中BCL-6、BCL-2、MALT1、CCND1、C-MYC和ALK基因重排.结果 弥漫大B细胞性淋巴瘤中BCL-6基因重排的阳性率为29.03％(9/31),滤泡性淋巴瘤中BCL-2基因重排的阳性率为61.11％(11/18),黏膜相关淋巴组织淋巴瘤中MALT1基因重排的阳性率为47.37％(9/19),套细胞淋巴瘤中CCND1基因重排的阳性率为88.88％(8/9),Burkitt淋巴瘤中C-MYC基因重排的阳性率为100％(2/2)和间变性大细胞淋巴瘤中ALK基因重排的阳性率为75.00％(6/8).结论 基因重排对恶性淋巴瘤的诊断具有重要的实际价值.     

精蛋白在改进非病毒载体基因转染中的应用

非病毒基因载体的出现,为基因治疗提供了低毒、易于大规模制备的载体。但与病毒载体相比,非病毒基因载体的转染效率仍然偏低,阻碍了非病毒基因载体的临床应用。本文旨在探讨精蛋白在改进非病毒基因载体方面的应用,希望通过合理的载体设计与优化,制备出一种高效、低毒的基因载体。     

PCR-SSCP技术直接快速检测痰标本中结核分支杆菌rpoB,katG,ahpC基因突变的研究

目的：应用PCR－SSCP技术直接快速检测痰标本中结核分支杆菌rpoB,katG及ahpC基因突变,评价此方法用于结核分杆菌利福平（RFP）及异烟肼（INH）耐药性试验的意义。方法：以结核分支杆菌H37Rv为对照,30例耐RFP（单耐或多耐）、21例耐INH（单耐和多耐）的结核分枝杆菌临床分离株及10例敏感菌株;39例菌阳肺结核患者及30例非结核 性肺部疾病患者痰标本,采用PCR－SS－CP技术检测痰标本和菌株中的结核杆菌rpoB,katG,ahpC基因突变,并与药敏试验对照。结果：PCR－SSCP检测痰标本中结核分支杆菌rpoB,katG及ahpC基因突变的阳性率分别为79％（31／39）、46％（18／39）及5％（2／39）.结论：PCR－SSCP可望成为直接检测临床痰标本中结核分枝杆菌耐利福平及耐异烟肼的快速方法。     

Livin基因和Survivin基因联合靶向siRNA抑制大肠癌细胞增殖的作用

采用1个载体编码2个shRNA技术, 构建Livin基因和Survivin基因联合靶向的siRNA重组表达载体, 研究其对人大肠癌细胞生长协同抑制的增效作用。构建Livin基因和Survivin基因联合靶向的siRNA重组表达载体并转染大肠癌细胞, 通过RT-PCR和Western blotting方法检测Livin基因与Survivin基因的表达, 利用流式细胞仪检测处理后细胞的凋亡效应。经酶切鉴定和测序分析证实Livin基因和Survivin基因联合靶向的siRNA重组表达载体构建成功, 它对大肠癌细胞Livin和Survivin mRNA的抑制率分别为27.90%和32.24%, 对Livin和Survivin蛋白表达的抑制率分别为22.28%和40.86%, 诱导肿瘤细胞凋亡率为 (11.69 ± 1.37) %, 但协同干扰作用比单独干扰Livin基因或Survivin基因弱。Livin基因和Survivin基因联合靶向的siRNA重组表达载体构建成功并能抑制Livin基因和Survivin基因的表达, 但协同抑制作用比单独干扰Livin基因或Survivin基因弱。     

RT-PCR检测胃癌NY-ESO-1抗原的表达及其基因克隆

目的 研究NY-ESO-1基因在胃癌中的表达,以便了解胃癌患者是否可以使用NY-ESO-1抗原为基础的疫苗治疗。方法 采用RT-PCR方法检测NY-ESO-1基因在60例胃癌组织和相应的癌旁正常组织中的表达,采用分子克隆的方法从胃癌组织中克隆了NY-ESO-1 cDNA。结果 NY-ESO-1基因在胃癌组织中的表达率为55％(33／60),在相应的癌旁正常组织中未见表达,克隆的NY-ESO-1 cDNA序列与GenBank报道一致。结论 NY-ESO-1基因在胃癌中呈高表达率,NY-ESO-1抗原可以被具有HLA-1类分子限制性CIL识别。     

激活沉默基因以获取抗生素的发展动态

随着基因工程技术的不断发展和成熟,通过遗传学途径筛选新抗生素和新活性物质的方法不断出现.本文综述了采用基因工程手段激活沉默基因以开发新型抗生素和活性物质的发展动态.较为具体的介绍了两个采用此种方法取得成功的实例,为今后的科研工作提供参考.     

