荷肝癌小鼠血浆和肿瘤组织游离氨基_省略_代谢变化及其与肿瘤体积相关性研究_杨晶[1]

结直肠癌肝转移患者的血浆胆汁酸谱特征及临床价值贾茹;张平平;袁苑;王炎;冯琴【期刊名称】《海军军医大学学报》【年(卷),期】2024(45)5【摘要】目的分析不同转移情况结直肠癌患者血浆胆汁酸含量及胆汁酸谱分布的差异,并评估血浆胆汁酸含量比值联合肿瘤标志物对结直肠癌肝转移的诊断价值。

方法纳入2021年4月至2022年1月于上海中医药大学附属曙光医院就诊的结直肠腺癌肝转移或无转移患者163例,其中无转移组82例、肝转移组81例。

收集患者的临床资料,用Karnofsky功能状态(KPS)评分评估生存质量;收集患者外周血样本,检测总胆汁酸及肿瘤标志物[癌胚抗原(CEA)和糖类抗原125(CA125)]水平,用高效液相色谱-串联质谱法检测血浆中15种胆汁酸的含量。

分析两组患者胆汁酸含量及胆汁酸谱分布的差异,并绘制ROC曲线分析胆汁酸含量比值联合肿瘤标志物对结直肠癌肝转移的临床诊断效能。

结果两组结直肠癌患者年龄、性别、肿瘤位置、病理分化程度、KPS评分差异无统计学意义(均P>0.05)。

肝转移组患者总胆汁酸、CEA、CA125均较无转移组患者升高(均P<0.001),血浆胆汁酸谱中甘氨胆酸、脱氧胆酸、牛磺脱氧胆酸、甘氨脱氧胆酸、甘氨熊脱氧胆酸、石胆酸和甘氨石胆酸含量均较无转移组患者升高(均P<0.05),血浆次级胆汁酸含量高于无转移组患者(P<0.001),次级胆汁酸与初级胆汁酸含量比值高于无转移组患者(P<0.001)。

次级胆汁酸与初级胆汁酸含量比值联合CEA、CA125诊断结直肠癌肝转移的灵敏度为71.60%,特异度为80.49%,AUC为0.820(95%CI 0.754~0.885,P<0.001)。

结论结直肠癌肝转移患者血浆胆汁酸含量升高,胆汁酸谱异于无转移患者;次级胆汁酸与初级胆汁酸含量比值联合CEA、CA125对结直肠癌肝转移有较高的诊断价值。

【总页数】6页(P578-583)【作者】贾茹;张平平;袁苑;王炎;冯琴【作者单位】上海中医药大学附属曙光医院肿瘤科;上海中医药大学中西医结合学院;上海中医药大学肝病研究所;上海市中医临床重点实验室;上海中医药大学肝肾疾病病证教育部重点实验室;上海中医药大学附属曙光医院科技实验中心【正文语种】中文【中图分类】R73【相关文献】1.腹腔镜结直肠癌切除联合开腹肝转移灶切除术治疗结直肠癌同时性肝转移的临床研究2.18F-FDG PET/CT、增强CT和MRI对结直肠癌肝\r转移的诊断价值及肝脏SUVmax与患者临床特征的关系3.腹腔镜下结直肠癌切除联合肝转移瘤射频消融术对结直肠癌患者临床疗效及预后的影响分析4.结直肠癌肝转移与肺转移患者的临床病理特征比较5.腹腔镜结直肠癌根治术结合肝转移灶射频消融术对结直肠癌肝转移的临床疗效分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

