翘嘴鳜肌球蛋白轻链3b基因（MLC3b）的分子克隆和特征分析

翘嘴鳜以其优良肉质性状近期已成为中国极具商品价值和大力推广的人工养殖名贵鱼类之一。为了解其控制优良肉质性状的遗传基础,本文采用同源克隆RT-PCR方法,获得该鱼肌球蛋白轻链MLC3b基因cDNA序列,该基因cDNA序列为453bp,编码150个氨基酸残基,通过PROSITE tools软件预测显示,该轻链具有两个保守的EF-手相结构和一个C-末端保守序列,且该MLC3轻链N端没有高等脊椎动物特有标志序列。MLC3b基因cDNA序列与MLC3a编码区的同源性达97.7%。本研究结果将为名贵鱼类肉质结构基因及功能的研究提供分子生物学基础。     

草地螟中肠肉碱-脂酰肉碱转位酶基因(LstiSLC25)的克隆及表达

利用甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)围食膜多克隆抗体免疫筛选草螟(Loxostege sticticalis)中肠cDNA表达文库,得到编码肉碱-脂酰肉碱转位酶(LstiSLC25)基因的全长cDNA克隆.该cDNA克隆全长1 474 bp(GenBank登录号EU924506),开放阅读框长897 bp,编码299个氨基酸,预测分子量和等电点分别为32.1 kD和9.46.序列含有3个典型的溶质运转重复结构,具有溶质运载蛋白家族的典型特征.将该基因与pET30载体重组后,经IPTG诱导,蛋白在大肠杆菌(Escherichia coli获得了表达.     

十字花科植物CYP86MF同源基因的克隆及特征分析

用保守的特异引物进行PCR扩增，并结合RACE技术，从大白菜(Brassicacampestris L．)品种黄芽14，萝卜(Raphanus sativus L．)品种圆白和诸葛菜(Orychophrogmus violaceus)3个材料中扩增到3个完整的cDNA全长，分别命名为Bc-CYP86MF，RsCYP86MF和OvCYP86MF，它们的cDNA全长分别为1854，1818和1876bp，分别编码524，526和534个氨基酸残基。将所推导的氨基酸序列与数据库中已知基因进行排序，发现它们与拟南芥CYP86家族所有成员的氨基酸相似性都大于38％，可将它们归为细胞色素CYP86基因家族。BcCYP86MF和RsCYP86MF与CYP86C4亚家族氨基酸同源性均大于55％，则可归为CYP86C4亚家族，而OvCYP86MF与CYP86C3的同源性最高，为86．5％，应归为CYP86C3亚家族。根据氨基酸序列的排序结果构建的系统树表明，CYP450基因的氨基酸序列进化程度与物种的亲缘关系的远近相吻合。对蛋白二级结构预测结果发现，它们都具有细胞色素P450典型的保守结构域FNAGPRLCIG，而且氨基酸组成也很相似。     

刺参核糖体蛋白L17基因(RPL17)全长cDNA克隆及组织表达

核糖体蛋白除组成核糖体、参与蛋白质合成之外,还作用于细胞的分裂、增殖、分化、凋亡、发育调控等过程.为了研究核糖体蛋白基因在刺参中的生理功能,本研究采用全长cDNA克隆技术首次从刺参(Apostichopus japonicus)体壁中克隆出核糖体蛋白L17基因(ribosomal protein L 17,RPL17)的全长cDNA序列(GenBank登录号:JQ922561).该基因cDNA全长643 bp,包括33 bp的5’-UTR,58 bp的3’-UTR,开放阅读框552 bp,编码183个氨基酸,编码的蛋白质相对分子量为21.5010kD,理论等电点(pI)为10.29,总平均亲水性(GRAVY)为-0.964,为不稳定的亲水蛋白.在NCBI网站上经Blastn和Blastx比对分析,发现该序列的核苷酸序列以及推导的氨基酸序列与其他物种的同源性均在70％以上,其中与紫海胆(Stron-gylocentrotus purpuratus)的同源性分别为75％和81％.二级结构预测结果:α螺旋占36.61％;β折叠占7.65％;无规卷曲占42.08％;其余13.66％为延伸链.蛋白功能位点分析显示其含有1个核糖体蛋白L22信号位点和9个磷酸化位点,其中cAMP和cGMP依赖性蛋白激酶磷酸化位点3个,蛋白激酶C磷酸化位点4个,酪氨酸激酶Ⅱ磷酸化位点2个.构建的系统进化树显示,刺参与同为棘皮动物的紫海胆聚为一支,分子进化地位上关系最近,其次聚类顺序较近的为玻璃海鞘、非洲爪蟾,脊椎动物聚为一支,该结果与这些物种在生物学上的分类是较一致的.利用荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测RPL17基因在刺参各组织中的表达,结果表明,RPL17基因在体腔细胞中表达量最高,肠中次之,呼吸树中最低.体腔细胞中的表达量分别为肠、体壁、纵肌、呼吸树的5.67、21.63、43.25和346倍,与4种组织的差异均极显著(P＜0.01).另外,肠与呼吸树中的表达量差异显著(P＜0.05),其余组织差异不显著(P＞0.05).本研究结果将为进一步研究刺参蛋白质合成、再生及多种生理活动的调控机制提供基础数据.     

