单分子生物物理技术在神经递质释放研究中的应用

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作者 田芷淇 胡亚冲 +2 位作者 龙建纲 刘健康 刁佳杰 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2016年第10期946-951,共6页

神经递质的释放在神经信号传导中起着至关重要的作用.神经递质释放严格依赖SNARE蛋白的动态组装和钙离子触发的膜融合过程.最新研究发现,神经递质释放还受到神经退行性疾病中关键的标志蛋白分子的影响.当前研究者以体外膜融合重组体系... 神经递质的释放在神经信号传导中起着至关重要的作用.神经递质释放严格依赖SNARE蛋白的动态组装和钙离子触发的膜融合过程.最新研究发现,神经递质释放还受到神经退行性疾病中关键的标志蛋白分子的影响.当前研究者以体外膜融合重组体系为基础,发展了多种单分子生物物理技术,为进一步阐明神经递质释放的分子机制和神经退行性疾病的发病机理提供了新的视角和手段. 展开更多

关键词 单分子生物物理技术 神经递质释放 膜融合 神经退行性疾病

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线粒体微RNA调控线粒体DNA表达

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作者 王鹏潇 陈乐融 +2 位作者 王珍 龙建纲 彭韵桦 《生物化学与生物物理进展》 北大核心 2025年第7期1649-1660,共12页

线粒体既是细胞能量代谢中心,又作为半自助细胞器,通过其内源性线粒体DNA(mitochondrialDNA,mtDNA)编码电子传递链核心组分,参与细胞命运决策。近年研究发现,线粒体中存在微RNA(microRNA,miRNA),即线粒体微RNA(mitochondrial-located mi... 线粒体既是细胞能量代谢中心,又作为半自助细胞器,通过其内源性线粒体DNA(mitochondrialDNA,mtDNA)编码电子传递链核心组分,参与细胞命运决策。近年研究发现,线粒体中存在微RNA(microRNA,miRNA),即线粒体微RNA(mitochondrial-located miRNA,mitomiR)。mitomiRs由核DNA(nuclear DNA,nDNA)转录产生后,进入细胞质加工成熟,最后转运进入线粒体。mitomiRs对mtDNA的调控方式多样,既可以在翻译水平上调节mtDNA表达,也可以直接结合mtDNA调节转录。当mitomiRs表达异常时,造成线粒体功能障碍,推动了代谢性疾病的发生。干预策略上,通过使用mitomiRs的模拟物或抑制剂来恢复mitomiRs在生理条件下的表达水平,能够改善线粒体功能、缓解相关疾病。因此,mitomiRs调控研究成为了近年来的研究热点。由于mitomiRs定位于线粒体,可借鉴靶向mtDNA递送方式来实现mitomiRs模拟物或抑制剂的递送,但仍存在细胞内外诸多障碍,未来开发更精确高效的递送系统尤为重要。mitomiRs介导的mtDNA表达调控不仅拓展了miRNAs在转录后基因调节中的新功能,也为线粒体相关疾病的治疗提供了极具潜力的分子靶点。本文系统总结了mitomiRs调控mtDNA表达的研究进展,探讨了mitomiRs-mtDNA相互作用调控机制,为基于mitomiRs逆转线粒体功能障碍相关疾病的精准治疗策略提供新的视角。 展开更多

关键词 线粒体微RNA 线粒体DNA 表观遗传

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基于人工智能的蛋白质热力学稳定性预测

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作者 陶林节 徐凡丁 +2 位作者 郭宇 龙建纲 鲁卓阳 《生物化学与生物物理进展》 北大核心 2025年第8期1972-1985,共14页

