泛素蛋白的研究进展

泛素是一种在细胞内广泛分布的高度保守的小蛋白,在蛋白质降解的标记、DNA修复、基因转录调控及信号转导等各个生命活动中发挥着重要的作用,与人类的各种疾病、植物的生理生化过程存在着紧密联系;泛素-蛋白酶体及泛素-蛋白酶体抑制剂等广泛应用于抗肿瘤、提高植物抗胁迫能力等方面。介绍了泛素的组成结构,对泛素蛋白的理论研究及应用方面进行了综述,并提出泛素在应用中存在的问题,最后对泛素的应用进行了展望。     

绵羊及相关物种去乙酰化酶1的理化性质和蛋白结构预测

为深入研究SIRT1基因及其编码蛋白的结构和功能,特别是在各信号通路中的作用,本文基于NCBI发布的包括绵羊在内的9个物种的SIRT1基因的核苷酸和蛋白质序列,采用生物信息学方法分析SIRT1蛋白的理化性质和蛋白结构,预测了绵羊SIRT1蛋白的结构和翻译后修饰位点。结果表明,不同物种SIRT1蛋白的理化性质基本一致。绵羊SIRT1是一种接近于中性的亲水性脂溶蛋白,预测其有40个潜在的O-糖基化位点、2个N-糖基化位点、33个磷酸化位点、18个乙酰化修饰位点、11个泛素化修饰位点和3个类泛素化修饰位点。这些结果为进一步研究SIRT1的功能和表达调控奠定了科学依据。     

STAT3蛋白真核表达载体的构建及其泛素化功能研究

为研究信号转导与转录激活因子3(STAT3)的活性调控机制,克隆人源STAT3基因,并将其构建在真核表达载体上。之后,通过细胞内共表达STAT3和泛素化质粒的方法,验证了STAT3蛋白可以发生多种类型的泛素化修饰。结果表明,K63位非降解功能的泛素化影响STAT3蛋白的磷酸化,从而影响STAT3的活性及功能的发挥;而K48位降解功能的泛素化影响STAT3蛋白的降解,使STAT3蛋白得以更新,这2种类型的泛素化对STAT3蛋白及其功能都十分重要。     

泛素结合酶RAD6的结构与功能研究进展

泛素复合体对蛋白的修饰可以改变蛋白定位、活性和稳定性.泛素结合酶E2在其中起关键作用.RAD6是典型的泛素结合酶,在泛素复合体组装、DNA损伤修复、调控基因表达和细胞周期等生理过程中具有重要作用.本文综述了RAD6蛋白的结构、与其互作的泛素蛋白连接酶E3及其功能研究进展,并展望其在作物研究中的应用.     

百脉根泛素结合酶LjE2的表达及活性鉴定

为了研究泛素化作用在豆科植物共生固氮过程中的调控功能和作用机制,利用拟南芥泛素结合酶E2的序列,在百脉根基因组上鉴定得到14个编码E2(LjE2)的基因,从LjE2中克隆到11个基因并构建了融合表达载体pET-LjE2s:His。通过大肠杆菌表达系统,表达并纯化到10个LjE2:His融合蛋白。经体外泛素化及Western blot分析,在10个LjE2中有9个具有泛素结合酶活性,1个(LjE2-5)未检测到泛素结合酶活性。     

Skp2基因的研究进展

Skp2被称为S期激酶相关蛋白,属于F-box蛋白家族成员,在蛋白泛素化降解过程中可作为SCFSkp2复合物的重要成分起识别底物蛋白的作用,主要通过降解细胞周期调节蛋白介导细胞周期调控和细胞增殖.为更全面地了解Skp2的研究进展及开展其在动物科学与医学领域的研究,从Skp2基因的结构、功能、与人类肿瘤致病机理、转录调控和启动子方面的关系进行了综述.     

松材线虫USP基因家族鉴定及生物信息学分析

泛素特异性蛋白酶(USP)作为去泛素化酶的一种，在生物体内细胞发育、信号传递、肿瘤发生和转移及免疫反应等诸多方面发挥着重要功能。通过生物信息学的方法从松材线虫基因组中筛选并鉴定松材线虫USP家族基因19个，通过分析其理化特性、进化发育、蛋白及基因结构及表达模式，为研究USP家族在松材线虫发育中的作用奠定基础。结果表明，松材线虫USP不均匀的分布于6条染色体上；理化性质分析发现松材线虫USP基因家族编码的氨基酸为280～1 384个，分子质量介于31.53～158.94 ku,等电点介于4.77～9.43;基因和蛋白结构分析表明松材线虫USP家族是一个活跃的去泛素化酶家族。根据在不同发育阶段的松材线虫中USP家族表达模式分析发现，松材线虫USP家族对松材线虫胚胎发育和生长过程中具有一定的促进能力。因此，研究松材线虫USP家族的结构和表达模式对解析松材线虫发育趋势具有一定的指导意义，对探索松材线虫防治方法具有参考价值。     

