毛竹cab-PhE11基因的克隆与序列分析

采用RT-PCR技术和RACE-PCR技术,从毛竹(Phyllostachys edulis)中分离了捕光叶绿素a/b结合蛋白基因cDNA编码区全长,命名为cab-PhE11(GenBank登记号:EU327783)。该基因全长1154 bp,编码区cDNA全长753 bp,编码250个氨基酸。生物信息学分析表明,在cab-PhE11编码的蛋白第62~239位包括典型的捕光叶绿素a/b结合蛋白功能域,还包含1个N-糖基化位点、1个酪氨酸激酶Ⅱ磷酸化位点、5个N-肉豆蔻酸化位点以及1个丙氨酸富集区。序列相似性分析结果表明,cab-PhE11编码的氨基酸序列与玉米、绿豆、拟南芥、烟草等的cab基因有较高的相似性,都在80%以上,该基因属于lhcb6类基因。     

烟草WS38生长素结合蛋白基因cDNA的克隆及序列分析

以烟草WS38为材料,根据GenBank中登录的烟草生长素结合蛋白(ABP1)氨基酸序列设计引物,通过RT-PCR克隆了烟草WS38ABP1基因cDNA分子编码区,序列全长为564bp,可编码1条188个氨基酸的多肽.利用ClustalX软件对该序列翻译获得的多肽序列与报道的烟草生长素结合蛋白氨基酸序列比较,两者同源性为98.4%,存在2个氨基酸的差异,但差异氨基酸对ABP1结构和功能影响微弱.认为克隆的cDNA序列即为烟草WS38ABP1cDNA,不同品种烟草ABP1基因存在的核苷酸单位点多态性(SNP)造成了两者氨基酸序列的差异.     

温带臭虫细胞色素P450 CYP4C1蛋白生物信息学分析

为阐明CYP4家族基因在温带臭虫(Cimex lectularius)解毒代谢机制中的作用,应用生物信息学软件对温带臭虫CYP4C1蛋白的结构与生物学特性进行预测和分析.通过GenBank数据库获得温带臭虫CYP4C1基因与CYP4C1蛋白序列信息,利用生物信息学软件对CYP4C1基因、CYP4C1蛋白进行分析;并构建系统发育树.结果表明,温带臭虫CYP4C1的cDNA编码区全长为1053bp,编码500个氨基酸;第5～23位氨基酸为疏水区;不稳定指数为37.85;在5～27位氨基酸之间形成1个典型的跨膜区;无信号肽结构;亚细胞定位在细胞质中;具19个磷酸化位点,3个糖基化位点以及4个N-酰基化位点;二级结构预测显示,主要结构元件为α-螺旋和无规卷曲;含3个二硫键;含P450结构功能域.     

山溪鲵皮肤β-microseminoprotein样蛋白的分离纯化及其cDNA克隆

从山溪鲵(Batrachuperus pachunii)皮肤匀浆液中经过Sephadex G-50凝胶过滤、AKTA(R)Resource Q阴离子柱和反向高压液相C4柱分离纯化得到相对分子质量为12 000的蛋白.利用其N端氨基酸序列设计引物,从山溪鲵皮肤的cDNA中克隆并筛选到该蛋白的cDNA序列.该cDNA序列的开放阅读框为339 bp,编码113个氨基酸残基组成的蛋白.在BLAST数据库搜寻比对分析表明,该蛋白的氨基酸序列与来自人类及其他哺乳动物β-microseminoprotein蛋白具有约40%的序列同源性.这也是首次在两栖类动物皮肤中确认β-microseminoprotein.初级结构分析表明,该蛋白属于亲水性蛋白;多重序列比较显示,其氨基酸序列中的10个半胱氨酸位点及15个其他氨基酸位点与高等脊椎动物β-microseminoprotein中同种氨基酸有相同的位点.由此推测该蛋白属于β-microseminoprotein家族.     

山溪鲵皮肤β-microseminoprotein样蛋白的分离纯化及其cDNA克隆

从山溪鲵(Batrachuperus pachunii)皮肤匀浆液中经过Sephadex G-50凝胶过滤、AKTA(R)Resource Q阴离子柱和反向高压液相C4柱分离纯化得到相对分子质量为12 000的蛋白.利用其N端氨基酸序列设计引物,从山溪鲵皮肤的cDNA中克隆并筛选到该蛋白的cDNA序列.该cDNA序列的开放阅读框为339 bp,编码113个氨基酸残基组成的蛋白.在BLAST数据库搜寻比对分析表明,该蛋白的氨基酸序列与来自人类及其他哺乳动物β-microseminoprotein蛋白具有约40%的序列同源性.这也是首次在两栖类动物皮肤中确认β-microseminoprotein.初级结构分析表明,该蛋白属于亲水性蛋白;多重序列比较显示,其氨基酸序列中的10个半胱氨酸位点及15个其他氨基酸位点与高等脊椎动物β-microseminoprotein中同种氨基酸有相同的位点.由此推测该蛋白属于β-microseminoprotein家族.     

