橡胶树2个胶乳转化酶基因的原核表达

转化酶是控制橡胶树胶乳蔗糖代谢和影响胶乳(橡胶)产量的关键酶。将已克隆的2个橡胶树胶乳转化酶基因(HbNIN1、HbNIN2)的编码区插入到原核表达载体pET28a上,经酶切和测序鉴定,成功获得了读框准确的转化酶表达载体(pET-HbNIN1和pET-HbNIN2);再将表达载体转化大肠杆菌表达菌株BL21(DE3),对其培养温度、IPTG诱导浓度和培养时间进行优化表达。结果表明,携带2个转化酶基因表达载体(pET-HbNIN1和pET-HbNIN2)的大肠杆菌转化子分别在28℃和37℃条件下,经浓度1.0 mmol/L IPTG诱导6 h实现了目标蛋白(HbNIN1和HbNIN2)的原核高效表达,表达量大于菌体总蛋白的20%,目标蛋白主要以包涵体形式存在。该结果为进一步研究这2种转化酶蛋白的分子特性和抗体制备奠定基础。     

大豆胞囊线虫热激蛋白基因Hsp70的克隆与原核表达

采用RT-PCR技术结合基因组步移技术,从大豆胞囊线虫(Heterodera glycines)中克隆了热激蛋白70基因(Hsp70)的全长cDNA序列(Hg-Hsp-70),全长1 953 bp,GenBank登录号为FJ816100.1。碱基序列分析结果表明,该序列含有9个外显子与8个内含子,与其它线虫具有较高的同源性。氨基酸序列分析表明,该基因编码650个氨基酸,相对分子量为70.7 kD,具有2个Hsp70基因家族的签名序列,与其它线虫的该基因氨基酸序列具有很高的同源性。构建了原核表达载体Hsp70pEASY-E1,采用IPTG诱导蛋白表达,SDS-PAGE电泳结果表明,当IPTG终浓度为0.2～1.2 mmol.L-1时均能显著诱导表达;以终浓度0.8 mmol.L-1的IPTG诱导5 h蛋白表达量达到最大值。     

小麦热激蛋白WHSP90基因的原核表达及多克隆抗体制备

为了进一步研究HSP90基因的功能,将WHSP90基因构建到原核表达载体pET-28a(+)中,得到His-WHSP90融合表达载体,并转化到大肠杆菌BL21(DE3)中,发现1 mmol/L IPTG诱导4 h蛋白表达量最大;经过蛋白标记亲和层析柱(HisTrapTMHP)纯化得到的纯化蛋白浓度达到0.4 mg/mL.免疫家兔制备抗体,用间接ELISA法检测免疫后家兔抗血清效价大于125 000,满足后续试验要求的效价值,为在蛋白水平上研究WHSP90基因功能提供了基础.     

橡胶树蛋白激酶HbBIN2基因的克隆、蛋白表达纯化及酶活分析

橡胶树是天然橡胶的唯一材料来源。寒害是橡胶树面临的主要自然灾害之一,严重限制了橡胶树的生长发育和种植区域分布,克隆和鉴定橡胶树低温应答基因尤为重要。蛋白激酶BIN2（brassinosteroid insensitive 2）是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,在调控植物应对低温胁迫中发挥重要作用,但橡胶树蛋白激酶HbBIN2还未被克隆与鉴定。本研究从橡胶树cDNA中成功克隆出HbBIN2,序列分析表明：HbBIN2的开放阅读框为1143 bp,编码380个氨基酸,蛋白的分子量为42.9 kDa,理论等电点为8.74,是亲水性蛋白且无跨膜结构域。将HbBIN2构建到原核表达载体pET28a上,转化大肠杆菌BL21（DE3）表达菌株,摸索合适的诱导条件后成功诱导表达出HbBIN2蛋白。比较HbBIN2在不同的诱导温度（16、28、37℃）、诱导时间（3、6、12 h）和IPTG浓度（0.1、0.3、0.5 mmol/L）下的表达量,结果表明,HbBIN2在37℃,0.3 mmol/L IPTG诱导12 h的表达量最大。对HbBIN2蛋白体外纯化条件进行探索,结果表明,100 mmol/L咪唑能将目的蛋白完全洗脱。纯化HbBIN2蛋白并进行激酶活性鉴定,结果表明,该蛋白具有激酶活性。该研究为后续HbBIN2蛋白功能分析和橡胶树应对低温胁迫的调控机制研究提供参考,为橡胶树耐寒品种分子育种提供重要的基因资源。     

