【科研新进展】11月科研速递(二)

发布于 2021-11-25 19:40

1

//

化药学院裴志超教授团队在纳米金属有机框架(MOFs)抗肿瘤研究方面取得新进展

近日,化学与药学院裴志超教授团队在纳米金属有机框架(MOFs)靶向抗肿瘤研究领域取得新进展,研究成果以“pH-responsive aminotriazole doped metal organic frameworksnanoplatform enables self-boosting reactive oxygen species generationthrough regulating the activity of catalase for targeted chemo/chemodynamic combination therapy”为题发表于国际著名化学期刊《Journal of Colloid and Interface Science》上。裴志超教授团队博士研究生董军良与硕士研究生于月圆为论文的共同第一作者,裴志超教授为通讯作者。

在肿瘤的治疗过程中,化疗与化学动力学(CDT)联合疗法拥有绝对的优势,但是由于肿瘤组织中H2O2的含量有限,限制了CDT的治疗效果。为解决这一科学问题,功能型MOFs作为新兴的多孔材料被广泛应用。该团队通过选用功能性小分子(氨基三唑, 3-AT)作为配体,首先以甲基咪唑为配体通过一锅法合成Cu/ZIF-8@DOX;以此为模板,采用配体替换法将咪唑配体替换为氨基三唑并保持了模板正八面体立体结构的形貌,最后用透明质酸进行表面修饰成功制备了一个功能型纳米MOFs (HA-MAF@DOX)。此MOFs可以通过透明质酸与癌细胞膜表面过表达的CD44受体特异性结合而在癌细胞内大量富集,随后在肿瘤弱酸性环境中分解释放3-AT、Cu2+和DOX。通过类芬顿反应,Cu2+催化分解癌细胞内过表达的H2O2产生剧毒的活性氧(ROS)实现CDT治疗,氨基三唑通过抑制过氧化氢酶的活性进而促进CDT疗效;最后在DOX的存在下,实现化疗与化学动力学(CDT)联合疗法。这项工作提供了一种简单高效的多模式联合疗法,为构建功能型MOFs作为抗肿瘤治疗体系提供了一种新策略。

该研究得到了国家自然科学基金面上项目(项目号:21877088,21772157)、学校学科重点建设项目-糖纳米化学生物医药交叉创新研究项目(项目号:2017-C05)和“双一流”建设专项基金等项目的资助。

原文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021979721015009?via%3Dihub

2

//

植保学院康振生院士团队在小麦抗旱遗传调控机理研究方面取得新进展

11月15日,植物保护学院康振生院士团队在《Molecular Plant》期刊在线发表了题为“Variation in cis-Regulation of a NAC Transcription Factor Contributes to Drought Tolerance inWheat”的研究论文。该研究克隆了小麦抗旱基因TaNAC071-A并揭示了其调控小麦抗旱性的分子机理。植物保护学院毛虎德副研究员和博士研究生李淑敏为论文的共同第一作者,康振生院士为论文的通讯作者。

小麦是全球干旱、半干旱地区的主要粮食作物,保障旱区小麦安全高效生产,对确保我国乃至世界粮食安全具有举足轻重的地位和作用。随着全球气候的变化,小麦生产受到非生物胁迫危害日益严重,其中干旱胁迫已经成为限制小麦生产的主要非生物逆境因子之一。因此,挖掘小麦抗旱基因、揭示小麦抗旱性特异调控的分子机理及遗传网络,对于小麦抗旱遗传改良、培育抗旱小麦新品种具有重要意义。为此,康振生院士团队利用不同来源的小麦自然变异群体,通过全基因组关联分析研究策略,克隆了一个小麦抗旱基因TaNAC071-A。研究发现,TaNAC071-A基因沉默后小麦抗旱性明显降低,而TaNAC071-A过表达则能够显著增强小麦抗旱性,改善转基因株系水分利用效率,降低干旱造成的产量损失,表明了TaNAC071-A在调控小麦抗旱性方面具有重要作用。

