- 唐梦佳;夏志勇;张倩;樊帅;张志斐;李小娜;杨兆勇;
胱硫醚γ-裂解酶(CGL)的突变体cyst(e)inase能够有效降解胱氨酸(CSSC)和半胱氨酸(L-Cys),并通过破坏肿瘤细胞的氧化还原稳态展现出抗肿瘤活性，但目前仍未达到临床应用的要求。为了提高cyst(e)inase在降解CSSC和L-Cys方面的活性及其热力学稳定性，研究通过分析蛋白序列的保守性，聚焦保守性较高的氨基酸位点，结合虚拟位点饱和突变计算自由能，筛选出潜在的有益突变体。研究结果表明，针对119个位点进行虚拟饱和突变后，通过自由能计算筛选出32个潜在的有益突变体。实验验证表明，其中，8个突变体在对CSSC和L-Cys的活性上有所提高。其中，最优突变体S206I,与cyst(e)inase相比，对CSSC和L-Cys活性分别提高了40%和60%,k_(cat)/K_m分别提高了23%和230%,T_m值提高了1.89℃。研究通过简便高效的设计策略，获得了具有活性和稳定性都提高的突变体，为后续酶制剂药物的改造提供了重要的示范。
2025年06期 v.42;No.248 1-6+61页 [查看摘要][在线阅读][下载 522K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 肖正中;王明珠;
为探究脱氮假单胞菌胆碱脱氢酶BetA的结构，构建重组质粒pET-28a-PdBetA表达纯化PdBetA蛋白进行结晶筛选，得到蛋白晶体并进行X射线衍射和数据收集，解析得到了1.8??分辨率的PdBetA晶体结构。在解析的PdBetA蛋白结构中，一个三股反平行β片层和一个五股平行β片层一起形成了一个双层的卷曲结构，在其所处位置反方向一侧，一个六股反平行β片层与在同侧的两个α螺旋处于近乎平行的状态。通过与其同源蛋白结构进行比较，推测PdBetA中同样具有一个黄素腺嘌呤二核苷酸结合口袋。
2025年06期 v.42;No.248 7-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1223K] [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 谭福民;潘莹;王颖阔;梁鑫鑫;范恩国;高翠娟;
采用平板显色法从土壤中分离到一株产漆酶的微生物，结合16S rDNA和生理生化特征鉴定为黏质沙雷菌(Serratia marcescens),命名为ZH-5。基因组测序结果表明，菌株ZH-5基因组大小为5 055 904 bp, GC含量占比为59.55%,含有4 643个基因，基因总长度为4 423 485 bp,占基因组的87.49%,基因组中含有漆酶基因(GE001633)和数条异源生物质降解途径。在单因素和酶促反应体系优化的基础上，结合碳氮源正交试验优化培养基组分，ZH-5菌株培养6 d后在含1 mmol/L Cu~(2+),蛋白胨20 g/L,酵母粉10 g/L,甘油20 g/L的改良LB液体培养基中产生的漆酶活力达到(24.68±0.76) U/mL,较优化前提高34.74倍。此外，对ZH-5菌株进行了菌体生长特性测定，结果发现，ZH-5具有较好的耐酸、耐盐特性和较广的生长温度。通过对ZH-5的全基因组测序和基因功能分析，充分表征了漆酶的活性，为后续开展基于ZH-5漆酶的应用研究奠定理论基础。
2025年06期 v.42;No.248 13-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 946K] [下载次数：15 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王莉萍;李萌;李子奕;韩来闯;周哲敏;
研究以前期报道的高效催化3-氰基吡啶生成烟酸的突变体C57E10(衍生自腈水解酶Nit6803)为对象，利用共进化残基分析挖掘影响其鲁棒性的关键功能位点。对共进化残基对直接设计饱和组合突变，并以折叠自由能变化(ddG)虚拟筛选潜在的热稳定性提升的突变。筛选获得K44Y和Q120L/A166L两个突变体，维持高催化活性的同时，显著提升了酶的热稳定性，50℃下的半衰期从C57E10的15.1 min,分别提升至34.5 min和21.4 min。然而，将K44Y和Q120L/A166L进一步组合，热稳定性大幅下降，表现出明显的负向上位效应。结构分析表明，K44Y增强了其与I274的疏水作用，Q120L/A166L形成了更紧密的疏水作用网络，从而提高了酶的结构稳定性。研究不仅获得了具备应用潜力的热稳定腈水解酶，所使用的基于共进化残基分析和突变计算相结合的策略也为其他酶的理性设计提供了借鉴。