胞嘧啶脱氨基酶APOBEC1研究进展作者：周冰涵严小璇蓝文贤王春喜曹春阳来源：《上海师范大学学报·自然科学版》2020年第03期摘要：為全面理解载脂蛋白B mRNA（ApoB mRNA）编辑酶催化多肽-1（APOBEC1）的作用机制，介绍了APOBEC1和ApoB mRNA的蛋白及核酸序列，总结并绘制了APOBEC1与不同的辅助蛋白的结合模型，阐述了APOBEC1催化ApoB mRNA第6 666位的胞嘧啶（C6666）脱氨基化分子机制.列举了啮齿动物APOBEC1抑制多种逆转录病毒的研究报道，介绍了兔源APOBEC1结合人类免疫缺陷病毒1（HIV-1）的病毒粒子并编辑病毒基因组的机理.同时介绍了APOBEC1通过编辑胞嘧啶或与AU富集元件（ARE）结合来调控癌症等疾病相关的细胞因子表达.关键词：载脂蛋白B mRNA（ApoB mRNA）; 载脂蛋白B mRNA编辑酶催化多肽-1（APOBEC1）; 胞嘧啶脱氨基化中图分类号： Q-71 文献标志码： A 文章编号： 1000-5137（2020）02-0234-11Research advances on cytosine deaminase APOBEC1ZHOU Binghan1，2， YAN Xiaoxuan2， LAN Wenxian2， WANG Chunxi2， CAO Chunyang2*（1.College of Chemistry and Materials Science，Shanghai Normal University，Shanghai 200234，China; 2.State Key Lab of Bio-organic and Natural Products Chemistry，Shanghai Institute of Organic Chemistry，Chinese Academy of Sciences，Shanghai 200032，China）Abstract： In order to fully understand the mechanisms of Apolipoprotein B mRNA（ApoB mRNA） editing enzyme catalytic polypeptide-1（APOBEC1），this review introduced the amino acid and nucleic acid sequences of APOBEC1 and ApoB mRNA，summarized and mapped the binding models of APOBEC1 with different cofactors to explain the molecular mechanism of APOBEC1 catalyzing the deamination of the 6666 C of ApoB mRNA （C6666）.The researches of rodent APOBEC1 inhibiting multiple retroviruses were exemplified here，and the related mechanisms of rabbit APOBEC1 binding to human immunodeficiency virus type 1（HIV-1）and editing the viral genome were discussed.This review also introduced APOBEC1 regulating the expression of cytokines related to cancers and other diseases by deamination editing or combining with AU-rich element（ARE） of RNAs.Key words： apolipoprotein B mRNA（ApoB mRNA）; ApoB mRNA editing enzyme catalytic polypeptide-1（APOBEC1）; cytidine deamination0 引言载脂蛋白B mRNA（ApoB mRNA）编辑酶催化多肽（APOBEC家族）是一类胞嘧啶脱氨基酶，能催化单链RNA或单链DNA中的胞嘧啶脱氨基转化为尿嘧啶.APOBEC家族由活化诱导胞嘧啶脱氨基酶（AID），ApoB mRNA编辑酶催化多肽-1（APOBEC1），APOBEC2，APOBEC3亚家族（APOBEC3A，APOBEC3B，APOBEC3C，APOBEC3D，APOBEC3E，APOBEC3F，APOBEC3G，APOBEC3H），以及APOBEC4组成.其中APOBEC1与AID串联排列于第12号染色体，APOBEC2位于第6号染色体，APOBEC3亚家族以串联重复的方式排列于第22号染色体[1]，APOBEC4则位于第1号染色体[2]，如图1（a）所示.APOBEC家族成员脱氨基催化活性由1个或2个锌指结构域提供，位于锌指结构域的氨基酸序列在APOBEC家族中相当保守：His-X-Glu-X23–28-Pro-Cys-X2-4-Cys（其中X表示任何氨基酸）;AID，APOBEC1，APOBEC3A，APOBEC3C，APOBEC3H为单锌指催化结构域;APOBEC3B，APOBEC3D，APOBEC3F，APOBEC3G则含有2个锌指催化结构域，如图1（b）所示，而APOBEC2与APOBEC4暂无结构相关报道[2].APOBEC家族中研究最深入的是AID与APOBEC3亚家族，两者都有以DNA为底物的高效脱氨基催化活性，最广为人知的功能是在外源性病毒逆转录过程中对DNA进行编辑，使病毒DNA发生降解以抑制病毒逆转录过程，如人源APOBEC3G编辑人类免疫缺陷病毒1（HIV-1）DNA以抑制HIV-1在人体中的复制.APOBEC1是一种RNA胞嘧啶脱氨基酶，可特异性编辑ApoB mRNA，编辑DNA不是其主要功能[1].其功能特征具体体现在如下几个方面：1）与AID/APOBEC3相似的是，啮齿动物，尤其兔源APOBEC1蛋白通过RNA/DNA胞嘧啶脱氨基化的机制，抑制某些逆转录病毒的复制;2）随着更多的APOBEC1编辑靶标的鉴定，发现APOBEC1在包括癌症等疾病发生方面具有一定作用;3）APOBEC1也是APOBEC家族中唯一需要与特定的辅助蛋白形成复合物才能进行ApoB mRNA编辑的蛋白[3-4].近年来关于APOBEC1的研究范围越来越广，不再局限于ApoB mRNA的脫氨基化研究.APOBEC1在体内有大量RNA靶标，催化脱氨基化也不是其参与生理过程的唯一机制.为全面了解APOBEC1功能，促进APOBEC1在相关领域的研究，本文作者总结了近年来APOBEC1在生物功能方面的研究进展，介绍了基于同源建模预测的APOBEC1编辑胞嘧啶脱氨基化的分子机制，APOBEC1与辅助蛋白如何形成复合物识别并编辑ApoB mRNA的机制，和APOBEC1在逆转录病毒以及疾病方面的研究成果.1 APOBEC1研究进展1.1 APOBEC1功能域及结构研究APOBEC1最初在ApoB mRNA编辑事件中被发现.