14-3-3蛋程中的互作靶蛋白鉴定及其对外源激素的响应

【目的】籽粒灌浆对水稻产量及品质的形成至关重要。14-3-3蛋白是一种信号转导调节因子,在植物生长发育中发挥着重要调控作用。本研究通过分析14-3-3蛋白家族在籽粒灌浆过程中的基因表达模式及其互作靶蛋白,从而揭示其在籽粒灌浆过程中的功能。【方法】利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术分析水稻14-3-3基因家族在籽粒灌浆过程中的表达变化模式,并从中选取GF14b及GF14e进行后续的蛋白功能分析。利用KEGG数据库对GF14b及GF14e蛋白功能motif位点进行分析;构建GST-GF14b及GST-GF14e表达载体,利用亲和层析技术分别钓取籽粒中与GF14b及GF14e互作的靶蛋白,并借助LC-MS/MS对靶蛋白进行鉴定。采用GST pull-down方法验证靶蛋白与GF14b及GF14e间的蛋白互作关系。利用Kinasephos在线程序对靶蛋白的Ser和Thr磷酸化位点进行预测;采用MapMan 3.6.0软件对靶蛋白的功能及参与的代谢过程进行分析。在籽粒灌浆期（花后15 d）,分别喷施25×10^-6mol·L^-1 ABA,10×10^-6mol·L^-1 IAA,100×10^-6mol·L^-1 GA,50×10^-6mol·L^-1 ZR和 2×10^-4mol·L^-1 BR,研究外源激素处理对籽粒灌浆过程中GF14b,GF14e及其互作靶基因表达的影响。【结果】14-3-3家族基因中,除GF14h外,其余7个家族成员在水稻籽粒中均有表达,其中GF14b及GF14e在籽粒灌浆过程中的表达水平较高且变化幅度较大。通过蛋白序列分析发现,GF14b与GF14e间具有3个相同,2个差异的motif功能位点。通过亲和层析试验,在籽粒中共鉴定到59个与GF14b和72个与GF14e互作的靶蛋白,其中有43个靶蛋白与2个成员均有互作,分别有16个和29个靶蛋白与GF14b和GF14e特异结合。随机选取2个靶蛋白进行体外蛋白互作验证,结果表明靶蛋白SUS3与GF14b和GF14e均存在互作关系,而靶蛋白PSA仅与GF14e有相互作用关系,验证了亲和层析结果的准确性。蛋白功能的分析表明,GF14b和GF14e通过与靶蛋白的结合,共同参与了籽粒灌浆过程中蔗糖转化、淀粉合成、糖酵解、TCA循环等碳代谢途径。同时,GF14b及GF14e还具有特异的调控功能,其中GF14b与核酸代谢及物质转运密切相关,而GF14e与C1代谢中的关键蛋白存在互作。此外,大部分靶蛋白均鉴定到具有潜在的Ser和Thr磷酸化位点。外源激素处理下,籽粒中GF14b和GF14e上调表达,而与淀粉合成代谢相关的靶基因（SUS2、 AGPS、AGPL、PPDK2、SBE）大部分呈下调表达的趋势。【结论】14-3-3基因家族成员GF14b和GF14e在水稻籽粒灌浆过程中的表达变化幅度较大,且会响应激素浓度的改变,并通过蛋白互作的形式负调控淀粉合成代谢相关基因的表达,从而对水稻籽粒淀粉的合成起到重要的调控作用。     