栗疫病菌泛素核糖体L40融合蛋白基因的克隆与分析

用酿酒酵母(Saccharyomyces cerevisae)泛素融合蛋白基因从COGEME(Consortium for the functional genomics of microbial eukaryotes)植物病原菌EST(Expressed sequence tag)库中BLAST(Basic local alignment search tool)得到栗疫病菌的泛素融合蛋白EST,设计引物从栗疫病菌cDNA中克隆到该基因并测序,得到在进化上高度保守的基因,该基因开放阅读框为387 bp,编码128个氨基酸残基组成的泛素融合蛋白前体;由cDNA序列推定的氨基酸序列分析结果表明,泛素融合蛋白前体包括氮末端的泛素结构域(76个氨基酸残基)和碳末端的核糖体蛋白L40结构域(52个氨基酸残基).该蛋白为高碱性蛋白,碳末端含有一个"锌指"模式结构.与19个物种比较的结果表明,栗疫病菌与真菌泛素融合蛋白氨基酸序列相似度较高,具有高度的保守性.     

白羽王鸽泛素(UB)基因的生物信息学分析

[目的]对白羽王鸽泛素基因的cDNA序列进行相关分析。[方法]运用相关生物信息学软件对该基因eDNA序列进行分析和预测,编码蛋白的理化性质及二级结构。[结果]生物信息学分析结果表明,白羽王鸽泛素基因编码区长度为1037bp,编码的多肽由76个氨基酸残基组成,相对分子质量为34．368kD,理论等电点为6．94,二级结构中α-螺旋占24．6％,无规则卷曲占43．3％。B延伸链占32．1％。[结论]通过白羽王鸽泛素基因相关生物学信息分析,为进一步研究泛素基因在白羽王鸽机体内的作用奠定了基础。     

MoFbc1调控稻瘟病菌生长与致病机制初探

真核生物体内,F-box蛋白作为泛素连接酶复合物(Skp1-Cullin1-F-box,SCF)的调节亚基,参与降解底物的特异性识别。为探究F-box家族基因MoFbc1在稻瘟病菌生长发育及侵染致病中的功能,采用生物信息学方法分析Mo Fbc1蛋白结构域并构建进化树。利用同源重组方法获得MoFbc1基因敲除及其回补菌株并进行表型分析。结果表明,MoFbc1敲除菌株在产孢、附着胞形成及致病性等方面与野生型菌株均无显著差异。但其在MM和RDC培养基上生长速率下降,表明MoFbc1基因可能参与调控稻瘟病菌对部分营养物质的利用;突变体对细胞壁胁迫因子CFW、CR敏感,提示其细胞壁结构可能发生改变。结果为进一步揭示基因MoFbc1调控稻瘟病菌生长发育机制奠定基础。     

超微弱发光在蔬菜研究中的应用

简要介绍了生物超微弱发光的机制和检测方法,综述了超微弱发光与蔬菜种子活力、蔬菜作物的抗逆性、品种特异性、代谢及生长动态以及绿色蔬菜的关系等方面的应用研究进展。在农业上人们试图用超微弱发光作为一种耐盐碱性、抗旱性、抗热性、抗寒性乃至抗病性的指标,为抗性育种与栽培以及抗性资源开发等提供一种新的灵敏的物理方法。     

