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磷酸三邻甲苯酯对母鸡中枢神经组织线粒体中ATP含量及ATPase的影响
目的 观察磷酸三邻甲苯酯(tri-ortho-eresyl phosphate,TOCP)对母鸡中枢神经组织线粒体ATP含量及ATP合成酶(ATP synthase,ATPase)的影响,探讨有机磷化合物诱导迟发性神经毒性(organophosphorus ester-induceddelayed neurotoxicity,OPIDN)的机制.方法 成年罗曼母鸡96只随机分为实验组和对照组.实验组分别按185、375和750 mg/kg经灌胃一次性染毒TOCP,对照组给予等体积玉米油.分别于染毒1、5、15和21 d处死动物,迅速剥离大脑和脊髓,分离提纯其线粒体,生物发光法检测线粒体ATP含量的改变,并分别采用RT-PCR和Western blotting技术检测了ATPase mRNA水平及蛋白水平的改变.结果 实验组与对照组相比,母鸡大脑中线粒体ATP含量没有明显改变,脊髓中3个剂量组均从第5天开始即出现明显降低,第21天线粒体ATP含量较第15天有所升高.RT-PCR结果 表明,TOCP染毒后母鸡中枢神经组织中ATPase 6 mRNA水平与正常对照组相比均明显降低.Western blotting结果 显示大脑和脊髓中均呈现先升高后降低的趋势,脊髓ATPaseβ蛋白含量变化比大脑变化更明显.结论 TOCP能使母鸡中枢神经组织线粒体ATP含量发生改变,并能引起ATPase mRNA水平和蛋白水平的改变.
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ATP合成下降在β细胞胰岛素分泌障碍中的作用
胰岛β细胞胰岛素分泌过程是受多种因素协调精确控制的,ATP合成酶在这一调控网络中起着重要作用.高糖、高脂及炎症细胞因子,通过不同的信号通路,引起线粒体膜电位改变及/或ATP合成酶核心亚基表达下降,导致ATP合成速率下降,是β胰岛素分泌障碍发生的共同核心环节,在2型糖尿病病理生理过程中起了关键性作用.糖尿病动物胰岛β细胞内的ATP含量较正常β细胞明显降低,而上调2型糖尿病患者胰岛细胞ATP合成酶β亚基表达能提高ATP合成速率,增加细胞ATP含量并逆转损伤的胰岛素分泌功能.目前的研究提示,亮氨酸、肠抑素(enterostatin)及过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ)能通过调控ATP合成酶β亚基表达或活性提高细胞ATP合成速率,这为改善β细胞功能障碍提供了新的思路和信息.
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ATP合成酶β链与高密度脂蛋白代谢的研究进展
流行病学调查显示,在糖尿病和代谢综合征患者中,低高密度脂蛋白血症是心血管疾病发生的独立危险因素,即使在低密度脂蛋白较高的患者也如此[1].血浆高密度脂蛋白(high density lipoprotein,HDL)在促进胆同醇逆向转运、保护低密度脂蛋白免受氧化等方面发挥作用,故被称为心血管的"保护因子".
