植物多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白研究进展

多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白(PGIP)是一种特异性结合并抑制真菌内切多聚半乳糖醛酸酶活性的细胞壁结合蛋白,迄今已在20多种植物体内发现了多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白。综述了国内外近几年有关PGIP基因研究、PGIP在植物抗病中的作用以及在抗病育种中应用的研究成果。     

参与植物防御反应的LRR型蛋白结构与功能

植物含有多种富含亮氨酸重复（LRRs）结构的蛋白质,它们在植物生长、发育和抗病反应等方面发挥着重要作用。综述了这类具有LRRs结构蛋白质家族的结构特征及其参与植物防御反应的功能。参与植物防御反应LRR型蛋白质家族包括：抗病基因编码蛋白质、类受体蛋白激酶、多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白和伸展蛋白家族。这四大蛋白质家族成员主要通过LRRs结构识别并结合病原物蛋白质,参与抗病信号传递,诱导植物防卫基因的表达,使植物获得系统抗性。其中LRRs序列中氨基酸的不同和单位重复数目的差异决定了蛋白识别的特异性和结合能力。     

5种瓜类植物多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白的诱导表达及活性测定

多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白(PGIP)是一种富含亮氨酸重复单位的糖蛋白,能非竞争性地抑制真菌多聚半乳糖醛酸酶(PG)的活性,从而提高植物的抗病性.以黄瓜、苦瓜、冬瓜、节瓜和甜瓜幼苗为材料,研究PGIP的诱导表达特性及在不同组织中的含量差异.通过比较经孢子诱导、SA诱导和黑暗诱导的黄瓜幼苗中的PGIP的相对含量,发现经病原菌孢子悬浮液处理48 h时PGIP的表达量最高.对经孢子诱导48 h的黄瓜幼苗的根、茎、叶中的PGIP含量进行比较,发现茎中PGIP的相对含量最高.测定这5种瓜类的PGIP对6种尖孢镰刀菌粗PG的抑制作用,发现苦瓜PGIP的相对活性较高,并证实了不同的PGIP能够特异性地识别不同的PG,PGIP对不同PG存在着选择性抑制.     

香蕉多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白的分离与纯化

多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白(PGIP)能够特异性结合并抑制真菌侵染所产生的多聚半乳糖醛酸酶.本试验以健康香蕉幼苗植株为材料,通过硫酸铵沉淀、PM10膜超滤浓缩、亲和层析、离子交换层析以及凝胶层析等步骤,纯化获得一种PGIP,SDS-PAGE确定其分子质量为38.2 ku.该PGIP的活性对温度敏感,对香蕉枯萎病菌4号小种...     

棉花多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白基因克隆、序列及表达谱分析

植物的多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白(PGIPs)在植物的抵抗疾病机制中起着重要作用,能够高效、专一的结合病原体侵染时分泌的多聚半乳糖醛酸酶,抑制其活性。克隆了棉花(苏棉9号)的一段长993bpPGIP基因,命名为GhPGIP1,它能够编码一段长330个氨基酸残基,分子量与等电点分别为37.0kDa与8.30的蛋白质。核酸和蛋白质序列与其他9个物种的同源性分别为65.6%～70.3%和63.4%～68.6%。蛋白GhPGIP1有10个N端、C端半胱氨酸残基,6个可能的N糖基化位点和5个保守的亮氨酸重复结构域(LRR)。在所有的保守LRR域中,L是高度保守的。半定量RT-PCR试验结果显示,GhPGIP1在棉花的根、茎、叶中均表达,其中以叶中表达量最多。     

桃PGIP蛋白基因片段的克隆、序列分析及在大肠杆菌中的表达

【目的】克隆桃（Prunus persica）多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白（polygalacturonase-inhibiting protein,PGIP）基因,并进行原核表达研究。【方法】根据李属植物pgip保守区域设计1对特异引物,以桃叶片总RNA为模板,通过RT-PCR获得了约1 kb的cDNA片段,T/A克隆后进行序列测定,并对该序列进行分析。随后将该蛋白成熟肽cDNA片段克隆到原核表达载体pET-32a(+)中,构建融合表达质粒,转化到Escherichia coli Rosetta-gami（DE3）pLysS中进行表达。【结果】测序结果显示,桃多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白cDNA编码区长993 bp,编码330个氨基酸残基,命名为Pppgip。PpPGIP分子量为36.4 kD,等电点为7.42,信号肽为N端24个氨基酸残基,具有7个潜在的N-糖基化位点。Pppgip与李属其它pgip核苷酸和氨基酸序列的同源性分别为93.2%～94.6%和89.7%～92.7%。同源树分析表明,该基因明显区别于其它pgip,与马哈利樱桃pgip的关系较近,与寿星桃、桃栽培品种‘久保’等pgip的关系都较远。该基因所编码的蛋白质的三维结构含11个α-螺旋和21个β-折叠,中心LRR结构域由10个串联的LRRs基序组成。原核表达产物经SDS-PAGE分析表明,重组蛋白主要以包涵体形式出现。【结论】克隆了桃PGIP基因,并可在大肠杆菌中表达。     