为了进一步挖掘并鉴定TaNAC071-A基因的功能性遗传变异位点,该研究对大量小麦材料TaNAC071-A序列进行了精细的测序分析,结果发现在抗旱性强的小麦材料中,TaNAC071-A启动子区含有一个长度为108-bp的DNA片段插入(InDel-693),该片段含有2个MYB顺式作用元件。后续结合遗传学和分子生物学手段,进一步发现MYB转录因子TaMYBL1可结合并调控TaNAC071-A基因表达,从而导致TaNAC071-A表达量变化及小麦抗旱性差异。此外,通过杂交和连续回交的方法,将抗旱材料的TaNAC071-A基因型(In-693)导入干旱敏感的材料中,有效提高了小麦苗期的抗旱性。

综上,该研究挖掘并获得了小麦抗旱基因TaNAC071-A,解析了其调控小麦抗旱性变异的分子机理,对小麦抗旱遗传改良具有重要意义,为小麦抗旱新品种的培育提供了重要的基因资源和选择靶点。该研究得到了国家自然科学基金、陕西省自然科学基础研究计划等项目的资助。

TaNAC071-A及其功能性遗传变异调控小麦抗旱性的作用模式

论文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S167420522100438X

3

//

化药学院高锦明教授团队在灵芝和桑黄食药菌抗神经炎症功能因子研究领域取得新进展

近日,化药学院高锦明教授团队在药食同源蘑菇功能因子研究领域取得新进展。研究揭示了两种人工栽培的灵芝、桑黄子实体中分子结构不同的两类代谢产物具有显著的抗神经炎活性和神经保护活性。研究成果分别以“Ganoderterpene A, a New Triterpenoid from Ganodermalucidum, Attenuates LPS-Induced Inflammation and Apoptosis via Suppressing MAPK and TLR-4/NF-κB Pathways in BV-2 Cells 和“Phenolic and Steroidal Metabolites from the Cultivated Edible Inonotushispidus Mushroom and Their Bioactivities”为题在《Journal of Agricultural and Food Chemistry》在线发表。2018级博士生寇融巍为论文第一作者,尹霞副教授和高锦明教授为共同通讯作者。

在人类饮食和传统医药中,药用和食用蘑菇有着悠久的历史。灵芝和桑黄作为备受推崇的药食同源高等真菌,通常被浸泡在水中作为一种健康饮品,起到滋补、益智的作用。高锦明研究团队长期致力于抗神经退行性疾病小分子的研究工作,其中从人工栽培的桑黄子实体中发现含量丰富的三种新苯酚类衍生物Inonophenols A−C,体外BV-2细胞活性测试表明,其具有显著的抗神经炎活性,进一步对其机制进行探索,结果表明Inonophenols A-C有效的抑制了NF-κB的磷酸化以及炎性细胞因子COX-2和iNOS的表达。从人工栽培的灵芝子实体的研究中发现一种新的羊毛甾烷三萜Ganoderterpene A(1),通过抑制MAPK和NF-κB信号通路的激活从而抑制了LPS诱导的细胞炎症和细胞凋亡,起到了抗炎和神经保护双重功效。

该研究结果证实了灵芝和桑黄可通过对抗神经炎症和神经保护作用缓解神经退行性疾病。同时,为寻找治疗神经退行性疾病的先导药物和开发利用传统药食同源蘑菇奠定了理论基础。

图1. 灵芝中新的羊毛甾烷三萜Ganoderterpene A(1)抗炎分子机制

图2. 桑黄中新的苯酚类InonophenolC(3)抗炎分子机制

上述两项研究得到了国家自然科学基金(21572182、22077102)和陕西省自然科学基金(K3300220094,2020JQ-240)等项目的资助。

原文链接:

https://doi.org/10.1021/acs.jafc.1c04905

https://doi.org/10.1021/acs.jafc.0c06822

图文来源:西北农林科技大学官网

图文排版:张裕

责任编辑:施苏生

终审:布都会

本文转载自网络,版权归原作者所有,如侵犯您的权益请联系wyl860211@qq.com,我们将第一时间删除。