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地塞米松及葡萄糖对缺血缺氧性脑损伤新生大鼠血糖和脑ATP生成率及ATP酶分解活性的影响
目的 缺血缺氧性脑损伤(HIBD)的发生与脑组织能量耗竭、神经元结构和功能障碍有关.既往的研究显示,地塞米松预处理可产生脑保护作用.但关于缺氧缺血后,给予地塞米松及葡萄糖治疗对脑能量代谢影响的研究不多.本研究通过测定血糖、脑组织ATP生成率及ATP酶分解活性,了解地塞米松及葡萄糖治疗对缺氧缺血新生大鼠能量代谢的影响.方法 将7 d龄SD大鼠60只随机分成缺血缺氧性脑损伤组(HIBD组)、地塞米松治疗组及葡萄糖治疗组.3组动物经缺氧缺血处理后,HIBD组不做治疗、地塞米松组及葡萄糖治疗组分别以地塞米松及葡萄糖进行治疗.检测0 h,24 h,48 h,72 h实验大鼠的血糖、脑线粒体ATP生成率及ATP酶分解活性变化.结果 ①缺氧缺血处理后,大鼠血糖、脑组织线粒体ATP生成率及ATP酶分解活性下降;②地塞米松治疗组ATP生成率24 h、48 h时较HIBD组高;ATP酶分解活性24 h时较HIBD组高;③葡萄糖治疗组脑组织线粒体ATP生成率48 h时较HIBD组高;④72 h时3组动物ATP生成率及ATP酶分解活性差异无显著意义;⑤地塞米松治疗组及葡萄糖治疗组的血糖在24 h时较HIBD组高;⑥48 h及72 h时,3组血糖值差异无显著意义.结论 地塞米松及葡萄糖可在短期内改善缺血缺氧新生大鼠脑组织能量供应,并对血糖产生影响.
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ATP6基因8993T＞G突变导致的单纯线粒体ATP合成酶缺陷一例
患儿女,10个月.主因"发育落后、无力"于2009年10月来我院就诊.患儿自出生后全身软,无力,智力运动发育落后,自主活动少,哭声小.9个月时出现抽搐,为全身发作,每隔2到3天发作1次.当地医院疑诊"脑性瘫痪,癫癎",进行功能训练及抗癫癎治疗,效果不佳,病情逐渐加重.10个月时来我院就诊.患儿吃奶少,时有呛奶,无明显吐奶,大小便正常.
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基于cDNA-SRAP技术筛选的ATP合成酶CF1-α亚单位基因(CTL-spn)与红花刺性状紧密连锁
红花的花是传统的活血化瘀中药,但因其花序周围苞叶有刺非常不利于人工采摘.本研究采用eDNA-SRAP技术分析了与红花苞叶刺性状紧密连锁的基因.在分别建立红花F2代cDNA无刺池和有刺池的基础上,利用60对引物筛选与苞叶刺连锁的基因片段,获得6条与红花刺性状连锁的基因片段,其中基因GPY-1和GPY-2重组率低,与苞叶刺紧密连锁并成功测序.采用RACE技术,克隆了GPY-2 cDNA全长,命名为CTL-spn,生物信息学分析显示:CTL-spn全长1679bp,具有1524 bp的开放阅读框,编码508个氨基酸.同源比对发现:CTL-spn表达蛋白与其他物种的ATP合成酶CF1-α亚基具有很高的同源性(97％).半定量RT-PCR分析结果显示:GPY-1和GPY-2仅在有刺F2代单株中表达.因此,红花ATP合成酶CF1-α亚基基因(CTL-spn)可能直接参与了红花刺性状的形成从而提高了有刺红花的抗逆性,这一发现为红花无刺品种的选育提供了重要思路.