应用GST pull-down技术筛选番茄SIVQ6互作蛋白

【目的】含有VQ基序（VQ）的蛋白质是植物特异性蛋白质,具有保守的“FxxhVQxhTG”氨基酸序列,调节植物生长和发育。番茄SlMPK1在高温胁迫过程中发挥重要作用,酵母双杂交（Y2H）显示SlVQ6蛋白能够与SlMPK1相互作用,通过GST pull-down技术进一步验证SlMPK1与SlVQ6的互作以及SlVQ6的互作网络,为研究SlVQ6介导的高温应答信号通路奠定基础。【方法】通过pGEX-4T-1-PC-VQ6质粒构建,以含有目的基因SIVQ6的菌液为模板,设计特异性引物,扩增目的基因序列,将获得的目的基因VQ6克隆到载体pGEX-4T-1的BamHⅠ和NotⅠ的酶切位点之间,将获得的重组质粒pGEX-4T-1-PC-VQ6转入TOP10克隆菌株经IPTG（异丙基硫代半乳糖苷）诱导表达,通过GST柱亲和纯化获得目标蛋白PC-VQ6,进而获得预期GST-SlVQ6融合蛋白,通过体外磷酸化进一步确定SlVQ6是否是SlMPK1的下游底物;以GST-SlVQ6为诱饵蛋白固定于GST Sepharose Beads上,与番茄叶片总蛋白孵育后洗脱,收集洗脱液进行SDS-PAGE凝胶电泳验证,通过LC-MS/MS检测SlVQ6可能互作的候选蛋白,并对筛选的SIVQ6互作蛋白通过GO、KEGG和蛋白互作网络进行生物信息学分析。【结果】成功构建pGEX-4T-1-PC-SlVQ6基因重组表达质粒,并获得带有GST标签的GST-SlVQ6融合蛋白,其分子量大小约为54 kD;将GST-SlVQ6和His-SlMPK1进行体外磷酸化试验,SlMPK1能够磷酸化SlVQ6,而作为阴性对照的GST与SlMPK1无相互作用,且SlVQ6不存在自磷酸化的现象,表明GST-SlVQ6和His-SlMPK1具有相互作用,且SlVQ6是SlMPK1的下游底物;以GST-SlVQ6融合蛋白为诱饵蛋白（空GST为阴性对照）,利用pull-down试验筛选番茄叶片组织蛋白中与SlVQ6蛋白结合的蛋白,经SDS-PAGE分离、液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）鉴定以及Mascot与蛋白数据库检索,共鉴定出37个与SlVQ6结合的蛋白,包括蛋白激酶Receptor for Activated C Kinase 1B（RACK1B）,通过GO、KEGG和蛋白互作网络的生物信息学分析,表明这些蛋白参与多种信号通路,其中8个核糖体蛋白可能与高温胁迫密切相关。【结论】SlVQ6是SlMPK1的底物蛋白,且37个蛋白可能与SlVQ6互作,这些蛋白与胁迫反应有着密切的联系,可能会在提高番茄植株高温耐受性等方面发挥重要作用。     

油菜(Brassica napus)β-1,4-木糖基转移酶基因BnIRX14克隆、序列分析及亚细胞定位

糖基转移酶(Glycosyltransferase, GTs)广泛参与植物次生物质的代谢及生物和非生物胁迫,β-1,4-木糖基转移酶属于糖基转移酶GT43家族成员。为了探究油菜β-1,4-木糖基转移酶对油菜次生物质的代谢和逆境调控,利用5′RACE和3′RACE方法从甘蓝型油菜中扩增获得油菜β-1,4-木糖基转移酶基因 BnIRX14全长cDNA,该cDNA具有1 566 bp的完整开放阅读框,编码522个氨基酸,分子质量约58.92 ku,由8 315个原子组成,分子式为C₂₆₃₁H₄₁₆₈N₇₄₂O₇₅₃S₂₁,具有多个磷酸化位点和糖基化修饰位点,属非分泌性单次跨膜蛋白。结构域分析表明,BnIRX14具有GTs家族保守的DxD保守结构域和UGT糖基转移酶PSPG特征结构域,属于糖基转移酶GT43家族成员。BiFC亚细胞定位初步显示BnIRX14定位于细胞质中,蛋白互作预测表明BnIRX14与各类糖合成和转运蛋白高度互作。结构域预测和互作分析初步表明,BnIRX14属于油菜糖...     