大豆GmGBP1基因的原核表达及重组蛋白纯化

将大豆中已克隆的一个新的SKIP基因(GmGBP1)构建到原核表达载体pGEX-6p-1上,导入大肠杆菌BL21(DE3)中,对其进行IPTG诱导.结果表明:在IPTG浓度为0.1 mmol·L-1,诱导时间为8h,诱导温度为37℃时,重组蛋白得到表达,分子量大约为95 kDa,SDS-PAGE电泳结果表明重组蛋白主要以包涵体形式存在,用8 mol·L-1尿素对其进行溶解后经GST柱纯化,得到较好的纯化效果.     

莱茵衣藻缺铁应答调控基因femu2p-C2H2的融合表达与纯化

为获得目标蛋白以用于蛋白功能解析,本研究将锌指蛋白C2H2以GST(Glutathione S-transferase)融合蛋白的形式进行了表达,并确定了表达的最佳条件：37℃、IPTG诱导4 h、IPTG终浓度为1.0 mmol/L。利用固定化的还原型谷胱甘肽(GSH)对GST-C2H2融合蛋白进行一步亲和纯化,获得目标融合蛋白,25倍超滤浓缩之后测定其浓度为1.762 mg/mL。     

橡胶树HbJAZ3突变体蛋白的原核表达及纯化

植物JAZ蛋白是茉莉酸信号调控途径的关键环节之一。HbJAZ3基因是橡胶树乳管细胞中编码JAZ蛋白的基因家族成员之一。本文采用原核表达和定点突变技术,构建了pET28a（+）-JAZ3、pET28a（+）-JAZ3-ZIM-mut（缺失ZIM结构域中TIFY基序）和pET28a（+）-JAZ3-Jas-mut（缺失Jas结构域的保守氨基酸FLEKRK）的His标签融合蛋白表达载体,并成功转化大肠杆菌Rosetta（DE3）。在37 ℃条件下,用1 mmol/L IPTG诱导2 h能够诱导目的蛋白以包涵体的形式大量表达。通过镍柱纯化了目的蛋白,获得了HbJAZ3及其ZIM结构域和Jas结构域的突变体蛋白,为进步一鉴定乳管细胞茉莉酸信号途径的关键环节打下了良好基础。     

花生类受体蛋白激酶AhAlSRK的原核表达与体外活性分析

基于对已有转录组数据的分析，发现花生AhAlSRK（LOC107458489）基因在耐铝花生品种99-1507和铝敏 感型花生品种中花2号（ZH 2号）受铝毒害后基因表达量出现明显差异，暗示其可能参与花生铝胁迫下信号传递铝 胁迫响应机制。花生AhAlSRK 基因与拟南芥富含亮氨酸类受体蛋白激酶（leucine-rich repeat receptor-like kinases, LRR-RLKs）VIII_2亚家族中的AT1G56140 基因具有相似的结构，为同源基因。为验证花生AhAlSRK蛋白激酶活 性，克隆了AhAlSRK 的全长编码序列，并基于对AhAlSRK蛋白结构预测的基础上，克隆了AhAlSRK的胞内域，构建 其原核表达载体pGEX-6p-1-AhAlSRK-CD，转入大肠杆菌菌株Rosetta 2 (DE3) plysS。在1 mmol/L IPTG 条件下， 16 ℃低温诱导过夜，成功诱导可溶性GST-AhAlSRK-CD蛋白。重组蛋白GST-AhAlSRK-CD表达效率较高，经过自 磷酸化检测验证其具有丝/苏氨酸和酪氨酸激酶活性。实验结果为后续在蛋白质水平上探究AhAlSRK 基因响应铝 胁迫机理打下基础。     

