保定苜蓿锌离子跨膜转运蛋白的生物信息学分析(英文)

[目的]对保定苜蓿锌离子跨膜转运蛋白(Zinc transporter,ZnT)进行生物信息学分析。[方法]利用保定苜蓿锌离子跨膜转运蛋白氨基酸序列,应用生物信息学软件预测了该蛋白质的理化性质、分子表面亲/疏水性及二级结构,并利用不同的在线工具对其跨膜区域结构进行了对比预测。[结果]ZnT蛋白是一个整体疏水性蛋白,含有408个氨基酸,理论等电点为5.94;3种不同的跨膜预测工具预测得到相同的结果,即其存在7个可能的跨膜疏水区域,二级结构中α-helix(Hh)占48.04%、Extended strand(Ee)占9.56%、Random coi(lCc)占42.40%。这与其跨膜蛋白的性质相一致。[结论]mZnT属于锌离子跨膜转运蛋白的CDF家族,负责将细胞膜内的Zn2+转运出细胞,从而降低Zn2+的浓度与毒害。     

植物ABC转运蛋白与次生代谢产物的跨膜转运

ABC（ATP-Binding Cassette）转运蛋白是目前已知最大、功能最广泛的蛋白家族，参与生物体内多种物质的转运，因其在生物体内与肿瘤细胞耐药性等一些重要的生理过程密切相关而引起了人们的广泛关注。研究发现，在已完成全基因组测序的生物中，ABC转运蛋白在拟南芥和水稻中数量最多，推测与植物次生代谢产物的跨膜转运相关。植物产生生物碱、萜类化合物、酚类等大量次生代谢产物，保护植物体免受环境中生物和非生物胁迫的损伤。这些化合物的累积和排泌被高度调节，ABC转运蛋白在其中起着重要的作用。本综述介绍了植物ABC转运蛋白及其在植物次生代谢产物累积和跨膜转运中的研究进展。     

植物ABC转运蛋白功能研究进展

植物ABC转运蛋白家族通过转运各种底物而参与植物一系列生命活动,其拥有众多家族成员,分类众多、结构复杂、功能多样。本文详细梳理了植物ABC转运蛋白的结构、分类及功能后发现,植物类转运蛋白共有8大亚族(ABCA～ABCG和ABCI),其中ABCG属于功能最多的一类亚族,主要参与代谢产物和激素转运、器官形成和物质合成,在重金属/逆境胁迫、以及次级代谢产物分泌等方面发挥着重要作用;ABCB主要参与生长素及重金属转运,刺激细胞生长,加强非生物胁迫的耐受能力;ABCC除参与次生代谢产物的转运外,还具有重金属解毒功能;ABCA类很可能与动植物的脂质代谢关系密切。对于目前功能未知的其他亚族建议开展蛋白互作研究,注重实践应用及多学科联合,更加准确具体解析其功能。全面深入研究植物ABC转运蛋白家族将为其他类转运蛋白的研究提供借鉴方法,同时为植物源/库的高效调控提供基础理论。     

水稻条纹病毒外壳蛋白叶绿体离体跨膜运输研究

[目的]明确离体条件下水稻条纹病毒(RSV)外壳蛋白(CP)能否进入叶绿体,为研究RSV的致病机理提供依据和方法.[方法]参考有关文献的方法提取获得水稻和小麦叶绿体,在离体条件下进行RSV-CP的叶绿体跨膜运输试验,同时研究孵育时间、病毒浓度等对RSV-CP在水稻叶绿体中离体跨膜运输的影响.[结果]在离体条件下5min,RSV-CP即可进入RSV寄主植物水稻、小麦的叶绿体内,其离体跨膜运输的基本条件为RSV浓度58.1 μg/mL、孵育时间15 min.随着孵育时间的延长,进入叶绿体中的CP量有所增加;反应体系中RSV浓度加大,进入叶绿体中的RSV-CP量随之增加.[结论]离体条件下RSV-CP可进入寄主植物水稻、小麦的叶绿体中,病毒外壳蛋白进入叶绿体可能是其诱发花叶症状的主要原因之一.     