小麦内切多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白N端序列测定及分析

单子叶植物小麦内切多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白（PGIP）经分离纯化和电印迹后，进行了N端序列了测定，结果为：Lys-Pro-Len-Leu-Thr-Lys-Ile-Thr-Lys-Gly-Ala-Ser-Thr。已知的PGIP均属于双子叶植物，这些双子叶植物PGIPN端氨基酸序列同源性为36%，包括小麦PGIP的所有单、双子叶植物PGIN N端氨基酸序列同源性降低到9%。     

PGIP在作物抗病育种中的研究进展

多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白(PG IP)是一种能特异性结合和抑制真菌内切多聚半乳糖醛酸酶(endo-PG)活性的细胞壁结合蛋白,国内外已在多种单双子叶植物中发现了多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白,并对其作了相关研究。着重从PG IP基因的研究、PG IP的抗病机理、PG IP在抗病育种中的应用以及存在问题等几个方面加以论述。     

苹果多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白的分离纯化

以膨大期的富士苹果果皮为材料,通过匀浆、硫酸铵沉淀、透析、聚乙二醇6000浓缩、CM-SephadexC-50离子交换柱和Sephadex G-100分子筛凝胶过滤层析分离纯化出苹果多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白。用还原糖法测定其具有抑制多聚半乳糖醛酸酶活性,bradford法进行定量,经非连续SDS-PAGE分析为电泳纯,根据标准蛋白鉴定其亚基的分子量为41 kD。为苹果PGIP的纯化建立了一种有效的方法。     

多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白（PGIP）的研究进展概述

多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白（PGIP）在阻止病原物的侵入、发展,进而激活特定的防卫反应方面具有独特的作用。本文对PGIP的特性、差异表达、功能和检测进行了简单总结,并对今后PGIP研究的方向提出了自己的看法。     

用于筛选植物PGIP的酵母双杂交PGase诱饵载体

对真菌抗性较强的植物能利用自身的多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白（polygalacturonase—inhibiting protein，PGIP）来抑制真菌分泌的、降解植物细胞壁的主要物质——多聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase，PGase）的活性,目前，快速、有效的获取植物PGIP的方法是通过酵母双杂交技术来进行的，而这首先要获得真菌PGase的酵母诱饵载体．以真菌——互格链格孢PGase的cDNA的为基础，将其克隆到MATCHMAKER LexA Two—Hybrid System的诱饵载体中，并将诱饵载体（pLexA—PGase）成功转化酵母菌株EGY478[p8op-lacZ]，经检测无自激活作用，可直接用于快速、大量地筛选植物PGIP．     

真菌多聚半乳糖醛酸酶的研究进展

真菌多聚半乳糖醛酸酶是植物细胞壁果胶的主要降解酶之一,是植物病原真菌的重要致病因子.综述了多聚半乳糖醛酸酶的特性、多聚半乳糖醛酸酶基因及其特征、多聚半乳糖醛酸酶的分子进化、多聚半乳糖醛酸酶的表达调控及其在真菌致病过程中的作用.     

桃PG基因家族的鉴定与分析

多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG)属于一个大的水解酶家族,它通过降解果胶在植株生长发育过程中的细胞分离事件中发挥重要作用。为深入研究桃PG基因家族的功能,利用生物信息学方法对桃基因组中PG基因家族成员进行鉴定,对其基因和蛋白特征、保守结构域、基因进化树分类和基因表达模式等方面进行研究。结果表明,在桃基因组中共鉴定出了84个PG基因,可以聚类成7个分支A~G;PG基因在8条染色体上呈现不均匀分布,并存在明显的串联重复现象,共发现16个串联重复基因簇;利用UniGene数据库进行的组织表达分析。说明有10个基因在数据库中有表达数据,其中有6个基因具有组织表达特异性。     

植物pgip基因特性及表达调控研究进展

多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白（PGIP）基因已成为植物抗真菌基因工程的研究热点之一,国内外已先后从25个属45种植物中克隆到了pgip基因或片段。截止于2008年3月1日,美国国立生物技术信息中心（The National Center for Biotechnology Information,NCBI）GenBank中登记的pgip序列多达239条。本文从PGIPs的早期研究、自身特点以及表达调控方面综述了这种热点基因的研究进展,为更好的利用这一基因资源提供参考。     

