昆虫精氨酸激酶研究综述

治理农业害虫及其抗药性发展,探寻新的防虫杀虫靶标位点非常必要。精氨酸激酶是昆虫能量代谢的关键酶,与飞行活动、识别寄主、消化食物和生长发育等密切相关,而且由于其只存在于无脊椎动物体内而成为热点防虫靶标位点。本文综述了昆虫体内精氨酸激酶的分子和晶体结构特点、分布规律与活性、环境因子影响、精氨酸激酶调节剂,及其在害虫防治中的应用及前景。     

斜纹夜蛾精氨酸激酶基因的克隆及mRNA表达分析

利用RT-PCR和RACE技术获得了斜纹夜蛾精氨酸激酶基因的全长cDNA,命名为SlAK,其GenBank登录号为HQ840714。序列分析结果表明:该cDNA全长1373 bp,其中5′和3′UTR的长度分别为65和240 bp;其开放阅读框位于66～1133 bp,编码355个氨基酸。同源性分析结果显示,精氨酸激酶基因蛋白序列享有较高的同源性,该序列具有精氨酸激酶典型的酶活性部位氨基酸序列CPTNLGT、酶活性位点氨基酸和能形成离子耦合结构的氨基酸。SlAK基因在斜纹夜蛾幼虫的头部、中肠、脂肪体和体壁内均有表达,以在中肠内的表达水平最高;SlAK基因在斜纹夜蛾幼虫不同发育期的表达量不同,mRNA表达水平在3龄达到最高峰。     

斜纹夜蛾精氨酸激酶基因的克隆及mRNA表达分析

利用RT-PCR和RACE技术获得了斜纹夜蛾精氨酸激酶基因的全长cDNA,命名为SlAK,其GenBank登录号为HQ840714。序列分析结果表明:该cDNA全长1373 bp,其中5′和3′UTR的长度分别为65和240 bp;其开放阅读框位于66～1133 bp,编码355个氨基酸。同源性分析结果显示,精氨酸激酶基因蛋白序列享有较高的同源性,该序列具有精氨酸激酶典型的酶活性部位氨基酸序列CPTNLGT、酶活性位点氨基酸和能形成离子耦合结构的氨基酸。SlAK基因在斜纹夜蛾幼虫的头部、中肠、脂肪体和体壁内均有表达,以在中肠内的表达水平最高;SlAK基因在斜纹夜蛾幼虫不同发育期的表达量不同,mRNA表达水平在3龄达到最高峰。     

家蚕精氨酸激酶基因的克隆、基因结构与表达分析

【目的】克隆家蚕精氨酸激酶基因，分析其基因结构与表达特性,为揭示无脊椎动物体内能量代谢调节规律提供重要基础。【方法】通过分析家蚕EST、利用RACE法和基因组文库筛选法克隆了家蚕精氨酸激酶（BmAK, Bombyx mori arginine kinase）基因,并对其基因结构和表达特性进行了分析。【结果】克隆了BmAK基因, cDNA全长为1 268bp,编码355个氨基酸，具有精氨酸激酶典型的酶活性部位氨基酸序列，酶活性中心位点氨基酸和能形成离子偶结构氨基酸；该基因由2个外显子和1个内含子组成；5′调控序列存在BRCZ、E74A、FTZ等多个潜在转录因子结合位点，但没有TATA盒启动子序列；该基因的表达在不同组织和不同发育时期存在明显差异。【结论】BmAK具有精氨酸激酶的典型特征，BmAK基因表达随发育时期不同而发生变化，基因的表达可能受蜕皮激素调控。     

锯缘青蟹精氨酸激酶基因的克隆与表达

通过分子生物学方法,克隆得到锯缘青蟹（Scylla serrata）精氨酸激酶（Arginine Kinase,AK）开放阅读框基因序列.测序结果显示：该开放阅读框基因的序列长度为1 071 bp,编码356个氨基酸残基;该序列登录Genbank（GQ：851626）,序列比对结果显示,锯缘青蟹精氨酸激酶与凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）精氨酸激酶的氨基酸序列同源性高达94%,与岸蟹（Carcinus maenas）、中华绒鳌蟹（Eriocheir sinensis）等甲壳类动物的精氨酸激酶也有较高的同源性,均高于90%;将克隆得到的锯缘青蟹精氨酸激酶基因与pGEX-4T-3载体连接,转化大肠杆菌BL21,经IPTG诱导得到分子质量为65 ku的融合表达蛋白（GST-AK）,经兔抗锯缘青蟹精氨酸激酶多克隆抗体的免疫印迹分析证实,GST-AK具有抗原性.     