2025年06期 v.42;No.248 21-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1088K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张然;王凤云;方泽民;王晶晶;周鹏;
探究来源于Coprinopsis cinerea的真菌漆酶Lcc5对黑麦面包品质和理化特性影响及潜在机制。研究通过Lcc5处理黑麦面团，并采用流变学测定、质构分析、游离巯基测定及扫描电子显微镜观察，系统评估其对黑麦面团结构及面包品质的影响。由质构结果和流变学结果可知，Lcc5的添加会使黑麦面团的储能模量(G′)和损耗模量(G″)增大，影响面团的面筋强度，改善黑麦面包品质。当Lcc5的添加量达到6 U时，黑麦面包的硬度、咀嚼性和黏着性均显著降低。对面团的微观结构分析发现，Lcc5能够促进面筋网络中蛋白质分子的交联，使得黑麦面团表面更加光滑紧密，外露淀粉颗粒明显减少。Lcc5是黑麦面包及面团质量的有效改良剂，能够通过提高黑面筋网络的交联程度，从而增大面筋强度，改善黑麦面包的质地结构。研究为黑麦面包和面团的优化加工提供理论基础。
2025年06期 v.42;No.248 28-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 635K] [下载次数：230 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 许仙明;樊金昊;刘超智;周俊英;王军;孙桂鸿;郭明雄;
采用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱联用质谱(UPLC-Q-Exactive Orbitrap-MS/MS)技术，从沙棘果中鉴定出68种化学成分。利用网络药理学分析和分子对接技术，预测柯里拉京、表没食子儿茶素与没食子儿茶素等8种化合物为沙棘果中的潜在抑菌成分，它们可能与TNF、IL6与AKT1等10个靶点有良好的结合活性，并可能通过参与调节磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B(PI3K-Akt)、白细胞介素-17(IL-17)等信号通路，发挥抑菌功能。进一步通过体外最低抑菌浓度试验(MIC)证实柯里拉京、表没食子儿茶素、没食子儿茶素以及二氢槲皮素等4种化合物的抑菌活性，其中，柯里拉京与表没食子儿茶素联用时对金黄色葡萄球菌表现出协同抑菌作用，联用时MIC分别降至31.25μg/mL与62.5μg/mL。研究通过高分辨质谱技术、结合多个数据库数据，较为全面地揭示了沙棘果的化学成分谱，为阐释沙棘果的相关药理特性和传统药用功效奠定化学物质基础；通过整合网络药理学、分子对接技术与体外实验等多种方法，首次发现沙棘果中多种抑菌化学成分及其潜在作用机制，为沙棘果在抑菌方面的应用提供一定的理论依据。
2025年06期 v.42;No.248 35-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1113K] [下载次数：565 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王璐瑶;朱方超;黄中坚;于硕;张晓黎;刘正一;秦松;钟志海;
