肉桂醛特异性抑制酵母细胞壁合成的作用机理

基于酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)及其细胞壁合成酶缺陷突变株组成的筛选模型对肉桂醛抗真菌的作用机制进行了研究。发现肉桂醛对细胞壁合成酶基因缺陷突变株及其野生型的抑制具有显著差异,对葡聚糖合酶缺陷突变株Δfks1的最低抑制浓度MIC值为8μg/mL,比野生型低8倍,肉桂醛对几丁质合酶基因缺陷突变株CHS020和CHS003的MIC值也比野生型低4倍。肉桂醛对Δfks1生长的抑制能被山梨醇等渗溶液部分挽救,经肉桂醛处理后,Δfks1的β-葡聚糖和几丁质含量分别降低了23.48%和31.94%。研究结果表明,肉桂醛特异性抑制真菌细胞壁葡聚糖和几丁质的合成是其抑制真菌细胞生长的主要机制之一。     

筛选特异性抑制酿酒酵母产孢的人类基因

酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)二倍体细胞在缺乏氮源且存在非发酵型碳源时,营养细胞停止生长,进入产孢过程并通过减数分裂形成单倍体孢子。产孢过程并不存在于哺乳动物细胞中,但该过程中发生的很多细胞活动在真核细胞中存在保守性。作者建立了一个筛选特异性抑制酿酒酵母产孢的人类基因的方法。在酿酒酵母中表达单独的人类基因,筛选得到抑制产孢过程但对酿酒酵母营养细胞生长不产生影响的候选人类基因。获得的候选基因很大可能涉及营养敏感性、减数分裂以及膜运输重组这些产孢过程中发生的细胞活动。本研究对新功能人类基因的发现以及将酿酒酵母作为遗传研究工具有着重要的意义。     

内质网应激反应与细胞自噬相互作用机制研究进展

近年研究发现内质网应激反应不仅能导致细胞凋亡,还可诱导细胞自噬。细胞自噬是通过抑制内质网膨胀,维持细胞内稳态,保护细胞存活的自我消化的过程。本文通过查阅近年国内外相关文献,总结了内质网应激反应与细胞自噬相互作用机制的研究进展,为肿瘤的预防、抗肿瘤药物作用新靶点发现提供理论依据和参考。     

盐酸哈尔酚骆驼蓬碱对人肝癌细胞生长的影响与自噬诱导作用的研究

目的探讨低剂量盐酸哈尔酚骆驼蓬碱(harmol hydrochloride dihydrate,HHD)对肝癌细胞株HepG2生长的影响及其自噬诱导作用。方法用不同浓度的HHD作用于肝癌细胞株HepG2 24 h后四甲基偶氮唑盐(methyl thiazolyl tetrazolium, MTT)法检测细胞活力,用流式细胞仪检测细胞凋亡,用Hoechst和PI双重染色方法观察细胞凋亡,用蛋白质印迹(western blotting, WB)的方法检测LC-3Ⅱ表达水平。结果 MTT检测结果显示不同浓度的HHD作用于HepG2细胞24h后,细胞活力随HHD浓度升高而降低,差异均有统计学意义(P0.05)。0、0.005、0.01 mg/mL HHD作用于HepG2细胞24 h后,细胞凋亡率均明显高于空白对照组(P0.05)。0.01 mg/mL的HHD处理HepG2细胞24 h后,凋亡小体的形成明显增多(P0.05)。Western blotting法检测发现0.01 mg/mL HHD作用细胞24 h后自噬标记蛋白LC-3Ⅱ表达显著升高。结论 HHD抑制肝癌细胞株HepG2在体外生长,其诱导细胞自噬可能是抑制作用机制之一。     