草鱼cyclin G1基因的克隆、鉴定及适应性进化分析

本研究从草鱼（Ctenopharyngodon idellus）肝肾cDNA文库中克隆到草鱼cyclin G1基因。测序结果表明,草鱼cyclin G1全长cDNA为2118bp,使用ORF finder推译其开放阅读框为第256bp～第1155bp,编码299个aa,SMART在线软件预测其中N端第57个aa～第143个aa为细胞周期蛋白盒。同源性比对分析显示cyclin G1在鱼类中同源性极高,其中草鱼cyclin G1与斑马鱼的同源性为90%。通过PAML软件的密码子替换模型进行适应性进化分析,结果表明cyclin G1编码蛋白的26A、171A和225K氨基酸位点受到正选择作用。本研究为进一步了解草鱼cyclin G1结构功能与分子演化打下基础。     

草鱼胞浆谷胱甘肽过氧化物酶cDNA全长的克隆与分析

谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidases,GPXs,EC1.11.19)是生物体内抗氧化防御系统的重要组成部分。本文从草鱼(Ctenopharyngodon idellus)克隆到胞浆谷胱甘肽过氧化物酶基因(GPX1)cDNA全长序列。该序列全长890bp(GenBank accession No.EU828796),包括完全开放阅读框(ORF)576bp、5'非编码区(5'-UTR)17bp和3'-UTR297bp。其ORF编码191个氨基酸残基,包含一个由"UGA"(通常为终止密码子)编码的硒代半胱氨酸(selenocysteine,Sec40)残基,并与另2个残基(Glu75和Trp153)构成酶活性中心。同时,草鱼GPX1cDNA的3'-UTR中具有保守的硒代半胱氨酸插入序列(selenocysteine insertion sequence,SECIS)元件。氨基酸序列相似性比较显示,草鱼GPX1cDNA的推测氨基酸序列(GenBank accession No.ACF39780)与斑马鱼GPX1(GenBank accession No.NP_001007282)的相似性...     

牦牛MT-Ⅰ和MT-Ⅲ基因cDNA 3'末端全长的克隆与序列分析

分别利用基因特异引物YMT-ⅠSP、YMT-ⅢSP和M13引物M4,通过RT-PCR和3'-RACE方法从牦牛(Bos grunniens)肝脏和大脑组织RNA中分别扩增并克隆出了牦牛Metallothionein-I(MT-I)和Metallothionein-Ⅲ(MT-Ⅲ)cDNA 3'末端全长序列(分别为331和378 bp,GenBank登录MT-Ⅰ No.AY758557,MT-Ⅲ No.DQ492300),其中分别包含MT-Ⅰ基因编码区全长(183 bp)、MT-Ⅲ基因编码区全长(207 bp),同时在MT-Ⅰ和MT-Ⅲ基因cDNA的3'末端具有加尾信号AATAAA和多聚腺苷酸尾巴Poly(A).分析表明,牦牛MT-Ⅰ基因编码的MT-Ⅰ蛋白由61个氨基酸组成,其中20个半胱氨酸(Cys)具有保守的三肽结构:C-X-C、C-C-X-C-C、C-X-X-C等,在分子进化上十分保守;MT-Ⅲ编码的蛋白质由68个氨基酸组成,其中19个Cys除了具有与MT-Ⅰ以上相同的保守短肽结构外,牦牛MT-Ⅲ蛋白质的氨基酸序列还具有T、CPCP、GEGAEA等MT-Ⅲ蛋白质特异的保守短肽结构,在分子进化上亦很保守.这些结构决定了MT-Ⅲ既具有与MT-Ⅰ相同的重金属解毒等生理功能,又具有区别于MT-Ⅰ的抑制神经元生长的特异功能.     