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减体积肝移植模型大鼠肝脏能量差异蛋白的表达
背景：目前，蛋白质组学是一项比较成熟的科研技术，已经在肝移植基础研究领域中初步得到应用，但在大鼠减体积肝移植相关研究中的应用未曾报道。
目的：应用蛋白质组学相关技术探讨大鼠减体积肝移植后与肝脏能量代谢蛋白相关的差异蛋白。
方法：肝移植的供体是Lewis雌性大鼠，受体是Wistar雄性大鼠，供受体体质量差约20 g；移植肝质量/受体肝质量≈50%。采用改良减体积肝移植模型。获取供体肝组织过程中按照要求进行减体积，修整供体肝脏，将门静脉和肝下下腔静脉分别套入不同型号的套管以备套入受体的门静脉和肝下下腔静脉，胆道用细小支撑管植入供体的胆管中以备插入到受体的胆管中；后进行受体的肝移植，受体先切除受体的原来肝脏组织，然后将准备好的供体肝脏植入受体中。造模后1，3和7 d获取移植肝脏组织，然后与预先获取冻存的供、受体肝脏组织应用蛋白组学技术建立双向凝胶电泳图谱，再利用串联质谱分析及数据库对差异表达的蛋白质点进行鉴定。
结果与结论：采用变化倍数大于10倍为标准进行差异蛋白点的选择，结果总共发现了72个差异点，通过鉴定，终32个蛋白的功能比较明确，其中有ATP合成酶β亚基、电子转化黄素蛋白β多肽和质子转运ATP合成酶3个蛋白参与了细胞能量代谢的过程，其分布于肝移植后的第1和7天，占6%。 -
三磷酸腺苷(ATP)合成酶抑制剂的研究进展
目的 综述三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)合成酶抑制剂的研究进展.方法 根据已报道的介绍ATP合成酶及ATP合成酶抑制剂的相关文献,将诸多ATP合成酶抑制剂按其用途分类,再按结构分相关类别具体介绍.结果 ATP合成酶广泛存在于动植物体内,其在ATP的合成和细胞间信号传导中起了重要作用,可以设计药物特异性地作用于ATP合成酶,来治疗多种疾病和调控能量代谢.结论 为ATP合成酶抑制剂进一步研究提供参考.
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ATPase F1α在人结直肠癌组织和细胞株中的表达及其意义
目的:观察人结直肠癌组织和细胞株中ATPase F1α的表达,并探讨其意义.方法:应用免疫组化EnVision法测定收集自长海医院2007年8月至12月的44例结直肠癌组织及癌旁组织手术切除标本中ATPase F1α的表达;半定量RT-PCR方法检测8例结直肠癌及癌旁组织中ATPase F1α mRNA的表达水平.采用免疫荧光法检测ATPase F1α在人结肠癌LoVo细胞株胞膜的表达;采用CCK-8活细胞计数法检测抗ATPase F1α抗体对LoVo细胞增殖的抑制作用.结果:44例结直肠癌组织中ATPase F1α的表达显著高于癌旁组织(P<0.01);44例结直肠癌组织中ATPase F1α的中高度表达有35例(79.5%),癌旁配对组织的中高度表达为15例(34.1%).8例结直肠癌组织中ATPase F1α mRNA的表达明显高于癌旁组织(P<0.01).ATPase F1α在结直肠癌组织中的阳性表达率高于患者术前血浆CEA阳性率(P<0.01),而与患者年龄、性别、肿瘤的临床分期、淋巴结转移、远处转移、肿瘤的部位、分化程度等均无关(P>0.05).结肠癌LoVo细胞株胞膜上可见颗粒状分布的ATPase F1α,ATPase F1α抗体对LoVo细胞的增殖活性有明显的抑制作用(P<0.01).结论:人结直肠癌组织和细胞株均高表达ATPase F1α,其作为肿瘤抗原,有可能成为结直肠癌靶向治疗的新靶点.
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线粒体电子传递呼吸链及其生物学意义的研究进展
线粒体为细胞的生命活动提供基本能量.其内膜上的呼吸链酶传递氢和电子到ATP酶复合体,用于合成能量及维持跨内膜氢离子梯度循环.细胞生存所需能量的95％由线粒体呼吸链提供,主要由位于线粒体内膜上的5个复合体(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V)组成的线粒体呼吸链酶完成,即NADPH-泛醌、琥珀酸-泛醌还原酶、泛醌-Cytc还原酶、细胞色素c氧化酶及ATP合成酶.本文对线粒体呼吸链Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ/Ⅳ/Ⅴ的分子结构、功能及生物学意义等进行了综述.