长足大竹象信息素结合蛋白CbuqPBP2互作蛋白的筛选与验证

【目的】筛选长足大竹象(Cyrtotrachelus buqueti)信息素结合蛋白CbuqPBP2的互作蛋白，为实现利用信息物质对长足大竹象种群持续控制提供参考。【方法】利用GST pull-down联合质谱技术，对长足大竹象信息素结合蛋白CbuqPBP2的互作蛋白进行筛选、鉴定和分析，并采用酵母双杂交试验验证了CbuqPBP2与信息素结合蛋白CbuqPBP1的特异性互作。【结果】GST pull-down共筛选出45个与长足大竹象信息素结合蛋白CbuqPBP2特异性结合的候选互作蛋白，包括CbuqPBP1、ND2、CYTB。这些互作蛋白主要参与细胞过程、定位、代谢过程、应激反应以及生物调控等多个生物学过程。使用酵母双杂交体系，构建了pGADT7-PBP1 重组猎物质粒与pGBKT7-PBP2 重组诱饵质粒，通过诱饵质粒毒性检测和自激活检测，表明重组诱饵质粒对Y2HGold酵母菌无毒性作用。共转化验证结果显示，诱饵质粒pGBKT7-PBP2共转化酵母菌株能够在TDO 培养基上生长。【结论】CbuqPBP2和CbuqPBP1之间有相互作用，不同信息素结合蛋白间的互作对深入理解长足大竹象嗅觉感受机制提供了新的思路。     

蛋白磷酸化修饰在保卫细胞响应非生物胁迫中的作用机制

蛋白质的磷酸化是一种重要的蛋白质翻译后修饰方式。蛋白质的磷酸化与去磷酸化在植物气孔运动过程中起着关键的调节作用。目前,保卫细胞磷酸化蛋白质组学的主要研究内容包括鉴定磷酸化蛋白、定位磷酸化位点、定量磷酸化水平,进而揭示磷酸化和去磷酸化在植物气孔运动过程中所起的生物学功能。Open Stomata 1 (OST1)/SnRK2.6是蔗糖非酵解型蛋白激酶SnRK2(sucrose non-fermenting receptor kinase)家族的成员,具有典型的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶保守域,并主要在保卫细胞中表达。当植物处于正常生长环境时,ABA的受体PYR/PYL/RCAR不能作用于蛋白磷酸酶2C (PP2Cs,protein phosphatase 2Cs),PP2Cs通过与OST1互作抑制OST1的活性;在逆境胁迫下,PP2Cs解除对OST1蛋白激酶的抑制,随后OST1蛋白激酶启动对下游信号组分的调控作用并引起气孔运动。通过综述磷酸化修饰的定性和定量分析方法,以及蛋白质磷酸化修饰在保卫细胞应对非生物胁迫中的作用机制,提出了保卫细胞磷酸化蛋白组学领域目前存在的挑战和研究前景,旨在为深入了解保卫细胞应答非生物胁迫的气孔运动机制提供参考和新方向。     

Co-IP联合质谱分析筛选中华蜜蜂气味受体OR1和OR2的互作蛋白

【目的】中华蜜蜂（Apis cerana cerana）是我国特有的蜜蜂品种,其高度灵敏的嗅觉系统能在复杂气味环境中识别群体内化学信号以及区分食物源散发的特异性气味分子,气味受体（Odorant receptors, ORs）在中蜂识别气味分子的行为过程中起到了重要而又关键的作用。通过分析筛选OR1和OR2的互作蛋白,为深入探究OR1和OR2蛋白在蜜蜂嗅觉系统中的功能提供理论依据。【方法】通过构建OR1和OR2基因的真核表达载体pFastBac-OR1和pFastBac-OR2载体,转染Sf9细胞,提取细胞总蛋白,利用免疫共沉淀（Co-IP）联合质谱分析技术筛选鉴定与OR1和OR2互作的细胞蛋白,并对这些互作蛋白进行GO功能注释、 KEGG信号通路和蛋白互作网络分析。【结果】IP组和IgG组重组蛋白在细胞内得到正确表达,利用Co-IP联合质谱分析技术共筛选到273个与OR1互作的细胞蛋白和204个与OR2互作的细胞蛋白,主要为微管蛋白、热休克蛋白、核糖体蛋白等。对这些蛋白进行GO功能富积分析,发现这些蛋白质涉及多种生物学功能,包括RNA剪接、核糖体和能量运输有关。KEGG信号通路分析结...     