微囊藻毒素对陆生植物的污染途径及累积研究进展

微囊藻毒素(Microcystins,MCs)是全世界范围内普遍存在、且随着水体污染的加剧而在自然环境中大量积聚的蓝藻毒素之一,对多种生物有着严重的毒性作用。MCs在生物体内富集并通过食物链传递,对人类健康造成威胁。近些年,MCs对陆生植物的毒害作用及累积研究尤为引人关注,取得了一批重要的研究成果。MC-LR(L为亮氨酸)和MC-RR(R为精氨酸)是淡水水体中普遍存在且危害较大的两种MCs异构体。针对这两种毒素,重点介绍其对陆生植物的污染途径、毒性作用及其在作物体内的累积量,对今后的研究进行了展望。     

朱砂叶螨精氨酸激酶基因的克隆与表达特征

【目的】拟克隆朱砂叶螨(Tetranychus cinnabarinus)精氨酸激酶基因,并分析其序列特征及表达模式,探讨该基因在朱砂叶螨生长发育、滞育及响应温度胁迫和紫外胁迫等方面的作用。【方法】通过RT-PCR技术和RACE方法,获得朱砂叶螨精氨酸激酶cDNA全长序列(TcAK),并进行生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR技术检测TcAK基因在不同发育阶段、滞育状态和温度胁迫及紫外胁迫条件下的表达情况。【结果】结果表明,TcAK基因阅读框架全长1 071bp,编码356个氨基酸残基,含有典型的精氨酸激酶活性中心位点和底物结合区。TcAK基因在幼螨期和若螨期的表达量较卵期显著增大,在幼螨期的表达量达到最大,远高于其他发育阶段,而TcAK基因在成螨期的表达量较卵期下降。此外,滞育状态、高温/低温胁迫、UV胁迫下朱砂叶螨的TcAK表达量均显著升高。【结论】朱砂叶螨精氨酸激酶与其生长发育相关,并可能参与抵御外界不良环境。     

精氨酸在肉鸡生产中的应用研究进展

精氨酸是肉鸡的一种功能性必需氨基酸,具有多种生理功能。综述了精氨酸对肉鸡生长、胴体品质、肉品质、肠道健康、免疫和抗氧化等方面的研究进展,分析了适宜精氨酸需要量及其与赖氨酸的互作关系,并总结了精氨酸替代物胍基乙酸和N-氨甲酰谷氨酸在肉鸡生产上的应用研究。饲粮精氨酸水平适宜有利于提高肉鸡生长性能,改善胴体品质和肉品质,修复肠道损伤,维持正常肠道屏障功能,调节肠道微生物菌群,调控肠道消化酶活性和氨基酸转运载体表达,以及提高免疫功能和抗氧化能力。饲粮精氨酸不足或者过多,均不利于肉鸡的正常生长发育。肉鸡精氨酸需要量受品种类型、性别、饲养阶段、精氨酸/赖氨酸比值等因素影响。目前大部分研究主要集中在快大型白羽肉鸡,对我国特有的黄羽肉鸡精氨酸需要量研究报道较少,其研究结果也存在较大差异。胍基乙酸和N-氨甲酰谷氨酸作为精氨酸替代物,对肉鸡的作用不同。胍基乙酸不能完全替代精氨酸,但饲粮中补充胍基乙酸能够减少精氨酸用于能量代谢,使其更多用于肌肉生长和其他生理功能。N-氨甲酰谷氨酸能够增加肉鸡内源性精氨酸合成,提高体内精氨酸含量,促进肉鸡生长发育。随着精氨酸及其替代物对肉鸡作用效果和机理研究的不断深入,精氨酸...     

黄野螟精氨酸激酶基因的鉴定与表达分析

为了探索精氨酸激酶(arginine kinase,AK)在昆虫中的功能,经筛选黄野螟(Heortia vitessoides)成虫转录组数据库获得黄野螟精氨酸激酶基因,命名为HvAK(GenBank:MH794282),对其进行生物信息学、各虫态和幼虫组织的定量分析,并通过检测HvAK在高温及低温胁迫条件下的表达水平,揭示HvAK基因在黄野螟生长发育中的作用。结果显示:该序列开放阅读框长1 068 bp,共编码355个氨基酸;同源比对结果表明HvAK与家蚕(Bombyx mori)AK基因同源性最高,为94.10%;实时荧光定量PCR结果显示,黄野螟在所检测的各幼虫组织和发育阶段均有表达,其中在头部的表达量较高,在5龄幼虫阶段到达表达量最高峰;此外,高、低温均诱导HvAK表达量上调,推测HvAK基因在黄野螟生长发育过程中可能参与抵御外界不良环境。     

纳豆激酶植物高效表达载体的构建

纳豆激酶来源于日本的传统食品—纳豆,是一种具有强烈溶栓作用的蛋白激酶,将编码纳豆激酶的基因克隆到含C aM V 35S控制下的双元表达载体pCAM B IA 1300中,PCR结果表明,纳豆激酶基因正向插入到载体中,再通过冻融法将其导入根癌农杆菌LBA 4404中,从而成功地构建了能在植物中高效表达的植物载体,为用植物作为生物反应器来获取纳豆激酶蛋白提供了一条新途径。     

