普通荞麦种内丝裂原活化蛋白激酶序列分析

【目的】比较普通荞麦Fagopyrum esculentum种内丝裂原活化蛋白激酶基因(MAPK)序列的差异,研究MAPK基因序列在普通荞麦栽培进化过程中的变化。【方法】以普通荞麦的9个栽培品种和3个落花落果野生种质为材料,PCR特异性扩增获得MAPK基因的保守片段,对基因片段序列进行差异分析和蛋白结构预测。【结果】荞麦MAPK基因cDNA全长为2 835 bp,开放阅读框1 827 bp,编码609个氨基酸,含有TDY的三肽模块,为植物D组MAPK蛋白。PCR扩增获得12个供试材料的MAPK序列,其单型不变位点为723个,多态位点为70个。9个栽培品种间开放阅读框(ORF)区域无序列差异,3个野生种质间ORF区域也无序列差异。栽培品种与野生品种的ORF区域序列含有8个差异位点,编码3个差异氨基酸。其中,ORF区域第13位点组氨酸(H)→酪氨酸(Y)发生置换,导致1个α-螺旋构象发生变化。【结论】普通荞麦MAPK基因序列高度保守,栽培驯化对ORF区域第13位点差异氨基酸的选择具有高度一致性。     

TNF-α对下丘脑神经元的影响研究进展

介绍了肿瘤坏死因子TNF-α的发现、结构及其作用的信号通路,并从神经元的发育、生存、离子平衡和神经递质释放等方面综述了近年来TNF-α对下丘脑的影响研究进展.     

植物特有的TDY类丝裂原活化蛋白激酶研究综述

丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK),是一组可以被多种细胞外信号激活的蛋白丝/苏氨酸激酶,含有TDY基序的一类MAPK,在植物中存在,为植物所特有。它们有60～80个氨基酸的N端KD区,有些具有C端CD区作为MAPKK、磷酸酶和底物蛋白的停泊位点。TDY类MAPK功能主要与各种环境胁迫相关,如机械性伤害、紫外线胁迫、H2O2胁迫及重金属胁迫等。TDY类相对于其他MAPK在进化上是相对独立的,并且具有多个起源。     

蛋白激酶C抑制剂对CNE—2Z细胞周期的影响

目的：蛋白激酶Ｃ（ＰＫＣ）抑制剂诱导ＣＮＥ－２Ｚ细胞凋亡时细胞周期的观察。方法：ＰＫＣ催化区抑制剂Ｓｔａｕｒｏｓｐｏｉｎｅ（ＳＴ）和调节区抑制剂Ｓｐｈｉｎｇｏｓｉｎｅ（ＳＳ），终浓度分别为１×１０＾－６ｍｏｌ／Ｌ和４×１０＾－５ｍｏｌ／Ｌ，诱导ＣＮＥ－２Ｚ细胞２４ｈ，用流式细胞仪（ＲＣＭ）分析。结果：诱导组细胞周期与对照组比较，ＳＴ使细胞Ｇ１和Ｓ期明显减少及Ｇ２期明显增加，（Ｐ〈０．０１），ＳＳ使     

板蓝根对脂多糖致HL-60细胞产生TNF-α及TACE的影响

目的:探讨板蓝根对脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)致HL-60细胞释放肿瘤坏死因子α(TNF-α)及肿瘤坏死因子α转换酶(TACE)的影响。方法:采用ELISA方法及RT-PCR技术,观察板蓝根对LPS诱导HL-60细胞分泌炎性细胞因子--TNF-α及TACEmRNA表达的影响。结果:板蓝根能有效抑制LPS诱导HL-60细胞释放的TNF-α(抑制率92.59%),并对LPS刺激TACEmRNA表达增加具有明显的抑制效果。结论:板蓝根能通过抑制TNF-α过度释放和TACE表达增加发挥其抗炎作用。     