猪繁殖与呼吸综合征病毒NSP9蛋白的亚细胞定位与功能预测

为了研究猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)非结构蛋白9(NSP9)的亚细胞定位,并探索NSP9蛋白在PRRSV复制过程中的定位变化,首先预测NSP9蛋白的生物信息学功能,之后将含有NSP9基因的质粒转染Marc-145细胞,并接种PRRSV,通过间接免疫荧光方法检测NSP9蛋白的表达与定位情况。功能预测结果表明,NSP9蛋白内部存在双向核定位序列、酰胺化位点、N-糖基化位点、酪蛋白激酶磷酸化位点、N-豆蔻酰化位点、蛋白激酶C磷酸化位点、细胞结合位点、酪氨酸激酶磷酸化位点、伸展蛋白重复区域、RNA聚合酶结合区域。间接免疫荧光检测结果显示,PRRSV感染之初,NSP9蛋白定位在Marc-145细胞质中,围绕在细胞核附近,随PRRSV感染时间延长,其逐步往细胞核内转移,转移的面积也逐步增多。可见,PRRSV感染会引起NSP9蛋白向核内转移。     

酵母双杂交技术筛选与绵羊微管解聚蛋白相互作用的蛋白

采用TRIzol法提取绵羊卵巢组织总RNA,运用RT–PCR技术扩增绵羊微管解聚蛋白基因(STMN1)的编码区序列;通过同源重组技术构建重组诱饵表达载体p GBKT7–STMN1,鉴定该诱饵蛋白在酵母双杂交系统中的自激活活性、细胞毒性和表达情况;利用诱饵质粒p GBKT7–STMN1从绵羊卵巢组织细胞的酵母双杂交cDNA文库筛选互作的宿主蛋白。结果显示：成功构建重组诱饵质粒p GBKT7–STMN1,并对酵母细胞无自激活活性和细胞毒性作用,且能在酵母细胞中正常表达;筛选获得12个与STMN1相互作用的克隆,经测序比对分析和点对点验证,得到CREB和FOXM1共2个互作的宿主蛋白,这2个蛋白可能参与调控细胞的增殖、周期、凋亡等过程。     

GST-pull down技术筛选毛白杨天冬氨酸蛋白酶PtoAED3互作蛋白

  目的   天冬氨酸蛋白酶属于蛋白水解酶家族,为了解析毛白杨天冬氨酸蛋白酶PtoAED3在植物生长发育中的分子调节机制,利用GST-pull down联合质谱技术,对PtoAED3的互作蛋白进行鉴定和分析。   方法   通过同源克隆获得了毛白杨PtoAED3的CDS序列,构建含GST标签的原核表达载体pGEX-4T-PtoAED3。使用IPTG诱导GST-PtoAED3融合蛋白表达后,利用GST标签对PtoAED3蛋白进行纯化,纯化后的PtoAED3蛋白与毛白杨植株总蛋白共孵育,应用GST-pull down技术获得毛白杨总蛋白中与PtoAED3蛋白相互作用的候选蛋白,随后通过质谱技术对筛选到的候选蛋白进行鉴定与分析。   结果   通过质谱技术鉴定这些蛋白的氨基酸序列,共筛选出128 个与PtoAED3特异性结合的候选互作蛋白,这些互作蛋白涉及到细胞进程、代谢过程、应激反应、生物调节、发育过程等多个生物学过程。   结论   通过GST-pull down实验联合质谱技术,筛选出毛白杨中与PtoAED3互作的候选蛋白,为研究毛白杨PtoAED3与底物或复合物的互作及其影响毛白杨生长发育的分子调节机制提供了初步方向。      

黄瓜类钙调蛋白CML8与性型分化主效基因编码蛋白的互作分析

【目的】为探索类钙调蛋白CMLs是否参与黄瓜性型分化过程，以便进一步完善性型分化调控网络提供参考。【方法】通过克隆黄瓜CML8、ACS1G、ACS2及ACS11基因，qPCR检测CML8基因在不同花型中的表达量，酵母双杂交检测CML8与黄瓜性型分化主效基因编码蛋白间的互作情况。【结果】克隆得到黄瓜CML8基因，完整ORF 441 bp,编码146 aa,不含信号肽；不含跨膜域，为胞外蛋白，含4个具有Ca²⁺结合能力的EF-hand结构域，不含内含子，亚细胞定位在细胞膜和细胞质；克隆得到黄瓜性型分化关键基因F(ACS1G)、M(ACS2)及A(ACS11),序列比对表明三者的基因序列及编码蛋白序列与黄瓜数据库中的一致，且在雌花、雄花和两性花3种不同花型中的表达量差异显著，在雄花中差异极显著；酵母双杂交试验表明，CML8均可与ACS1G和ACS2发生互作，而不能与ACS11发生互作。【结论】成功克隆得到黄瓜CML8基因，且CML8可与ACS1G和ACS2发生互作，可能参与黄瓜性型分化过程，本研究首次探索类钙调蛋白参与植物性型分化过程，期望为钙信号系统参与植物性型分化提...     

