热激蛋白与植物耐热性关系的研究进展

热激蛋白是一类响应逆境胁迫并且大量表达在生物体中的蛋白质。植物热激蛋白在减缓高温胁迫引起的伤害和提高植物对高温胁迫的耐受性中起着关键作用。近年来,植物热激蛋白在高温胁迫下的产生、分类与定位,热激蛋白及基因表达的调控以及热激蛋白的生物学功能等方面的研究取得较大进展,讨论了今后热激蛋白与植物耐热性关系的研究重点。     

昆虫热激蛋白的研究进展

热激蛋白是细胞或生物体受到逆境胁迫后大量合成的一类在进化上高度保守的蛋白质,普遍存在于原核生物和真核生物中,在昆虫抵抗逆境胁迫的过程中起到了非常重要的作用。本文根据近年来国内外对热激蛋白的研究现状,对昆虫热激蛋白的分类、生物学特性等进行了概述,总结了热激蛋白的生物学特性,分析了热激蛋白作用的特点,并讨论了热激蛋白在系统发育分析、环境监测及害虫防治等方面的应用前景,为相关领域的研究提供一定的理论依据。     

幼苗期小麦热激蛋白的诱导研究

高温是小麦产量提高的一个重要限制因素,小麦受到高温胁迫时会产生一系列热激蛋白来适应这种逆境,不同发育阶段的热激蛋白存在差异,不同抗热作物品种中热激蛋白也存在差异,因此,研究抗热性不同的小麦品种中热激蛋白差异对小麦耐热性的研究具有重要的理论意义与实践意义。该实验利用SDS—PAGE方法对热激蛋白的诱导条件及表现形式进行了研究,为小麦增产提供了一定的理论依据。     

植物小热激蛋白及其生物学功能研究进展

植物中的小热激蛋白(sHSPs)含量丰富,种类繁多。除高温外,sHSPs还被其他多种胁迫诱导,亦能受植物正常发育过程调控。sHSPs由核基因编码,其典型特征是有1个保守的α-晶状体蛋白域结构。通常植物sHSPs具有分子伴侣功能,在不依赖ATP的情况下阻止变性蛋白的聚集,从而对植物抵抗、适应胁迫环境以及生长发育起着重要作用。文章对植物中sHSPs的种类、蛋白结构特征和生物学功能进行了综述。     

植物热激蛋白研究进展

论述了植物热激蛋白的研究进展,对植物热激蛋白的产生和分布,热激蛋白在温度逆境下的响应机制及其生理功能和基因表达调控等方面进行了概述,并提出了热激蛋白研究中存在的问题及今后的研究方向。     

热激处理对草菇耐冷性的影响及对hsp90基因的诱导

热激蛋白是生物体抵御逆境胁迫的重要蛋白,高温胁迫是诱导热激蛋白产生的重要因素,其中hsP90基因可以在高温诱导时大量产生。以草菇菌株V23和VH3为试验材料,首先观察了热激处理对低温胁迫后草菇菌丝恢复生长情况的影响,然后测定了经过热激处理再进行低温胁迫后草菇hsp90基因的表达量变化。研究结果显示:热激处理显著提高了V23与VH3的恢复生长速度,增加了草菇菌丝体中hsp90基因的表达量,有助于增强草菇对低温胁迫的耐受性。     

马铃薯 HSP90基因家族的全基因组鉴定及高温干旱胁迫下的表达分析

热激蛋白HSP90是植物中一类高度保守的分子伴侣,参与细胞内蛋白质稳态调控、底物蛋白的激活和热激因子的调控,在高温干旱等逆境胁迫中发挥重要作用。从12个茄科植物基因组中共鉴定出130个 HSP90基因,包含马铃薯的11个 HSP90基因,马铃薯 HSP90基因与番茄属植物的亲缘关系最近。马铃薯HSP90蛋白质基序较为保守;马铃薯 HSP90基因启动子分析发现其包含植物激素、高温胁迫、干旱胁迫响应等顺式作用元件。通过对高温、干旱胁迫条件下的马铃薯 HSP90基因进行qRT-PCR分析,热激后大多数 HSP90基因显著上调,4个 HSP90基因表达量极高;干旱胁迫下多数 HSP90基因也呈上调趋势,其中1个 HSP90基因表达量极高。STRING数据库预测出HSP90蛋白的22个伙伴蛋白,其功能涉及逆境胁迫应答、生长发育、信号转导等生物学过程;蛋白质互作网络分析发现5个高表达量 HSP90基因参与调控内质网未折叠蛋白反应（UPR,unfolded protein response）、细胞内蛋白质降解与活性氧（reactive oxygen species,ROS）生成,在抵抗极端逆境胁迫中发挥重要作用。     