人源APOBEC1与兔源APOBEC1包含236个氨基酸（aa），大鼠APOBEC1与小鼠APOBEC1包含229aa，人源APOBEC1与大鼠APOBEC1具有69%的序列相似性[5]，构成锌指结构域的脱氨基活性位点H-X-E-X23-28-C-P-X2--C在APOBEC1同源蛋白中也十分保守[4];N端的碱性氨基酸R15，R16，R17，R33和K34被4认为是核定位信号的一部分[6-7]，它们对编辑反应很重要[8].MEHTA等[9]发现，APOBEC1的N 端区域可能参与辅助蛋白的结合.APOBEC1蛋白均在C端173～210 aa处具有一段保守的亮氨酸富集区域180～196 aa.L180，L182，I185和L189的单突变体，以及P190A/P191A双突变体均导致APOBEC1部分或几乎完全失去编辑活性[8].同位素标记以及高效液相色谱分析显示：APOBEC1可能以同源二聚体的方式存在[10]，而APOBEC1的C端残基196～210 aa和221～229 aa对二聚体的形成有很重要的影响[8]，如图2所示.其次C端缺失的APOBEC1突变体（APOBEC1截短体1～172 aa和截短体1～196 aa）无法二聚并且无法编辑ApoB mRNA[8，11]，IKEDA等[5]发现APOBEC1的二聚结构需要RNA分子的介导.APOBEC1还能对单链DNA的胞嘧啶进行脱氨基催化[12]，基于酵母脱氨酶晶体结构模拟的APOBEC1结构模型支持这一结论[13].IKEDA等[5]发现兔源APOBEC1的C端亮氨酸富集区以及2个二聚体结构域均参与了其包装到HIV-1病毒粒子中的过程，C端结构域同时也是APOBEC1对病毒cDNA和基因组RNA发挥脱氨基活性必不可少的部分.1.2 APOBEC1催化胞嘧啶脱氨基化的可能机制APOBEC1能够特异性催化ApoB mRNA第6666位的胞嘧啶C6666脱氨基化转变为尿嘧啶（U6666），即ApoB mRNA C-to-U编辑，该处密码子则由C6666AA（Q2153）突变为终止密码子U6666AA，经过编辑的ApoB mRNA翻译后得到ApoB蛋白的截短体ApoB48（相对分子质量为241 000），未经编辑的ApoB mRNA则翻译为全长的ApoB100（相对分子质量为512 000）[14]，如图3（a）所示.ApoB100在血液中运输内源性胆固醇和甘油三酸酯，而截短体ApoB48可代谢膳食脂类[15]，但ApoB100结合胆固醇并在血液中运输时有可能增加动脉粥样硬化的风险[16]，所以APOBEC1对ApoB mRNA的脱氨基催化产物ApoB48可能降低动脉粥样硬化的风险.APOBEC1催化活性中心是一个锌指结构域，如图1（b）所示，脱氨基化活性位点为His-X-Glu-X23-28-Cys-Pro-X2-4-Cys[4]，主要识别底物是RNA，也有研究报道APOBEC1能对DNA胞嘧啶催化脱氨基化[12，17].HARRIS等[1]根据细菌以及酵母胞嘧啶脱氨酶的结构研究预测了APOBEC蛋白对单链DNA脱氨基催化的分子机制，如图3（b）所示.首先，活性位点的组氨酸（His）和半胱氨酸（Cys）与锌离子（Zn2+）配位，此时一个水分子靠近活性位点;随后水分子在Zn2+作用下与谷氨酸（Glu）反应后生成一个氢氧根离子（OH-），激活了锌指结构域;激活后的Glu将胞嘧啶环的N3质子化，导致N3与C4双键不稳定，此时C4易于OH-的进攻;OH-进攻C4后其质子氢被Glu螯合，形成四面体的过渡态;最终，胞嘧啶的氨基侧基（-NH2）接受了被Glu螯合的质子氢，使碳氮键断裂，C4重新与氧原子（O）形成双键并从活性位点处释放尿嘧啶和氨（NH3），如图3（b）所示.APOBEC1催化DNA或RNA胞嘧啶脱氨基化可能也符合这一机制.APOBEC1是一种RNA胞嘧啶脱氨基酶，可特异性编辑ApoB mRNA，編辑DNA不是其主要功能[1].其功能特征具体体现在如下几个方面：1）与AID/APOBEC3相似的是，啮齿动物，尤其兔源APOBEC1蛋白通过RNA/DNA胞嘧啶脱氨基化的机制，抑制某些逆转录病毒的复制;2）随着更多的APOBEC1编辑靶标的鉴定，发现APOBEC1在包括癌症等疾病发生方面具有一定作用;3）APOBEC1也是APOBEC家族中唯一需要与特定的辅助蛋白形成复合物才能进行ApoB mRNA编辑的蛋白[3-4].近年来关于APOBEC1的研究范围越来越广，不再局限于ApoB mRNA的脱氨基化研究.APOBEC1在体内有大量RNA靶标，催化脱氨基化也不是其参与生理过程的唯一机制.为全面了解APOBEC1功能，促进APOBEC1在相关领域的研究，本文作者总结了近年来APOBEC1在生物功能方面的研究进展，介绍了基于同源建模预测的APOBEC1编辑胞嘧啶脱氨基化的分子机制，APOBEC1与辅助蛋白如何形成复合物识别并编辑ApoB mRNA的机制，和APOBEC1在逆转录病毒以及疾病方面的研究成果.1 APOBEC1研究进展1.1 APOBEC1功能域及结构研究APOBEC1最初在ApoB mRNA编辑事件中被发现.人源APOBEC1与兔源APOBEC1包含236个氨基酸（aa），大鼠APOBEC1与小鼠APOBEC1包含229aa，人源APOBEC1与大鼠APOBEC1具有69%的序列相似性[5]，构成锌指结构域的脱氨基活性位点H-X-E-X23-28-C-P-X2--C在APOBEC1同源蛋白中也十分保守[4];N端的碱性氨基酸R15，R16，R17，R33和K34被4认为是核定位信号的一部分[6-7]，它们对编辑反应很重要[8].MEHTA等[9]发现，APOBEC1的N 端区域可能参与辅助蛋白的结合.APOBEC1蛋白均在C端173～210 aa处具有一段保守的亮氨酸富集区域180～196 aa.L180，L182，I185和L189的单突变体，以及P190A/P191A双突变体均导致APOBEC1部分或几乎完全失去编辑活性[8].同位素标记以及高效液相色谱分析显示：APOBEC1可能以同源二聚体的方式存在[10]，而APOBEC1的C端残基196～210 aa和221～229 aa对二聚体的形成有很重要的影响[8]，如图2所示.其次C端缺失的APOBEC1突变体（APOBEC1截短体1～172 aa和截短体1～196 aa）无法二聚并且无法编辑ApoB mRNA[8，11]，IKEDA等[5]发现APOBEC1的二聚结构需要RNA分子的介导.APOBEC1还能对单链DNA 的胞嘧啶进行脱氨基催化[12]，基于酵母脱氨酶晶体结构模拟的APOBEC1结构模型支持这一结论[13].IKEDA等[5]发现兔源APOBEC1的C端亮氨酸富集区以及2个二聚体结构域均参与了其包装到HIV-1病毒粒子中的过程，C端结构域同时也是APOBEC1对病毒cDNA和基因组RNA发挥脱氨基活性必不可少的部分.1.2 APOBEC1催化胞嘧啶脱氨基化的可能机制APOBEC1能够特异性催化ApoB mRNA第6666位的胞嘧啶C6666脱氨基化转变为尿嘧啶（U6666），即ApoB mRNA C-to-U编辑，该处密码子则由C6666AA（Q2153）突变为终止密码子U6666AA，经过编辑的ApoB mRNA翻译后得到ApoB蛋白的截短体ApoB48（相对分子质量为241 000），未经编辑的ApoB mRNA则翻译为全长的ApoB100（相对分子质量为512 000）[14]，如图3（a）所示.ApoB100在血液中运输内源性胆固醇和甘油三酸酯，而截短体ApoB48可代谢膳食脂类[15]，但ApoB100结合胆固醇并在血液中运输时有可能增加动脉粥样硬化的风险[16]，所以APOBEC1对ApoB mRNA的脱氨基催化产物ApoB48可能降低动脉粥样硬化的风险.APOBEC1催化活性中心是一个锌指结构域，如图1（b）所示，脱氨基化活性位点为His-X-Glu-X23-28-Cys-Pro-X2-4-Cys[4]，主要识别底物是RNA，也有研究报道APOBEC1能对DNA胞嘧啶催化脱氨基化[12，17].HARRIS等[1]根据细菌以及酵母胞嘧啶脱氨酶的结构研究预测了APOBEC蛋白对单链DNA脱氨基催化的分子机制，如图3（b）所示.