绵羊BMPR1B基因的生物信息学分析

【目的】利用生物信息学软件对绵羊BMPR1B基因进行分析,并了解其功能和结构,为进一步探讨BMPR1B基因在绵羊生长繁殖以及绵羊卵泡生长和分泌和产羔率等研究奠定遗传信息基础.【方法】利用生物信息学对绵羊骨形态发生蛋白1β(bone morphogenetic protein 1beta,BMPR1B)基因的蛋白理化性质、亚细胞定位、潜在信号肽剪切位点、蛋白跨膜螺旋结构、糖基化和磷酸化位点、蛋白保守结构域、亲疏水性和编码产物进行功能预测分析,及其编码蛋白的二级结构和三级结构等进行分析预测.【结果】绵羊BMPR1B基因CDs编码蛋白质的502个氨基酸残基中,带电荷氨基酸、疏水氨基酸和极性氨基酸含量较高.相对分子量为56 907.4U,理论等电点pI为7.78;亚细胞主要定位于细胞核,不属于分泌蛋白;无信号肽序列;预测含有32个磷酸化位点和2个糖基化位点;存在一段跨膜结构且分别有一个GS和S-TKc的结构域,二级结构以无规卷曲为主.预测该蛋白在翻译和脂肪代谢过程中有着重要意义.【结论】绵羊BMPR1B蛋白包含502个氨基酸,为细胞核合成蛋白,该蛋白翻译后修饰的主要方式是磷酸化,在细胞内主要行翻译和脂肪代谢作用.蛋白二级结以无规卷曲为主,三级结构主要由α螺旋和无规卷曲缠绕折叠形成.     

热激对家蚕后部丝腺磷酸化蛋白质组的影响

为了探索蛋白质磷酸化在高温环境胁迫中发挥的作用,以秋丰×白玉家蚕为试验材料,将5龄第3天的家蚕放置在40℃培养箱内热激10 min,以未热激的家蚕为对照,利用双向电泳和质谱技术对后部丝腺磷酸化蛋白进行了分析和鉴定。结果发现,与对照相比,9个磷酸化蛋白在短期的热激之后表达量下降,包括腺苷酸激酶,延伸因子EF-1δ、EF-1β',核糖体蛋白P0、P1、P2以及轻链丝心蛋白等。GO分析表明,这些蛋白质主要参与能量代谢和丝心蛋白合成。对以上磷酸化蛋白的结构和功能进行分析,并利用Net Phos工具进行磷酸化位点预测,结果表明,这些蛋白质二级结构主要以α螺旋或无规则卷曲为主,无跨膜结构域,均存在磷酸化修饰。     

酵母双杂交筛选小麦TaMBD2互作蛋白

为探讨小麦甲基结合域蛋白(TaMBD2)在植物生长发育过程中的调控功能,以TaMBD2基因的全长cDNA为模板,构建诱饵载体pGBKT7-TaMBD2,利用酵母双杂交系统从小麦cDNA文库中筛选TaMBD2互作蛋白。结果共筛选到91个菌斑显蓝色的克隆,对其进行菌液PCR检测并测序,然后在NCBI上进行BLAST比对分析,共获得8个可能与TaMBD2互作的蛋白,分别为二磷酸核苷激酶(NDPK)、ENTH结构域蛋白、SIAN蛋白、Agenet结构域蛋白、C2H2型锌指蛋白、磷酸激酶和2个假定蛋白,其中最有可能的TaMBD2互作蛋白为NDPK。这些候选蛋白主要参与细胞信号传导、抗逆、能量代谢和蛋白质运输等。其中,检测结果中参与植物抗逆胁迫的蛋白质为主要互作蛋白,所占比例为54.9%;参与蛋白质运输的互作蛋白所占比例为25.3%,其余互作蛋白所占比例较小。因此,推测TaMBD2可能主要参与植物对干旱、低温和高盐等非生物胁迫逆境的响应及调控。     