精氨酸甲基转移酶及其生物学功能研究进展

 精氨酸甲基转移酶在蛋白质转录后修饰中起着重要作用。最近的研究进展揭示精氨酸甲基转移酶在真核生物的生长、发育及适应过程中起着非常重要作用。然而人们对该类酶功能和参与调控机制的认识还很少。该文综述了精氨酸甲基转移酶的分类标准、各种类型精氨酸甲基转移酶的生化特性及在动物、植物和酵母中精氨酸甲基转移酶的种类。分析了精氨酸甲基转移酶蛋白质结构特征及作用底物的特点。并综述了最近动植物中精氨酸甲基转移酶功能研究的进展，精氨酸甲基转移酶的生物学功能研究进展及其活性的调控方式；并对进一步研究精氨酸甲基转移酶功能进行了展望。     

精氨酸生素在猪营养中的研究与应用

在动物体内,精氨酸作为最大供氮氨基酸参与蛋白质合成,是一种功能性、限制性、条件性必需氨基酸。精氨酸也是一种促生长因子,对猪的生长发育具有重要意义。对于仔猪,体内精氨酸的不足是限制仔猪生长发育的主要因素之一。对于成年动物来说,精氨酸是非必需氨基酸,但在特殊时期是一种条件性必需氨基酸。精氨酸生素是N-乙酰谷氨酸稳定的具有活性的可食用类似物,具有调节内源性精氨酸合成的作用,促进了内源性精氨酸合成。文章就精氨酸生素的理化特性、合成方法,对精氨酸的内源性调节及其在养猪中研究与应用作以综述。     

JMJD6 is a histone arginine demethylase

Arginine methylation occurs on a number of proteins involved in a variety of cellular functions. Histone tails are known to be mono- and dimethylated on multiple arginine residues where they influence chromatin remodeling and gene expression. To date, no enzyme has been shown to reverse these regulatory modifications. We demonstrate that the Jumonji domain-containing 6 protein (JMJD6) is a JmjC-containing iron- and 2-oxoglutarate-dependent dioxygenase that demethylates histone H3 at arginine 2 (H3R2) and histone H4 at arginine 3 (H4R3) in both biochemical and cell-based assays. These findings may help explain the many developmental defects observed in the JMJD6(-/-) knockout mice.     

Growth arrest and morphological change of human breast cancer cells by dibutyryl cyclic AMP and L-arginine

The growth in vitro of human breast cancer cells, line MCF-7, was inhibited by a daily supplement of L-arginine (1 milligram per milliliter). Arginine acted synergistically with dibutyryl adenosine 3',5'-monophosphate (cyclic AMP) (10(-6) molar) to enhance the growth inhibitory effect: the cell replication ceased completely within 2 days after treatment. The growth arrest accompanied a change in cell morphology and was preceded by increases in the cellular concentration of cyclic AMP, adenylate cyclase, and type II cyclic AMP-dependent protein kinase activities as well as a decrease of estrogen binding activity. The results suggest that growth of human breast cancer cells is subject to cyclic AMP-mediated regulation and that arginine may play a specific role in this process.     

Spectrophotometric Determination of Arginine in Grape Juice Using 8-Hydroquinoline

Arginine in grape juice can be metabolized by wine yeasts and malolactic bacteria to precursors of ethyl carbamate, known as carcinogen. The aim of this study was to develop a simple, fast, and accurate method for determining arginine in grape juice with Sakaguchi reaction by separating arginine with strong cation-exchange resins. Parameters were optimized including the concentrations of 8-hydroquinoline and sodium hydrobromite. The color stability lasted for 4 min, which is sufficient to finish the measurement. The method is simple, reproducible and accurate, and can be applied for quick measurement of arginine in grape juice to take necessary measures for controlling the level of ethyl carbamate.     

Life at high temperatures

Water environments with temperatures up to and above boiling are commonly found in association with geothermal activity. At temperatures above 60 degrees C, only bacteria are found. Bacteria with temperature optima over the range 65 degrees to 105 degrees C have been obtained in pure culture and are the object of many research projects. The upper temperature limit for life in liquid water has not yet been defined, but is likely to be somewhere between 110 degrees and 200 degrees C, since amino acids and nucleotides are destroyed at temperatures over 200 degrees C. Because bacteria capable of growth at high temperatures are found in many phylogenetic groups, it is likely that the ability to grow at high temperature had a polyphyletic origin. The macromolecules of these organisms are inherently more stable to heat than those of conventional organisms, but only small changes in sequence can lead to increases in thermostability. Because of their unique properties, thermophilic organisms and their enzymes have many potential biotechnological uses, and extensive research on industrial applications is under way.     

植物腺苷5′-磷酰硫酸激酶(APSK)研究进展

腺苷5'-磷酰硫酸激酶(APSK)催化APS磷酸化生成3'-磷酸-腺苷5'-磷酰硫酸(PAPS),PAPS进一步作为硫酸根供体参与胞内的硫酸化反应。因此,在这些生物体中,APS激酶是硫酸盐同化的重要组成部分。介绍APS激酶的结构、功能、作用机制,综述植物APS激酶当前的研究进展。