高等植物SnRK蛋白激酶家族研究进展

蛋白质磷酸化与去磷酸化过程在细胞的信号转导中起重要作用,是生物体中普遍存在的一种调节机制.许多比较复杂的信号转导系统都牵涉到瀑布式的由多个蛋白激酶所催化的磷酸化反应,使最初感受到的信号得到放大.以往我们对于蛋白激酶的了解绝大部分来自动物和酵母,植物蛋白激酶的研究起步较晚,但进展很快.迄今为止,动物蛋白激酶的绝大多数种类已在植物中发现[1].近年来,对高等植物SnRK(sucrose non-fermenting-1 -related protein kinase, SnRK)蛋白激酶的研究取得了很大进展,现综述如下:     

东方蜜蜂微孢子虫丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因的 生物信息学分析

旨在解析东方蜜蜂微孢子虫丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶（serine/threonine protein kinase）基因STPK的理化性质和分子特性,并对东方蜜蜂微孢子虫和其他微孢子虫的STPK进行结构域和保守基序预测及系统进化分析,以期丰富东方蜜蜂微孢子虫的STPK信息,并为深入开展STPK的功能研究提供基础。通过Expasy网站上的相关软件预测和分析STPK的理化性质、信号肽、磷酸化位点、二级结构和三级结构。使用MEME软件预测东方蜜蜂微孢子虫和其他物种STPK的保守基序。通过Mega 11.0软件对东方蜜蜂微孢子虫和其他物种的STPK进行氨基酸序列多重比对,并采用邻接法构建基于STPK的系统进化树。结果显示：东方蜜蜂微孢子虫STPK基因含2 595个核苷酸,编码的STPK蛋白含864氨基酸。分子量约为101.08 kDa,分子式为C₄₅₂₈H₇₁₅₀N₁₁₆₂O₁₃₇₉S₃₆,脂溶系数为88.48,等电点为5.47;STPK包含40个丝氨酸磷酸化位点,24个酪氨酸磷酸化位点及23个苏氨酸磷酸化位点。东方蜜蜂微孢子虫与其他9个微孢子虫及柑橘凤蝶（Papilio xuthus）的STPK均含有2个相同的结构域（PK_Tyr_Ser_Thr和Pkinase）与5个相同的保守基序（Motif 1, Motif 2, Motif 3, Motif 4和Motif 5）。东方蜜蜂微孢子虫与其他9个微孢子虫的STPK序列一致性介于38.14%~61.06%,东方蜜蜂微孢子虫和蜜蜂微粒子虫的STPK序列一致性最高（61.06%）。东方蜜蜂微孢子虫STPK（AAJ76_500008712）与颗粒病微粒子虫（Nosema granulosis）STPK（KAF9763807.1）聚为一支,微孢子虫属（KAH9412228.1）、脑炎微孢子虫（KAG5858968.1）和兔脑炎微孢子虫（ECU01_1320）的STPK聚为一支,康氏泰罗汉孢虫（KAF7683612.1）和蝗虫微孢子虫（AAT12343.1）聚为一支。研究结果明确了STPK的理化性质和分子特性,揭示东方蜜蜂微孢子虫和上述其他9种微孢子虫的STPK具有较高的保守性。     

猪血小板中蛋白激酶CK2的天然底物

目的：寻找猪血小板中蛋白激酶ＣＫ２可能的天然底物。方法：以［γ－３２Ｐ］ＧＴＰ为磷酸供体,用精胺激活蛋白激酶ＣＫ２和用肝素抑制蛋白激酶ＣＫ２活性,然后用放射自显影的方法检测底物蛋白磷酸化。结果：精胺可增加１７．４ｋＤ蛋白磷酸化;肝素能完全抑制４３ｋＤ和６６ｋＤ底物蛋白磷酸化,肝素还增加３９．４ｋＤ底物磷酸化。结论：猪血小板中１７．４ｋＤ、４３ｋＤ和６６ｋＤ的蛋白质可能是蛋白激酶ＣＫ２的天然底物     

编码杜果丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶类蛋白抗病基因同源序列的克隆与分析

根据丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶类催化结构域Ⅰ和Ⅸ的氨基酸保守序列设计简并引物,PCR扩增‘紫花芒’杧果嫩绿色叶片基因组DNA。在NCBI中用Blast X比对发现,有6个阳性克隆是抗病基因同源序列,并命名为PK1～PK6,GenBank注册序列号为AY693369-AY693371和AY776277-AY776279。在PK3、PK4和PK6中发现了丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶的9个催化结构域Ⅰ～Ⅸ,而其它3个克隆具有部分结构域。氨基酸序列同源性分析还发现,6个克隆编码的氨基酸序列都与受体样蛋白激酶有较高的氨基酸序列同源性。系统进化树分析还表明它们都是可能的抗病基因同源序列。总之,6个克隆不仅是抗病基因同源序列而且是可能的受体样蛋白激酶基因同源序列。     