奥利亚罗非鱼DMRT1基因推导蛋白的结构和功能预测

利用生物信息学的方法对DMRT1基因推导的氨基酸序列进行结构特征和功能域预测分析,探讨了DMRT1的信号肽、亲/疏水性、跨膜拓扑结构、卷曲螺旋结构、基序、功能域及高级结构.结果表明: DMRT1基因推导蛋白不含螺旋卷曲区域,没有信号肽,是一个非跨膜的亲水性稳定蛋白,该蛋白以游离形式存在于细胞质内,不会发生跨膜运动.DMRT1基因推导蛋白包含两个相同的保守的功能结构域,分别行使性别调控,使DNA形成二聚体和结合回纹结构的功能.DMRT1基因推导蛋白含有多个磷酸化位点,推测它可能在细胞信号传导中发挥作用,且其生物活性可能接受信号途径中多种信号的调控.DMRT1的高级结构中含有两个α-螺旋区域.以上结论为实验室研究奥利亚罗非鱼DMRT1基因编码蛋白的功能,为明确DMRT1基因与性别调控的关系奠定了基础.     

扶桑绵粉蚧钙调蛋白基因的克隆与生物信息学分析

钙调蛋白(calmodulin,CaM)对生物体内多种Ca2+依赖的细胞功能和酶体系都有重要的调节作用。为研究扶桑绵粉蚧的信号转导受体蛋白,首次克隆了扶桑绵粉蚧钙调蛋白基因PsCaM的cDNA全长序列,其开放阅读框(ORF)包含447bp的片段,编码148个氨基酸。PsCaM基因由3个内含子和4个外显子组成。3个内含子的长度分别为73、81、72bp,分隔的4个外显子的长度分别为33、133、183、98bp。功能域分析结果显示:该蛋白具有2个EF-hand结构域,有13个Ca2+结合位点;该蛋白的理论等电点是6.21,属于稳定蛋白,且没有跨膜区域;通过同源建模获得了其蛋白的三维结构。多序列比较显示,PsCaM基因相对较保守。     

鸽泛素折叠蛋白基因的生物信息学分析

通过对鸽脑垂体cDNA文库进行筛选,获得泛素折叠蛋白(ubiquitin-fold modifier 1,Ufm1)基因的全长cDNA序列,并通过生物信息学方法对鸽Ufm1的E序列进行相关分析预测该基因编码蛋白的理化特性、翻译后的修饰位点及二级结构等.研究结果表明:Ufm1基因全长781 bp,包含1个258 bp的ORF编码85个氨基酸,该序列的GenBank登录号为EU914822.Ufm1属于非跨膜蛋白,cDNA编码的氨基酸序列发现糖基化位点4个,预测到有3个Ser和4个Thr存在潜在的磷酸化.预测此Ufm1的二级结构中β延伸链占34.1%,α螺旋占24.7%,无规则卷曲占41.2%.Ufm1基因的全长DNA序列的筛选及分析结果可为泛素-蛋白酶体通路在鸽就巢泌乳机制中作用的相关研究提供理论参考.     

鹰嘴豆LHY基因cDNA克隆及生物信息学分析

从鹰嘴豆中克隆生物节律钟LHY基因的cDNA全长序列,进行序列信息学分析。通过同源克隆策略,利用RT-PCR技术获得核心片段,结合5＇-RACE和3＇-RACE技术,克隆得到鹰嘴豆生物节律钟基因LHY的cDNA全长序列,其核苷酸序列长度为3 061 bp,包括2 220 bp的完整开放阅读框（ORF）,编码739个氨基酸。验证后命名为CarLHY基因,获得基因登录号为KJ558378。生物信息学研究表明CarLHY基因cDNA序列与其他植物LHY基因具有较高的相似性;预测CarLHY蛋白不具有跨膜结构;为转录因子,定位于细胞核中;不具备信号肽。对CarLHY蛋白功能结构域预测表明,蛋白质核心结构存在符合转录因子与DNA结合的常见功能域HTH。蛋白系统进化树显示,与大豆分子进化距离最近,其次是黑杨、拟南芥。     

大豆铁结合蛋白基因cDNA的克隆、序列分析和表达载体的构建

根据已报道的植物铁结合蛋白基因的保守序列设计引物，用RT－PCR方法，成功地从大豆总RNA中扩增出一大小为0.771kb的cDNA片断。将该片段克隆到pUCm-T载体上，测序和序列的同源怀分析表明该片断与Proudhon等（1996）报道的大豆铁结合蛋白基因的氨基酸序列同源性达95％。利用pUCm-T和pBI121载体上共同的XbaI和SacI双酶切位点，构建了克隆片段的植物表达载体pSFKna。该载体含CaMV35S启动子、NOS终止子和NPT－Ⅱ基因，在遗传转化中可用基因枪导入受体，并通过卡那霉素抗性筛选转化子。     