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ATP合成酶的翻译后修饰
ATP合成酶(ATP synthase)是生物体内能量代谢的关键酶,是天然存在的分子旋转马达,为细胞生命活动提供所需能量,在生命体中具有重要作用.翻译后修饰(Post-translational modification,PTM)可改变蛋白的物理、化学性质、影响生物学活性,并调控许多生物反应过程,在某些病理情况下,ATP合成酶发生异常的翻译后修饰,导致机体损伤.
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大鼠寡霉素敏感相关蛋白(OSCP)基因的体外扩增及克隆
目的构建大鼠寡霉素敏感相关蛋白(OSCP)基因重组质粒.方法从雌性SD大鼠脑组织中提取总RNA,根据OSCP基因已知序列,设计合成1对引物,用PCR方法扩增编码0SCP的基因片段,插入pGEM-T easy质粒,转化大肠杆菌JM109感受态细胞,经酶切鉴定,而后进行测序.结果OSCP基因体外扩增产物大小为700bp,重组质粒经酶切鉴定表明获得正确重组子,测序结果与已知序列基本吻合.结论在国内初次克隆了大鼠0SCP基因,为下一步OSCP的表达及功能研究奠定了基础.
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微波辐射对血小板线粒体基因的影响
利用血小板作为电磁辐射的细胞学模型,用900 MHz的电磁波辐照血小板,电磁波的功率密度分别为40 μW/cm2、5 mW/cm2,辐照时间为60分钟;然后选取血小板线粒体ATP合成酶6(ATPase6)及ATP合成酶8(ATPase8)基因作为观察指标.通过多聚酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)及琼脂糖凝胶电泳和基因克隆测序方法发现:频率为900MHz、功率密度为40μM/cm2、5 mW/cm2的电磁波辐照血小板60分钟后未见ATPase6和ATPase8的基因出现断裂或突变.
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ATP合成酶在PCOS及PCOS伴2型糖尿病大鼠卵巢和子宫中的表达变化
目的 观察ATP合成酶在多囊卵巢综合征(PCOS)伴2型糖尿病(T2DM)大鼠卵巢及子宫组织中的表达变化.方法 40只大鼠随机分为3组,单纯PCOS组15只,PCOS伴T2DM组15只,正常对照组10只.各组大鼠子宫及卵巢组织进行Western blot和PCR,以检测ATP合成酶的表达变化.结果 聚合酶链式反应结果显示,PCOS伴T2DM组大鼠卵巢组织ATP合成酶表达水平低于单纯PCOS组及正常对照组,且单纯PCOS组ATP合成酶表达水平低于正常对照组,差异均有统计学意义(P＜0.05).Western blot检测结果显示,与正常对照组相比,PCOS伴T2DM组与单纯PCOS组大鼠卵巢组织ATP合成酶表达水平均较低,且PCOS伴T2DM组与单纯P-COS组比较表达水平较低,差异均有统计学意义(P＜0.05).聚合酶链式反应结果显示,PCOS伴T2DM组大鼠子宫组织ATP合成酶表达水平低于单纯PCOS组及正常对照组,且单纯PCOS组ATP合成酶表达水平低于正常对照组,差异均有统计学意义(P＜0.05).Western blot检测结果显示,PCOS伴T2DM组、单纯PCOS组大鼠与正常对照组相比子宫组织中ATP合成酶的表达水平均较低,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 PCOS大鼠卵巢及子宫已存在ATP合成酶在基因以及蛋白表达水平上的缺陷,而PCOS伴T2DM大鼠卵巢及子宫中ATP合成酶在基因以及蛋白表达水平上的缺陷更为明显.
