高温强光对小麦叶绿体Deg1蛋白酶和D1蛋白的影响及水杨酸的调节作用

以小麦品种矮抗58为材料,采用0.3 mmol/L水杨酸(SA)溶液预处理灌浆期小麦叶片,以水预处理为对照,进行3种不同的光温处理:适宜温度中等光强(25℃,600 μmol m-2 s-1)2h、高温强光(38℃,1600μmol m-2 s-1)2h、高温强光2h后置于适宜温度中等光强下恢复3h.测定不同光温条件下,小麦叶绿体的Deg1蛋白酶、D1蛋白和PSⅡ功能的变化及SA的调节效应.结果表明,高温强光胁迫导致Deg1蛋白酶和D1蛋白降解,PSⅡ功能发生可逆损伤.与对照相比,水杨酸预处理不仅能够抑制高温强光下小麦叶绿体Deg1蛋白酶和D1蛋白的降解,维持较高的PSⅡ原初光化学效率(Fv/ Fm)、实际光化学效率(φPSⅡ)、电子传递速率和净光合速率(Pn),而且加快回到非逆境下PSⅡ功能的恢复.     

捕光色素蛋白复合物的研究进展

高等植物体内的2种光合系统PSⅠ和PSⅡ,分别由各自独立的核心复合物和捕光色素蛋白复合物组成。对PSⅠ和PSⅡ的各组分主要捕光色素蛋白复合物的结构特点和功能研究新进展进行了综述。     

蓝藻综合利用研究现状

蓝藻的大面积暴发性繁殖,严重影响了水体的结构与功能,给生态环境和人畜健康造成危害。通过对其综合利用的研究,变废为宝,将为水体处理带来新的思路与方法。系统介绍了蓝藻在能源化利用、提取天然色素、提取藻胆蛋白、提取多糖、生物固氮及其他方面的利用情况,以为蓝藻的综合利用提供参考。     

蓝藻蛋白基胶黏剂的制备与应用

以蓝藻蛋白为研究对象,主要研究了NaOH降解工艺和杨木等离子体处理工艺对蓝藻蛋白基胶合板胶合强度和耐水性能的影响。结果表明:NaOH处理能够显著提高蓝藻蛋白胶黏剂胶合性能,但仅有干状胶合强度,不具有耐水强度;NaOH降解蓝藻蛋白粉最佳工艺为7%NaOH (占蓝藻蛋白),料液比为70∶50,处理时间为0.5 h,处理温度为30℃;等离子体适宜的处理功率和处理有时间有助于胶合强度和耐水性的提高,最佳处理工艺为处理工艺1 kW,处理时间1 min。     

香蕉穿孔线虫组织蛋白酶B基因的克隆与分析

为了获得香蕉穿孔线虫的组织蛋白酶B基因,分析该基因的序列、结构及其功能,为进一步研究植物寄生线虫组织蛋白酶的功能及其在线虫防治中的应用提供科学依据。我们应用SMART技术构建了香蕉穿孔线虫cDNA文库;采用SL法,克隆得到香蕉穿孔线虫组织蛋白酶B基因全长cDNA,通过测序获得1 257bp全长序列,命名为Rs-cb-1(GenBank:GU360972),该基因cDNA全长序列包括1 071bp的完整ORF,编码356个氨基酸,蛋白质相对分子质量为41 400。对该基因的序列结构及其编码的蛋白2级结构和三维结构与功能进行分析和预测结果表明,Rs-cb-1序列与其他寄生虫的组织蛋白酶B基因序列相比,该基因与秀丽小杆线虫组织蛋白酶B基因的亲缘关系最近;其编码蛋白主要为细胞外分泌蛋白,定位于微体(过氧化物酶体)、内质网膜和内质网管腔上,约有25个氨基酸跨膜区段位于蛋白质的C端,其表面电荷呈明显的极性分布;另外,通过同源建模获得该蛋白的三维结构预测图,这些结构与已报道的组织蛋白酶B生物学功能相符。本研究分离克隆得到的Rs-cb-1,是首个分离克隆得到的香蕉穿孔线虫组织蛋白酶B基因,从而为该线虫组织蛋白酶的进一步研究奠定了基础。     