首先，活性位点的组氨酸（His）和半胱氨酸（Cys）与锌离子（Zn2+）配位，此时一个水分子靠近活性位点;随后水分子在Zn2+作用下与谷氨酸（Glu）反应后生成一个氢氧根离子（OH-），激活了锌指结构域;激活后的Glu将胞嘧啶环的N3质子化，导致N3与C4双键不稳定，此时C4易于OH-的进攻;OH-进攻C4后其质子氢被Glu螯合，形成四面体的过渡态;最终，胞嘧啶的氨基侧基（-NH2）接受了被Glu螯合的质子氢，使碳氮键断裂，C4重新与氧原子（O）形成双键并从活性位点处释放尿嘧啶和氨（NH3），如图3（b）所示.APOBEC1催化DNA或RNA胞嘧啶脱氨基化可能也符合这一机制.APOBEC1是一种RNA胞嘧啶脱氨基酶，可特异性编辑ApoB mRNA，编辑DNA不是其主要功能[1].其功能特征具体体现在如下几个方面：1）与AID/APOBEC3相似的是，啮齿动物，尤其兔源APOBEC1蛋白通过RNA/DNA胞嘧啶脱氨基化的机制，抑制某些逆转录病毒的复制;2）随着更多的APOBEC1编辑靶标的鉴定，发现APOBEC1在包括癌症等疾病发生方面具有一定作用;3）APOBEC1也是APOBEC家族中唯一需要与特定的辅助蛋白形成复合物才能进行ApoB mRNA编辑的蛋白[3-4].近年来关于APOBEC1的研究范围越来越广，不再局限于ApoB mRNA的脱氨基化研究.APOBEC1在体内有大量RNA靶标，催化脱氨基化也不是其参与生理过程的唯一机制.为全面了解APOBEC1功能，促进APOBEC1在相关领域的研究，本文作者总结了近年来APOBEC1在生物功能方面的研究进展，介绍了基于同源建模预测的APOBEC1编辑胞嘧啶脱氨基化的分子机制，APOBEC1与辅助蛋白如何形成复合物识别并编辑ApoB mRNA的机制，和APOBEC1在逆转录病毒以及疾病方面的研究成果.1 APOBEC1研究进展1.1 APOBEC1功能域及结构研究APOBEC1最初在ApoB mRNA编辑事件中被发现.人源APOBEC1与兔源APOBEC1包含236个氨基酸（aa），大鼠APOBEC1与小鼠APOBEC1包含229aa，人源APOBEC1与大鼠APOBEC1具有69%的序列相似性[5]，構成锌指结构域的脱氨基活性位点H-X-E-X23-28-C-P-X2--C在APOBEC1同源蛋白中也十分保守[4];N端的碱性氨基酸R15，R16，R17，R33和K34被4认为是核定位信号的一部分[6-7]，它们对编辑反应很重要[8].MEHTA等[9]发现，APOBEC1的N 端区域可能参与辅助蛋白的结合.APOBEC1蛋白均在C端173～210 aa处具有一段保守的亮氨酸富集区域180～196 aa.L180，L182，I185和L189的单突变体，以及P190A/P191A双突变体均导致APOBEC1部分或几乎完全失去编辑活性[8].同位素标记以及高效液相色谱分析显示：APOBEC1可能以同源二聚体的方式存在[10]，而APOBEC1的C端残基196～210 aa和221～229 aa对二聚体的形成有很重要的影响[8]，如图2所示.其次C端缺失的APOBEC1突变体（APOBEC1截短体1～172 aa和截短体1～196 aa）无法二聚并且无法编辑ApoB mRNA[8，11]，IKEDA等[5]发现APOBEC1的二聚结构需要RNA分子的介导.APOBEC1还能对单链DNA 的胞嘧啶进行脱氨基催化[12]，基于酵母脱氨酶晶体结构模拟的APOBEC1结构模型支持这一结论[13].IKEDA等[5]发现兔源APOBEC1的C端亮氨酸富集区以及2个二聚体结构域均参与了其包装到HIV-1病毒粒子中的过程，C端结构域同时也是APOBEC1对病毒cDNA和基因组RNA发挥脱氨基活性必不可少的部分.1.2 APOBEC1催化胞嘧啶脱氨基化的可能机制APOBEC1能够特异性催化ApoB mRNA第6666位的胞嘧啶C6666脱氨基化转变为尿嘧啶（U6666），即ApoB mRNA C-to-U编辑，该处密码子则由C6666AA（Q2153）突变为终止密码子U6666AA，经过编辑的ApoB mRNA翻译后得到ApoB蛋白的截短体ApoB48（相对分子质量为241 000），未经编辑的ApoB mRNA则翻译为全长的ApoB100（相对分子质量为512 000）[14]，如图3（a）所示.ApoB100在血液中运输内源性胆固醇和甘油三酸酯，而截短体ApoB48可代谢膳食脂类[15]，但ApoB100结合胆固醇并在血液中运输时有可能增加动脉粥样硬化的风险[16]，所以APOBEC1对ApoB mRNA的脱氨基催化产物ApoB48可能降低动脉粥样硬化的风险.APOBEC1催化活性中心是一个锌指结构域，如图1（b）所示，脱氨基化活性位点为His-X-Glu-X23-28-Cys-Pro-X2-4-Cys[4]，主要识别底物是RNA，也有研究报道APOBEC1能对DNA胞嘧啶催化脱氨基化[12，17].HARRIS等[1]根据细菌以及酵母胞嘧啶脱氨酶的结构研究预测了APOBEC蛋白对单链DNA脱氨基催化的分子机制，如图3（b）所示.首先，活性位点的组氨酸（His）和半胱氨酸（Cys）与锌离子（Zn2+）配位，此时一个水分子靠近活性位点;随后水分子在Zn2+作用下与谷氨酸（Glu）反应后生成一个氢氧根离子（OH-），激活了锌指结构域;激活后的Glu将胞嘧啶环的N3质子化，导致N3与C4双键不稳定，此时C4易于OH-的进攻;OH-进攻C4后其质子氢被Glu螯合，形成四面体的过渡态;最终，胞嘧啶的氨基侧基（-NH2）接受了被Glu螯合的质子氢，使碳氮键断裂，C4重新与氧原子（O）形成双键并从活性位点处释放尿嘧啶和氨（NH3），如图3（b）所示.APOBEC1催化DNA或RNA胞嘧啶脱氨基化可能也符合这一机制.APOBEC1是一种RNA胞嘧啶脱氨基酶，可特异性编辑ApoB mRNA，编辑DNA不是其主要功能[1].其功能特征具体体现在如下几个方面：1）与AID/APOBEC3相似的是，啮齿动物，尤其兔源APOBEC1蛋白通过RNA/DNA胞嘧啶脱氨基化的机制，抑制某些逆转录病毒的复制;2）随着更多的APOBEC1编辑靶标的鉴定，发现APOBEC1在包括癌症等疾病发生方面具有一定作用;3）APOBEC1也是APOBEC家族中唯一需要与特定的辅助蛋白形成复合物才能进行ApoB mRNA编辑的蛋白[3-4].近年来关于APOBEC1的研究范围越来越广，不再局限于ApoB mRNA的脱氨基化研究.APOBEC1在体内有大量RNA靶标，催化脱氨基化也不是其参与生理过程的唯一机制.