马蓝IGPS基因的克隆、表达分析及原核表达

吲哚-3-甘油磷酸合酶（indole-3-glycerol phosphate synthase,IGPS）是广泛参与生物体内色氨酸、生长素等吲哚化合物合成途径中重要的关键酶之一。为了研究BcIGPS在马蓝吲哚类生物碱合成中的作用,基于马蓝转录组数据,通过RT-PCR技术从马蓝中克隆得到IGPS基因序列,命名为BcIGPS;利用生物信息学分析BcIGPS序列特性;运用qPCR分析BcIGPS在马蓝不同器官及外源诱导处理下的时空表达情况;构建pET-32a-BcIGPS原核表达载体,并优化诱导表达条件。结果表明：BcIGPS（GenBank登录号：MT210517）全长为1176 bp,包含1个开放阅读框（ORF）,编码392个氨基酸,具丝氨酸（Ser）、苏氨酸（Thr）、酪氨酸（Tyr）磷酸化位点31个,无跨膜结构,无信号肽,亚细胞定位于叶绿体中。BcIGPS含有product（indole）活性结构域和IGPS、TrpC特异性位点。qPCR分析结果显示,BcIGPS基因在不同器官的相对表达丰度依次为：叶>茎>花>根;其响应茉莉酸甲酯（MeJA）、脱落酸（ABA）、水杨酸（SA）、乙烯利（ETH）外源诱导信号的诱导,经MeJA和ETH处理后,分别在24 h和36 h最高,为初始水平的5.53、6.87倍;在SA处理下,BcIGPS表达响应最为强烈,呈先骤升后骤降的变化趋势,在12 h最高达初始水平的33.13倍;ABA处理后,其表达量变化不显著。所构建的pET-32a-BcIGPS原核表达载体在大肠杆菌BL21中表达,其最适条件为37 ℃、0.4 mmol/L IPTG培养3 h,BcIGPS重组蛋白主要以包涵体形式存在,且蛋白分子量与预测相符。     

湘油15 PGIP9蛋白基因的克隆和蛋白序列结构分析及原核表达

运用生物信息学软件对湘油15 PGIP9基因的核苷酸、蛋白氨基酸序列进行分析,并对其蛋白结构进行预测.结果表明:湘油15 PGIP9编码区CDS长1011 bp,编码336个氨基酸的开放阅读框,分子量为37.5kDa,等电点为7.9.N端1～22个氨基酸是信号肽,且这一区域疏水性较强,具有5个潜在的N-糖基化位点.N端和C端还各具有4个参与二硫键形成的半胱氨酸残基.二级结构显示有11个α-螺旋,14个β-延伸和25个无规则卷曲.中心LRR结构域由6个串联的LRR基序组成.随后将PGIP9的CDS序列亚克隆到原核表达载体pET -32a(+)中,构建pET - 32a - PGIP9重组表达质粒,并转化E.coil BL21(DE3),25℃,终浓度为0.2 mmol/L和0.5 mmol/L的IPTG诱导2h,都成功的表达了融合蛋白pET - 32a - PGIP9,其分子量约为52kDa,发现主要以包涵体形式存在.没有可溶形式的蛋白表达.     

甘蔗花穗ScRS31基因的克隆与初步表达分析

应用RT-PCR法从甘蔗（Saccharum L.）花穗中克隆了1个丝氨酸精氨酸丰富蛋白（Serine/ Arginine-rich proteins, SR proteins）家族基因ScRS31,属于RS亚家族成员。该序列全长1 120 bp,包含编码285个氨基酸的完整开放读码框,具有典型的RS亚家族结构特征。生物信息学分析显示,ScRS31编码蛋白是一个不稳定蛋白,表现亲水性;含有41个潜在丝氨酸磷酸化位点,推测通过磷酸化和去磷酸化实现功能调控;与高粱、玉米中的SR蛋白氨基酸序列的同源性最高,分别为97.5％、96.1％。实时荧光定量分析发现,ScRS31在根、花和芽中的表达量远高于其它组织中该基因的表达量。     