山药PAL基因全长cDNA序列的克隆、表达与分析

为了阐明苯丙氨酸解氨酶(PAL,EC4.3.1.5)基因在山药地下块茎酚类物质积累过程中的分子机理,本研究运用普通PCR、RACE和TAIL-PCR技术从大薯(Dioscorea alataL.)’Zixiao’地下块茎中克隆到同一个PAL基因的3个片段,即长度分别为1 145bp、1 151bp和424bp的中间片段、3’端和5’端的cDNA序列;将3段cDNA序列拼接后获得大小为2 376bp的PAL基因全长cDNA序列,该序列含有一个1986bp的最大开放阅读框(ORF),一个28bp的5’端非翻译区,一个362bp含25 nt的Poly(A+)尾的3’端非翻译区,最大ORF可推测编码一个包括PAL酶活性中心的特征序列(GTITASGDLVPLSYIA)在内的661个氨基酸的多肽,分子量为71.974kDa,等电点6.310;大薯地下块茎的PAL基因分别在核苷酸与氨基酸水平上和GenBank中所选已知其他物种的同源性为73%~77%和76%~82%,说明PAL基因在系统进化上相对保守;RT-PCR分析表明该基因仅在地下块茎中表达,而且表达丰度在收获前逐渐降低。     

小金海棠S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因（MxSAMS）的克隆和表达分析

从本实验室建立的小金海棠缺铁差减文库中分离出一个cDNA片段,在GenBank中发现该片段与其它植物的S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)基因具有90%的同源性。利用RACE技术成功地获得小金海棠（Malus xiaojinensis）SAMS基因(MxSAMS)的cDNA全长序列（GenBank登录号：EU639408）,该基因cDNA全长1 479 bp,最大开放阅读框1 176 bp,编码392个氨基酸,酶蛋白理论分子量为42.99 kD;与其它植物的蛋白质氨基酸序列同源性在88.1%~92.6%之间。推测的MxSAMS蛋白质三级结构包含3个保守结构域和一个保守的ATP结合位点GAGDQG。Southern 杂交显示,MxSAMS基因在小金海棠基因组中是单拷贝的。半定量RT-PCR结果表明,该基因在小金海棠的根和叶中均受缺铁胁迫诱导增强表达。     

甘薯茎线虫乙酰胆碱酯酶基因ace-3全长cDNA的克隆和序列分析

利用RT- PCR结合RACE技术克隆了甘薯茎线虫（Ditylenchus destructor）乙酰胆碱酯酶基因cDNA,Dd-ace-3,提交GenBank登录号EF583057。该cDNA序列5’端存在反式剪接引导序列SL1,全长2517bp ,包含一个1836bp的开放阅读框;在推导出的611个氨基酸残基的前体蛋白中, N 端的前21个氨基酸残基为信号肽, C-28的位置存在糖基磷脂酰肌醇(GPI)锚定位点,除此之外的562个氨基酸残基是成熟的乙酰胆碱酯酶序列,其预测的分子量为64396.81D。在一级结构中,形成催化活性中心的3个氨基酸残基 (Ser232 ,Glu360 和His479) ,以及在亚基内形成二硫键的6个半胱氨酸完全保守;在电鳐乙酰胆碱酯酶分子的催化功能域中存在14个保守的芳香族氨基酸残基,其中11个在甘薯茎线虫乙酰胆碱酯酶中完全保守。该酶的氨基酸序列与秀丽小杆线虫（Caenorhabditis elegans）ACE-3和ACE-4的同源性达56.1%和50.0%。与其它线虫和物种乙酰胆碱酯酶的聚类分析显示,甘薯茎线虫的乙酰胆碱酯酶与Ш型乙酰胆碱酯酶ACE-3同属一个支系。     