苗药铁筷子挥发油对大鼠佐剂性关节炎的作用及机制研究

[目的]观察苗药铁筷子挥发油对佐剂性关节炎大鼠的作用,并初步探讨其作用机制。[方法]设立正常对照组、模型对照组、阳性药物组和铁筷子挥发油高、中、低剂量组(生药量10.0、5.0和2.5 g/kg);除正常对照组外,其余各组于大鼠左后跖皮下注射弗氏完全佐剂建立佐剂性关节炎模型;各组于造模当天开始给药,连续给药21 d,观察铁筷子挥发油对佐剂性关节炎大鼠模型关节肿胀、免疫器官脏器系数以及病理形态的影响,采用放免法测定铁筷子挥发油对各组大鼠血清中白介素-1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量的影响。[结果]与模型组比较,铁筷子挥发油对大鼠足肿胀有明显的抑制作用,对免疫器官没有明显影响;铁筷子挥发油还可明显降低佐剂性关节炎大鼠血清中IL-1β以及TNF-α的含量。[结论]铁筷子挥发油对佐剂性关节炎大鼠具有一定治疗作用,其机制可能与减少细胞因子的生成有关。     

板蓝根对脂多糖致HL-60细胞产生TNF-α及TACE的影响

目的：探讨板蓝根对脂多糖（Lipopolysaccharide．LPS）致HL-60细胞释放肿瘤坏死因子α（TNF-α）及肿瘤坏死因子α转换酶（TACE）的影响。方法：采用ELISA方法及RT—PCR技术。观察板蓝根对LPS诱导HL-60细胞分泌炎性细胞因子一TNF-α及TACEmRNA表达的影响。结果：板蓝根能有效抑制LPS诱导HL-60细胞释放的TNF-α（抑制率92．59％）。并对LPS刺激TACEmRNA表达增加具有明显的抑制效果。结论：板蓝根能通过抑制TNF-α过度释放和TACE表达增加发挥其抗炎作用。     

马铃薯促分裂原活化蛋白激酶激酶基因的电子克隆与生物信息学分析

摘利用电子克隆获得马铃薯促分裂原活化蛋白激酶激酶基因(MAPKK)的cDNA序列,采用生物信息学方法对该基因及其编码蛋白质的一般理化性质、疏水性、三维结构、亚细胞定位和系统进化关系等方面进行预测和分析。结果表明:马铃薯促分裂原活化蛋白激酶激酶基因的cDNA序列全长1 669 bp,包含1个1 074 bp的ORF,编码357个氨基酸。马铃薯MAPKK为一亲水性的细胞质蛋白,α-螺旋、β-股和无规则卷曲是其主要的二级结构,该酶与同为茄科植物番茄、烟草的MAPKK的亲缘关系最近。     

MIκBα对TNF-α诱导的大鼠肝星状细胞凋亡的影响

目的:探讨MIκBα对TNF-α诱导的大鼠肝星状细胞生长抑制和凋亡的影响。方法:首先用不同剂量的TNF-α对培养成功的MIκBα稳定转染组细胞和未转染大鼠肝星状细胞进行诱导,并使用间接免疫荧光法检测细胞中NF-κB/P65蛋白的表达,应用MTT法测定细胞生长率,然后用Annexin V-FITC和PI试剂分别进行双标记利用流式细胞仪对两组细胞的凋亡情况进行检测。结果:转染MIκBα的大鼠肝星状细胞的组NF-κB蛋白的表达明显被抑制,转染组较未转染组的细胞生长明显受到抑制,两者比较有统计学差异性。转染MIκBα的大鼠肝星状细胞有较高的凋亡率,而未转染MIκBα的大鼠肝星状细胞只有少许细胞发生凋亡,两者比较差异有统计学意义。结论:MIκBα表达可以抑制NF-κB蛋白的表达,从而提高大鼠肝星状细胞对TNF-α的敏感性,通过诱导肝星状细胞的凋亡,可能寻找到一条治疗肝纤维化的途径。     