应用GST pull-down技术筛选番茄SIVQ6互作蛋白

【目的】含有VQ基序(VQ)的蛋白质是植物特异性蛋白质,具有保守的"FxxhVQxhTG"氨基酸序列,调节植物生长和发育。番茄SlMPK1在高温胁迫过程中发挥重要作用,酵母双杂交(Y2H)显示SlVQ6蛋白能够与SlMPK1相互作用,通过GST pull-down技术进一步验证SlMPK1与SlVQ6的互作以及SlVQ6的互作网络,为研究SlVQ6介导的高温应答信号通路奠定基础。【方法】通过pGEX-4T-1-PC-VQ6质粒构建,以含有目的基因SIVQ6的菌液为模板,设计特异性引物,扩增目的基因序列,将获得的目的基因VQ6克隆到载体pGEX-4T-1的Bam HⅠ和NotⅠ的酶切位点之间,将获得的重组质粒pGEX-4T-1-PC-VQ6转入TOP10克隆菌株经IPTG(异丙基硫代半乳糖苷)诱导表达,通过GST柱亲和纯化获得目标蛋白PC-VQ6,进而获得预期GST-SlVQ6融合蛋白,通过体外磷酸化进一步确定SlVQ6是否是SlMPK1的下游底物;以GST-SlVQ6为诱饵蛋白固定于GST Sepharose Beads上,与番茄叶片总蛋白孵育后洗脱,收集洗脱液进行SDS-PAGE凝胶电泳验证,通过LC-MS/MS检测SlVQ6可能互作的候选蛋白,并对筛选的SIVQ6互作蛋白通过GO、KEGG和蛋白互作网络进行生物信息学分析。【结果】成功构建pGEX-4T-1-PC-SlVQ6基因重组表达质粒,并获得带有GST标签的GST-SlVQ6融合蛋白,其分子量大小约为54 kD;将GST-SlVQ6和His-SlMPK1进行体外磷酸化试验,SlMPK1能够磷酸化SlVQ6,而作为阴性对照的GST与SlMPK1无相互作用,且SlVQ6不存在自磷酸化的现象,表明GST-SlVQ6和His-SlMPK1具有相互作用,且SlVQ6是SlMPK1的下游底物;以GST-SlVQ6融合蛋白为诱饵蛋白(空GST为阴性对照),利用pull-down试验筛选番茄叶片组织蛋白中与SlVQ6蛋白结合的蛋白,经SDS-PAGE分离、液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)鉴定以及Mascot与蛋白数据库检索,共鉴定出37个与SlVQ6结合的蛋白,包括蛋白激酶Receptor for Activated C Kinase 1B(RACK1B),通过GO、KEGG和蛋白互作网络的生物信息学分析,表明这些蛋白参与多种信号通路,其中8个核糖体蛋白可能与高温胁迫密切相关。【结论】SlVQ6是SlMPK1的底物蛋白,且37个蛋白可能与SlVQ6互作,这些蛋白与胁迫反应有着密切的联系,可能会在提高番茄植株高温耐受性等方面发挥重要作用。     

普城沙雷氏菌pigX基因的生物信息学分析

通过生物信息学方法对普城沙雷氏菌(Serratia plymuthica)G3菌株中GGDEF/EAL结构域蛋白编码基因pigX启动子区域的调控信息以及编码蛋白质的理化特性和结构特点进行了解析。利用启动子分析软件Softberry和Neural Network Promoter Prediction对pigX基因编码区上游序列进行启动子预测,利用生物信息学方法对PigX蛋白的氨基酸组成和理化特性、磷酸化和糖基化位点、跨膜结构、信号肽二级结构和保守结构域等进行预测分析。结果显示:pigX启动子区有Fur和SoxS结合位点;PigX是微亲水性的脂结合蛋白,具有信号肽和跨膜结构域、糖基化和高水平磷酸化位点,α-螺旋和无规则卷曲是其主要二级结构。生物信息学分析预测结果表明G3菌株PigX具有较高水平磷酸化位点及由α-螺旋和无规则卷曲组成的二级结构,这与预测的PigX参与铁代谢和氧化应激反应及作为Csr D同源物与CSRB家族sRNAs分子结合的功能相吻合。     