为全面了解APOBEC1功能，促进APOBEC1在相关领域的研究，本文作者总结了近年来APOBEC1在生物功能方面的研究进展，介绍了基于同源建模预测的APOBEC1编辑胞嘧啶脱氨基化的分子机制，APOBEC1与辅助蛋白如何形成复合物识别并编辑ApoB mRNA的机制，和APOBEC1在逆转录病毒以及疾病方面的研究成果.1 APOBEC1研究进展1.1 APOBEC1功能域及结构研究APOBEC1最初在ApoB mRNA编辑事件中被发现.人源APOBEC1与兔源APOBEC1包含236个氨基酸（aa），大鼠APOBEC1与小鼠APOBEC1包含229aa，人源APOBEC1与大鼠APOBEC1具有69%的序列相似性[5]，构成锌指结构域的脱氨基活性位点H-X-E-X23-28-C-P-X2--C在APOBEC1同源蛋白中也十分保守[4];N端的碱性氨基酸R15，R16，R17，R33和K34被4认为是核定位信号的一部分[6-7]，它们对编辑反应很重要[8].MEHTA等[9]发现，APOBEC1的N端区域可能参与辅助蛋白的结合.APOBEC1蛋白均在C端173～210 aa处具有一段保守的亮氨酸富集区域180～196 aa.L180，L182，I185和L189的单突变体，以及P190A/P191A双突变体均导致APOBEC1部分或几乎完全失去编辑活性[8].同位素标记以及高效液相色谱分析显示：APOBEC1可能以同源二聚体的方式存在[10]，而APOBEC1的C端残基196～210 aa和221～229 aa对二聚体的形成有很重要的影响[8]，如图2所示.其次C端缺失的APOBEC1突变体（APOBEC1截短体1～172 aa和截短体1～196 aa）无法二聚并且无法编辑ApoB mRNA[8，11]，IKEDA等[5]发现APOBEC1的二聚结构需要RNA分子的介导.APOBEC1还能对单链DNA 的胞嘧啶进行脱氨基催化[12]，基于酵母脱氨酶晶体结构模拟的APOBEC1结构模型支持这一结论[13].IKEDA等[5]发现兔源APOBEC1的C端亮氨酸富集区以及2个二聚体结构域均参与了其包装到HIV-1病毒粒子中的过程，C端结构域同时也是APOBEC1对病毒cDNA和基因组RNA发挥脱氨基活性必不可少的部分.1.2 APOBEC1催化胞嘧啶脱氨基化的可能机制APOBEC1能够特异性催化ApoB mRNA第6666位的胞嘧啶C6666脱氨基化转变为尿嘧啶（U6666），即ApoB mRNA C-to-U编辑，该处密码子则由C6666AA（Q2153）突变为终止密码子U6666AA，经过编辑的ApoB mRNA翻译后得到ApoB蛋白的截短体ApoB48（相对分子质量为241 000），未經编辑的ApoB mRNA则翻译为全长的ApoB100（相对分子质量为512000）[14]，如图3（a）所示.ApoB100在血液中运输内源性胆固醇和甘油三酸酯，而截短体ApoB48可代谢膳食脂类[15]，但ApoB100结合胆固醇并在血液中运输时有可能增加动脉粥样硬化的风险[16]，所以APOBEC1对ApoB mRNA的脱氨基催化产物ApoB48可能降低动脉粥样硬化的风险.APOBEC1催化活性中心是一个锌指结构域，如图1（b）所示，脱氨基化活性位点为His-X-Glu-X23-28-Cys-Pro-X2-4-Cys[4]，主要识别底物是RNA，也有研究报道APOBEC1能对DNA胞嘧啶催化脱氨基化[12，17].HARRIS等[1]根据细菌以及酵母胞嘧啶脱氨酶的结构研究预测了APOBEC蛋白对单链DNA脱氨基催化的分子机制，如图3（b）所示.首先，活性位点的组氨酸（His）和半胱氨酸（Cys）与锌离子（Zn2+）配位，此时一个水分子靠近活性位点;随后水分子在Zn2+作用下与谷氨酸（Glu）反应后生成一个氢氧根离子（OH-），激活了锌指结构域;激活后的Glu将胞嘧啶环的N3质子化，导致N3与C4双键不稳定，此时C4易于OH-的进攻;OH-进攻C4后其质子氢被Glu螯合，形成四面体的过渡态;最终，胞嘧啶的氨基侧基（-NH2）接受了被Glu螯合的质子氢，使碳氮键断裂，C4重新与氧原子（O）形成双键并从活性位点处释放尿嘧啶和氨（NH3），如图3（b）所示.APOBEC1催化DNA或RNA胞嘧啶脱氨基化可能也符合这一机制.APOBEC1是一种RNA胞嘧啶脱氨基酶，可特异性编辑ApoB mRNA，编辑DNA不是其主要功能[1].其功能特征具体体现在如下几个方面：1）与AID/APOBEC3相似的是，啮齿动物，尤其兔源APOBEC1蛋白通过RNA/DNA胞嘧啶脱氨基化的机制，抑制某些逆转录病毒的复制;2）随着更多的APOBEC1编辑靶标的鉴定，发现APOBEC1在包括癌症等疾病发生方面具有一定作用;3）APOBEC1也是APOBEC家族中唯一需要与特定的辅助蛋白形成复合物才能进行ApoB mRNA编辑的蛋白[3-4].近年来关于APOBEC1的研究范围越来越广，不再局限于ApoB mRNA的脱氨基化研究.APOBEC1在体内有大量RNA靶标，催化脱氨基化也不是其参与生理过程的唯一机制.为全面了解APOBEC1功能，促进APOBEC1在相关领域的研究，本文作者总结了近年来APOBEC1在生物功能方面的研究进展，介绍了基于同源建模预测的APOBEC1编辑胞嘧啶脱氨基化的分子机制，APOBEC1与辅助蛋白如何形成复合物识别并编辑ApoB mRNA的机制，和APOBEC1在逆转录病毒以及疾病方面的研究成果.1 APOBEC1研究进展1.1 APOBEC1功能域及结构研究APOBEC1最初在ApoB mRNA编辑事件中被发现.人源APOBEC1与兔源APOBEC1包含236个氨基酸（aa），大鼠APOBEC1与小鼠APOBEC1包含229aa，人源APOBEC1与大鼠APOBEC1具有69%的序列相似性[5]，构成锌指结构域的脱氨基活性位点H-X-E-X23-28-C-P-X2--C在APOBEC1同源蛋白中也十分保守[4];N端的碱性氨基酸R15，R16，R17，R33和K34被4认为是核定位信号的一部分[6-7]，它们对编辑反应很重要[8].MEHTA等[9]发现，APOBEC1的N 端区域可能参与辅助蛋白的结合.APOBEC1蛋白均在C端173～210 aa处具有一段保守的亮氨酸富集区域180～196 aa.L180，L182，I185和L189的单突变体，以及P190A/P191A双突变体均导致APOBEC1部分或几乎完全失去编辑活性[8].同位素标记以及高效液相色谱分析显示：APOBEC1可能以同源二聚体的方式存在[10]，而APOBEC1的C端残基196～210 aa和221～229 aa对二聚体的形成有很重要的影响[8]，如图2所示.