人体线粒体N-乙酰氨基葡萄糖转移酶在酿酒酵母中的表达

O-GlcNAc是一种广泛存在于蛋白质丝/苏氨酸残基上的动态可逆的蛋白质翻译后修饰方式,广泛分布在细胞浆和细胞核中,参与调节多种细胞途径。蛋白质的O-GlcNAc糖基化与许多疾病密切相关,如糖尿病、神经退行性疾病和癌症等。在体内,O-GlcNAc动态修饰由N-乙酰氨基葡萄糖转移酶(OGT)和N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(OGA)协同完成。OGT具有3种异构体,分别是ncOGT、mOGT和sOGT。目前对于mOGT的功能和调节机制尚未清楚。作者在酿酒酵母细胞中表达了人源的mOGT,发现mOGT抑制酵母细胞的生长。在酿酒酵母细胞中mOGT具有O-GlcNAc糖基化活性,当其活性位点突变后,O-GlcNAc糖基化活性明显降低,但其同样能抑制酵母细胞生长。作者在酿酒酵母细胞中构建了研究mOGT的系统。可以利用该人源化的酵母筛选和mOGT相互作用的蛋白质和基因,也可以用来筛选抑制mOGT活性的药物,进而研究mOGT的功能与调节机制。     

5﹣十七烷基间苯二酚对三阴性乳腺癌MDA﹣MB﹣231细胞增殖的抑制作用

为研究5-十七烷基间苯二酚(AR-C17)对人乳腺癌MDA-MB-231细胞的作用及其潜在机制,采用CCK-8方法检测不同处理下的细胞存活率变化;DCF-DA荧光探针法检测活性氧(reactive oxygen species, ROS)变化情况;流式细胞术测定胞内肿瘤增殖标记物Ki-67的表达,细胞凋亡的变化,线粒体膜电位的变化及自噬体的形成情况;蛋白印迹法检测Bax、Bcl-2、LC3-Ⅱ等凋亡、自噬相关蛋白的表达情况。结果表明,与对照组相比,AR-C17显著抑制了MDA-MB-231细胞存活率,促进胞内ROS的生成,降低肿瘤增殖标志物Ki-67的表达,降低线粒体膜电位,上调Bax/Bcl-2的蛋白表达比率,增加活性Caspase的表达量,诱导MDA-MB-231细胞发生线粒体途径的凋亡;同时,AR-C17能够增加LC3-Ⅱ蛋白表达量,促进自噬体形成,诱导细胞发生自噬;此外,采用自噬抑制剂与AR-C17共同作用能够降低细胞存活率,进一步促进细胞凋亡。研究结果表明,AR-C17能够诱导人乳腺癌MDA-MB-231细胞发生凋亡和自噬,达到抑制乳腺癌细胞增殖的作用。     

尿石素A对巨噬细胞极化及巨噬-泡沫细胞形成的作用

旨在探究尿石素A对巨噬细胞极化及对巨噬-泡沫细胞形成的影响及相关的分子机制。结果发现,尿石素A通过调控不同标志基因的表达,不仅能够抑制RAW264.7小鼠巨噬细胞向促炎的M1型巨噬细胞极化,还能促进自然状态巨噬细胞向M2型巨噬细胞极化;油红O染色发现尿石素A能够显著抑制巨噬-泡沫细胞形成,实时荧光定量聚合酶链式反应检测说明尿石素A能够抑制胆固醇合成基因羟甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶和脂肪酸合成酶基因的转录;此外,尿石素A显著上调三磷酸腺苷结合盒转运蛋白A1和G1基因的表达,该两个基因表达与促进了胆固醇的排出相关。本研究证明了尿石素A对巨噬细胞极化具有调控作用,同时尿石素A能够抑制巨噬-泡沫细胞形成和胆固醇合成。这些结果揭示了尿石素A具有潜在的抗动脉粥样硬化的作用,为之后深入研究提供了理论参考。     

去氢木香内酯特异性抑制Saccharomyces cerevisiae细胞壁中β-葡聚糖的合成

基于酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)及其细胞壁合成酶缺陷突变株组成的靶标定向全细胞筛选模型,对去氢木香内酯抗真菌的作用机制进行研究,发现去氢木香内酯特异性抑制β-葡聚糖合酶基因缺陷突变株Δfks1,其最低抑制浓度MIC值为16μg/mL,比野生型WHU2a和几丁质合酶基因缺陷突变株均低2倍;其对WHU2a生长的抑制能被山梨醇等渗溶液部分挽救;IC20浓度的去氢木香内酯处理后WHU2a的β-葡聚糖含量降低了16.83%,512μg/mL去氢木香内酯抑制了26.66%的β-葡聚糖合酶活性。研究结果表明,去氢木香内酯能特异性抑制真菌细胞壁中葡聚糖的合成,从而抑制真菌细胞生长。     