鸡卵泡膜细胞中膜联蛋白A2互作细胞蛋白的筛选及其功能分析

【目的】从鸡卵泡膜细胞蛋白中筛选和鉴定与膜联蛋白A2（ANXA2）相互作用的细胞蛋白并进行功能分析,为深入研究ANXA2调控鸡卵泡发育的作用机制提供理论依据。【方法】制备开产后30周龄贵州黄鸡的卵泡膜细胞,提取卵泡膜总蛋白后利用His Pull-Down联合质谱技术（LC-MS/MS）从卵泡膜细胞中筛选出与鸡ANXA2互作的细胞蛋白,然后通过GO数据库和KEEG数据库分别进行GO功能富集分析及KEEG信号通路注释分析,并利用STRING Version 11.0绘制蛋白互作网络图。【结果】通过His Pull-Down联合LC-MS/MS共鉴定获得41个鸡ANXA2互作细胞蛋白,GO功能富集分析发现这些互作细胞蛋白在分子功能、生物学进程和细胞组成均发挥作用。其中,在分子功能方面主要涉及蛋白结合（占58.06%）、催化活性（占19.35%）、核糖体结构（占16.13%）及细胞骨架结构组成（占6.45%）,在生物学进程方面主要参与细胞骨架（占19.35%）、刺激反应（占19.35%）、翻译（占16.13%）、代谢过程（占12.90%）、细胞迁移（占12.90%）、蛋白折叠（占9.68%）和蛋白运输（占9.68%）,而细胞组分显示以定位于细胞膜的蛋白为主（占32.26%）。鸡ANXA2蛋白互作细胞蛋白参与的KEEG信号通路主要有应激反应、代谢、翻译、信号转导、免疫系统和蛋白定位等。鸡ANXA2互作细胞蛋白互作网络可分为3条,即CNN2-FN1-MYH9-MYH10-ACTN1-CSRP1、ANXA1-ANXA2-ENO1-PRDX4-GPI-ATP5B-PRDX3-HSPA8-TUBB2A和CCT7-CCT4-GNB2L1-ATP5A1-RPS3-RPS3A-RPL23A-RPL22-RPS7;互作细胞蛋白间存在复杂的互作关系,其中又以膜联蛋白A1（ANXA1）与烯醇化酶-1（ENO1）及ANXA2的互作关系最明显。【结论】鸡ANXA2互作细胞蛋白主要参与细胞骨架形成、应对刺激和翻译等生物学过程,涉及应激反应、代谢、翻译、信号转导、免疫及蛋白定位等信号通路。其中,PRDX3、PRDX4、MYH9和TCSC可能通过与ANXA2蛋白相互作用而参与鸡卵巢相关疾病的发生,而ANXA1与ANXA2相互作用可能在鸡卵泡的发育及排卵过程中发挥重要调节作用。     

玉米抗冷相关基因ZmSAMDC克隆及生物信息学分析

在水稻中同源比对得到玉米的SAMDC基因,并利用生物信息学在线软件,对该基因编码的蛋白质结构及理化性质等进行分析.结果 表明:ZmSAMDC为疏水性非跨膜类蛋白,无信号肽结构.ZmSAMDC蛋白分子量大小为43283.12 D,等电点为4.78,氨基酸数共398个,蛋白质不稳定系数为38.32,预测该蛋白为稳定蛋白.ZmSAMDC蛋白存在44个潜在磷酸化位点,其中23个丝氨酸(Ser)磷酸化位点,12个苏氨酸(Thr)磷酸化位点,9个酪氨酸(Tyr)磷酸化位点,磷酸化主要集中在苏氨酸、丝氨酸、酪氨酸残基上.ZmSAMDC蛋白的二级结构以α-螺旋、延伸链、无规则卷曲及β-转角组成.ZmSAMDC结构域为SAM_decarbox结构域,亚细胞主要定位在胞外基质上.     