水稻条纹病毒外壳蛋白叶绿体离体跨膜运输研究

【目的】明确离体条件下水稻条纹病毒（RSV）外壳蛋白（CP）能否进入叶绿体,为研究RSV的致病机理提供依据和方法。【方法】参考有关文献的方法提取获得水稻和小麦叶绿体,在离体条件下进行RSV-CP的叶绿体跨膜运输试验,同时研究孵育时间、病毒浓度等对RSV-CP在水稻叶绿体中离体跨膜运输的影响。【结果】在离体条件下5 min, RSV-CP即可进入RSV寄主植物水稻、小麦的叶绿体内,其离体跨膜运输的基本条件为RSV浓度58.1 μg/mL、孵育时间15 min。随着孵育时间的延长,进入叶绿体中的CP量有所增加;反应体系中RSV浓度加大,进入叶绿体中的RSV-CP量随之增加。【结论】离体条件下RSV-CP可进入寄主植物水稻、小麦的叶绿体中,病毒外壳蛋白进入叶绿体可能是其诱发花叶症状的主要原因之一。     

杜仲ABC转运蛋白基因家族成员鉴定与分析

ABC转运蛋白(ATP—binding cassette transpoter)是一类庞大而古老的跨膜运输蛋白家族,在生物体内参与多种物质的转运积累、有害物质解毒、气孔调节、植物防御等生理活动。杜仲(Eucommia ulmoides Oliv)作为重要的中药材,其药用成分主要为次生代谢产物,次生代谢物转运与积累过程需要ABC转运蛋白的参与。利用生物信息学手段对杜仲ABC转运蛋白基因家族进行鉴定,并分析该家族蛋白质性质和结构、跨膜结构、亚细胞定位、系统进化关系。研究表明,EuABC家族生物信息学预测有76个成员,含有1~7个保守基序;编码蛋白多为稳定蛋白,主要分布于细胞质膜上,二级结构以α-螺旋和无规卷曲为主要构成元件;进化树分析表明,杜仲ABC转运蛋白家族可分为8个亚家族(A~G;I),每组成员数量分别为3、19、14、1、1、1、29、8。研究结果可为进一步研究杜仲次生代谢物质转运与积累奠定基础,也为其他植物ABC转运蛋白家族的研究提供了参考依据。     

植物ATP结合盒（ABC）转运蛋白研究进展

ABC（ATP-binding cassette）转运蛋白家族庞大,种类繁多,包括全转运子和半转运子等2种类型。全转运子的核心单元包括2个核苷酸结构域（NBD）和2个跨膜结构域（TMD）,而半转运子只含有1个膜结构域（MSD）和1个NBD。植物ABC转运蛋白不仅参与植物体内激素、脂质、金属离子、次生代谢物和外源物质的运输,并且有利于植物与病原体间的相互作用和植物体内离子通道调控等重要的生理过程的进行,是一类重要的跨膜运输蛋白家族。HUGO系统中ABC家族分为A~H 8个亚族,模式植物基因组测序的完成极大促进了ABC转运蛋白的研究与发现,近几年已从多种植物中克隆了不同亚族的基因并研究其表达与功能,但目前的研究主要集中在ABCB,ABCC,ABCG等三大亚族。植物ABC转运蛋白各亚族的结构与功能截然不同,在不同植物中的表达部位也千差万别。综述了植物ABC转运蛋白家族的研究进展,根据ABC家族中已知的重要成员,系统阐述植物中各亚族ABC转运蛋白的结构特征、在植物中的表达及其生物学功能,并为今后可能的研究提出展望。表1参49     

谷子ABC转运蛋白基因与抗旱关系的研究

[目的]ABC转运蛋白是一类广泛存在于生物体中最古老的蛋白家族,在植物的生长发育及抗逆胁迫中发挥着重要作用。本文旨在探究ABC转运蛋白基因与谷子抗旱性的关系,挖掘谷子抗旱基因,并为谷子抗旱分子机制的研究提供理论依据。[方法]以谷子抗旱品种勾勾母鸡咀(GG)和干旱敏感品种晋汾16(JF16)为研究材料,在苗期对二者用20%PEG胁迫处理,并取其叶片进行转录组测序,筛选出4个与ABC转运蛋白相关的差异表达基因。用生物信息学方法分析基因的基本信息、启动子顺式元件,并构建ABC抗逆相关基因的系统进化树以及对ABC转运蛋白基因进行表达模式分析。[结果]发现谷子ABC转运蛋白基因等电点范围在6.81~8.97之间,分子量范围在51 195.75~161 579.13Da;启动子中包含有许多响应胁迫的功能元件(ABA、Ethylene、GA、MeJA、Light、MYB、SA、热和低温响应元件等);在进化树分析中发现,Seita.1G039400.1和Seita.7G176000.1亲缘关系最近,其次与AtABCC5亲缘关系较近;经过干旱处理,只有Seita.7G176000.1基因在抗旱品种中表达增加,其余3个基因在抗旱品种中表达均降低。[结论]Seita.7G176000.1基因可能通过调节气孔开闭参与植物抗逆,进而调控谷子响应干旱胁迫,初步推测其为谷子ABC基因家族抗旱候选基因,为进一步研究ABC转运蛋白基因与植物抗逆性关系提供理论依据。     