其次C端缺失的APOBEC1突变体（APOBEC1截短体1～172 aa和截短体1～196 aa）无法二聚并且无法编辑ApoB mRNA[8，11]，IKEDA等[5]发现APOBEC1的二聚结构需要RNA分子的介导.APOBEC1还能对单链DNA 的胞嘧啶进行脱氨基催化[12]，基于酵母脱氨酶晶体结构模拟的APOBEC1结构模型支持这一结论[13].IKEDA等[5]发现兔源APOBEC1的C端亮氨酸富集区以及2个二聚体结构域均参与了其包装到HIV-1病毒粒子中的过程，C端结构域同时也是APOBEC1对病毒cDNA和基因组RNA发挥脱氨基活性必不可少的部分.1.2 APOBEC1催化胞嘧啶脱氨基化的可能机制APOBEC1能够特异性催化ApoB mRNA第6666位的胞嘧啶C6666脱氨基化转变为尿嘧啶（U6666），即ApoB mRNA C-to-U编辑，该处密码子则由C6666AA（Q2153）突变为终止密码子U6666AA，经过编辑的ApoB mRNA翻译后得到ApoB蛋白的截短体ApoB48（相对分子质量为241 000），未经编辑的ApoB mRNA则翻译为全长的ApoB100（相对分子质量为512 000）[14]，如图3（a）所示.ApoB100在血液中运输内源性胆固醇和甘油三酸酯，而截短体ApoB48可代谢膳食脂类[15]，但ApoB100结合胆固醇并在血液中运输时有可能增加动脉粥样硬化的风险[16]，所以APOBEC1对ApoB mRNA的脱氨基催化产物ApoB48可能降低动脉粥样硬化的风险.APOBEC1催化活性中心是一个锌指结构域，如图1（b）所示，脱氨基化活性位点为His-X-Glu-X23-28-Cys-Pro-X2-4-Cys[4]，主要识别底物是RNA，也有研究报道APOBEC1能对DNA胞嘧啶催化脱氨基化[12，17].HARRIS等[1]根据细菌以及酵母胞嘧啶脱氨酶的结构研究预测了APOBEC蛋白对单链DNA脱氨基催化的分子机制，如图3（b）所示.首先，活性位点的组氨酸（His）和半胱氨酸（Cys）与锌离子（Zn2+）配位，此时一个水分子靠近活性位点;随后水分子在Zn2+作用下与谷氨酸（Glu）反应后生成一个氢氧根离子（OH-），激活了锌指结构域;激活后的Glu将胞嘧啶环的N3质子化，导致N3与C4双键不稳定，此时C4易于OH-的進攻;OH-进攻C4后其质子氢被Glu螯合，形成四面体的过渡态;最终，胞嘧啶的氨基侧基（-NH2）接受了被Glu螯合的质子氢，使碳氮键断裂，C4重新与氧原子（O）形成双键并从活性位点处释放尿嘧啶和氨（NH3），如图3（b）所示.APOBEC1催化DNA或RNA胞嘧啶脱氨基化可能也符合这一机制.APOBEC1是一种RNA胞嘧啶脱氨基酶，可特异性编辑ApoB mRNA，编辑DNA不是其主要功能[1].其功能特征具体体现在如下几个方面：1）与AID/APOBEC3相似的是，啮齿动物，尤其兔源APOBEC1蛋白通过RNA/DNA胞嘧啶脱氨基化的机制，抑制某些逆转录病毒的复制;2）随着更多的APOBEC1编辑靶标的鉴定，发现APOBEC1在包括癌症等疾病发生方面具有一定作用;3）APOBEC1也是APOBEC家族中唯一需要与特定的辅助蛋白形成复合物才能进行ApoB mRNA编辑的蛋白[3-4].近年来关于APOBEC1的研究范围越来越广，不再局限于ApoB mRNA的脱氨基化研究.APOBEC1在体内有大量RNA靶标，催化脱氨基化也不是其参与生理过程的唯一机制.为全面了解APOBEC1功能，促进APOBEC1在相关领域的研究，本文作者总结了近年来APOBEC1在生物功能方面的研究进展，介绍了基于同源建模预测的APOBEC1编辑胞嘧啶脱氨基化的分子机制，APOBEC1與辅助蛋白如何形成复合物识别并编辑ApoB mRNA的机制，和APOBEC1在逆转录病毒以及疾病方面的研究成果.1 APOBEC1研究进展1.1 APOBEC1功能域及结构研究APOBEC1最初在ApoB mRNA编辑事件中被发现.人源APOBEC1与兔源APOBEC1包含236个氨基酸（aa），大鼠APOBEC1与小鼠APOBEC1包含229aa，人源APOBEC1与大鼠APOBEC1具有69%的序列相似性[5]，构成锌指结构域的脱氨基活性位点H-X-E-X23-28-C-P-X2--C在APOBEC1同源蛋白中也十分保守[4];N端的碱性氨基酸R15，R16，R17，R33和K34被4认为是核定位信号的一部分[6-7]，它们对编辑反应很重要[8].MEHTA等[9]发现，APOBEC1的N端区域可能参与辅助蛋白的结合.APOBEC1蛋白均在C端173～210 aa处具有一段保守的亮氨酸富集区域180～196 aa.L180，L182，I185和L189的单突变体，以及P190A/P191A双突变体均导致APOBEC1部分或几乎完全失去编辑活性[8].同位素标记以及高效液相色谱分析显示：APOBEC1可能以同源二聚体的方式存在[10]，而APOBEC1的C端残基196～210 aa和221～229 aa对二聚体的形成有很重要的影响[8]，如图2所示.其次C端缺失的APOBEC1突变体（APOBEC1截短体1～172 aa和截短体1～196 aa）无法二聚并且无法编辑ApoB mRNA[8，11]，IKEDA等[5]发现APOBEC1的二聚结构需要RNA分子的介导.APOBEC1还能对单链DNA 的胞嘧啶进行脱氨基催化[12]，基于酵母脱氨酶晶体结构模拟的APOBEC1结构模型支持这一结论[13].IKEDA等[5]发现兔源APOBEC1的C端亮氨酸富集区以及2个二聚体结构域均参与了其包装到HIV-1病毒粒子中的过程，C端结构域同时也是APOBEC1对病毒cDNA和基因组RNA发挥脱氨基活性必不可少的部分.1.2 APOBEC1催化胞嘧啶脱氨基化的可能机制APOBEC1能够特异性催化ApoB mRNA第6666位的胞嘧啶C6666脱氨基化转变为尿嘧啶（U6666），即ApoB mRNA C-to-U编辑，该处密码子则由C6666AA（Q2153）突变为终止密码子U6666AA，经过编辑的ApoB mRNA翻译后得到ApoB蛋白的截短体ApoB48（相对分子质量为241 000），未经编辑的ApoB mRNA则翻译为全长的ApoB100（相对分子质量为512000）[14]，如图3（a）所示.ApoB100在血液中运输内源性胆固醇和甘油三酸酯，而截短体ApoB48可代谢膳食脂类[15]，但ApoB100结合胆固醇并在血液中运输时有可能增加动脉粥样硬化的风险[16]，所以APOBEC1对ApoB mRNA的脱氨基催化产物ApoB48可能降低动脉粥样硬化的风险.APOBEC1催化活性中心是一个锌指结构域，如图1（b）所示，脱氨基化活性位点为His-X-Glu-X23-28-Cys-Pro-X2-4-Cys[4]，主要识别底物是RNA，也有研究报道APOBEC1能对DNA胞嘧啶催化脱氨基化[12，17].HARRIS等[1]根据细菌以及酵母胞嘧啶脱氨酶的结构研究预测了APOBEC蛋白对单链DNA脱氨基催化的分子机制，如图3（b）所示.首先，活性位点的组氨酸（His）和半胱氨酸（Cys）与锌离子（Zn2+）配位，此时一个水分子靠近活性位点;随后水分子在Zn2+作用下与谷氨酸（Glu）反应后生成一个氢氧根离子（OH-），激活了锌指结构域;激活后的Glu将胞嘧啶环的N3质子化，导致N3与C4双键不稳定，此时C4易于OH-的进攻;OH-进攻C4后其质子氢被Glu螯合，形成四面体的过渡态;最终，胞嘧啶的氨基侧基（-NH2）接受了被Glu螯合的质子氢，使碳氮键断裂，C4重新与氧原子（O）形成双键并从活性位点处释放尿嘧啶和氨（NH3），如图3（b）所示.APOBEC1催化DNA或RNA胞嘧啶脱氨基化可能也符合这一机制.APOBEC1是一种RNA胞嘧啶脱氨基酶，可特异性编辑ApoB mRNA，编辑DNA不是其主要功能[1].其功能特征具体体现在如下几个方面：1）与AID/APOBEC3相似的是，啮齿动。