酿酒酵母中表达神经肉毒素A及其功能研究

肉毒神经毒素(BoNT)是肉毒梭菌产生的神经毒素,是最强大的毒素之一。为了研究肉毒神经毒素A在酵母中的活性及功能,在酿酒酵母细胞中表达BoNT/A LC,观察其对酵母生长影响以及通过蛋白免疫印迹方法研究其在酵母中蛋白表达水平。结果表明:BoNT/A抑制野生型酵母的生长;在酿酒酵母细胞中BoNT/A具有水解酶活性,当其活性位点突变后,BoNT/A突变体的表达不会抑制酿酒酵母的生长;过量表达酵母的SNAP25同源基因SEC9可以回补BoNT/A轻链过表达的酵母的生长。在BoNT/A轻链表达的酵母细胞中,其催化活性可以通过酵母的生长来检测。因此,这类特殊的酵母细胞可以用来分析BoNT/A。     

薯蓣皂苷元对鱼藤酮损伤PC-12细胞的保护作用研究

目的研究薯蓣皂苷元对PC-12细胞生长的影响及其自噬诱导作用。方法用薯蓣皂苷元(diosgenin,DG)干预PC-12细胞,四甲基偶氮唑盐(methyl thiazolyl tetrazolium,MTT)法和平板克隆形成实验检测DG对PC-12细胞的保护作用。DG处理PC-12细胞, Western Blot方法检测P62、LC3-Ⅱ蛋白的相对表达量。DG处理经过鱼藤酮诱导损伤的PC-12细胞,激光共聚焦显微镜检测细胞内活性氧的变化, Mito Tracker Red方法观察线粒体变化。结果 MTT法和平板克隆形成实验结果表明,薯蓣皂苷元在15μg/mL时对PC-12细胞有保护作用。DG干预PC-12细胞12 h后, P62蛋白表达减少(P<0.05), LC3-Ⅱ蛋白水平升高(P<0.05)。DG干预鱼藤酮损伤的PC-12细胞24 h后,细胞内活性氧降低(P<0.001),线粒体损伤减弱。结论薯蓣皂苷元可以通过诱导细胞自噬对鱼藤酮诱导的PC-12细胞损伤发挥保护作用。     

醇类和营养贫乏诱导工业酿酒酵母丝状生长

研究了酿酒酵母的丝状生长。将酿酒酵母在氮源、碳源受限和醇类存在下的固态培养基上培养,用显微镜观察其细胞形态。双倍体菌株GGFS16、GJ2008和相应单倍体SC2012、SS2012菌株在丙醇、丁醇和戊醇诱导下,均有丝状生长。GJ2008和SS2012菌株在果糖、麦芽糖和乳糖作为唯一碳源时,出现侵入生长,而GGFS16和SC2012并没出现。在氮源受限培养基(SLAD)上,没有菌株出现丝状生长。结果表明,丙醇、丁醇和戊醇能诱导单双倍体酿酒酵母的丝状生长。在碳源受限培养基上,侵入生长是否存在与菌株有关。     

牛至油、香芹酚、柠檬醛和肉桂醛抗真菌研究

采用纸片扩散法以及双倍稀释法研究牛至油、香芹酚、柠檬醛和肉桂醛对面包酵母和黑曲霉的抑菌效果、最小抑菌浓度(CMIC)和最小杀菌浓度(CMFC)。结果表明,牛至油、香芹酚、柠檬醛和肉桂醛对面包酵母和黑曲霉均有明显的抑制作用。抑菌效力相比较,对面包酵母的抑制效果:肉桂醛>香芹酚>牛至油>柠檬醛;对黑曲霉的抑制效果:香芹酚>牛至油>肉桂醛>柠檬醛。因此,牛至油、香芹酚、柠檬醛和肉桂醛可以作为天然抑菌剂应用于食品加工中。     