犬瘟热病毒小熊猫株核蛋白和融合蛋白基因克隆及序列分析

根据GenBank中报道的CDV核苷酸序列,设计合成了2对特异性引物,对犬瘟热病毒小熊猫株(CDVLP)核蛋白(N)和融合蛋白(F)两种主要结构蛋白基因进行了克隆、测序及序列分析。结果表明,CDVLP株N蛋白基因全长1571bp,预测编码523个氨基酸;F蛋白基因全长1989bp,预测编码662个氨基酸,F蛋白氨基酸序列中含有5个潜在的N-联糖基化位点。聚类分析提示,CDVLP株是一株与CDV强毒株亲源关系很近的毒株。用DNAstar软件对CDVLP株和Onderstepoort弱毒株N蛋白和F蛋白进行了疏水性及抗原表位预测分析。抗原表位差异提示CDVLP毒株N和F蛋白的免疫原性可能要优于Onderstepoort弱毒株。在分子水平上阐明了CDVLP株的N和F蛋白基因更适合作为构建基因疫苗和重组活载体疫苗的目的基因。     

荞麦不同种间BW10KD过敏蛋白基因序列比较

荞麦过敏蛋白(BW10KD)与变应原病人的血清免疫球蛋白(immunoglobulin E,IgE)有强烈反应.通过对属于8个养麦种和1个变种的58个收集系中的BW10KD过敏蛋白基因保守片段进行差异分析与系统进化关系研究,为探讨BW10KD基因的结构功能及其在不同种间的进化奠定了基础,并为发生在物种基因DNA水平的微尺度的变异与进化研究中提供新的分析方法.用设计的特异引物进行扩增,所得序列与已报道过敏蛋白编码基因序列相似性达99％.各收集系间进行序列比对,得到307个排列位点(不含缺失位点),其中单型不变位点150个,多态位点S为157个(含简约信息位点数101个和单型可变位点56个).整个序列突变位点Eta为201个.选择特定分类群内变异小、分类群间变异大的19个位点进行系统聚类分析得到清晰的种系关系图.金荞、细柄野荞、硬枝万年荞聚在一起,暗示其具有较保守的BW10KD过敏蛋白基因序列;栽培甜荞与野甜荞亲缘关系近,其次与左贡野荞较近缘;毛野荞与大野荞彼此较近缘;栽培苦荞与野苦荞亲缘关系最近,与毛野荞和大野荞亲缘关系次之.     

Chemistry of antibody binding to a protein

The chemistry of antibody recognition was studied by mapping the antigenicity of the protein myohemerythrin with peptide homologs of the protein sequence. The results suggest that the entire protein surface is antigenic, but the probability of there being antibodies to a given site is influenced by local stereochemistry. Although accessible to an antibody binding domain, the least reactive positions cluster in the most tightly packed and least mobile regions and are closely associated with narrow, concave grooves in the molecular surface containing bound water molecules. The most frequently recognized sites form three-dimensional superassemblies characterized by high local mobility, convex surface shape, and often by negative electrostatic potential.     

Mechanisms of antibody binding to a protein

The mechanisms of antibody binding to a protein were studied by an analysis of specific amino acid residues critical to nine antigenic sites on myohemerythrin. Rabbit antisera to the whole protein were assayed for binding to more than 1500 distinct peptide analogs differing from the protein sequence by single amino acid replacements. The results, combined with information from the three-dimensional crystallographic structure, were used to evaluate probable mechanisms of antibody binding at individual sites. The data from all sites examined indicate that initial binding to solvent-exposed amino acid residues may promote local side-chain displacements and thereby allow the participation of other, previously buried, residues.     

Structure of dual function iron regulatory protein 1 complexed with ferritin IRE-RNA

Iron regulatory protein 1 (IRP1) binds iron-responsive elements (IREs) in messenger RNAs (mRNAs), to repress translation or degradation, or binds an iron-sulfur cluster, to become a cytosolic aconitase enzyme. The 2.8 angstrom resolution crystal structure of the IRP1:ferritin H IRE complex shows an open protein conformation compared with that of cytosolic aconitase. The extended, L-shaped IRP1 molecule embraces the IRE stem-loop through interactions at two sites separated by approximately 30 angstroms, each involving about a dozen protein:RNA bonds. Extensive conformational changes related to binding the IRE or an iron-sulfur cluster explain the alternate functions of IRP1 as an mRNA regulator or enzyme.     