研究以日本鳗草(Zostera japonica)为研究对象，探讨潮位变化对其根际和叶片微生物群落特征的影响。采用Nanopore扩增子测序技术对日本鳗草分布的高潮区、低潮区及潮下带的叶片和根际微生物群落多样性、结构及功能特征进行分析，并结合环境因子探讨其对叶片与根际微生物群落的影响。结果表明：叶片和根际微生物的丰度和多样性随潮位变化呈相似的趋势，在潮下带最低，在低潮区最高；潮位变化对叶片微生物的α多样性指数具有显著影响(P<0.05),但对根际微生物无显著影响(P>0.05)。在潮下带和高潮区，叶片和根际微生物群落具有更多特征菌群。高潮区叶片特征菌群适应裸露环境，并参与硫循环；低潮区叶片微生物具有较强的有机物降解能力；潮下带叶片微生物不仅能够高效降解有机物，还可参与氮硫循环；根际特征微生物在高潮区偏重硫循环和氧化还原适应，低潮区侧重氮固定和有机物降解，潮下带适应低氧环境，参与硫循环。沉积物总有机碳(TOC)显著影响根际群落组成与分布。从高潮区至潮下带，根际微生物的有机物利用能力、硫化合物和氮的呼吸活性增强，需氧异养活性减弱，叶片微生物的硝酸盐还原能力增强，而硫化合物呼吸和光能自养能力减弱。研究结果为日本鳗草的管理与保护提供了一定理论依据。
2025年06期 v.42;No.248 44-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 925K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 曹泷云;李浩;翟志鑫;何宗宥;贾澎;董臣;
对中国莲脂氧合酶基因(LOX基因)家族进行鉴定分析，并对其在不同组织部位中的表达模式进行RT-qPCR检测。结果显示：中国莲基因组中共鉴定出9个LOX基因家族成员，分别属于9-LOX和13-LOX两个亚家族；亚细胞定位预测发现，9个蛋白主要定位于细胞质或叶绿体中；蛋白质的二级结构和三级结构预测表明，LOX蛋白主要以α-螺旋和无规卷曲构成，且大部分为酸性蛋白；基因结构和保守基序在不同进化分支的成员之间存在差异性，但在亚家族成员内存在相似性；NnLOX基因的启动子区域富含多种应激反应、光响应和激素反应等元件；表达模式分析表明，NnLOX1在雄蕊中表现出较高的表达水平，NnLOX2在莲子中特异表达，NnLOX4在花瓣中的表达较为显著，NnLOX8和NnLOX9则主要在藕中表达，表明莲LOX基因表达具有一定的组织特异性。研究结果为进一步揭示中国莲LOX基因的功能及其在植物生理过程中的作用提供理论依据。
2025年06期 v.42;No.248 55-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1159K] [下载次数：17 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 秦抗洪;程平;王斌;朱国旗;杨绍杰;
研究旨在从内侧前额叶皮层(medial prefrontal cortex, mPFC)Netrin-1/DCC探讨多花黄精多糖(Polygonatum sibiricum polysaccharides, PSP)干预抑郁样行为的机制。建立习得性无助(learned helplessness, LH)和慢性不可预温和应激(chronic unpredictable mild stress, CUMS)抑郁模型后，连续14 d给予PSP(400 mg/kg),采用旷场、悬尾及强迫游泳实验评价小鼠的抑郁样行为；免疫印迹检测小鼠内侧前额叶皮层中Netrin-1/DCC信号通路以及GFAP、NF-κB、IL-1β、GluN2A、GluN2B和PSD95的表达水平。结果发现：与对照小鼠相比，模型小鼠在悬尾及强迫游泳实验中静止时间增加，PSP给药可以改善模型小鼠的抑郁样行为；同时，模型小鼠mPFC中Netrin-1/DCC,与炎症反应相关的GFAP、NF-κB、IL-1β以及与突触相关的GluN2A、GluN2B的表达水平升高，PSD95的表达水平降低。而PSP可以抑制Netrin-1/DCC的激活，下调GFAP、NF-κB、IL-1β、GluN2A及GluN2B的表达水平，上调PSD95的表达水平。研究表明，抑郁发生时Netrin-1/DCC信号通路激活，而PSP可能通过抑制Netrin-1/DCC激活进而调节突触功能和炎症反应，这可能是PSP发挥改善抑郁作用的重要机制。