肿瘤厌氧靶向双自杀基因治疗系统pH2／CD，pH2／UPRT的构建

目的利用婴儿双歧杆菌对实体瘤低氧区的靶向效应，构建肿瘤厌氧靶向双自杀基因治疗系统pH2／CD和pH2／UPRT。方法用PcR的方法从质粒pGEX／CD和pGEX／UPRT中扩增出CD基因和UPRT基因，用内切酶BamHI和SalI酶切CD基因，UPRT基因和质粒pH2，分别连接后重组于大肠杆菌中。用电转化的方法将重组质粒转人婴儿双歧杆菌中。通过双酶切和基因测序的方法检验质粒pH2／CD和pH2／UPRT的正确性，RT—PCR检测该系统的mRNA表达。在黑色素瘤B16-F10细胞上检测该系统的体外肿瘤细胞杀伤效果。结果成功地将CD基因和UPRT基因转入了乳酸菌表达质粒pH2，在纯化后的质粒被双酶切后，CD基因被分割为6．9kb和1．3kb的两部分，UPRT基因被分割为6．9kb和620bp的两部分。CD基因和UPRT基因的测序结果表明序列与Genebank公布的序列一致。RT—PCR检测到CD和UPRTmRNA的明显表达。黑色素瘤细胞的低存活率证明pH2／CD，pH2／UPRT自杀基因治疗系统对黑色素瘤的强大杀伤作用。结论肿瘤厌氧靶向双自杀基因治疗系统pH2／CD，pH2／UPRT构建成功并显示出强大的杀伤肿瘤细胞的作用。     

福建地区汉族健康人群维生素D受体基因TaqI多态性分析

目的了解福建地区汉族健康人群维生素D受体（VDR）基因单核苷酸多态性位点分布特点。方法抽取福建地区汉族健康人79例,采用限制性片段长度多态性聚合酶链反应法（PCR-RFLP）测定VDR基因TaqI酶切位点多态性分布。结果 VDR基因TaqI酶切位点有两种基因型,TT、Tt两种基因型分布频率分别为81.01%、18.99%。T等位基因频率占90.51%,t等位基因频率占9.49%。基因型频率分布符合Hardy-weinberg平衡定律（χ^2=0.87,P〉0.05）,具有群体代表性。结论福建地区汉族健康人群VDR基因TaqI酶切位点多态性的分布与其他地区人群的分布,存在差异,可能为种族差异及环境因素的基因频率发生变化。     

Future prospects for gene delivery systems

Introduction: Gene therapy is the challenging area of biotechnology. Despite its promise for critical diseases, it has serious safety and efficiency issues, particularly with regards to gene transfer systems.

Areas covered: We examined the current situation with gene transfer systems and addressed problems this technology. We then searched patent applications about in the area from the Patentscope online system, the international patent database. We analyzed the data obtained to get a general idea about gene delivery systems designed for future use and assessed approaches for more efficient, safer and valid delivery systems.

Expert opinion: When quality assurance terms are fulfilled, some of these issues (genetic changes, mutations) could be minimized during the production process. Modification of vectors for improving their efficiency and safety or development of alternative transfer systems could be the solutions for these problems. Gene transfer technologies are important for gene therapy and should demonstrate effective, target-specific and acceptable safety profiles. For this reason, searching for alternatives to current systems is a necessity.     

1例以心脏受累为特点的DES基因突变鉴定及表型分析

目的:分析1例以心脏受累为特点的DES基因突变病例的临床表型及突变位点。方法:收集1例在我院就诊并通过全外显子测序(WES)显示存在DES基因c.1360C>T突变,以严重心律失常、心肌病变为特点的患儿及其家系成员的临床资料。采集家系外周血,行Sanger测序鉴定可能致病的基因突变,通过生物信息学分析,预测突变的有害性。结果:Sanger测序验证了WES结果,患儿存在该位点杂合突变,但其父母不携带该突变,属于新发突变。突变使DES基因第454位的在不同物种间呈高度保守的精氨酸突变为色氨酸,预测软件提示该突变有害。通过表型分析,患儿存在双心房巨大,左室射血分数减低,接受了心脏永久起搏器植入。患儿心功能异常很可能是DES基因突变所致。该位点突变在中国属首次报道。结论:DES基因c.1360C>T突变很可能是患儿的致病突变。DES基因突变通常导致严重的心脏表型,病死率较高,预后较差。