钙蛋白酶系统与肌肉增长及嫩度的关系

钙蛋白酶系统主要由钙蛋白酶（μ－calpain,m－calpain）及钙蛋白酶抑制蛋白（calpastain）组成，calpain是存在于细胞质中的依赖于Ca^2 的中性蛋白酶，calpastatin是钙蛋白酶的内源抑制蛋白。近年的研究表明，calpain是细胞质中主要的蛋白水解酶，在肌原纤维蛋白5降解中起着重要的作用。肌肉增长和宰后嫩度的变化与蛋白质水解程度密切相关。因此，钙蛋白酶系统的活性会影响畜禽肌肉增长和肉的嫩度。本文综述了钙蛋白酶系统各种酶的结构、作用、活性调节及与肉质的关系。     

猪2型钙蛋白酶抑制蛋白基因cDNA的克隆序列分析

钙蛋白酶抑制蛋白（Calpastatin,CAST）是一种内源性的、需Ca2＋激活的钙蛋白酶抑制剂.本研究克隆了猪CAST基因的部分编码序列,并通过序列拼接首次获得了猪2型CAST基因的cDNA序列（Genbank acc.NO.AY555195）.通过对猪2型钙蛋白酶抑制蛋白进行结构预测及结构域分析,为进一步研究钙蛋白酶抑制蛋白在猪体内的功能打下了良好的基础.     

16种微生物蛋白酶的生物信息学分析

蛋白酶(protease)是以降解蛋白质为主的糖苷酶,具有丰富的多样性,在生物有机体中发挥着重要而又广泛的作用,具有广泛的研究和应用价值。本研究采用ProtParam、ProtScale、SignalP 4.1 server和NPSA serve等生物信息学软件,对天蓝色链霉菌、普通拟杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌等16种微生物蛋白酶的理化性质、蛋白结构、系统发生树和功能域等进行了分析。结果表明:通过分析16种微生物蛋白酶的稳定性发现,金黄色葡萄球菌、唾液链球菌、短小芽孢杆菌、绿脓杆菌为不稳定蛋白;二级结构由α螺旋、β转角、无规则卷曲和延伸链等结构元件组成;除了节杆菌属、无乳链霉菌、普通拟杆菌、肠杆菌属具有信号肽,其余蛋白酶氨基酸序列不具有信号肽的特点。可以推测出蛋白酶为非分泌性蛋白;只有绿脓杆菌和猪链球菌有跨膜结构,剩下其余几种微生物均没有跨膜结构。具有2个蛋白功能域,分别为Peptidase S8 familyi、Fn3_5like domain。     