人工智能技术在生物学领域的应用在近几年取得了突飞猛进的发展,其中最显著的成果为蛋白质结构预测和设计,该成果于2024年荣获诺贝尔化学奖。可以预见,对蛋白质各类物理和化学属性的精准预测将是蛋白质预测领域下一阶段的重要发展方向... 人工智能技术在生物学领域的应用在近几年取得了突飞猛进的发展,其中最显著的成果为蛋白质结构预测和设计,该成果于2024年荣获诺贝尔化学奖。可以预见,对蛋白质各类物理和化学属性的精准预测将是蛋白质预测领域下一阶段的重要发展方向。蛋白质热力学稳定性在深入了解生命活动机制、药物研发、疾病诊断和治疗,以及生物技术产业中酶制剂的生产、生物传感器研发以及蛋白质药物制备等方面均具有重要意义。借助人工智能技术进行蛋白质热力学稳定性的精准预测将大幅提升蛋白质相关的科学研究能力和产业发展效率。本文综述了蛋白质热力学稳定性预测技术的发展历程,梳理了从生物实验测定方法、传统能量函数计算方法到现代机器学习预测方法。重点讨论了基于机器学习的预测模型,尤其是深度神经网络、图神经网络和注意力机制等前沿算法在蛋白质热力学稳定性预测中的突破。深入讨论了突变稳定性预测的核心挑战,如数据集质量与数量不平衡、模型过拟合及蛋白质动态性的建模等难题。旨在为研究人员提供一个全面的参考框架,助力突变蛋白质热力学稳定性预测技术的发展。 展开更多

关键词 机器学习 蛋白质热力学稳定性 突变

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脑内线粒体雌激素受体β在女性阿尔茨海默病发生过程中的作用 被引量：2

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作者 刘健康 彭韵桦 龙建纲 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第8期785-790,共6页

脑内雌激素水平下降被认为与女性阿尔茨海默病(AD)相关,女性阿尔茨海默病患者脑中胞浆、细胞核、线粒体中的雌激素受体β(estrogen receptorβ,ERβ)水平也较正常老年女性低.老年大鼠脑内ERβ水平发生显著下降.敲除ERβ影响小鼠的学习... 脑内雌激素水平下降被认为与女性阿尔茨海默病(AD)相关,女性阿尔茨海默病患者脑中胞浆、细胞核、线粒体中的雌激素受体β(estrogen receptorβ,ERβ)水平也较正常老年女性低.老年大鼠脑内ERβ水平发生显著下降.敲除ERβ影响小鼠的学习和记忆功能,雌激素或ERβ选择性激动剂能够改善神经元突触相关蛋白表达.在神经元中,ERβ与线粒体共定位,提示定位于线粒体上的ERβ,可能参与线粒体功能的调节,从而影响神经元功能. 展开更多

关键词 阿尔茨海默病 雌激素受体Β 线粒体

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植物甾醇生理功能的线粒体调控机制 被引量：15

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作者 楼静 崔亚娟 +1 位作者 刘健康 赵琳 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1240-1249,共10页

植物甾醇是一类在植物中广泛存在的生物活性物质,在食品、医药、化妆品等领域具有广阔应用前景.植物甾醇作为胆固醇类似物可抑制胆固醇肠道吸收进而降低血液中胆固醇水平、降低心血管疾病风险;此外,植物甾醇还具有抑癌、抗炎退热、抗氧... 植物甾醇是一类在植物中广泛存在的生物活性物质,在食品、医药、化妆品等领域具有广阔应用前景.植物甾醇作为胆固醇类似物可抑制胆固醇肠道吸收进而降低血液中胆固醇水平、降低心血管疾病风险;此外,植物甾醇还具有抑癌、抗炎退热、抗氧化和类激素等多种功能.从亚细胞及分子水平深入探究植物甾醇的生物作用机制有助于充分开发植物甾醇的应用价值.线粒体是细胞能量物质代谢最重要的场所,胆固醇代谢、癌细胞增殖与凋亡、氧化应激和炎症反应等都与线粒体功能密切相关.近年来研究提示植物甾醇可在多种模型中调控线粒体功能,这可能是植物甾醇发挥各种生物学功能的重要潜在机制.本文将首先整理归纳植物甾醇生物学功能,并在此基础上详细讨论其线粒体相关调控机制,以期为领域内基础研究者提供前沿思路和进展报告,并为植物甾醇的应用提供参考依据. 展开更多

关键词 Β-谷甾醇 胆固醇 抗癌 线粒体膜电位 抗氧化酶

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运动与氧化还原信号调控 被引量：6

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作者 刘静 龙建纲 刘健康 《生理科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期263-266,共4页