响应低磷胁迫的小麦MDP激酶基因TaMPK1a-1的克隆和表达分析

 【目的】蛋白磷酸化在介导非生物逆境信号的转导中具有重要作用。以笔者在低磷胁迫下鉴定的小麦促分裂原活化蛋白激酶（MAP激酶）基因TaMPK1a-1为基础,开展该基因应答低磷逆境分子特征的研究。【方法】利用cDNA-AFLP技术,鉴定特异上调表达的MAP激酶基因TaMPK1a-1。采用生物信息学技术研究基因结构和编码蛋白特征,采用半定量RT-PCR技术研究TaMPK1a-1应答低磷胁迫逆境的分子特征。【结果】TaMPK1a-1 cDNA长度为2 170 bp,开放阅读框为1 737 bp,编码578个氨基酸残基。TaMPK1a-1含有2个参与双重磷酸化作用的TEY和TDY基序。在正常供磷条件下,磷高效品种石新828和磷低效品种冀7369根叶中均检测不到TaMPK1a-1的转录本;低磷处理下,TaMPK1a-1的表达在上述品种的根叶中均受到明显诱导。与冀7369相比,低磷条件下石新828根叶中TaMPK1a-1的转录本明显增多。【结论】TaMPK1a-1级联转导途径不仅影响着小麦对低磷信号的响应,而且对于增强小麦适应低磷胁迫的能力中也可能具有重要作用。     

抑制p38MAPK活化对脓毒症大鼠肺部及血管组织中iNOS及NO合成的影响

目的通过抑制MAPK通路活化,观察其对脓毒症大鼠组织和血清诱导型一氧化氮合成酶(iN-OS)及一氧化氮(NO)合成的影响以及循环变化.方法大鼠脓毒症模型采用经典的盲肠结扎穿孔术(cecalligation puncture,CLP),将SD大鼠随机分为正常对照组、假手术组、CLP脓毒症组和SB203580治疗组.采集组织和血清并测定组织iNOSmRNA表达水平,NO检测试剂盒(酶法)检测组织和血清NO含量;同时分别监测上述各时间点的脉搏和平均动脉压.结果与正常组大鼠相比,CLP后各时间点脓毒症大鼠肺、血管和血清iNOS mRNA、NO含量均升高明显;而MAP下降明显、脉搏明显升高(P<0.05,P<0.01).治疗组与CLP组相应时间点相比,iNOSmRNA表达在肺和血管多个时间点降低;而肺和血管及血清NO含量下降;血压和脉搏均显著好转(P<0.05,P<0.01).相关分析显示:血管和肺组织iNOSmRNA与NO的相关系数分别是0.75和0.74;肺、血管组织iNOS mRNA与血清NO的相关系数分别是0.69和0.65(P<0.05),MAP与血管、肺和血清NO的相关系数分别是-0.85、-0.86和-0.90(P<0.05).结论抑制MAPK通路活化可抑制脓毒症大鼠血浆和组织iNOSmRNA及NO合成,并改善循环功能.     