外源蛋白酶对肉鸡饲粮体外干物质消化率和酶水解物能值的影响

【目的】研究外源蛋白酶对肉鸡饲粮体外干物质消化率(DMD)和酶水解物能值(EHGE)的影响,并使用仿生法获取饲粮中外源蛋白酶的最适添加量,为饲用酶制剂效价快速评价方法的建立提供理论参考。【方法】试验采用单因素完全随机设计,对照组分别为肉鸡前期和后期基础饲粮(粗蛋白质水平分别为:24.29%和21.72%,干物质基础),试验组分别在肉鸡前期和后期基础饲粮中添加0、15 000、75 000和150 000 PROT·kg-1的外源蛋白酶,试验共8种饲粮样品,每种饲粮样品设5个重复,每个重复1根仿生消化管,使用单胃动物仿生消化系统(SDS-Ⅱ)分别模拟饲粮在鸡的胃和胃—肠道的消化过程,测试并计算饲粮样品的DMD、体外能量消化率(GED)和EHGE,分别建立DMD和EHGE与蛋白酶添加量(protease supplementation,PS)的回归方程,并分析DMD和EHGE与PS的相关关系。【结果】随着外源蛋白酶添加剂量的增加,肉鸡前期和后期基础饲粮全消化道DMD、GED和EHGE也随之增加(P0.01)。随着在肉鸡后期基础饲粮中外源蛋白酶添加剂量的增加,胃消化阶段的DMD和GED随之降低(P0.01)。而在肉鸡前期基础饲粮中添加外源蛋白酶,对胃消化阶段的DMD、GED和EHGE影响不显著(P0.05)。肉鸡前期基础饲粮全消化道DMD(%)和PS(g·kg~(-1))的关系为:DMD(%)=2.56 PS-0.82 PS×PS+73.90(R~2=0.82,RSD=0.42,P0.001);EHGE(MJ·kg~(-1))和PS(g·kg~(-1))的关系为:EHGE(MJ·kg~(-1))=0.75 PS-0.30 PS×PS+15.02(R~2=0.89,RSD=0.07,P0.001);当外源蛋白酶添加剂量为112 500 PROT·kg~(-1)时,肉鸡前期基础饲粮全消化道EHGE达到最大值。肉鸡后期基础饲粮全消化道DMD(%)和PS(g·kg~(-1))的关系为:DMD(%)=3.56PS-1.46 PS×PS+75.20(R ~2=0.70,RSD=0.60,P0.001);EHGE(MJ·kg~(-1))和PS(g·kg~(-1))的关系为:EHGE(MJ·kg~(-1))=0.61 PS-0.30 PS×PS+15.67(R~2=0.79,RSD=0.06,P0.001),当外源蛋白酶添加剂量为91 800 PROT·kg~(-1)时,肉鸡后期基础饲粮全消化道的EHGE达到最大值。【结论】玉米-豆粕基础饲粮中添加外源蛋白酶,可显著提高肉鸡基础饲粮体外全消化道DMD、GED和EHGE。但外源蛋白酶的添加剂量对不同消化道阶段和不同营养指标消化率的影响并不呈单纯一致的剂量反应规律。本试验条件下,肉鸡前期和后期基础饲粮中分别添加112 500和91 800PROT·kg~(-1)的蛋白酶时EHGE提升效果最好。     

钙蛋白酶系统基因的研究进展

钙蛋白酶系统主要由钙蛋白酶（calpainⅠ,CAPN1和calpainⅡ,CAPN2）,钙蛋白酶抑制蛋白（calpastatin,CAST）及骨骼肌特异性钙蛋白酶（muscle specific calpain,p94,CAPN3）组成。钙蛋白酶是细胞质中主要的蛋白水解酶,在肌原纤维蛋白降解中起着重要的作用。肌肉增长和宰后嫩度的变化与蛋白质水解程度密切相关。因此,钙蛋白酶的活性会影响畜禽肌肉增长和肉的嫩度。对钙蛋白酶系统基因的结构、活性调节、作用机理及其对肉质的影响进行了综述,并讨论其应用前景。     

小麦Clp蛋白酶基因(TaClpP)的克隆与序列分析

Clp蛋白酶(ClpP)普遍存在于各种生物体内,在蛋白质代谢调控过程中发挥着极为重要的作用。本研究利用同源克隆和RACE方法从小麦叶片中获得了TaClpP基因(GenBank No.KJ541961)的全长cDNA序列。序列分析表明,该基因含有897 bp的完整阅读框,编码蛋白含有298个氨基酸,预测相对分子量为32.6 kD,等电点为9.79。该蛋白含有一个保守的S14-ClpP-2结构域,无信号肽,定位于叶绿体。与其他植物Clp蛋白酶的氨基酸序列比对发现,TaClpP与节节麦、乌拉尔图小麦的Clp蛋白酶相似性较高。另外,以小麦基因组DNA为模板,通过PCR扩增获得了TaClpP的基因组序列,长度为3 256 bp,包含9个外显子、8个内含子。     

Intramembrane proteolysis: theme and variations

Proteases that reside in cellular membranes apparently wield water to hydrolyze the peptide bonds of substrates despite their water-excluding environment. Although these intramembrane proteases bear little or no sequence resemblance to classical water-soluble proteases, they have ostensibly converged on similar hydrolytic mechanisms. Identification of essential amino acid residues of these proteases suggests that they use residue combinations for catalysis in the same way as their soluble cousins. In contrast to classical proteases, however, the catalytic residues of intramembrane proteases lie within predicted hydrophobic transmembrane domains. Elucidating the biological functions of intramembrane proteases, identifying their substrates, and understanding how they hydrolyze peptide bonds within membranes will shed light on the ways these proteases regulate crucial biological processes and contribute to disease.     