香蕉束顶病毒海口分离物NSP基因的原核表达

应用PCR方法从感染香蕉束顶病毒的香蕉植株幼嫩假茎和叶片总DNA中克隆NSP (Nuclear shuttle protein)基因的编码区,并通过Gateway技术定向重组到原核表达载体pDEST~(TM)-17中的6xHis标签下游,经菌落PCR和测序鉴定结果表明,成功构建了原核表达载体pDEST~(TM)-17-NSP.阳性克隆转化Ecoli BL21(DE3),经IFFG诱导表达、SDS-PAGE分析和western blot检测,结果显示,融合蛋白以包涵体的形式稳定表达,分子量约为20 ku,与预计值相符.通过诱导条件的优化,确定了最佳的融合蛋白表达条件为25℃、0.1 mmol/L IPTG条件下诱导4h.从而为制备NSP多克隆抗体和进一步研究NSP的功能奠定了基础.     

EGCG-O-甲基转移酶(EOMT)在重组大肠杆菌中的表达条件研究

本研究以EGCG-O-甲基转移酶（EOMT）催化EGCG生成EGCG3"Me的产量为主要指标,探讨了重组大肠杆菌内EGCG-O-甲基转移酶的诱导表达条件。结果表明,当诱导剂IPTG终浓度为0.05mmol/L,诱导时间为20h,培养基初始pH为7.0,以及诱导温度为20℃时,EOMT的表达效果最佳。     

油菜乙酰乳酸合酶基因BnALS3的亚细胞定位、原核表达及其酶活分析

为了研究油菜乙酰乳酸合酶基因BnALS3的亚细胞定位与酶学特性,以甘蓝型油菜（Brassica napus L.）品系N131为材料,采用RT-PCR法克隆到BnALS3的cDNA序列。该序列含有一个长度为1 959bp的开放阅读框,编码蛋白为652个氨基酸,在N端含有一个由49个氨基酸残基组成的叶绿体信号肽序列。将该信号肽序列构建至植物表达载体35S:: BnALS3-GFP,利用拟南芥原生质体细胞进行瞬时表达,结果显示BnALS3蛋白定位在叶绿体中。构建去除叶绿体信号肽序列的BnALS3原核表达载体pCzn1-BnALS3,转入大肠杆菌BL21(DE3)进行诱导表达。SDS-PAGE和Western Blot检测显示,在11℃条件下以终浓度为0.2mmol.L-1的IPTG诱导8h后,pCzn1-BnALS3基因在大肠杆菌中成功表达,融合蛋白His-BnALS3呈部分可溶性,分子量约为67kD。酶活分析表明,原核表达的His-BnALS3最适反应pH值为7.0,最佳反应温度为37℃,酶学常数Km值和Vmax值分别为6.55 mmol·L-1和6.40μmol·mg-1·h-1。     

水稻抗白叶枯病基因xa5的原核表达及蛋白纯化

水稻是重要的粮食作物,其产量高低与病虫害等因素密切相关,由黄单胞杆菌引起的水稻白叶枯病是导致水稻产量减少的主要病害之一。控制白叶枯病最安全、经济有效的方法是培育抗病品种,隐性抗病基因xa5是重要的水稻白叶枯病抗性基因。通过构建显性及隐性xa5基因的原核表达载体(PGEX-4T-1-Xa5和PGEX-4T-1-xa5),转化大肠杆菌BL21,经0.2 mmol/L IPTG 28℃ 诱导4 h,表达显性Xa5和隐性xa5蛋白;结合western-blotting分析,结果表明表达的蛋白是带有GST标签的融合蛋白,最后利用谷胱甘肽亲和层析柱将蛋白纯化,为后期研究xa5基因的功能提供基础。     