活性氧既是细胞内的信号分子,也是引起细胞氧化应激的主要分子。适当强度的运动促进生理水平活性氧的生成,增强机体抗氧化能力,有助于改善代谢、延缓衰老及相关疾病;而过度运动则会导致机体内大量活性氧的产生,造成运动疲劳甚至运动损... 活性氧既是细胞内的信号分子,也是引起细胞氧化应激的主要分子。适当强度的运动促进生理水平活性氧的生成,增强机体抗氧化能力,有助于改善代谢、延缓衰老及相关疾病;而过度运动则会导致机体内大量活性氧的产生,造成运动疲劳甚至运动损伤。线粒体是产生活性氧及维护细胞氧化还原稳态的主要细胞器。合理补充线粒体营养素可以维护细胞氧化还原稳态,部分模拟运动的生理效应;同时,能够缓解过度运动引起的运动疲劳,有助于提升运动能力并改善运动损伤。 展开更多

关键词 运动 氧化还原稳态 氧化应激 线粒体营养素 活性氧

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氧化苦参碱的药代动力学、毒理学及药理作用 被引量：29

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作者 高佩佩 王珍 +1 位作者 刘静 龙建纲 《中国药理学通报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期898-902,共5页

氧化苦参碱为苦参和苦豆子的主要有效单体成分,在我国已有临床应用,具有抗炎、清除自由基、抑制肿瘤细胞增殖、改善胰岛素抵抗等多种药理作用,在老龄相关的代谢和认知功能退变中可能具有重要的临床应用前景。该文就氧化苦参碱在药代动... 氧化苦参碱为苦参和苦豆子的主要有效单体成分,在我国已有临床应用,具有抗炎、清除自由基、抑制肿瘤细胞增殖、改善胰岛素抵抗等多种药理作用,在老龄相关的代谢和认知功能退变中可能具有重要的临床应用前景。该文就氧化苦参碱在药代动力学、毒理学和药理方面的研究现状进行综述。 展开更多

关键词 氧化苦参碱 药理作用 药代动力学 毒理学 代谢 认知功能

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酮体代谢与阿尔茨海默病 被引量：7

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作者 时乐 龙建纲 刘健康 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2015年第4期323-328,共6页

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是老年痴呆症的一种主要类型,也是神经退行性疾病中发病率最高的一种疾病.随着我国老龄人口的持续上升,AD患者人数也呈增长趋势.研究表明,脑内葡萄糖代谢的降低远早于β淀粉样沉淀发生,而酮体... 阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是老年痴呆症的一种主要类型,也是神经退行性疾病中发病率最高的一种疾病.随着我国老龄人口的持续上升,AD患者人数也呈增长趋势.研究表明,脑内葡萄糖代谢的降低远早于β淀粉样沉淀发生,而酮体是脑内替代葡萄糖的主要能量来源.因此,脑中能量代谢底物转换为酮体是AD早期代谢特征.目前,AD病理进程中酮体调控的机制还不清楚.深入了解AD发生、发展过程中酮体代谢的分子机制,对于寻找AD早期诊断标志物、探索AD的防治方法具有重要意义.本文就酮体代谢及其在AD中的研究进展进行综述. 展开更多

关键词 酮体 线粒体 阿尔茨海默病

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阿尔茨海默病病理发生中的性别差异 被引量：10

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作者 王珍 高佩佩 +2 位作者 彭韵桦 刘健康 龙建纲 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第5期449-455,共7页

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是一种神经退行性疾病,严重威胁着人类健康.流行病学研究表明,性别与AD发病风险密切相关,女性AD发病率显著高于同龄男性.了解AD病理发生中的性别差异,对于揭示AD发生的规律与特点具有重要的意... 阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是一种神经退行性疾病,严重威胁着人类健康.流行病学研究表明,性别与AD发病风险密切相关,女性AD发病率显著高于同龄男性.了解AD病理发生中的性别差异,对于揭示AD发生的规律与特点具有重要的意义.本文就AD病理发生中的性别差异及社会学、生物学等相关原因进行了分析,并论述了针对性别差异的药物防治AD的研究进展,以期为基于性别差异的AD防治提供新思路. 展开更多

关键词 阿尔茨海默病 性别差异 药物干预

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氢分子对心肌损伤的防护效应及机制 被引量：1

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作者 贾丽妍 龙建纲 刘健康 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2015年第8期713-720,共8页