黄颡鱼抗菌肽hepcidin基因的克隆和表达分析

用RT-PCR方法,从黄颡鱼（Pelteobagrus fulvidraco）肝脏中克隆获得了hepcidin cDNA序列,并对其进行序列测定,在此基础上分析了hepcidin基因在不同组织中的表达差异和不同细菌感染后对其表达的影响。结果表明,黄颡鱼hepcidin的cDNA片段（GenBank登陆号EU257703）长为282bp,编码93个氨基酸,由信号肽(23个氨基酸)、前肽（45个氨基酸）和成熟肽（25个氨基酸）组成,成熟肽含有8个保守的半胱氨酸（cys）残基,可形成4个链内二硫键。与已报道的其他鲶形目鱼类hepcidin核苷酸序列的同源性为80-82%,推导的氨基酸序列的同源性为69-71%。RT-PCR半定量分析显示黄颡鱼hepcidin基因在不同组织中普遍表达,其中肝脏表达水平最高,头肾、肠道、肌肉、脑、胃、鳃、心脏、卵巢表达次之,皮肤、脾脏、肾脏表达较低。感染嗜水单胞菌和腊样芽孢杆菌的黄颡鱼,肝脏hepcidin mRNA水平显著升高。     

香鱼抗凝血酶基因(AT)cDNA的克隆、序列分析及组织表达特征

抗凝血酶(antithrombin,AT)主要抑制凝血酶(thrombin)及其它凝血因子的活性,并具有重要的抗炎活性。本实验从香鱼(Plecoglossus altivelis)肝组织cDNA文库中成功获得了香鱼AT基因的cDNA全序列(EMBL登录号:FN429980)。测序结果表明,香鱼AT基因cDNA全长1487个核苷酸,包含1个大的开放阅读框(ORF),推测编码1个由453个氨基酸组成的蛋白,N端23个氨基酸为信号肽序列。成熟AT具有与哺乳动物AT相似的特征结构,包括:羧基末端附近的丝氨酸蛋白酶活性中心、6个保守的Cys残基形成的3个二硫键结构和4个N-糖基化位点。氨基酸序列分析表明,香鱼AT与大西洋鲑(Salmo salar)AT氨基酸序列同源性最高,为81%。系统进化树分析表明,物种AT的进化关系与目前接受的物种分类关系基本一致,香鱼AT位于鱼类AT簇中,与大西洋鲑、红鳍东方豚(Takifugu rubripes)和斑马鱼(Danio rerio)AT进化相关性最高。AT mRNA在健康香鱼的肝组织中表达量最大,在脾、肾和脑中表达量较低。实时荧光定量PCR结果表明,在鳗利斯顿氏菌(Listone...     

花生C4H和ANR基因的克隆与表达研究

通过构建花生未成熟种子cDNA文库,结合大规模EST测序,首次从花生中克隆了原花青素代谢途径上的2个关键酶［肉桂酸-4-羟化酶(C4H)和花青素还原酶(ANR)］基因的全长编码序列。序列分析表明,与其他植物的C4H相比,花生C4H整个编码区高度保守,开放阅读框长度1518bp,编码蛋白长度505个氨基酸,预测的蛋白分子量为57.9kDa,等电点为9.04。花生中ANR开放阅读框长度966bp,编码蛋白长度321个氨基酸,预测的蛋白分子量为35kDa,等电点为8.31。亚细胞定位预测分析表明,C4H定位在线粒体中,ANR则定位在胞外。半定量RT-PCR结果表明,C4H在花生根、茎、叶、花、果针、种子中均有表达,但在茎、叶中表达相对较低,而原花青素合成途径中的关键酶ANR在各个组织中均有表达,其中在果针中表达最强。     

花生抗黄曲霉相关ARAhPR10基因克隆及其原核表达

花生黄曲霉污染已成为制约我国花生及花生制品出口贸易的关键因素。基于花生抗黄曲霉相关EST序列,RT-PCR法克隆花生ARAhPR10基因（gb｜EU661964.1）,开放读码框471bp,编码157个氨基酸,分子量16.9kD,等电点5.03。与已报导AhPR10（gb｜AY726607）相似性为49.3％。推导氨基酸序列含有PR10家族的高度保守“P-loop”基序（G＊GG＊G）和Betv1保守疏水结构域“GVALP PTAEK ITFET KLVEG PNGGS IGKLT LKY”,推测ARAhPR10是该花生PR10家族的新成员。其基因组扩增序列长度561bp,两个外显子间存在一个长度为87bp的内含子。原核表达ARAhPR10的融合蛋白约25kD,Ni^＋-NTA树脂亲和纯化后获得电泳单一条带。纯化的ARAhPR10融合蛋白具有体外核酸酶活性,预测其具有抗黄曲霉活性。该基因的克隆及其原核表达融合蛋白的获取为ARAhPR10功能研究奠定了基础。     