水稻早衰突变体es5的鉴定及其突变基因的精细定位

【目的】对水稻叶片早衰突变体es5进行遗传分析及精细定位,探索水稻叶片衰老的分子机制。【方法】es5是嘉禾212经EMS诱变获得的一个叶片早衰突变体。利用es5与籼稻中恢8015杂交获得F1,F1自交获得分离群体F2。在杭州和海南观察F1和F2的表型,并分析该突变表型的遗传行为。取F2中隐性单株,利用图位克隆方法精细定位该基因。抽穗期时对突变体和野生型叶片进行SOD活性、MDA含量、可溶性蛋白含量、叶绿素含量、净光合速率测定、组织化学分析、透射电镜观察以及衰老相关基因的表达量分析。成熟后调查es5和嘉禾212的几个重要农艺性状。【结果】四叶期前es5表型与嘉禾212相比无明显差异,四叶期时下部叶片叶尖开始黄化衰老,随着植株的生长发育,叶片的衰老面积逐渐变大,至拔节期,中下部叶片黄化衰老严重。与野生型相比,es5的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量和净光合速率均显著下降,es5的株高、有效穗数、每穗总粒数、千粒重、结实率等农艺性状都极显著下降。伊文思蓝染色和二氨基联苯胺染色分析结果表明,es5叶片中含有更多的死亡细胞和过氧化氢积累。酶活性和衰老相关参数的测量结果显示抽穗7 d和抽穗21d,es5叶片中的SOD活性均显著高于嘉禾212中SOD活性;抽穗21 d时,es5中MDA含量显著高于嘉禾212中MDA含量;抽穗7 d和抽穗21des5叶片中可溶性蛋白含量均极显著低于嘉禾212中可溶性蛋白含量。透射电镜观察结果表明es5衰老部位细胞质溶解,叶绿体结构异常,叶绿体膜溶解,基粒模糊,基质片层疏松,类囊体发育异常,淀粉体和嗜饿颗粒增多。qRT-PCR结果显示es5中促进衰老的基因Osh36、Osh69、OsI85、RCCR1表达量极显著上调。2个衰老的标志基因Osh69和OsI85表达量分别上调12.7和36.6倍。同时叶绿素降解相关基因SGR也显著上调。遗传分析结果表明该性状是由单隐性核基因控制。采用图位克隆的方法将该基因精细定位在第5染色体上的BF-10和RM3664两标记之间,物理距离约52.7 kb,该区间包含8个开放阅读框。【结论】es5由于叶片的过早衰老造成与产量相关的几个重要农艺性状显著下降。将该基因定位在第5染色体介于标记BF-10和RM3664之间52.7 kb的物理区间内。     

人IL-1Ra基因的克隆及原核表达的研究

IL-1Ra是第一个被发现的天然存在的细胞因子拮抗剂,结合于IL-1受体后不引起IL-1效应。文章通过RT-PCR从人的胎盘组织中克隆了人IL-1Ra基因,使其在大肠杆菌DH5α中重组表达。结果表明,克隆到了460bp左右的目的基因,并在大肠杆菌中成功表达了18ku左右的目的蛋白,目的蛋白在大肠杆菌中表达量占总蛋白20%左右,为IL-1Ra的进一步研究及应用奠定了基础。     

Cloning and Characterization of a Family of Disease Resistance Gene Analogs from 6VS of Haynaldia villosa

In the present study, microdissection of 6VS and the cloning of the resistance gene analogs (RGA) from them were reported. The 6VS were microdissected with needle and 10 types of resistance gene analogs were obtained by PCR with degenerate oligonucleotide primer designed according to resistance genes. They were designated as Hvrgak1-Hvrgak10, GenBank accession numbers are AF387113-AF387121,AY040671- AY040672. Identity among RGAs was about 10-50%, and identity with cloned R gene from plants was 5-20%. Southern hybridization analysis results showed 3 RGAs, Hvrgak2, Hvrgak4, and Hvrgak5 were linked with wheat powdery mildew resistance. These RGAs may be used as direct entrance or probes for cloning the disease resistance genes.     

簇毛麦端体6VS的抗病同源序列的克隆及分析

 本研究采用玻璃针切割法对小麦遗传背景下的簇毛麦端体6VS进行了微切割,根据已克隆抗病基因的保守域设计引物,从6VS端体DNA中扩增出10类抗病基因同源片段Hvrgak1-Hvrgak10(GenBank登录号为AF387113-AF387120,AY040671,AY040672)。并利用抗病同源序列作探针,进行与小麦抗白粉病基因的相关分析,结果表明,Hvrgak2、Hvrgak4和Hvrgak5可能与抗白粉病基因相关。这些抗病基因同源片段可以为抗病基因克隆提供切入点或是直接的探针。     

哺乳动物体细胞克隆的研究与应用

通过查阅研究1997年以来国内外对哺乳动物体细胞克隆技术的研究文献,综述了哺乳动物体细胞克隆技术的发展历史、研究现状、影响因素及存在问题,并对其应用前景进行了探讨。     