近年来,氢分子的生物医学效应引起广泛关注.氢分子极小,且具有高扩散性,不仅能透过血脑屏障,还能穿过各种细胞膜进入胞浆、线粒体、细胞核和内质网等亚细胞结构,甚至可进入生物大分子内部,与靶分子发挥作用.近期研究表明,氢分子在缓解... 近年来,氢分子的生物医学效应引起广泛关注.氢分子极小,且具有高扩散性,不仅能透过血脑屏障,还能穿过各种细胞膜进入胞浆、线粒体、细胞核和内质网等亚细胞结构,甚至可进入生物大分子内部,与靶分子发挥作用.近期研究表明,氢分子在缓解电离辐射、缺血再灌注、心脏移植、心肺复苏术和心肺转流术等所致心脏损伤中有很好的预防和辅助治疗效果,并且副作用极小.氢分子作用的机制可能与其抗氧化、抗炎、抗凋亡及调节线粒体代谢相关,但其确切机制还需更多和更深入的研究. 展开更多

关键词 氢分子 心脏损伤 抗氧化 抗炎 抗凋亡 线粒体

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阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease,AD)与动力相关蛋白1(dynamin-related protein 1,Drp1) 被引量：1

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作者 李华 龙建纲 刘健康 《生物学杂志》 CAS CSCD 2013年第2期68-72,共5页

阿尔茨海默病(AD)已成为威胁老年人生活的一种常见病,对老年人的生活质量有着严重的影响,目前尚无有效地防治方法。最新研究发现在阿尔茨海默病的病理发生中,神经细胞伴有显著的线粒体代谢紊乱和动态变化的异常,其中动力相关蛋白1(Drp1... 阿尔茨海默病(AD)已成为威胁老年人生活的一种常见病,对老年人的生活质量有着严重的影响,目前尚无有效地防治方法。最新研究发现在阿尔茨海默病的病理发生中,神经细胞伴有显著的线粒体代谢紊乱和动态变化的异常,其中动力相关蛋白1(Drp1)是参与线粒体动态变化的关键分子。深入研究阿尔茨海默病中线粒体动态变化的异常及Drp1等关键分子的作用机制,对于揭示AD的发生机制及寻找药物作用靶点具有重要意义。综述了Drp1在阿尔茨海默病中的调控机制。 展开更多

关键词 阿尔茨海默病(AD) 动力相关蛋白1(Drp1) 线粒体

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靶向蛋白质泛素修饰及降解在前列腺癌治疗中的机遇与挑战 被引量：1

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作者 彭韵桦 刘莎 +2 位作者 崔莉 刘健康 龙建纲 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第4期782-794,共13页

前列腺癌是中国发病率增长最快的男性肿瘤,抗雄激素治疗耐药是导致前列腺癌患者预后差的主要原因。因此,解决耐药性难题是前列腺癌转化研究的关键问题。哺乳动物细胞利用泛素-蛋白酶体系统实现蛋白质的靶向降解。因此,前列腺癌中关键的... 前列腺癌是中国发病率增长最快的男性肿瘤,抗雄激素治疗耐药是导致前列腺癌患者预后差的主要原因。因此,解决耐药性难题是前列腺癌转化研究的关键问题。哺乳动物细胞利用泛素-蛋白酶体系统实现蛋白质的靶向降解。因此,前列腺癌中关键的癌基因如雄激素受体(AR)的上游泛素化调控因子(如去泛素化酶)是潜在的治疗靶点。然而,这些酶具有较广的底物谱系,存在脱靶的可能性。近来,基于泛素-蛋白酶体系统开发的蛋白质降解靶向嵌合体(proteolysis-targeting chimeras,PROTAC)技术是最具前景和革命性的新型抗癌药物研发技术,能够利用特定E3泛素连接酶对靶蛋白进行降解而不影响其他底物。与传统小分子抑制剂相比,PROTAC分子在克服耐药性以及针对不可成药的靶点方面拥有巨大优势。目前,针对AR的PROTAC降解剂已在II期临床取得了成功,靶向蛋白质泛素化及降解途径的新技术将有望为前列腺癌的临床治疗带来新的突破。 展开更多

关键词 前列腺癌 泛素-蛋白酶体 去势抵抗 靶向策略

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