内质网小分子量热激蛋白的研究进展

热激可以导致热激蛋白的产生,包括产生由核基因编码的内质网小分子量热激蛋白。内质网小分子量热激蛋白是热激蛋白超家族成员,含有2个保守区域和内质网滞留序列;当植物受到内质网胁迫时,内质网小分子量热激蛋白能够保护内质网;对内质网小分子量热激蛋白与植物的耐热性、耐冷性关系进行了初步分析。     

小分子热激蛋白参与植物抗逆性方面的研究进展

小分子热激蛋白(sHSPs)是植物面临逆境胁迫时,被激活且表达增强的一类蛋白,属于热激蛋白的一个亚家族。sHSPs作为分子伴侣,在植物抵抗高温热害、低温冷害以及种子发育中具有重要的作用。综述了sHSPs的分类、特点和功能,重点讲述了其参与植物抗逆性方面的研究进展,对目前研究中存在的问题进行了讨论,并对今后的研究方向进行了展望。     

植物热激蛋白响应非生物胁迫研究进展

非生物胁迫对农作物正常生长具有重要影响,非生物胁迫可改变细胞蛋白质构象,使非天然蛋白 质发生聚集,破坏细胞膜结构。热激蛋白（heat shock proteins,Hsps）负责蛋白质的折叠、组装、转运与降解, 并能在胁迫条件下协助蛋白质复性,通过重建正常的蛋白质构象从而恢复细胞稳态,参与其他应激反应机制, 在保护植物免受非生物胁迫方面起着重要作用。总结了各类 Hsps 在植物非生物胁迫响应中发挥的功能,阐述 Hsps 参与其他应激反应机制并发挥一定作用,对目前 Hsps 在研究中存在的问题进行讨论和展望,为作物分子育 种筛选抗逆基因提供理论依据。     

植物低温诱导蛋白的研究进展

低温能够诱导植物基因的表达从而合成新的蛋白质,这些蛋白质具有增强细胞抗冰冻脱水能力、保护酶行使正常功能和代谢调节功能及稳定细胞膜等作用。植物低温诱导蛋白及其理化性质与抗冻关系一直是国内外的研究热点。综述了抗冻蛋白、脱水蛋白和热激蛋白3种低温诱导蛋白的最新研究进展及与植物抗冻性的关系。     

春小麦经热锻炼后热休克蛋白表达及对产量的影响

热休克蛋白(heat shock proteins,HSP)是细胞或生物体受到热胁迫后新合成的一类遗传上高度保守的蛋白,在干旱条件下对小麦的热休克蛋白70(HSP70)表达进行了初步的探讨.发现作物经过热锻炼(Heat Acclimation)后,热休克70的基因和蛋白表达均显著升高,其作物抗逆性有望明显提高,即通过热锻炼可以提高组织的抗逆性,进而提高农作物在干旱条件下种植时的产量.     

HSP70/HSP27对免疫细胞保护作用的研究进展

热休克蛋白（Heat shock proteins,HSPs）作为一类重要的非特异性细胞保护蛋白,在免疫细胞应激耐受和应激保护中发挥着重要作用,其分子伴侣和抗细胞凋亡作用对于维持免疫细胞生存和内环境的稳定具有重要意义.热休克蛋白70（HSP70）和小分子热休克蛋白（Small heat shock proteins,sHSPs）中的HSP27是HSPs家族中的重要成员,也是近年来被广泛关注的研究对象,已经证实在参与调解细胞的增殖、分化和细胞凋亡过程中起到重要的作用.文章就HSP70/HSP27在热应激条件下对免疫细胞的保护作用进行了综述,对该领域中存在的问题进行了回顾,并对其发展前景进行了展望.     

