稻瘟菌基因组规模分泌蛋白的预测分析

利用信号肽分析软件SignalP v3．0，亚细胞器蛋白定位软件TargetP v1．01，GPI-锚定位点软件big—PI Predictor和跨膜螺旋结构软件THMM-2．0这4个软件分析预测稻瘟菌12595个蛋白序列中有1134个分泌蛋白。编码这些蛋白的可读框（ORF）最小值为78bp，最大值为7849bp，平均1231bp。引导它们的信号肽长度介于15—45个氨基酸之间，平均为21个氨基酸。435个分泌蛋白具有功能描述，主要是与代谢有关的酶类。分析了其中降解细胞壁组分和与致病相关的酶类，提示在稻瘟菌侵染水稻不同阶段产生的关键酶及基因的功能需进一步研究。     

猪泛素C端水解酶L1基因的克隆与序列分析

从人泛素C端水解酶L1(UCH_L1)基因出发,在dbEST数据库中同源搜索,找到1条与人UCH_L1基因编码氨基酸同源性较高且在香猪背最长肌中表达的EST(BM194679).通过电子克隆和进一步RT-PCR试验验证,获得猪UCH_L1基因全长cDNA序列,其全长 1 105 bp,开放阅读框(ORF)位于60～728 bp,编码223个氨基酸.同源性分析结果表明,与人、鼠UCH_L1基因cDNA编码区(CDS)同源性分别为91.2%和86.5%,蛋白质序列同源性均为96.6%.对该基因编码蛋白的结构和功能预测显示含有2个典型的疏水性区域,不含有信号肽,存在1个UCH_L1(pfam01088)保守结构域和多个磷酸化位点,属UCH_L1蛋白家族,故将该基因命名为猪泛素C端水解酶L1基因(登录号AY495532).     

菜豆根瘤菌Rhizobium etli CFN42全基因组含信号肽分泌蛋白的鉴定与分析

利用菜豆根瘤菌Rhizobium etli CFN42全基因组测序结果,结合计算机技术和生物信息学分析方法,对菜豆根瘤菌蛋白质组中的分泌蛋白进行预测和分析,以便更深入地了解共生固氮的分子机制。经过分析发现,在该根瘤菌5 963个蛋白质中,具有信号肽的分泌蛋白332个,占总数的5.4%主要涉及底物转运、物质代谢和信号转导等方面。在有功能描述的186个分泌蛋白中,识别了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型分泌系统和丝氨酸蛋白酶,这些蛋白质可能参与了根瘤菌对宿主植物的侵染,是两者分子对话的关键参与者;在假定蛋白中,通过结构域分析,发现了SH3b、BA14K和EFh结构域,含有这些结构域的分泌蛋白可能参与了根瘤信号转导途径。在根瘤菌共生结瘤过程中,分泌蛋白发挥了重要作用。     

抗菌肽分泌型载体的构建及转基因马铃薯中蛋白的胞外分泌

马铃薯青枯病是一种维管束病害。为使抗菌肽分泌到细胞外以提高抗菌能力，将抗菌肽ｍ Ｃｅｃｒｏｐｉｎ Ｂ或Ｓｈｉｖａ Ａ基因分别和大麦（淀粉酶的信号肽序列连接后，克隆到经改造的植物表达载体ｐＢＩ１２１中，构建成分泌型表达载体。经冻融法转入根癌农杆菌ＬＢＡ４４０４，叶盘法转化马铃薯栽培品种米拉，Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交证明外源基因已整合到马铃薯基因组中。用透射电镜观察到加接信号肽序列的转基因植株茎、叶的细胞     

信号肽对溶血素在大肠杆菌中跨膜转运的影响

信号肽在引导外源蛋白的跨膜转运过程中具有重要作用。本试验通过PCR方法获得带有信号肽序列和不带有信号肽序列的溶血素基因,构建表达载体在大肠杆菌中进行诱导表达。经过溶血试验和免疫印迹试验证明缺失了信号肽的重组溶血素不能被跨膜转运至细胞外;带有信号肽的重组溶血素能够跨膜转运大肠杆菌细胞外。本试验为猪链球菌2型基因缺失弱毒疫苗的研究、细菌信号肽以及基因工程重组蛋白的可溶性表达进行了有益探索。     

哈茨木霉Tr1菌株分泌蛋白及Peptaibols合成酶的生物信息学分析

研究旨在应用生物信息学方法分析生防菌哈茨木霉的分泌蛋白及Peptaibols合成酶。本研究以哈茨木霉Tr1菌株的11264条假定蛋白质序列为对象,利用Signal P、Protparam和Swissmodel等生物信息学工具预测出分泌蛋白,分析其信号肽特征,从中筛选可能与其生防机制有直接联系的分泌蛋白和Peptaibols合成酶,并对这些蛋白质的性质和结构功能进行分析。结果表明:哈茨木霉Tr1菌株含有403个分泌蛋白,其中假定蛋白质PNP53160和PNP56908可能起到纤维素酶和几丁质酶的作用。分泌蛋白的信号肽的中间区域富含亮氨酸和丙氨酸,C端属于A-X-A类型。假定蛋白PNP58822中的16862~20750 aa片段可能起到Peptaibols合成酶作用,该蛋白主要包括了乙酰辅酶A合成酶Ⅰ、Taq A的CT结构域和脂肽合成酶亚基Ⅲ等功能区域。本研究应用生物信息学方法分析了403个分泌蛋白及其信号肽特征,筛选出了可能与哈茨木霉生防机制相关的蛋白质,并预测了其性质、结构和功能,为进一步研究哈茨木霉的生防机制提供理论基础。     