Role of C. elegans TAT-1 protein in maintaining plasma membrane phosphatidylserine asymmetry

The asymmetrical distribution of phospholipids on the plasma membrane is critical for maintaining cell integrity and physiology and for regulating intracellular signaling and important cellular events such as clearance of apoptotic cells. How phospholipid asymmetry is established and maintained is not fully understood. We report that the Caenorhabditis elegans P-type adenosine triphosphatase homolog, TAT-1, is critical for maintaining cell surface asymmetry of phosphatidylserine (PS). In animals deficient in tat-1, PS is abnormally exposed on the cell surface, and normally living cells are randomly lost through a mechanism dependent on PSR-1, a PS-recognizing phagocyte receptor, and CED-1, which contributes to recognition and engulfment of apoptotic cells. Thus, tat-1 appears to function in preventing appearance of PS in the outer leaflet of plasma membrane, and ectopic exposure of PS on the cell surface may result in removal of living cells by neighboring phagocytes.     

A role for the protease falcipain 1 in host cell invasion by the human malaria parasite

Cysteine proteases of Plasmodium falciparum are required for survival of the malaria parasite, yet their specific cellular functions remain unclear. We used a chemical proteomic screen with a small-molecule probe to characterize the predominant cysteine proteases throughout the parasite life cycle. Only one protease, falcipain 1, was active during the invasive merozoite stage. Falcipain 1-specific inhibitors, identified by screening of chemical libraries, blocked parasite invasion of host erythrocytes, yet had no effect on normal parasite processes such as hemoglobin degradation. These results demonstrate a specific role for falcipain 1 in host cell invasion and establish a potential new target for antimalarial therapeutics.     

个性化服务在渔业科学数据平台中的应用探索

随着网络信息技术不断发展,个性化服务的出现是一种必然。介绍了个性化服务的研究背景和意义,分析了国外内个性化服务的研究应用现状,讨论了个性化服务在渔业科学数据平台上的应用及应该注意的问题,最后展望了个性化服务的发展方向。     

Posttranslational quality control: folding, refolding, and degrading proteins

Polypeptides emerging from the ribosome must fold into stable three-dimensional structures and maintain that structure throughout their functional lifetimes. Maintaining quality control over protein structure and function depends on molecular chaperones and proteases, both of which can recognize hydrophobic regions exposed on unfolded polypeptides. Molecular chaperones promote proper protein folding and prevent aggregation, and energy-dependent proteases eliminate irreversibly damaged proteins. The kinetics of partitioning between chaperones and proteases determines whether a protein will be destroyed before it folds properly. When both quality control options fail, damaged proteins accumulate as aggregates, a process associated with amyloid diseases.     

茉莉花JsGGPPS基因的克隆及生物信息学与表达分析

牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合酶(Geranylgerany pyrophosphate synthase,GGPPS)是萜烯类香气物质合成途径中的关键酶。采用RT-PCR和RACE相结合的方法,克隆了茉莉花牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合酶基因的全长cDNA(命名为JsGGPPS,GenBank登录号AIY24421.1),采用实时荧光定量PCR技术分析JsGGPPS基因在茉莉花开放过程中的表达模式。结果表明,JsGGPPS全长cDNA为1 410bp,含1 083bp完整的开放阅读框(ORF),其推导的氨基酸序列包含360个氨基酸,属于trans-isoprenyl diphosphate synthases(IPPS)和class I terpene cyclases家族,含链长控制区(CLDR)、2个天冬氨酸富集区以及其他保守区。JsGGPPS基因与独行菜Lepidium apetalum、橡胶草Taraxacum kok-saghyz的同源性分别为91%、86%。实时荧光定量PCR结果表明,茉莉花开放过程中JsGGPPS基因在晚上18:00时表达量较低,呈上调趋势,在22:00时达到最高,呈下调趋势,在翌日2:00时表达量最低,与茉莉花释香趋势相似,为深入研究茉莉花萜烯类香气物质代谢途径奠定基础。     