应激过程中骨骼肌内热休克蛋白(HSPs)的变化及其调控机制

在应激反应时,细胞可快速产生一系列蛋白质,这些蛋白质即被称为热休克蛋白(HSP)。人们认为HSPs是一种分子伴侣,在保持细胞稳态当中起着十分广泛的作用。骨骼肌中所表达的HSPs包括小分子HSP家族(泛素、alpha B-晶体蛋白、HSP20、HSP27),HSP70、HSP60、HSP90等。骨骼肌是一个非常复杂的系统,其中的收缩蛋白是由各种不同的肌肉纤维类型所组成,每一种肌纤维均具有其各自的生化组成和功能特征。HSPs 的表达与肌纤维的类型有关。在肌病或体育锻炼过程中HSPs有明显的变化,然而HSP的诱导及调控的分子机制以及它在维持肌肉功能方面的作用尚未完全明了。本文主要阐述了骨骼肌中HSP的变化及其调控的分子生物学机制。     

The Influence of Shock Treatment on Survival Rate of Intestinal Probiotics during Freezing

Probiotics which can provide potential health benefits for consumers and prevent disease, is the most important research field for functional food in the future. It is the key point that how much the count of bacteria and how long it can preserve. Freeze-drying skill is one of the best preservation methods, but it's defect that damage to biological systems can be attributed to changes in the physical state of membrane lipids or/and changes in the structure of sensitive proteins and the decreased survival rate. This work used pretreatment methods-cold shock and hot shock to reduce the damage to bacteria during freeze-drying. Using unpretreated samples as control, aspects of cold shock or heat shock. The response of Enterococcous faecalis A31 was investigated during lag phase, the middle of exponential growth phase and the terminal of exponential growth phase. The results suggested that when cold shock, the shock protein concentration produced by treated sample within 2 h during the middle of exponential growth phase was higher than 4, 8, 24 h, The concentration of shock protein produced by treated sample at 10 ℃ was higher than 20℃, The concentration of sample protein at the middle of exponential growth phase was higher than that at the terminal of exponential growth phase. After one-month storage, the survival rate at 10℃ was better than 20 ℃ and 4 ℃ comparatively. The survival rate at (6 h) 4 ℃/24 h (lag period) was higher than (10 h) 4 ℃/24 h (the middle of exponential growth phase), and the effect of 10 ℃ /8 h shock treatments was best during the middle of exponential growth phase, when hot shock, The concentration of heat shock proteins produced was not obvious, and survival rate was higher at 45℃, 30 min than at 45 ℃, 60 min.     

4种壳色菲律宾蛤仔在低氧胁迫下的耐受能力比较研究

菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum对环境中溶氧剧烈的波动有较强的适应能力,为了探讨抗氧化酶和热休克蛋白在蛤蛤恣仔的低氧耐受过程中发挥的作用,以对低氧具有不同耐受能力的4种壳色蛤仔(野生蛤仔、斑马蛤、白蛤、白斑马蛤)为研究对象,比较了在1 mg/L的低氧胁迫条件下其抗氧化酶家族基因成员(TPx、CAT、Mn-SOD、Cu/Zn-SOD)和热休克蛋白家族基因成员(HSP40、HSP75、Vps HSP-1、Vps HSP-2)的表达量变化情况。结果表明:在鳃组织中,野生蛤仔的抗氧化酶基因表现出先升高后恢复的趋势,在胁迫后6 h时表达量达到最高值(P0.05),其他3种壳色蛤仔的抗氧化酶基因表现出先降低后恢复的趋势,在胁迫后6 h时表达量达到最低值(P0.05),斑马蛤的TPx基因表达量在胁迫的各个时间点均显著高于其他3种壳色蛤仔(P0.05);在外套膜组织中,4种壳色蛤仔中的抗氧化酶基因均表现出先升高后恢复的趋势,白蛤TPx基因和白斑马蛤CAT基因表达量在胁迫的各个时间点均显著高于其他3种壳色蛤仔(P0.05);在鳃组织中,斑马蛤和白斑马蛤中热休克蛋白家族基因成员表现出先降低后升高再降低的趋势,分别在24 h、6 h时达到最低值(P0.05),野生蛤仔和白蛤中热休克蛋白家族基因成员表现出先升高后降低的趋势,在胁迫6 h时,白蛤热休克蛋白家族基因成员表达量达到最高值(P0.05),胁迫12 h时,野生蛤仔达到最高值(P0.05);在外套膜组织中,白斑马蛤中热休克蛋白家族基因成员表达量出现先降低后升高的趋势,在胁迫6 h时达到最低值(P0.05),而其他3个壳色蛤仔中热休克蛋白家族基因表达量表现出先升高后降低的趋势,在胁迫6 h时野生蛤仔和白蛤热休克蛋白家族基因成员表达量达到最大值(P0.05),12 h时斑马蛤达到最大值(P0.05),且白蛤HSP40基因表达量在胁迫的各个时间点均显著高于其他3种壳色蛤仔(P0.05)。研究表明,斑马蛤和白蛤的TPx基因可能参与其体内黑色素合成的过程,初步证实了不同壳色蛤仔参与色素合成过程的相关基因在其对低氧的耐受过程中能够发挥重要作用。     