液泡膜转运蛋白结构与功能的研究进展

液泡为植物细胞中营养物质贮存和代谢的主要细胞器,而液泡膜转运蛋白对营养物质进出液泡起着至关重要的作用。近年来对液泡膜转运蛋白结构、功能和调节机制的研究进展较快,发现其在植物的生长发育、信号转导、糖分积累、次级代谢物的运输和胁迫适应过程中均发挥着重要的作用。为此,综述了植物细胞液泡膜转运蛋白的结构和功能研究进展。     

ABC转运蛋白与巴西橡胶树产胶代谢

ABC转运蛋白（ATPBindingCassettetransporter）是目前已知最大、功能最广泛的蛋白家族之一。大多数ABC转运蛋白都能利用水解ATP释放的能量直接转运底物。许多研究结果显示,植物ABC转运蛋白在各种代谢产物的跨膜转运中起着重要作用。橡胶的产胶代谢是一种典型的植物类异戊二烯次生代谢．是影响橡胶产量的首要因素。相关实验结果显示,ABC转运蛋白可能参与橡胶树产胶代谢。本文介绍了模式植物拟南芥中的ABC转运蛋白研究进展,并对ABC转运蛋白与橡胶树产胶代谢的关系进行讨论。     

土壤—植物系统中硒营养的研究进展

硒作为人类和动物的必需微量元素之一,也是植物生长发育不可缺少的营养元素,但硒缺乏和硒污染均会对生态环境和人类健康造成严重威胁.文章从硒的生物学功能、硒在人体中的作用及其含量安全标准、土壤中硒的含量及有效性、植物中硒的含量及吸收转运、硒与磷、硫的营养关系等进行综述,提出今后应加强土壤硒形态及形态转变、硒蛋白及含硒氨基酸分离和纯化、植物体内硒的生理生化作用机制及农作物富硒机理研究;同时,应从筛选富硒突变体人手,优选出富硒的植物新品种,为更好地开发和利用硒资源提供参考依据.     

水分状况对水稻镉砷吸收转运的影响

为探明不同水分状况下(淹水深度和潜水位高度)水稻对镉(Cd)、砷(As)吸收转运差异,采用盆栽试验,以湿润管理为对照,研究了3、6、9 cm的淹水深度和-3、-6、-9 cm潜水位高度下水稻对Cd、As吸收转运的影响。与湿润管理(CK)相比,淹水对水稻产量无显著影响,但低潜水位下的水稻产量比CK下降了21.06%~28.44%;淹水显著降低了水稻米、茎叶、根的Cd含量,但促进了根As的积累,淹水的稻米Cd含量比CK下降了61.11%~69.43%;而低潜水位处理则显著增加了水稻对Cd的吸收,但显著抑制了对As的积累,低潜水位处理的稻米Cd含量比CK增加了4.08~4.48倍,而稻米As含量比CK降低了79.20%~81.96%。Cd、As在土壤-水稻系统的迁移转运过程中,不同水分状态下水稻对Cd、As的积累主要取决于土壤至根系的迁移转运环节,且米As含量还受As在根系、茎叶、稻米中转运分配的调节。不同淹水深度或不同潜水位高度对水稻米、茎叶、根的Cd含量或As含量影响皆不明显,水稻对Cd、As的吸收主要受限于淹水的状态;相关分析结果表明,不同水分管理模式下,水稻对Cd和As的吸收积累呈极显著负相关。因此,在Cd、As污染土壤的水分管理过程中,应结合土壤Cd、As污染程度制定适当的水分管理策略。     