马唐生防菌画眉草弯孢霉毒素α,β-dehydrocurvularin对马唐叶片PSⅡ功能的影响

 马唐[Digitaria sanguinalis (L.) Scop]生防菌画眉草弯孢霉（Curvularia eragrostidis J.A. Meyer）菌株QZ2000产生一种具有除草剂活性毒素α,β-dehydrocurvularin。毒素对马唐叶片类囊体膜光系统Ⅱ（PSⅡ）的电子传递有较强的抑制作用，当毒素浓度达到0.688 mmol·L-1时，电子传递速率比对照降低了19.37%。毒素对PSⅠ的电子传递影响较小。叶绿素荧光动力学参数测定显示，用0.516 mmol·L-1浓度的毒素处理马唐离体叶片24 h后，叶片的Fv/Fo、Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP、qN、Fm都显著降低，而Fo呈上升趋势。试验结果显示，该毒素对PSⅡ光化学活性的抑制作用与均三氮苯类除草剂阿特拉津(Atrazine)、西玛津(Simazine)和取代脲类除草剂敌草隆（Diuron）有相似之处，叶绿素荧光动力学参数的变化表明，该毒素损坏PSⅡ中心和抑制QA的再氧化。表明该毒素可能是通过损坏PSⅡ中心及抑制QA的再氧化，使PSⅡ反应中心向QA、QB电子传递受阻，从而影响马唐的光合磷酸化与碳同化，引起马唐叶片坏死。qN的显著降低，表明毒素对PSⅡ中心的损坏也可能是由于毒素导致还原型电子受体积累增加了自由基的产生所致。     

毛竹KDO8PS的原核表达纯化及晶体生长

3-deoxy-D-manno-octulosonate(KDO)8-phosphate synthase(KDO8PS)[EC 4.1.2.16]是KDO生物合成途径中的关键酶。采用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)方法,以毛竹Phyllostachys edulis新鲜实生苗为材料,分离得到竹子KDO8PS基因。通过对不同物种来源的KDO8PS进行氨基酸序列比对分析和半定量RT-PCR技术对该基因进行组织特异性表达分析。将PeKDO8PS基因构建入原核表达载体pET-28a,并在大肠埃希菌Escherichia coli原核表达系统中获得了KDO8PS的可溶性高表达。经nickel亲和层析和分子筛纯化2种方法对表达蛋白进行纯化。结果分析表明:该基因编码区全长876 bp,可编码291个氨基酸。PeKDO8PS与拟南芥Arabidopsis thaliana等植物来源的KDSA2的基因有很高序列一致性,而与微生物来源的KDO8PS序列一致性较低。分析毛竹各组织中KDO8PS基因的表达结果表明,该基因在根、茎和叶片中均有表达,但在根中相对表达量较高,此表达模式亦同拟南芥AtKDSA2类似。另外,发现KDO8PS在溶液(30 mmol·L-1Tris-HCl pH 8.0,200 mmol·L-1氯化钠)中以二聚体的形式存在,并且初步筛选出该酶晶体生长条件。此结果为PeKDO8PS蛋白的最终结构分析奠定了基础。     

3%辛硫磷微胶囊种衣剂对玉米的安全性研究

用包衣量为1：15～1：75的3％辛硫磷微胶囊种衣剂进行玉米室内发芽试验，结果证明其对当地主栽玉米品种的发芽、成苗安全；通过对不同叶龄玉米植株叶面喷雾的室内、外试验，表明该药剂剂型对玉米的叶面接触安全性高于同剂量的乳油。