2025年06期 v.42;No.248 62-66+100页 [查看摘要][在线阅读][下载 549K] [下载次数：269 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张依迪;张小玉;郭媛;史新娥;
课题组前期利用miRNA测序技术，在大白猪的比目鱼肌和背最长肌中筛选到一个差异表达且序列高度保守的miRNA,即miR-196b-5p。前期研究结果发现，miR-196b-5p对C2C12成肌细胞的增殖和分化具有促进作用，但其在肌纤维类型转化中的作用尚不明确。为探究miR-196b-5p对骨骼肌纤维类型转化的影响及其调控机制，研究以小鼠为实验对象，通过对小鼠肌肉注射AAV-miR-196-5p和AAV-empty,系统分析miR-196b-5p对骨骼肌纤维类型转化的调控作用。统计结果显示，注射AAV-miR-196-5p未对小鼠体重、采食量以及各组织重量产生显著影响(P>0.05),表明miR-196-5p未干扰小鼠正常生长。H&E染色结果显示，过表达miR-196b-5p显著增大了胫骨前肌(tibialis anterior muscle, TA)和腓肠肌(gastrocnemius muscle, GAS)的平均肌纤维横截面积(P<0.05)。实时荧光定量检测结果表明，过表达miR-196b-5p显著降低了慢肌纤维标志基因MyHCⅠ和MyHCⅡa的mRNA表达水平(P<0.05),并显著提高了快肌纤维标志基因MyHCⅡb的mRNA表达水平(P<0.05)。此外，过表达miR-196b-5p显著降低线粒体氧化磷酸化相关基因(COX5B、COX6C、COX7A1和COX8B)的mRNA表达水平(P<0.01),提示miR-196b-5p可能抑制了骨骼肌的氧化代谢能力。通过对miR-196b-5p的靶基因进行KEGG富集分析，发现其靶基因主要富集在p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase, p38-MAPK)通路和AMP依赖的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase, AMPK)通路中。蛋白免疫印迹结果进一步显示，过表达miR-196b-5p显著降低了p38-MAPK的蛋白磷酸化水平(P<0.05),显著增加了AMPK的蛋白磷酸化水平(P<0.05)。此外，过表达miR-196b-5p显著降低慢肌纤维标志基因MyHCⅠ的蛋白表达水平(P<0.05)。以上研究结果表明，miR-196b-5p通过激活AMPK通路和抑制p38-MAPK通路抑制骨骼肌的氧化代谢，进而减少慢肌纤维形成，促进快肌纤维形成，从而在骨骼肌纤维类型转化过程中发挥关键作用。
2025年06期 v.42;No.248 67-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 421K] [下载次数：9 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张薇;朱万龙;
研究以绒鼠属为研究对象，通过优化后的最大熵模型(maximum entropy model, MaxEnt),基于不同温室气体排放模式，预测未来气候情景下绒鼠属潜在栖息地及其动态变化。结果表明，绒鼠属主要分布在我国云南、四川、重庆、贵州、广西、广东、福建及西藏东南部，高适生区主要集中在云南北部、四川南部、贵州西北部和西藏东南部。最暖季度降水是影响绒鼠属分布的主要气候变量。在不同温室气体排放模式下，绒鼠属分布无规律性。绒鼠属在2050年、2070年和2090年预测分布区总面积变化幅度较小，但高适生区面积缩小，分布质心迁移较小，主要集中在云南、四川交界的东部。在未来绒鼠属一部分向高海拔迁移，一部分向我国东部及沿海地区扩散。绒鼠分布区海拔落差大，栖息地破碎化严重，建议在采取预防鼠害措施的同时，加强对物种的监测和保护，以维护当地生态多样性。
2025年06期 v.42;No.248 72-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 592K] [下载次数：14 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]