不同糖源对葡萄试管苗蛋白激酶相关基因表达的影响

【目的】探究不同外源糖对葡萄试管苗生长发育及蛋白激酶基因转录调控的影响,应用转录组测序挖掘蛋白质磷酸化过程中的基因,为葡萄蛋白激酶相关基因功能的验证奠定一定基础。【方法】在基本培养基中分别添加2%的蔗糖、葡萄糖和果糖,以无糖为对照,分别命名为S20、G20、F20和CK,经过37 d培养后,测定不同处理的地上和地下鲜重,并采用Illumina HiSeq ^TM 2000对各处理叶片进行转录组测序,通过综合生物信息学分析（参考基因组比对、差异基因（DEGs）筛选、COG（Cluster of Orthologous Groups of proteins）注释、GO（Gene Ontology）注释等）筛选出蛋白激酶相关基因,通过qRT-PCR分析该蛋白激酶相关基因的表达特性。【结果】F20、G20和S20处理下的葡萄（‘红地球’）试管苗与CK相比,地上鲜重具有明显差异,且F20最高,而G20地下鲜重最高。SNP统计发现,转换是主要的变异类型,颠换次之,且发生在基因间区的SNP数量最多,其次是下游;剪接位点供体和同义终止发生的基因数量最少且相等。4个样品中共获得了2 633个差异基因,3个处理与CK相比,共有差异基因180个且被聚类为3组,第一组中127个基因仅在CK中高表达,第二组19个基因仅在G20下高表达,而第三组34个基因在3个处理下表达模式不尽相同。这些共有的差异基因在COG中注释到了26个基因并分在11个功能类别中,且主要注释在一般的功能类别中。在GO分类中,共有的基因分别被注释在分子功能、生物学过程和细胞组分的14、22和13个功能类别中。共筛选出7种蛋白激酶,分别为葡萄糖激酶（Glucokinase,GK）、丝裂原活化蛋白激酶（Mitogen-activated protein kinases,MAPKs）、钙调蛋白激酶（Calcineurin protein kinase,CBL）、蛋白磷酸酶2（Protein phosphatase 2,PP2A）、己糖激酶（Hexokinase,HXK）、组氨酸蛋白激酶（Histidine protein kinase,HPK）和酪氨酸激酶（Tyrosine kinase,TK）,其不同激酶的基因在不同处理中具有各自的表达模式,经qRT-PCR验证,选择的20个差异基因中有17个基因表达与转录组测序结果相一致。【结论】在葡萄试管苗培养中,果糖较葡萄糖和蔗糖相比对生长较好。测序得出180个差异基因对3种不同糖均作出响应,这些基因在COG数据库中主要富集在膜酯转运和代谢、次级代谢物和碳水化合物的合成、转运和分解;GO中大多注释在蛋白激酶和氧化还原酶的活性中;筛选出了7种蛋白激酶,这些差异基因在数量、功能分类和代谢通路上对糖的响应各不相同。     

玉米蛋白激酶基因ZmASK1表达载体的构建及遗传转化

为了研究玉米蛋白激酶基因ZmASK1的功能,把ZmASK1的cDNA连接到植物表达栽体pGreen0029中,通过农杆菌介导转入拟南芥中进行过量表达.PCR和Western-blot分析表明,ZmASK1已经转入到拟南芥中,并且在大多数转化植株中稳定表达.通过本试验,为以后对ZmASK1的功能验证工作打下基础.     

玉米大斑病菌蛋白激酶C基因的克隆及表达规律分析

 【目的】克隆蛋白激酶C基因(PKC)及其启动子,验证该基因拷贝数,同时对PKC的表达规律进行研究,了解该基因在信号转导途径中的激活条件,为进一步研究该基因的功能奠定基础。【方法】首先通过简并引物PCR法获得PKC的同源片段,再利用Genome walking技术克隆片段的3′端和5′端侧翼序列,采用RT-PCR法扩增基因全长,并对基因结构和上游调控元件进行生物信息学分析。利用Southern blotting验证基因拷贝数。最后,利用半定量RT-PCR技术研究玉米大斑病菌在不同碳源、氮源培养以及非生物胁迫条件下,PKC的表达量的变化规律。【结果】获得PKC全长序列及其上游部分启动子区,生物信息学分析表明,PKC全长DNA序列为3 837 bp、cDNA序列为3 516 bp。由7个外显子和6个内含子组成,编码产物包含1 171个氨基酸残基。在1 380 bp的上游侧翼序列中包含CAAT-box及TATA-box,并且存在热激转录因子(HSF)结合元件和SP1、AP1等结合元件。PKC在玉米大斑病菌基因组中以单拷贝形式存在。半定量RT-PCR结果表明：在以蔗糖为碳源时PKC表达量高于其它碳源,铵态氮为氮源时PKC的表达明显受到抑制。重金属离子Mn2+、Cu2+、Zn2+显著抑制PKC表达。在高渗胁迫环境中下,山梨醇抑制PKC表达,且抑制程度与浓度成正相关;而高浓度NaCl造成高渗胁迫时,PKC由低浓度NaCl时的低丰度表达状态中被激活,表达量迅速增加。【结论】玉米大斑病菌PKC及其启动子的成功克隆与该基因的表达规律丰富了植物病原真菌的生物信息学资源,为深入了解植物病原真菌信号转导途径奠定了基础。     

