结果:我们的结果表明,对三种根瘤菌的接种并没有增强植物总生物量,而它显着影响了植物建筑,生态生理学和代谢反应。与JP根瘤菌组接种的接种导致根生物量显着增加,从而导致较小的叶子和较高的叶子数。这些形态学的变化表明,改善了取水和温度调节策略。此外,在接种了来自PJ和PL的微生物组的植物中观察到了不同的气孔电导模式,表明对干旱胁迫的反应发生了改变。代谢组分析表明,根瘤菌的移植显着影响了S. officinalis的叶片代谢组。所有三个根瘤菌促进了酚类化合物,萜类化合物和生物碱的积累,已知在植物防御和应激反应中起着至关重要的作用。五个分子(Genkwanin,β-离子酮,苏莫醇,β-贝氏蛋白贝苯胺A-甲基酯和cinnamoyl-beta-d-d-葡萄糖苷)通常积聚在接种的鼠尾草叶片中,与微生物组无关。此外,根据特定的接种根瘤菌组观察到独特的代谢改变,强调了植物 - 微生物相互作用的专业性质,并可能将这些特定分子用作监测有益微生物的募集的生物标志物。
小胶质细胞是大脑的主要免疫细胞,可呈现各种表型,对大脑稳态产生不同的功能结果。在阿尔茨海默病 (AD) 中,小胶质细胞是主要的致病细胞类型,驱动神经退行性病变的小胶质细胞亚群的身份仍未确定。在这里,我们确定了一种以保守的应激信号通路为特征的小胶质细胞表型,即整合应激反应 (ISR)。使用小鼠模型激活或抑制小胶质细胞中的 ISR,我们表明 ISR 是与病理性突触丢失相关的超微结构独特的“暗”小胶质细胞亚群的基础。在小鼠 AD 模型中诱导小胶质细胞 ISR 会加剧神经退行性病变,例如 Tau 病变和突触末端丢失。相反,在 AD 模型中抑制小胶质细胞 ISR 可改善这些病变。从机制上看,我们提出的证据表明 ISR 会促进有毒长链脂质的分泌,从而损害体外神经元和少突胶质细胞的稳态。因此,抑制 AD 模型中的脂质合成可改善突触末端丢失。我们的结果表明,小胶质细胞内 ISR 的激活代表了导致神经退化的途径,并表明这可能至少部分地通过 ISR 激活的小胶质细胞分泌长链脂质来维持。
无义介导的 mRNA 衰变 (NMD) 是一种真核 RNA 衰变途径,在细胞应激反应、分化和病毒防御中发挥作用。它在基因表达的质量控制和转录后调控中发挥作用。NMD 也已成为癌症进展的调节剂,尽管现有证据支持其既是肿瘤抑制因子又是促肿瘤发生因子,具体取决于模型。为了进一步研究 NMD 在癌症中的作用,我们在 HT1080 人纤维肌瘤细胞系中敲除了 NMD 因子 SMG7,从而抑制了 NMD 功能。然后,我们比较了亲本细胞系、SMG7 敲除细胞系和我们重新引入 SMG7 两种亚型的拯救细胞系的致癌特性。我们还测试了一种抑制 NMD 因子 SMG1 的药物的效果,以区分 NMD 依赖性效应和假定的 NMD 非依赖性 SMG7 功能。使用基于细胞的分析和小鼠异种移植肿瘤模型,我们发现抑制 NMD 功能会严重损害致癌表型。分子通路分析表明,抑制 NMD 会大大降低基质金属蛋白酶 9 (MMP9) 的表达,而 MMP9 的重新表达会部分挽救致癌表型。由于 MMP9 促进癌细胞迁移和侵袭、转移和血管生成,其下调可能有助于降低 NMD 抑制细胞的致瘤性。总之,我们的结果凸显了 NMD 抑制作为一种治疗方法的潜在价值。
