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醛糖还原酶(Aldose reductase,AR)是体内糖代谢多元醇通路(Polyol pathway,PP)的限速酶,正常情况下,PP在葡萄糖代谢过程中仅扮演一个微不足道的角色。然而,糖尿病(Diabetes mellitus,DM)时细胞内高葡萄糖导致AR被激活,PP活化,将葡萄糖还原为大量的山梨醇。而将山梨醇氧化生成果糖的山梨醇脱氢酶(Sorbitol dehydrogenase,SDH)活性并不升高,由此造成山梨醇的集聚,引起细胞渗透性水肿等损伤,成为糖尿病慢性并发症(Diabetic chronic complication,DCC)的致病因素之一,但是具体机制尚不明确。随着PP学说的广泛认可,国内外在利用AR抑制剂(Aldose reductase inhibition,ARI)阻断PP,进而治疗DCC方面进行了大量研究。虽然有若干ARI完成了临床实验,但效果并不满意。本研究通过构建表达载体,将嵌有绿色荧光蛋白(Green fluorescent protein,GFP)基因的重组人AR基因转入酵母细胞,建立细胞模型,利用GFP跟踪观察AR基因在酵母细胞中的定位和表达,并对ARI抑制AR活性的情况进行了初步观察,目的在于通过模型验证PP学说在DCC发病机制中的作用,研究AR在代谢中的地位,并定向筛选对DCC具有潜在性治疗作用的ARI。 本研究分为以下三个部分:(1)AR基因酵母表达模型的构建:在ARcDNA的3’端插入GFP片段,获得重组目的基因AR::GFP;将AR及AR::GFP片段分别与载体pYEX-BX连接并转化酵母细胞INVSc1,空载体作为对照,得到菌株XAR、XAG及对照菌株YEX。(2)AR在酵母细胞中的表达及活性分析:观察细胞在CuSO4诱导后10hr内的生长曲线,三菌株生长情况无明显差异,XAG菌株相对荧光强度(RF)与时间成线性关系。Northern Blot显示XAR、XAG菌株分别有持续、稳定的AR mRNA及AR::GFP mRNA表达,而Western Blot显示两菌株分别有AR及AR::GFP蛋白表达,荧光法酶活性测定检测到两者均具有AR活性。(3)ARI对AR表达及活性的影响:选用