小麦属Xa 21-类似蛋白激酶基因的克隆及与同源位点序列比较

对小麦属Xa21-类似蛋白激酶基因进行了克隆及与同源序列比较研究.在小麦(Triticum aestivum)高分子量麦谷蛋白基因位点附近有一个编码LRR-类受体蛋白激酶的基因位点(暂标记为TaXa),编码蛋白与水稻(O ryza sativa)抗病蛋白Xa 21类似.通过反转录PCR途径,从普通小麦和二粒小麦(Triticum turgidum)的TaXa同源位点分离了3个cDNA克隆,ZS 860(GenBank查询号:EF 394367),ZS 2000(GenBank查询号:EF 394368)和ZS 2001(GenBank查询号:EF 394369).TaXa位点的祖先基因可能编码1 028个氨基酸组成的多肽.一个完整的TaXa蛋白包括N-端保守区、LRR结构域、一个跨膜区和位于C—端的丝氨酸—苏氨酸蛋白激酶功能域.在基因进化过程中,由于碱基代换、缺失和插入导致了开放读码框的改变,使该位点基因的编码多肽缩短.本研究对小麦属TaXa同源位点编码氨基酸序列和1个大麦(Hordeum vulgare)中的同源蛋白进行了详细比较.     

双链RNA依赖的蛋白激酶(PKR)的真核表达、纯化及鉴定

[目的]获得真核表达的Flag-PKR融合蛋白,以用于流感病毒相关的PKR信号通路调控机制研究。[方法]以RT-PCR方法扩增PKR目的基因,将其克隆至真核表达载体pcDNA3.0-Flag中。将所构建的重组质粒pcDNA3.0-Flag-PKR转染293T细胞,利用Flag抗体偶联的琼脂糖凝胶(anti-Flag M2-Agarose)纯化Flag-PKR融合蛋白,所得产物进行SDS-PAGE、Western blot及体外活性鉴定。[结果]重组质粒转染293T细胞,Western blot显示表达出的融合蛋白能够被抗Flag的抗体特异性识别,其相对分子量约为69 kDa,与Flag-PKR融合蛋白大小相符;体外磷酸化试验表明,Flag-PKR融合蛋白能够发生自动磷酸化。[结论]在293T细胞中表达、纯化了有活性的Flag-PKR融合蛋白,为PKR信号通路的研究奠定了基础。     

钙依赖性蛋白激酶34在小麦籽粒淀粉合成的功能

钙依赖性蛋白激酶在调控植物发育与物质合成中发挥重要功能。为探讨一个钙依赖性蛋白激酶-TaCPK34在小麦淀粉合成中的功能,利用大麦条纹花叶病介导的基因沉默技术(barley stripe mosaic virus-virus induced gene-silencing,BSMV-VIGS)将该基因沉默,并在田间条件下测定灌浆期间沉默植株籽粒内TaCPK34基因的表达量及成熟籽粒的淀粉性状。结果表明,在花后15 d、20 d、26 d和30 d,BSMV-VIGS-TaCPK34沉默植株中TaCPK34基因表达量受到显著抑制(63.8%～97.8%); BSMV-VIGS-TaCPK34沉默植株成熟籽粒淀粉含量、千粒重、粒长和粒宽均显著降低(降幅分别为6.0%、7.1%、4.4%和11.0%);扫描电镜观察发现BSMVVIGS-TaCPK34沉默植株成熟籽粒内淀粉粒排列疏松且数量减少。这些研究结果表明TaCPK34在小麦籽粒灌浆期间对籽粒淀粉的合成有重要影响。     

MAPKs在植物逆境信号转导中的作用

蛋白质的可逆磷酸化是细胞信号识别与转导的重要环节。促分裂原活化蛋白激酶（mitogen-activatedprotein kinases,MAPKs）是一类丝氨酸/苏氨酸（Ser/Thr）蛋白激酶,主要催化蛋白质的磷酸化过程。植物中存在大量的MAPKs,它们在多种信号传递过程中起重要作用。笔者着重介绍MAPKs在植物逆境信号识别与转导中的作用。