摘要:痴呆症是全球医学和社会面临的挑战。它对个人、社会和经济造成了毁灭性的影响,而且随着世界人口老龄化,这种影响将迅速增加。尽管如此,目前还没有针对痴呆症的疾病改良疗法:目前的疗法只能轻微改善症状,但无法改变结果。因此,迫切需要新的治疗方法,特别是可以减缓疾病进展的疗法。许多导致痴呆综合征的神经退行性疾病都以对脑细胞中蛋白质异常产生和错误折叠的常见病理反应为特征,这增加了针对这些常见过程的治疗方法广泛应用的可能性。未折叠蛋白反应 (UPR) 就是这样一种机制。UPR 是一种高度保守的细胞应激反应,可应对异常的蛋白质折叠,在神经退行性疾病中普遍失调[1]。在本综述中,我们描述了 UPR 的基本机制、其在痴呆症中过度激活和致病性的证据以及其治疗操作在这些疾病的小鼠模型中产生的显著神经保护作用。我们讨论了被确定为潜在 UPR 调节治疗剂的药物,特别是已获许可的抗抑郁药曲唑酮,并回顾了其在人类群体中使用的流行病学和试验数据。最后,我们探讨了未来研究使用曲唑酮或类似的 UPR 调节化合物对痴呆症患者进行疾病调节的潜在益处的方向。
摘要:泛素特异性蛋白酶7抑制剂(USP7I)被认为是一种新型的抗癌药物。癌细胞偶尔通过获得多药耐药性而对抗癌药物(称为化学抗性)不敏感,从而导致癌症患者的临床结局不佳。然而,癌细胞对USP7I(P22077和P5091)的化学抗性以及要克服的机制尚未得到研究。在本研究中,我们产生了对USP7I诱导的细胞死亡的耐药性的人类癌细胞。基因表达分析表明,在USP7I-耐药性癌细胞中,热应激反应(HSR)和未折叠的蛋白质反应(UPR)相关基因在很大程度上被上调。生化研究表明,USP7I诱导了由内质网(ER)应激蛋白激酶R样ER激酶(PERK)信号途径介导的热激转录因子1(HSF1)1(HSF1)的磷酸化和激活。抑制HSF1和PERK对USP7I诱导的细胞毒性显着敏感。 我们的研究表明,ER应力 - perk轴负责USP7I的化学耐药性,并且抑制PERK是提高USP7I抗癌疗效的潜在策略。抑制HSF1和PERK对USP7I诱导的细胞毒性显着敏感。我们的研究表明,ER应力 - perk轴负责USP7I的化学耐药性,并且抑制PERK是提高USP7I抗癌疗效的潜在策略。
晚期内溶酶体区室通过调节溶酶体活性(对细胞增殖和自噬最后阶段的细胞成分降解至关重要)在癌细胞代谢中起着至关重要的作用。调节晚期内溶酶体功能代表了癌症治疗的新目标。在本研究中,我们研究了液泡 H + - ATPase 抑制剂 bafilomycin A1 (BA1) 对结肠癌和正常结肠成纤维细胞 (CCD-18Co) 细胞的影响。我们发现极低浓度 (~ 2 nM) 的 BA1 选择性地诱导结肠癌细胞死亡。这种细胞毒性与溶酶体应激反应和铁稳态失调有关。BA1 治疗导致内溶酶体系统发生显著改变,包括溶酶体数量和大小增加、溶酶体膜通透性增加和自噬通量阻断。这些变化伴随着内质网应激和脂滴积聚。此外,BA1 降低了细胞内 Fe 2+ 水平,使用 FerroOrange 测量。值得注意的是,补充柠檬酸铁 (III) 可挽救细胞免于 BA1 诱导的死亡。这些发现表明,BA1 诱导的溶酶体功能障碍会损害铁稳态,最终导致结肠癌细胞死亡。我们的研究结果强调了以溶酶体功能和铁稳态为靶点作为结肠癌新治疗策略的潜力,为更有选择性和更有效的治疗铺平了道路。
大豆突变体 lox3 具有 Lox3 基因座中的突变等位基因,是利用 CRISPR/Cas9 系统通过定点诱变生成的。为了评估种子中 LOX3 活性降低的影响,检测了 lox3 在温度胁迫下的发芽能力。在所有温度条件下,lox3 种子都比野生型种子发芽更早。随着温度的升高,这种差异变得更加明显。随后,为了模拟种子的长期储存,通过将种子暴露在高温高湿条件下进行老化处理。虽然大多数野生型种子在老化处理后没有发芽,但大约 80% 的 lox3 种子发芽了。这表明 LOX3 活性的降低导致种子对长期储存的耐受性增强。为了阐明生理机制,对老化处理后的种子进行了测量,测量了通常用于评估脂质过氧化的丙二醛 (MDA) 含量。lox3 样品中的 MDA 含量低于野生型样品。这一结果表明 lox3 种子中的脂质过氧化降低了。为了评估基因表达水平,对 lox3 和野生型样本进行了转录组分析。转录组分析显示,野生型种子中应激反应基因的表达增加。这表明野生型种子比 lox3 种子受到的应激更严重。因此,我们证明种子中 LOX 活性的降低可能即使在高温胁迫或种子长期储存下也能保持发芽能力。日本大豆蛋白研究 23,35-40,2020。