热激因子对增强植物耐热性的研究进展

热激因子作为生物体在热胁迫和其他胁迫中基因转录激活信号转导通路中的重要成员,能直接启动下游热激蛋白基因的表达,维持细胞内蛋白质的稳态状态.介绍了植物热激因子的种类、结构特点、调控机制及其在不同作物中对高温和其他胁迫下的重要作用.     

玉米早期发育阶段粒位效应的蛋白质组学分析

【目的】从蛋白质组学的角度研究早期发育阶段玉米上、中部籽粒差异表达的蛋白质,分析其功能,探明玉米粒位发育差异的分子机理。【方法】在大田条件下,以粒位效应显著的玉米品种登海661（DH661）为供试材料,90 000株/hm²密度下种植,在开花期人工饱和授粉后0、3、6、12 d取果穗上部与中部籽粒。采用TCA-丙酮沉淀法提取籽粒总蛋白,双向电泳分离后获得蛋白质图谱。分别以0、3、6、12 d中部籽粒的凝胶作为参考胶,将上部籽粒凝胶与其进行比对,利用Image master 2D 7.0软件分析籽粒早期发育不同阶段上、中粒位蛋白质表达的差异。通过 MALDI-TOF/TOF MS 质谱分析及 NCBI数据库搜索,对差异表达蛋白质进行鉴定并分析其涉及的生物学功能。【结果】较高密度种植后,果穗籽粒早期发育阶段共检测到超过1000个清晰蛋白质点。通过图像处理软件成对匹配分析,果穗上、中部籽粒早期发育阶段差异蛋白质点为66个,其中52个蛋白质点与NCBI数据库匹配,鉴定率为78.8%。差异蛋白质涉及籽粒呼吸与能量代谢（10个蛋白质点,19%）、胁迫与防御（9个蛋白质点,17%）、蛋白质代谢（9个蛋白质点,17%）、氮代谢（6个蛋白质点,11%）、细胞分化与增殖（5个蛋白质点,10%）、转录与翻译（5个蛋白质点,10%）、次生物质代谢（3个蛋白质点,6%）等功能范畴。对相关的差异蛋白质表达丰度分析,与中部籽粒相比,上部籽粒涉及细胞分化与增殖、呼吸与能量代谢的大部分蛋白质在一个或多个时间段内均显著下调,说明上部籽粒胚乳细胞增殖及呼吸能量代谢能力显著降低。同时,上部籽粒涉及胁迫与防御的多种抗氧化酶系、乙二醛酶1以及涉及蛋白质代谢的4个分子伴侣蛋白质在发育早期也处于低水平表达,说明上部籽粒应对逆境条件防御能力较弱且蛋白质结构不稳定。另外,与中部籽粒相比,上部籽粒氮代谢中丙氨酸转氨酶以及S-腺苷甲硫氨酸合成酶1在授粉后6-12 d内均下调表达,说明上部籽粒氮同化能力较弱,影响后续的氨基酸合成与蛋白质代谢过程。【结论】与果穗中部籽粒相比,上部籽粒细胞分化与增殖相关蛋白质的表达水平较低,呼吸与能量代谢能力较弱,导致上部籽粒库容与库活性降低。另外,面对氧化应激等逆境时,上部籽粒相关的抗氧化酶以及分子伴侣蛋白表达水平较低,致使其防御能力低于中部籽粒。丙氨酸转氨酶、S-腺苷甲硫氨酸合成酶1（SAMS）的差异表达也可能是导致粒位效应的重要原因。