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七氟醚在亚麻醉浓度下对新生大鼠脑皮质凋亡和磷酸化JNK1/2、ATP合成酶β亚基表达的影响
目的 研究七氟醚在亚麻醉浓度(1.8%,相当于0.5 MAC)下对新生大鼠脑皮质凋亡和磷酸化JNK(c-Jun氨基末端激酶)1/2、ATP合成酶β亚基表达的影响.方法 新生7 d SD大鼠6窝,每窝取10只,共60只,随机平均分配至七氟醚组和对照组.七氟醚组新生鼠吸入1.8%七氟醚4 h,对照组新生鼠暴露于空气4 h.在吸入七氟醚或空气结束时每窝每组各取1只幼鼠心脏穿刺抽血检测血糖和血气变化(n=6).在麻醉恢复后2 h和3 d,每窝每组各取1只幼鼠取新鲜脑皮质(n=6),Western blot检测各组磷酸化JNK1/2、ATP合成酶β亚基和Caspase-3的表达.结果 1.8%七氟醚麻醉4 h对幼鼠呼吸抑制轻微,血糖、血气分析结果与对照组比较差异均无统计学意义(P>0.05).恢复2 h后,七氟醚组Caspase-3表达较对照组上升419.9%(P<0.05),ATP合成酶β亚基较对照组下降39.6%(P<0.01);3 d后,七氟醚组与对照组Caspase-3和ATP合成酶β亚基的表达比较差异无统计学意义(P>0.05).七氟醚麻醉对磷酸化JNK1和JNK2的表达无明显影响.结论 亚麻醉浓度七氟醚麻醉可增加新生7 d 幼鼠脑皮层神经元凋亡,ATP合成酶β亚基表达下降可能是其诱导凋亡的机制之一.
关键词： 七氟醚 脑 细胞凋亡 ATP合成酶 c-Jun氨基末端激酶 -
高压氧对大鼠局灶性脑缺血/再灌注脑线粒体能量代谢的影响
目的:探讨高压氧(HBO)对大鼠局灶性脑缺血/再灌注(IR)后脑线粒体三磷酸腺苷(ATP)生成量及质子转移性三磷酸腺苷合成酶(F0F1-ATPase)活性的影响.方法:用线栓法阻断大脑中动脉(MCA)的大鼠局灶性IR模型.用Clark的Ficoll密度梯度法分离纯化的线粒体,用生化方法测定线粒体F0F1-ATPase活性,用高效液相色谱技术(HPLC)测定脑线粒体腺苷酸含量.Wistar大鼠30只,随机分为3组:正常对照组(normal)6只,缺血/再灌注组(IR组)12只,高压氧治疗组12只.IR组、HBO组缺血时间均为2h,两组均等分为再灌注2h、24h(I2hR2h、I2hR24h、HBO-I2hR2h、HBO-I2hR24h2组;IR组用1个大气压(ATA)O2治疗;HBO组用2.5ATAO2治疗.结果:HBO治疗后ATP生成量及F0F1-ATPase活性增加;IR组ATP生成量、F0F1-ATPase活性明显低于HBO组.结论:HBO可能是通过恢复F0F1-ATPase的活性,增加ATP合成而改善脑线粒体有氧代谢,减轻缺血性脑损害,保护脑组织的.
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过氧化氢导致肠上皮细胞线粒体DNA编码基因损伤的研究
目的:探讨过氧化氢(H2O2)对肠上皮细胞线粒体DNA编码细胞色素C氧化酶、ATP合成酶基因的损伤作用.方法:肠上皮细胞株(SW-480),采用4 mmol*L-1 H2O2处理细胞后进行线粒体DNA的提取,对细胞色素C氧化酶(COXⅠ、COXⅡ、COXⅢ)基因、ATP合成酶(ATPase 6亚基、ATPase8亚基)基因进行PCR扩增,并将PCR产物进行直接测序.结果:细胞色素C氧化酶COXⅠ从6803～6848出现大范围的点突变及7027出现点突变(TC),在7329(CG)、7341(TG)、7352(GA)出现点突变,在7337出现缺失突变(缺T);COXⅡ序列在8219～8260段出现大范围的点突变;Atpase 8亚基基因在8385～8543段出现大范围的点突变.结论:H2O2可明显损伤mtDNA编码的细胞色素C氧化酶及ATP合成酶基因.