Effect of hypergravitational stress on microbial cell viability

Cell of Escherichia coli B, Thiobacillus intermedius 13-1, Bacillus amyloliquefaciens IFO14141, Staphylococcus aureus IID975, and Saccharomyces cerevisiae Kyokai no. 7 cultivated in nutrient media were subjected to hypergravitational stress for a period of between 1 and 24 h at 450,000 x g. The E. coli, B. amyloliquefaciens and S. cerevisiae cells showed survival rates of 38.5%, 0.005%, and 14.7%, respectively, after gravity treatment for 24 h as determined by their ability for colony formation, whereas a survival rate of S. cerevisiae cells of almost 100% was observed as determined using the methylene blue reduction test. E. coli cells, either in the logarithmic growth phase or cultivated in minimum media, were more sensitive to gravitational stress than those either in the stationary phase or cultivated in nutrient media.     

酿酒酵母对木质纤维素水解液抑制物耐受性的研究进展

在木质纤维素转化为燃料乙醇的过程中,预处理产生的多种抑制物对酿酒酵母产生毒害作用,抑制细胞内相关代谢关键酶的活性,影响细胞生长和发酵过程,降低发酵过程中糖的转化率。该文介绍了木质纤维素常用的三种预处理方式及在不同预处理过程中抑制物形成的规律和作用机制,对提高酿酒酵母耐受性的方法进行了综述,并展望了未来通过基因工程和代谢工程相互耦合共同提高酿酒酵母性能的研究趋势,为提高酿酒酵母抑制物耐受性和纤维素乙醇发酵效率提供参考和借鉴。     

Tetrahydrocurcumin, a major metabolite of curcumin, induced autophagic cell death through coordinative modulation of PI3K/Akt-mTOR and MAPK signaling pathways in human leukemia HL-60 cells

Scope: Autophagy (type II programmed cell death) is crucial for maintaining cellular homeostasis. Several autophagy‐deficient or knockout studies indicate that autophagy is a tumor suppressor. Tetrahydrocurcumin (THC), a major metabolite of curcumin, has been demonstrated with anti‐colon carcinogenesis and antioxidation in vivo. Methods and results: In the present study, we found that treatment with THC induced autophagic cell death in human HL‐60 promyelocytic leukemia cells by increasing autophage marker acidic vascular organelle (AVO) formation. Flow cytometry also confirmed that THC treatment did not increase sub‐G1 cell population whereas curcumin did with strong apoptosis‐inducing activity. At the molecular levels, the results from Western blot analysis showed that THC significantly down‐regulated phosphatidylinositol 3‐kinase/protein kinase B and mitogen‐activated protein kinase signalings including decreasing the phosphorylation of mammalian target of rapamycin, glycogen synthase kinase 3β and p70 ribosomal protein S6 kinase. Further molecular analysis exhibited that the pretreatment of 3‐methyladenine (an autophagy inhibitor) also significantly reduced acidic vascular organelle production in THC‐treated cells. Conclusion: Taken together, these results demonstrated the anticancer efficacy of THC by inducing autophagy as well as provided a potential application for the prevention of human leukemia.     