毛竹液泡膜Na+/H+逆向运输蛋白基因克隆及表达分析

植物Na+/H+逆向转运蛋白具有稳定细胞质内Na+浓度和调节pH值的功能,对植物的耐盐性具有重要的作用。利用RT-PCR和RACE技术分离出毛竹(Phyllostachys pubescens)Na+/H+逆向转运蛋白编码基因PpNHX1的cDNA序列,全长2290bp(GenBank登录号为GU295174)。该基因的编码蛋白PpNHX1包含545个氨基酸残基,进行BLASTp比对,发现其与芦苇(Phragmites communis)PcNHX1、水稻(Oryza sativa)OsNHX1的序列同源性分别为89%和88%。系统发育分析表明,PpNHX1蛋白与禾本科植物液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白的亲缘关系较近,与质膜型Na+/H+逆向转运蛋白亲缘关系较远。以半定量RT-PCR检测PpNHX1基因的表达情况,发现PpNHX1受到200mmol/L NaCl胁迫的诱导,在4h内的表达量随NaCl处理时间延长持续增强,其中根部的表达增强幅度明显高于茎和叶;但4h后,PpNHX1在根与叶中的表达量均有所下降。推断PpNHX1基因在盐胁迫下的表达调控与毛竹耐盐能力密切相关。     

一种新的精子膜蛋白sp18基因的克隆及其在E.coli 中的表达

摘要：利用sp18 mAb筛选小鼠睾丸λgt11-cDNA表达文库,命名为sp18（GenBank登录号：AF129872）的阳性克隆由 1 468 bp组成,开放阅读框（open reading frame, ORF）长约429 bp,编码142个氨基酸。起始密码ATG位于第694 bp,终止密码位于第1 122 bp,polyA位于1 245~1 250 bp。核苷酸同源性分析表明,sp18 cDNA的10~651 bp与人视神经Hr44的532~ 1 173 bp、sp18 cDNA的10~816 bp、864~1 444 bp与牛视神经Hr44的1 408~2 208 bp、2 250~2 309 bp的cDNA序列有很高的同源性, 高达98%。推测sp18基因可能是生殖系统存在的一种新基因。sp18编码蛋白的理论分子量约为15.7 kD,有8个N-糖基化位点和12个O-糖基化位点,亲水性分析表明sp18多肽是一种精子跨膜蛋白,跨膜区位于第17~33氨基酸处。将sp18 cDNA亚克隆到原核表达载体pET-30a(+),在E. coli BL21（DE3）中得到诱导表达,其表观分子量约为16.5 kD,表达量约占菌体总蛋白的32%。Western blot分析表明sp18 mAb能识别重组的sp18膜蛋白,表明重组蛋白具有免疫原性,为进一步研究sp18基因的功能打下了基础。     

甜高粱蔗糖合成酶基因（Susy2）的克隆及结构和功能分析

本研究以甘蔗蔗糖合成酶基因(susy2)cDNA序列为探针,对高粱EST数据库进行同源检索,将获得的4条与甘蔗相似性很高的EST序列进行拼接,后经基因组PCR、分子克隆和序列分析验证获得了甜高粱(sorghum bicofor)蔗糖合成酶基因DNA序列(Susy2,GenBank登录号为FJ513325).该序列全长4587 bp,起始密码子至终止密码子序列长4350 bp,包含一个2409 bp的开放读码框.该序列包含15个外显子和14个内含子,剪接方式都为GU/AG模式.Susy2编码的蛋白由802个氨基酸组成,分子量大小为91.7 kD,等电点pI为6.15.保守结构域分析表明,此蛋白含有一个475个氨基酸的GTI糖基化酶保守结构域(275～759),有4个ADP结合位点,能催化6-磷酸果糖和UDPG形成6-磷酸蔗糖.     

巴西橡胶树一个编码含有C2结构域蛋白cDNA的克隆及表达分析

本研究根据从巴西橡树胶乳cDNA文库中获得的一个EST片段的序列信息设计引物,通过RACE的方法获得了橡胶树编码含有C2结构域蛋白的cDNA（命名为HbC2）。序列分析表明,HbC2长为1185bp,含有813bp的阅读框,140bp的5＇-UTR和232bp的3＇-UTR,编码270个氨基酸,分子量为30.9KD,等电点为6.29,含有保守的C2结构域。半定量RT-PCR分析表明HbC2在花、芽、叶、胶乳和树皮中都有表达,其中在胶乳中表达量最高。茉莉酸可抑制HbC2的表达,乙烯对HbC2的表达没有影响。此研究为进一步研究C2蛋白基因在橡胶树中的生物学功能奠定基础。