我国油气储运相关技术研究新进展

系统梳理了我国油气储运相关技术的最新研究进展,提出了需要重点关注的其他热点问题。对于油气管道完整性和失效控制技术,强调了失效控制的理念及其与完整性管理相结合的必要性;对于热油管道流动保障技术,介绍了蜡沉积、原油流动特性及停输再启动等研究成果;对于冷热原油交替输送技术,介绍了热力影响因素和数值模拟等研究成果;对于多相混输技术,介绍了各种多相体系数值模拟的研究成果;对于成品油顺序输送混油控制技术,介绍了混油切割方法、混油质量分数模型及混油界面在线跟踪等研究成果;对于腐蚀控制技术,介绍了阴极保护系统数值模拟、杂散电流腐蚀、油流携水等研究成果;对于化学添加剂技术,介绍了复合纳米材料、油品减阻剂、天然气减阻剂等研究成果。     

胚胎干细胞诱导分化研究进展

哺乳动物胚胎干细胞一般可从胚胎囊胚内细胞团分离得到 ,具有在体外保持不分化的无限增殖能力 ,在合适的培养条件下 ,胚胎干细胞可定向诱导分化形成多种细胞类型。人们对胚胎干细胞进行体外培养与定向分化可以得到大量同源细胞 ,以应用于患疾病的细胞或器官移植治疗等研究。文章概述了胚胎干细胞增殖与分化的信号调节机制、诱导分化方法 ,国内外研究概况及展望 4个方面的内容     

渔用麻醉剂在鱼类麻醉保活运输中应用的研究进展

为了满足广大消费者可以品尝到各地鲜活鱼类的需求,鱼的保活运输显得尤为重要,为了降低运输损伤、提高运输存活率,麻醉保活运输起到了重要作用。文章综述了4种常见渔用麻醉剂在鱼类麻醉保活运输中的应用,讨论影响麻醉保活运输存活率效果的主要因素、麻醉剂对鱼体生理生化的影响以及麻醉剂残留的检测技术,并概括了现阶段麻醉保活运输中存在的主要问题和发展前景。目前,针对渔用麻醉剂的研究主要集中在对不同水产品的麻醉效果以及对鱼体生理生化的影响,针对鱼肉风味影响方面的研究少。新型渔用麻醉剂和针对麻醉残留的快速检测技术将会是未来研究的重点。     

植物miRNA在非生物逆境下调控机制的研究进展

MicroRNA(miRNA)是一类内源性的、长度约18～24 nt、非编码、单链小RNA分子,miRNA广泛存在于各种动植物体内,并参与基因表达的调控。随着植物miRNA研究的不断发展,越来越多的miRNA被证实在不同的非生物逆境下具有重要的调控作用,例如营养胁迫、低温胁迫、机械胁迫等。该文综述了植物miRNA的合成、miRNA及其靶基因的鉴定方法,并重点介绍了非生物逆境相关miRNA的表达分析方法、逆境条件下miRNA的调控特征及其靶基因特点等。     

VPK合成、活性及吸收转运特性研究

候选新药VPK是哈药集团技术中心自主研发治疗脑卒中的一类新药。VPK以长春西汀为母核,经水解、缩合、环化、成盐反应制备而成,经元素分析、核磁共振、高分辨质谱、X-射线粉末衍生,X-射线单晶衍射对化合物进行结构确证,经PDE1活性研究显示,VPK和长春西汀均对PDE1有抑制作用,其IC50值分别为17.40和1.97μmol·L~(-1),VPK在脑卒中治疗领域疗效较好,采用Caco-2单层细胞模型测定候选药物VPK吸收及外排转运特性,结果表明,VPK在顶端到基底端(A-B)及基底端到顶端(B-A)方向均表现高渗透,该供试化合物是外排转运体底物可能性较小。     

核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum）致病分子机理研究进展

核盘菌[Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary]可以侵染包括油菜、大豆、向日葵等多种重要农作物在内的400多种植物,引致严重病害,对植物生产危害极大,越来越引起人们的重视.随着分子生物学技术在核盘菌研究中的应用,人们对其致病机理的研究也越来越深入.作者从细胞壁降解酶类、草酸毒素、侵染垫的形成和菌核形成的影响因素以及其与寄主的互作等方面,对核盘菌的分子致病机理研究进行了综述.