白羽王鸽卵清蛋白关联蛋白Y基因(OVALY)克隆与生物信息学分析

旨在获得白羽王鸽(Columba livia)卵清蛋白关联蛋白Y基因(OVALY)的cDNA序列,并进行生物信息分析。研究结果显示:OVALY基因cDNA全长为2 068 bp,其中5'非编码区序列180 bp,3'非编码区序列720 bp,开放阅读框1 164 bp,编码的蛋白分子量约44.19 ku,含氨基酸残基388个(GenBank∶KX230792);与NCBI数据库中朱鹮(Nipponianippon)OVALY基因序列同源性最高(81%),与白尾鹰(Haliaeetusalbicilla)和沙鸡(Pteroclesgutturalis)OVALY基因序列的同源性分别为80%和79%。经潜在糖基化位点和磷酸化位点预测分析发现,OVALY蛋白结构中潜在糖基化位点和磷酸化位点分别为4个和22个;经CDD(conserved domain database)数据库分析发现,OVALY蛋白具有丝氨酸蛋白酶抑制剂家族的反应中心区域,属于丝氨酸蛋白酶抑制剂超家族。     

犬冠状病毒V1株膜蛋白基因的克隆与序列分析

根据GenBank中报道的CCVInsavc 1株核蛋白基因(M)序列,用特异性引物对分离的CCVV1野毒株进行了RT PCR扩增,将扩增得到的PCR片段纯化后与pGEM T连接得到重组质粒pTM,并进行了核苷酸序列测定。结果表明,该基因全长为789bp,编码263个氨基酸,其中前17个氨基酸为信号肽。与CCV标准毒株Insavc 1M基因相比,两者核苷酸的同源性为92.1%;推导的氨基酸序列同源性为90.9%,差异主要发生在该蛋白的N端前1/3区域内。在推导的M蛋白氨基酸序列中,发现了3个明显的疏水区,提示该蛋白可能是一个反复跨膜的蛋白;在N端15～17,38～40,234～236位氨基酸存在3个潜在的N 联糖基化位点,可能是形成该蛋白表面抗原决定基的位点。另外,推导蛋白氨基酸序列的疏水性和抗原表位与Insavc 1株M蛋白存在一定差异,提示两者免疫原性可能有差别。     

Binding of a cytosolic protein to the iron-responsive element of human ferritin messenger RNA

The human ferritin H chain messenger RNA contains a specific iron-responsive element (IRE) in its 5' untranslated region, which mediates regulation by iron of ferritin translation. An RNA gel retardation assay was used to demonstrate the affinity of a specific cytosolic binding protein for the IRE. A single-base deletion in the IRE eliminated both the interaction of the cytoplasmic protein with the IRE and translational regulation. Thus, the regulatory potential of the IRE correlates with its capacity to specifically interact with proteins. Titration curves of binding activity after treatment of cells with an iron chelator suggest that the factor acts as a repressor of ferritin translation.     

大麦黄矮病毒蚜传蛋白中蚜传功能位点分析

为探讨大麦黄矮病毒(BYDV)蚜传(AT)蛋白参与介导蚜虫传播BYDV过程的关键功能区,利用Clustal等多种序列分析工具对BYDV AT蛋白进行综合分析.结果显示,在GAV株系、MAV株系和PAV株系的AT蛋白通读蛋白区均具有高度保守序列“VDSS”和“KRFFEY”,两保守区之间的氨基酸序列在株系间存在特异性变异...     

缢蛏铁蛋白基因的分子特性及其表达分析

从缢蛏(Sinonovacula constricta)cDNA文库中筛选出一条铁蛋白同源序列,直接扩增质粒获得全长cDNA序列,共1 106 bp,包括128 bp的5’非翻译区和309 bp的3’非翻译区,以及669 bp的开放阅读框。阅读框共编码222个氨基酸,N端含有17个氨基酸的信号肽序列,推算的分子量约为25.47 ku,理论等电点为5.48。氨基酸序列分析结果表明,该基因含有保守的铁氧化酶活性中心的7个氨基酸残基,但是不具有糖基化位点(NQS)和5’非编码区铁蛋白的铁反应元件(iron response element,IRE),属于H型铁蛋白基因,该基因被命名为ScFERs。系统进化显示,基本上同一个物种的不同亚型铁蛋白首先聚在一起,然后和其他物种的铁蛋白聚在一起。缢蛏ScFERs首先与日本花棘石鳖(Liolophura japonica)LjFERs聚在一起,然后与缢蛏另一种ScFER以及文蛤(Meretrix meretrix)MmFERs聚在一起。荧光定量PCR检测结果显示ScFERs基因在肝胰腺中高度表达,肝胰腺与其它组织间的表达量存在着极显著差异。经鳗弧菌(Vibrioanguillarum)和副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)诱导后,ScFERs基因表达水平呈显著上调。为进一步研究缢蛏铁蛋白基因的结构和功能奠定了基础。