水稻osvdac基因RNAi表达载体的构建及遗传转化

[目的]构建水稻osvdac3和osvdac5基因RNA干涉表达载体,获得转干涉载体的转基因水稻植株。[方法]采用TRIzol法提取水稻幼苗总RNA,以反转录的cDNA为模板,扩增得到osvdac3和osvdac5的分别靠近5’端和3’端约500～600bp的特异序列,用Gateway重组克隆技术构建RNA干涉表达载体,采用农杆菌介导的愈伤组织侵染法进行遗传转化。[结果]成功构建水稻2个osvdac3和2个os-vdac5基因RNA干涉表达载体,并获得转osvdac3干涉载体的阳性植株。[结论]干涉osvdac3和osvdac5的植株为研究其功能提供材料。     

甘蔗DⅢ家族蔗糖磷酸合成酶基因SofSPSDⅢ克隆及其hpRNA载体构建

[目的]克隆甘蔗DⅢ家族SofSPSDⅢ基因并构建其hpRNA表达载体,为研究该基因生物学功能奠定基础.[方法]通过同源克隆获得甘蔗SofSPSDⅢ基因部分序列,利用RACE技术获得其全长cDNA.扩增SofSPSDⅢ目的基因约500 bp序列,利用中间载体pHANNIBAL构建该片段的hpRNA结构,然后用NotⅠ将整个hpRNA结构切下,克隆到双元植物表达载体pART27上,构建该基因的hpRNA表达载体.[结果]通过同源克隆和RACE技术获得SofSPSDⅢ基因全长cDNA序列,该基因全长3252 bp,5 ＇端UTR长度59 bp,3 ＇端UTR长度292 bp,开放阅读框（ORF）长度2895 bp,带有真核生物典型的poly（A）尾巴（GenBank登录号：HQ117935）.该基因编码蛋白含有964个氨基酸,理论分子量108.03kDa,等电点pI=6.66;SofSPSDⅢ与SoSPS2、SbSPS和TaSPS9的氨基酸序列同源性分别为99.0％、98.9％和90.0％.构建获得SofSPSDⅢ基因的hpRNA载体pART-DⅢ-Ri.[结论]成功克隆甘蔗DⅢ家族SofSPSDⅢ基因并构建基hpRNA载体,可为下一步沉默该基因、进而解析该基因的生物学功能奠定基础.     

水稻SLR1基因的克隆及其植物表达载体的构建

[目的]为研究水稻中的SLR1蛋白的功能及寻找与其相互作用的GA信号转导蛋白奠定基础。[方法]以水稻品种日本晴基因组DNA为模板,根据水稻SLR1基因cDNA序列设计1对特异引物进行PCR扩增,回收PCR产物连接到pGEMT载体中,经筛选得到水稻SLR1基因的克隆pGEMTSLR。最后采用酚仿抽提和乙醇沉淀的方法构建水稻SLR1基因的正义和反义表达载体。[结果]通过PCR扩增获得了约为1.9kb的特异片段。回收PCR产物,将克隆片段和pGEMT载体连接后转化到大肠杆菌DH5α感受态细胞,重组克隆经酶切鉴定后提取重组质粒pGEMTSLR1。该研究成功构建了SLR1基因的正义表达载体pCAMSLR(约0.7kb)和反义表达载体pCAMASLR(约1.2kb)。[结论]采用冻溶法可将表达载体pCAMSLR和pCAMASLR导入农杆菌并进行水稻的遗传转化。利用SLR1基因的正义和反义表达载体,可观察转基因植株中该基因的表达上调和下调对植物的影响。     

鸟传染性支气管炎病毒类木瓜蛋白酶基因的克隆和表达

[目的]为探究鸟传染性支气管炎病毒(IBV)的感染和复制过程及其防治提供信息和途径。[方法]以鸟IBV的cDNA为模板,利用PCR技术克隆IBV类木瓜蛋白酶基因。将回收片段与pGEX-6p-1载体连接并转入大肠杆菌DH5α中。在IPTG诱导下将克隆的重组质粒在大肠杆菌BL21中进行表达,经纯化获得目标蛋白。[结果]克隆的类木瓜蛋白酶基因全长为924 bp,编码308个氨基酸的完整开放读码框。它与Genbank中IBV M41毒株类木瓜蛋白酶基因的序列完全一致,证实该基因为IBV的类木瓜蛋白酶基因。在IPTG诱导下,BL21菌株成功表达目标基因和GST融合蛋白,融合蛋白约为60 kD。经纯化和酶切后所得蛋白产物的分子量约为34 kD。[结论]该基因的成功克隆和表达为有关蛋白结构与功能的研究奠定了基础。