·1830· doi：10. 3969/j. issn. 1000-484X. 2021. 15. 008
薯蓣皂苷元抑制宫颈癌免疫逃逸的作用及机制探讨
中国免疫学杂业应用技术学院，郑州 451100）
中图分类号 R737. 11 文献标志码 A 文章编号 1000-484X（2021）15-1830-06 ［摘 要］ 目的：研究薯蓣皂苷元抑制宫颈癌微环境免疫逃避作用及机制。方法：取 50 只 SPF 级 BALB/ c 雌鼠，背部皮 下接种小鼠宫颈癌 U14 细胞 0.2 m（l 1×107个/ ml），接种 7 d 后将建模成功小鼠随机分为 5 组：模型组、顺铂组和薯蓣皂苷元高、 中、低剂量组。薯蓣皂苷元高、中、低剂量组分别灌胃给予 160、80、40 mg/ kg 薯蓣皂苷元溶液，顺铂组腹腔注射 5 mg/ kg 顺铂注 射液，模型组灌胃给予等体积生理盐水，1 次/ d，连续 2 周。治疗第 1、5、10、14 天测量肿瘤体积，称取各组小鼠瘤重并计算抑瘤 率 ；ELISA 检 测 小 鼠 血 清 IFN-γ 和 TNF-α 表 达 ；流 式 细 胞 术 检 测 小 鼠 肿 瘤 组 织 CD3+、CD4+、CD8+、CD25+Foxp3+Tregs 及 PDL1+CD3+、PD-1+CD8+占比，并计算 CD4+/ CD8+；RT-qPCR 检测肿瘤组织程序性死亡配体-1（PD-L1）、脾脏组织中程序性细胞死亡 蛋白 1（PD-1）mRNA 表达；Western blot 检测肿瘤组织中 PD-L1、脾脏组织中 PD-1 蛋白表达。结果：顺铂组、薯蓣皂苷元高、中、 低剂量组小鼠肿瘤体积和质量均低于模型组（P<0.05），薯蓣皂苷元高、中、低剂量组均高于顺铂组（P<0.05）；顺铂组和薯蓣皂 苷元高、中、低剂量组小鼠抑瘤率均高于模型组（P<0.05），薯蓣皂苷元高、中、低剂量组均低于顺铂组（P<0.05）；顺铂组和薯蓣 皂苷元高、中、低剂量组小鼠血清 IFN-γ、TNF-α 浓度均高于模型组（P<0.05），与顺铂组相比，薯蓣皂苷元高剂量组升高（P< 0.05），薯蓣皂苷元低剂量组降低（P<0.05）；薯蓣皂苷元高、中、低剂量组小鼠肿瘤组织 CD3+、CD4+、CD8+细胞占比和 CD4+/ CD8+ 均高于模型组和顺铂组（P<0.05）；薯蓣皂苷元高、中、低剂量组 CD4+CD25+Foxp3+Tregs 占比、PD-L1+CD3+、PD-1+CD8+占比和 PDL1、PD-1 mRNA 及蛋白表达低于模型组和顺铂组（P<0.05）。结论：薯蓣皂苷元可抑制宫颈癌荷瘤小鼠瘤体生长，调节细胞因 子水平，改善机体免疫功能，抑制癌细胞免疫逃逸，其机制可能与下调 PD-L1、PD-1 mRNA 和蛋白表达有关。 ［关键词］ 薯蓣皂苷元；宫颈癌；微环境；免疫逃避