鼠伤寒沙门氏菌生物被膜的清除效果研究

目的:比较食品工业中常用的消毒剂、常用的防腐剂及几种天然成分对鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella typhimurium）生物被膜的影响。方法:通过在培养过程中添加不同种类、不同浓度的清除剂,测定所选清除剂对生物被膜形成过程的影响;用所选的清除剂对成熟生物被膜进行浸泡处理,评估每种清除剂不同含量下的清除效果;利用噻唑蓝（Methylthiazolyldiphenyl-tetrazolium bromide,MTT）比色法测定经不同清除剂处理后生物被膜菌内细胞的代谢活性;采用稀释平板涂布法计算不同物质处理后生物被膜内细菌的存活数。结果:消毒剂乙醇（50%）、过氧化氢（1%）、苯扎氯铵（0.6%）、苯扎溴铵（0.6%）,天然成分香芹酚、肉桂醛和百里香精油（1.0 μL/mL）在较低浓度下即可有效抑制S. typhimurium CDC3和S. typhimurium ST34生物被膜的产生;消毒剂洗洁精、过氧化氢和天然成分香芹酚、肉桂醛和百里香精油在清除成熟生物被膜方面表现出了一定的优势,其中清除效率最理想的是过氧化氢,最大可达90%左右,洗洁精最大清除率可至80%,香芹酚、肉桂醛和百里香精油可达70%左右;消毒剂乙醇、苯扎氯铵和苯扎溴铵,以及天然成分香芹酚、肉桂醛和百里香精油可以明显降低生物被膜菌的细胞代谢活性及活菌存活数,可将生物被膜内活菌数降低2~3个lg值。结论:对于成熟生物被膜的清除,在初始的培养中添加清除剂或是天然成分可以更加完全有效地控制生物被膜的产生。     

不同酿酒酵母发酵特性及抗氧化特性的比较

该文比较了不同来源的5株葡萄酒酿酒酵母(2株野生酿酒酵母CC17、SC5,2株实验室常用工程菌株BY4743、INVSC1,以及1株工业酿酒酵母菌株CICC1450)的生长曲线、泡沫产生能力、H2S产生能力、CO2产生能力,结果表明该实验室分离得到的野生酿酒酵母CC17具有良好的发酵特性.经不同浓度的氧化性物质H2O2和甲萘醌分别处理后得知,CC17在抗氧化性能上具有明显优势,说明该菌株在实际生产中具有开发利用的潜力.     

Pterostilbene induces autophagy and apoptosis in sensitive and chemoresistant human bladder cancer cells

Scope: Bladder cancer is one of the most common malignancies in the world. The majority of bladder cancer deaths are due to unresectable lesions that are resistant to chemotherapy. Pterostilbene (PT), a naturally occurring phytoalexin, possesses a variety of pharmacologic activities, including antioxidant, cancer prevention activity and cytotoxicity to many cancers. We found that PT effectively inhibits the growth of sensitive and chemoresistant human bladder cancer cells by inducing cell cycle arrest, autophagy and apoptosis. Down‐regulations of Cyclin A, B and D1 and pRB are the results of PT‐induced cell cycle arrest. Methods and results: Autophagy occurred at an early stage and was observed through the formation of acidic vesicular organelles (the marker for autophagy) and microtubule‐associated protein 1 light chain 3‐II production. Apoptosis occurred at a later stage and was detected by Annexin V and 4′,6‐diamidino‐2‐phenylindole staining. PT‐induced autophagy was triggered by the inhibition of active human protein kinase/the mammalian TOR/p70S6K pathway and activation of extracellular signal‐regulated kinase pathway. Inhibition of autophagy by pretreatment with 3‐methyladenine, bafilomycin A1, Beclin 1 or extracellular signal‐regulated kinase short hairpin RNA enhanced PT‐triggered apoptosis. Conclusion: This is the first study to demonstrate that PT causes autophagy in cancer cells and suggests that PT could serve as a new and promising agent for the treatment of sensitive and chemoresistant bladder cancer cells.     

Antimutagenic and antioxidant activity of Lisosan G in Saccharomyces cerevisiae

In the present study the antimutagenic and antioxidant effects of a powder of grain (Lisosan G) in yeast Saccharomyces cerevisiae were studied. Results showed that Lisosan G treatment decreased significantly the intracellular ROS concentration and mutagenesis induced by hydrogen peroxide in S. cerevisiae D7 strain. The effect of Lisosan G was then evaluated by using superoxide dismutase (SOD) proficient and deficient strains of S. cerevisiae. Lisosan G showed protective activity in sod1Δ and sod2Δ mutant strains, indicating an in vivo antioxidant effect. A high radical scavenging activity of Lisosan G was also demonstrated in vitro using the oxygen radical absorbance capacity (ORAC) assay. The obtained results showed a protective effect of Lisosan G in yeast cells, indicating that its antioxidant capacity contributes to its antimutagenic action.