独脚金内酯是一类植物激素,在植物发育、应激反应和与根际(微生物)生物的相互作用中发挥各种功能。虽然它们对营养发育的影响已被充分研究,但人们对其在生殖中的作用知之甚少。我们研究了基因和化学改造独脚金内酯水平对番茄 (Solanum lycopersicum L.) 开花时间和强度的影响,以及这种影响背后的分子机制。结果表明,无论是内源的还是外源的,地上部独脚金内酯水平都与开花时间呈反比,与花朵数量和叶片中成花素编码基因 SINGLE FLOWER TRUSS (SFT) 的转录水平呈正相关。转录本定量结合代谢物分析表明,独脚金内酯通过诱导叶片中 microRNA319 - LANCEOLATE 模块的激活来促进番茄开花。这反过来又降低了赤霉素含量并增加了 SFT 的转录。用独脚金内酯处理后,顶端分生组织中会诱导出几种其他花标记和发育进程的形态解剖特征,从而影响花的转变,更明显地影响花的发育。因此,独脚金内酯通过诱导花转变前后的 SFT 来促进分生组织的成熟和花的发育,而它们的作用在表达 miR319 抗性 LANCEOLATE 的植物中被阻断。我们的研究将独脚金内酯置于模型作物物种的开花调控网络的背景下。
越来越多的证据支持非生物应激反应在植物多倍体成功中的主要作用,这在恶劣的环境中逐渐蓬勃发展。然而,由于基因组加倍和自然选择之间的相互作用,了解多倍体的生态生理学具有挑战性。在这里,我们研究了两种相关的dianthus broteri细胞型的生理反应,基因表达和表型 - 与不同的基因组重复(4×和12倍)以及进化轨迹以及短暂的极端温度事件(42/28°C和9/5°C)。与4倍相比,12×cyto类型显示应力反应基因(Sweet1,Pp2C16,AI5L3和ATHB7)和增强气体交换的表达更高。在热应激下,两个拼写物的生理性能严重受损,基因表达改变,胞嘧啶甲基化降低。然而,12×细胞型表现出显着的生理耐受性(通过更大的光化学完整性保持气体交换和水状态,并可能增强水的储能),同时下调了PP2C16表达。相反,尽管优先保存水分,但4×D。Broteri易受热应力,显示出非稳固的光合限制和不可逆的光化学损害的迹象。这种细胞型还呈现了热量下调ATHB7的基因特异性表达模式。这些发现提供了有关多倍体产生的分歧应力反应策略和生理性的见解,突出了其对植物功能的广泛影响。
摘要:目的:热休克蛋白70(HSP70)家族是一组高度保守的分子助力者,对于维持细胞稳态必不可少。这些蛋白质对于蛋白质折叠,组装和降解是必需的,并且涉及从应力条件中恢复细胞。HSP70蛋白质因热休克,氧化应激和致病性感染而上调。他们的主要作用是防止蛋白质聚集,重新折叠错误折叠的蛋白质以及靶向不可损害的蛋白质的降解。鉴于它们参与了基本细胞过程和应激反应,HSP70蛋白对于细胞存活和调节癌症,神经变性和其他病理的疾病结局至关重要。本研究旨在了解各种HSP70成员的主要结构,物理化学特性,磷酸化,泛素化和替代聚腺苷酸化位点预测。方法:SMART和Internoscan软件用于域分析。分别使用Protparam,NetPhos 3.1服务器DTU和Mubisida进行物理化学分析,磷酸化和泛素化站点分析。使用EST数据库研究了替代聚腺苷酸化。结果:域分析表明,某些HSP70成员中存在盘绕圈和核苷酸结合结构域。五个HSP70家庭成员在其3'UTR中具有替代的聚腺苷酸化位点。结论:确定工作为其结构,功能,相互作用组和聚腺苷酸化模式提供了宝贵的见解。研究其在癌症等疾病中的治疗潜力可能会有所帮助。