刺齿报春苣苔肌醇半乳糖苷合成酶基因的鉴定及序列分析

肌醇半乳糖苷合成酶基因与植物光合产物运输、种子耐脱水性、抵御生物与非生物胁迫和自我保护等生理生化过程密切相关。基于刺齿报春苣苔(Primulina spinulosa)转录组测序数据,获得(鉴定)1个肌醇半乳糖苷合成酶基因。序列分析结果表明,该基因全长1 347 bp(GenBank登录号为MG521418),开放阅读框(ORF)为1 008 bp,共编码335个氨基酸。进一步基于氨基酸序列的分析表明,该基因编码的蛋白质分子量为38.05 ku,理论等电点为5.09,为亲水性蛋白,含有1个与糖基转移酶家族蛋白相同的保守结构域;刺齿报春苣苔的肌醇半乳糖苷合成酶基因与同科的旋蒴苣苔(Boea hygrometrica,FJ222452)的相似性高达90%,两者在系统进化树上聚为1支。研究结果为进一步研究刺齿报春苣苔的肌醇半乳糖苷合成酶基因的分子结构和功能奠定了基础。     

信号肽与分泌通路在毕赤酵母表达异源蛋白中的作用机制

针对毕赤酵母信号肽和蛋白分泌通路及其改造对外源蛋白分泌的影响研究进展作一综述。     

人CD14信号肽介导卵清蛋白在HEK293T细胞的高效表达

本试验将人CD14信号肽序列与卵清蛋白（ovalbumin,OVA）基因融合,旨在提高OVA在非输卵管上皮细胞中的表达。提取鸡输卵管上皮细胞总RNA,经反转录合成的cDNA,再利用修饰的特异性引物,通过PCR从cDNA中分别扩增出5’端与人CD14信号肽序列融合和非融合的OVA基因,并将它们分别插入到真核表达载体pcDNA3.1A中,构建成表达载体pcDNA-CD14sp-OVA和pcDNA-OVA。经磷酸钙介导,将质粒转染至HEK293T细胞,使其进行表达,用鼠抗OVA单克隆抗体通过免疫印迹（Western blot）法检测OVA表达水平。结果表明:本试验扩增的OVA基因序列与GenBank中的序列（登录号NM₂05152）一致,构建的人CD14信号肽序列融合OVA基因的表达载体结构正确。经过在HEK293T细胞的表达,融合人CD14信号肽序列的重组蛋白OVA的表达水平明显得到提高。结果提示,融合人CD14信号肽序列后的重组蛋白OVA在非输卵管上皮细胞中的表达水平明显提高,为OVA基因作为DNA疫苗模式抗原的应用提供了必要的条件。     

普鲁兰酶氮端氨基酸的截短对其酶学性质的影响

淀粉是丰富的生物质资源,已被广泛地应用到食品、酿酒、医药等各个相关的领域.普鲁兰酶(pullulanase,pulA,EC 3.2.1.41)作为淀粉脱支酶,可以水解淀粉中的α-1,6糖苷键,最大限度地降解淀粉原料,提高淀粉利用率.因此,寻找一条国产化的道路开发我国自己的普鲁兰酶,具有长远的意义.课题组前期从淀粉厂附近的土壤中筛到一株普鲁兰酶的高产菌株变栖克雷伯氏菌(Klebiella variicola)strain 7,克隆获得pulA基因(GenBank登录号:KJ146839.1)后在大肠杆菌(Escherichia coli) BL21 (DE3)中异源表达.为提高该蛋白的表达量和分泌效率,同时改善普鲁兰酶的性质,本研究利用基因工程的手段构建了普鲁兰酶去信号肽突变体M1和氮端31个氨基酸的截短突变体M2,结果显示M1和M2最适温度均为45 ℃,二者的最适pH分别是6.0和5.6;M2的半衰期是37 min,是M1的6.17倍;M2的比酶活是582.204U/mg,是M1的1.6倍.动力学分析显示,以普鲁兰糖为底物时,M2的Vmax、Kcat、Km和Kcat/Km分别为0.001 3μmoL/(mL·s)-1、191.80-1 s.-1、0.30 mg/mL、693.30,与M1相比,M2的底物亲和能力增加,同时催化效率是M1的2倍.本研究通过普鲁兰酶氮端氨基酸的截短,为提高酶的比酶活和半衰期提供了新的方法和思路.