周俊萍，徐玉娟，温靖，等. γ-氨基丁酸（GABA ）的研究进展[J]. 食品工业科技，2024，45（5）：393−401. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2023050004ZHOU Junping, XU Yujuan, WEN Jing, et al. Research Progress of γ-Aminobutyric Acid (GABA)[J]. Science and Technology of Food Industry, 2024, 45(5): 393−401. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2023050004· 专题综述 ·γ-氨基丁酸（GABA ）的研究进展周俊萍1,2，徐玉娟1，温　靖1, *，吴继军1，余元善1，李楚源3，翁少全3，赵　敏3（1.广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所，农业农村部功能食品重点实验室，广东省农产品加工重点实验室，广东广州 510610；2.华南农业大学食品学院，广东广州 510642；3.广州王老吉大健康产业有限公司，广东广州 510623）摘　要：γ-氨基丁酸（GABA ）是一种广泛分布于动、植物和微生物体内的非蛋白氨基酸，于2009年被我国卫健委批准为“新资源食品”，在食品、医药、饲料等领域具有十分广阔的应用前景，近年来有关GABA 的研究也逐渐成为热点。

本文阐述了GABA 的生物合成与代谢途径，归纳了GABA 的化学合成、植物富集方法及目前常用的GABA 检测技术，并对比分析其优缺点。

此外，本文对GABA 的主要生理功能及其作用机制进行总结，并对GABA 的未来研究和发展趋势进行展望，以期为今后GABA 的研究与应用提供参考。

关键词：γ-氨基丁酸，代谢途径，富集，检测方法，生物活性本文网刊:中图分类号：TS201.2 文献标识码：A 文章编号：1002−0306（2024）05−0393−09DOI: 10.13386/j.issn1002-0306.2023050004Research Progress of γ-Aminobutyric Acid (GABA)ZHOU Junping 1,2，XU Yujuan 1，WEN Jing 1, *，WU Jijun 1，YU Yuanshan 1，LI Chuyuan 3，WENG Shaoquan 3，ZHAO Min 3（1.Sericultural & Agri-Food Research Institute Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Key Laboratory of Functional Foods, Ministry of Agriculture, Guangdong Key Laboratory of Agricultural Products Processing,Guangzhou 510610, China ；2.College of Food Science, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China ；3.Guangzhou Wanglaoji Lychee Industry Development Company Co., Ltd., Guangzhou 510623, China ）Abstract ：γ-aminobutyric acid (GABA) is a non-protein amino acid discovered in animals, plants, and microorganisms that was approved as the "new resource food" by the National Health Commission of the People's Republic of China (NHC) in 2009. It has a wide range of applications in food, medicine, feed, and other industries, and the research has grown increasingly popular in recent years. The paper reviews the bio-synthesis and metabolic processes of GABA, summarizes the methods of chemical synthesis, plant enrichment, and present GABA detection techniques, and discusses their advantages and limitations. Furthermore, the main physiological functions and mechanism of GABA are summarized, and GABA’s research and development trend is also presented, in order to provide reference for future research and application of GABA.Key words ：γ-aminobutyric acid ；metabolic pathways ；enrichment ；detection method ；bioactivityγ-氨基丁酸（GABA ）又称4-氨基丁酸，氨基取代基位于C-4位置，分子式为NH 2（CH 2）3COOH ，结构式如图1，其相对分子量为103.12，熔点202 ℃，白色至浅黄色结晶物质，易溶于水，不溶于或难溶于有收稿日期：2023−05−04基金项目：国家荔枝龙眼产业技术体系（CARS-32-13）；广东省农业科技创新及推广项目（2023KJ107-3）；茂名市荔枝现代贮运保鲜关键技术研究项目（2021S0061）；广东荔枝跨县集群产业园（茂名）项目；广东省农业科学院学科团队建设项目（202109TD ）。