白梨PGIP的提取、纯化及其特征特性研究

半乳糖醛酸酶抑制蛋白(Polygalacturonase inhibitoryprotein,PGIP)是位于植物细胞壁的糖蛋白,能够抑制真菌半乳糖醛酸酶(Polygalacturonase,PGs)对细胞壁的降解,从而达到抵御病原菌侵入的目的。经高盐法提取和凝胶过滤层析,获得相对纯度为18.9倍的PGIP,保留活性分别为100%和51.6%;经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析表明,相对纯化的白梨PGIP的分子量为29～42 kDa;用径向辐射法和还原糖法试验表明,PGIP活性受pH影响,但对提取液中KCl的浓度及提取时间不敏感;PGIP抑制活性对温度非常敏感,在85℃处理20 min,PGIP失去85%～90%的抑制活性,在100℃下,PGIP活性全部丧失。     

基因特性及表达调控研究进展

多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白（PGIP）基因已成为植物抗真菌基因工程的研究热点之一，国内外已先后从25个属45种植物中克隆到了pgip基因或片段。截止于2008年3月1日，美国国立生物技术信息中心（The National Center for Biotechnology Information，NCBI）GenBank中登记的pgip序列多达239条。本文从PGIPs的早期研究、自身特点以及表达调控方面综述了这种热点基因的研究进展，为更好的利用这一基因资源提供参考。     

核盘菌多聚半乳糖醛酸酶基因克隆及诱饵蛋白表达载体构建

真菌多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白(PGIP)能够特异性识别真菌分泌的降解植物细胞壁的主要物质多聚半乳糖醛酸酶(PG)并抑制其活性.目前,酵母双杂交技术是快速、有效获取植物PGIP的主要途径,而其前提是要获得真菌PG的酵母诱饵载体.本研究以核盘菌的PG cDNA为模板,经PCR扩增获得1 125 bp片断,进一步将其克隆到pEASY-T1载体上.以克隆了目的基因的pEASY-T1质粒为模板,用含NdeⅠ和SalⅠ位点的引物对PG-F2/PG-R2扩增获得1 125 bp大小的目的片段,将其连接到pEASY-T1上生成pEASY-PG.用NdeⅠ和SalⅠ双酶切pEASY-PG,回收1 125 bp片段并连接到诱饵载体pGBKT7相应的酶切位点上,转化大肠杆菌菌株DH5α.在含有卡那青霉素的LB平板上筛选获得重组质粒.经NdeⅠ和SalⅠ双酶切后获得预期的1 125 bp DNA片段,表明诱饵蛋白载体pGBKT7-PG6构建成功.应用醋酸锂介导法将pGBKT7-PG6转化酵母菌株Y187,经激活培养基上培养检测,未发现蓝色菌落,表明酵母转化子自身不具有自激活功能,可用于大规模筛选经核盘菌诱导的cDNA表达文库.     

毛果杨WRKY基因家族鉴定与表达分析

WRKY转录因子是植物中最大的转录调控家族之一,是调控植物许多生物过程信号网络的组成部分,具有多种生物学功能.该研究根据已公布的拟南芥基因组中当前确定的WRKY基因家族成员,利用其序列进行结构域的分析,从而确定WRKY基因家族的基本特征,并以此为基础,从毛果杨序列库中筛选出WRKY基因家族的成员.再利用MEGA5软件、在线工具ExpasyProtparma、BioEdit等进行理化性质分析、motif结构对比、进化树构建、基因表达分析等.结果表明:毛果杨WRKY基因家族20个成员编码序列长为189～624bp,有多个染色体定位重复分布于第1、5、14号染色体上.WRKY蛋白均定位于细胞外,亲水性较差,具有较高的脂溶性和不稳定性.20个WRKY基因均在毛果杨中表达,但有明显的差异.     

苹果PGIP基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

【目的】从富士苹果幼果果实中克隆多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白(PGIP)基因,并进行原核表达,为进一步研究PGIP的生物学功能奠定基础。【方法】根据Genbank中已经发表的苹果PGIP基因序列设计引物,采用RT-PCR从苹果果实中扩增PGIP基因cDNA,回收目的基因片段并连接到pMD18-T载体,鉴定后进行测序。然后将PGIP全长cDNA和去信号肽的cDNA导入到pET-32a(+)表达载体中,分别获得融合表达质粒pET-PGIP和pET-PGIP-X,将其分别转化大肠杆菌BL21感受态细胞,用不同终浓度IPTG进行诱导表达,收集表达产物并进行SDS-PAGE电泳。对pET-PGIP-X基因工程菌表达产物的可溶性进行检测。【结果】苹果PGIP cDNA序列长为1 091 bp,编码区为993 bp,可编码330个氨基酸残基,将其命名为MdPGIP;重组表达质粒pET-PGIP和pET-PGIP-X在宿主大肠杆菌中分别表达出分子质量约49.6和46.1 ku的融合蛋白,pET-PGIP-X表达产物以包涵体的形式存在。【结论】成功克隆了苹果PGIP基因,并在大肠杆菌中获得高效表达。