蛋白激酶C的克隆和生物信息学分析（英文）

[目的]PKC在信号转导、气孔调节、细胞分化中具有重要作用。该研究目的是为了克隆蛋白激酶C并预测它的性质。[方法]从玉米B73中克隆得到zm PKC(玉米蛋白激酶C)的c DNA,并且通过生物信息学的方法预测了它的特性,包括保守结构域、理化性质、特殊磷酸化位点和N端糖基化位点等。[结果]证明zm PKC长1 269 bp,编码422个氨基酸,有一个外显子和俩个内含子及一个蛋白激酶域,2个N端糖基化位点和28个特殊磷酸化位点,等电点为4.98,分子量为132 074.70。[结论]zm PKC的克隆和生物信息学分析能利于进一步研究PKC的功能。     

禾谷刺盘孢菌在侵染早期与玉米蛋白的互作预测与分析

【目的】研究禾谷刺盘孢菌与寄主玉米的蛋白互作关系,有助于从分子水平了解病菌致病过程及病菌-寄主互作机制。【方法】采用计算方法预测病菌侵染相关蛋白与寄主玉米蛋白的互作,并结合网络可视化工具和GO注释信息对参与互作的蛋白进行深入分析。【结果】预测结果包含了355对互作蛋白,涉及16个刺盘孢菌蛋白和173个玉米蛋白,其中刺盘孢菌蛋白为蛋白酶、锌羧肽酶、木聚糖酶等潜在的致病蛋白,而病菌靶向的寄主蛋白涉及对真菌防御响应、蛋白折叠、蛋白修饰等多种生物过程。对互作蛋白信息的分析则表明预测方法既识别到已知互作,如病菌木聚糖酶与寄主木聚糖酶抑制蛋白的互作,也发现了不少新互作蛋白。【结论】这些结果为明确禾谷刺盘孢菌在侵染早期与寄主的互作机制提供了有用信息。     

着色与非着色苹果品种中磷酸化蛋白质的鉴定与分析

【目的】苹果着色是一个重要的质量性状,构建苹果磷酸化蛋白质组并进行鉴定与分析,了解在苹果着色过程中的蛋白质磷酸化,为进一步阐明苹果着色机理提供参考。【方法】以着色‘嘎拉’和非着色‘金冠’两个品种苹果果皮为试材提取总蛋白,用TiO₂富集磷酸化肽段,对富集到的磷酸化肽段进行高效液相色谱分离,利用质谱鉴定磷酸化肽段,采用Mascot2.2和Proteome Discoverer1.4（thermo）软件进行蛋白质查库鉴定,使用的数据库为Uniprot_Maloideae.fasta。对鉴定到的磷酸化肽段和蛋白质进行分析,找出着色与非着色苹果品种中有差异的磷酸化蛋白质及其修饰位点。【结果】在着色苹果品种中鉴定到1 323个蛋白质、3 339个肽段和225个磷酸化肽段,发现磷酸化蛋白质约200-225种;在非着色苹果品种中鉴定到569个蛋白质、1 152个肽段和128个磷酸化肽段,发现磷酸化蛋白质约117-128种。比较分析表明,43个磷酸化肽段仅在非着色苹果品种中发现,139个磷酸化肽段仅在着色苹果品种中发现,在着色苹果品种中有更多的蛋白质发生了磷酸化,其中质膜H⁺-ATPase在两个苏氨酸位点发生磷酸化,过敏原蛋白和两个蛋白激酶在丝氨酸位点发生磷酸化,3个转录因子、1个钾转运蛋白和1个受体激酶都发生磷酸化。在两个苹果品种鉴定出的蛋白质中,发生蛋白质磷酸化的位点主要是丝氨酸,其次是苏氨酸,在酪氨酸位点发生蛋白质磷酸化很少。蛋白质WD40和花青苷合成途径中的相关酶蛋白C4H、4CL、CHS、CHI、F3′H、FLS、LDOX和UFGT在着色过程中未发生磷酸化。在着色和非着色苹果品种中都存在MYBR转录因子,并且都发生了蛋白质磷酸化。【结论】在着色苹果品种中产生了一些特有的磷酸化蛋白质,其中包括已知与着色相关的质膜H⁺-ATPase,苹果着色可能受到蛋白质磷酸化的影响。