芒果MiRab11基因及突变体的原核表达分析

为研究芒果MiRab11蛋白的互作及其它生物学功能,本文在MiRab11基因序列基础上,采用重叠PCR定点突变技术,获得了2个结构域突变体Mi-Rab11CA和Mi-Rab11DN,将其构建原核表达载体,并成功转化大肠杆菌BL21。SDS-PAGE结果显示,在28℃条件下,用0.5 mmol/L IPTG诱导4 h,可获得大量可溶性蛋白的表达。将可溶性蛋白经Ni-NTA argrose层析柱纯化并western blot鉴定,该重组蛋白均可与抗His单克隆抗体发生特异性免疫反应。本研究为深入研究芒果pET-Rab11蛋白生理活性、特异性结合位点及功能调控打下良好基础。     

巴西橡胶树肌动蛋白的原核表达及鉴定

肌动蛋白细胞骨架是橡胶树乳管伤口堵塞物的成分之一.为了研究乳管伤口末端与肌动蛋白互作的蛋白,成功构建了ACTIN基因的原核表达载体.在37℃条件下,经0.1 mmol/L IPTG诱导2h,在E.coil BL21(DE3)中大量表达重组蛋白.该重组蛋白主要以包涵体形式存在,分子量41.7ku.通过Ni-NTA亲和层析柱纯化了该重组蛋白,并用抗HIS标签的鼠单克隆抗体对纯化蛋白进行鉴定.本研究为揭示乳管伤口末端堵塞物形成机制打下了良好基础.     

大豆GmbZIP71基因的克隆及EMSA分析

通过PCR扩增的方法从大豆品种Harosoy中克隆到1个新的b ZIP基因(Gmb ZIP71),基因表达分析表明Gmb ZIP71在叶片、生长点、花、花芽、荚和根等多个器官中表达。将Gmb ZIP71构建到原核表达载体p ET29b上,导入大肠杆菌BL21(DE3)中,对其进行IPTG诱导。结果表明:在IPTG浓度为0.25 mmol·L-1,诱导时间为4 h,诱导温度为28℃时,重组蛋白得到表达,分子量大约为48 k Da,SDS-PAGE电泳结果表明重组蛋白主要以包涵体形式存在,用His蛋白纯化系统回收得到Gmb ZIP71-His重组蛋白,EMSA(electrophoretic mobility shift assay)实验表明Gmb ZIP71重组蛋白可以在体外与ACGT顺式作用元件结合。     

茶树CssHSP18.1基因克隆及表达分析

sHSPs基因家族可编码一类小分子的热激蛋白,广泛分布于植物中,具有分子伴侣的功能,在植物抵抗逆境胁迫中起着重要作用。通过基因克隆的方法,获得1个茶树CssHSP18.1基因的开放阅读框（Open reading frame,ORF）,其全长480 bp,编码159个氨基酸。生物信息学分析表明,CssHSP18.1蛋白含有1个典型HSP20结构域,相对分子质量约为18.25 kDa,等电点为5.68,偏酸性,与栎和苹果亲缘关系最近,无信号肽与跨膜结构。RT-qPCR分析表明,CssHSP18.1在甘露醇（D-Mannitol）处理下表达量低于对照组;γ-氨基丁酸（GABA）能促进该基因的表达,在处理后1 h时表达量达到峰值;吲哚乙酸（IAA）和聚乙二醇（PEG 6000）处理后,CssHSP18.1在0.5 h时表达量最高,即GABA、IAA、PEG 6000均可诱导CssHSP18.1的表达。为获得CssHSP18.1可溶性蛋白,构建了pET-28a-CssHSP18.1重组质粒进行原核表达,并分别对表达菌株、诱导温度以及IPTG（异丙基- -D-硫代吡喃半乳糖苷）诱导浓度进行优化。结果显示,CssHSP18.1蛋白最佳表达菌株为BL21（DE3）,最佳诱导温度和IPTG浓度分别为30℃和1.2 mmol·L^-1。最后,采用Western blot对表达的CssHSP18.1蛋白进行验证。本研究为进一步揭示CssHSP18.1基因的生物学功能提供依据。