编码杧果丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶类蛋白抗病基因同源序列的克隆与分析

根据丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶类催化结构域Ⅰ和Ⅸ的氨基酸保守序列设计简并引物,PCR扩增‘紫花芒’杧果嫩绿色叶片基因组DNA。在NCBI中用BlastX比对发现,有6个阳性克隆是抗病基因同源序列,并命名为PK1~PK6,GenBank注册序列号为AY693369~AY693371和AY776277~AY776279。在PK3、PK4和PK6中发现了丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶的9个催化结构域Ⅰ~Ⅸ,而其它3个克隆具有部分结构域。氨基酸序列同源性分析还发现,6个克隆编码的氨基酸序列都与受体样蛋白激酶有较高的氨基酸序列同源性。系统进化树分析还表明它们都是可能的抗病基因同源序列。总之,6个克隆不仅是抗病基因同源序列而且是可能的受体样蛋白激酶基因同源序列。     

5个水稻蛋白激酶的克隆、表达及活性研究

蛋白激酶在生长发育、表达调控、逆境反应、信号传导等几乎所有的生命过程中发挥着重要作用,蛋白激酶的研究具有重要的理论和应用价值。全基因组测序结果表明,水稻基因组中至少有1500个蛋白激酶。本研究利用已有的蛋白激酶序列,通过PCR扩增和重组克隆,将5个重要的蛋白激酶在酿酒酵母系统中进行了表达,它们的编号分别是:NM-189878,NM-194133,NM-190508,NM-197522和NM-197571,其中NM-194133具有较强的自我磷酸化活性。同源性分析表明,这些激酶在水稻中可能的作用包括:碳代谢的生物合成调控、种子形态发生、细胞分裂调控、生物和非生物刺激的反应调控等。这项工作为进一步的体外酶活分析及蛋白质-蛋白质相互作用研究等提供了基础,也为高通量克隆表达水稻蛋白激酶提供了一个有效的系统。     

谷子丝/苏氨酸蛋白激酶类抗病基因同源序列的克隆与分析

根据已知丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(STK)类抗病基因保守结构域设计简并引物,以抗锈病谷子品种十里香和感锈病谷子品种豫谷1号为材料,利用抗病候选基因(RGA)技术对谷子STK类抗病基因同源序列进行克隆和分析,以期为谷子抗锈病相关基因的克隆及抗锈机制的研究奠定基础。结果表明,从抗病材料中获得1条STK类似序列(STK 1),长度为474bp。BLASTP分析表明,该序列含有PKc保守结构域,且与小麦抗锈病激酶Lr10、水稻丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶受体PR5K、玉米丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶受体1、燕麦激酶受体LRK10等同源性在71%～76%。从谷子抗锈品种十里香中获得的STK类抗病基因同源序列可能是候选的谷子抗锈病相关基因。     

植物抗逆胁迫相关蛋白激酶的研究进展

蛋白激酶在信号感知、传导、基因的表达调控以及其他调节植物生长发育的众多生理过程中至关重要。植物体内的信号传导系统能够感知外界逆境胁迫,并传递逆境胁迫信号。通过蛋白激酶改变蛋白质的磷酸化和去磷酸化状态,下游的抗逆相关基因在转录表达水平上发生变化,从而启动相应反应来抵制危害。概述了近年来国内外有关植物抗逆胁迫的蛋白激酶的研究进展。     

种子特异性启动子研究进展

启动子是基因表达的重要顺式作用元件,该文主要围绕植物启动子的研究方法、种子特异性启动子的类型及顺式作用元件的特点进行综述,并对该领域的发展趋势进行展望。     

种子特异性启动子的研究进展

启动子是基因表达的重要顺式调控元件。对植物基因启动子的核心结构与功能、种子特异性启动子的结构特点、植物基因启动子克隆的方法、已经克隆的种子特异启动子及存在的问题进行了综述,并对该领域的发展趋势进行了展望。     

植物组织特异性启动子研究进展

在植物生长发育的不同阶段和植物与环境的互作过程中,其结构和形态会发生极大变化。这些变化是由一系列基因在特定组织、特定时间表达所控制,这一精准的调控"开关"就是植物组织特异性启动子。基于这类启动子表达部位专一的特性,目前在模式植物(拟南芥、烟草)、粮食作物(玉米、水稻、小麦等)和经济作物(棉花、油菜、花生等)中均有大量的研究。综述了植物组织特异性启动子的研究近况,并展望分离鉴定和应用组织特异性启动子的创新性研究途径。     

林木新品种特异性检测研究进展

在综述国内外相关研究进展的基础上,介绍不同分子标记在植物新品种特异性检测效率方面的差异,并提出比较适用于林木新品种特异性检测的标记技术。     

鱼类非特异性免疫研究进展

鱼类是兼具特异性免疫和非特异性免疫的低等脊椎动物,而非特异性免疫在抵御外源微生物中发挥重要作用。为此,概述了鱼类非特异性免疫抗原识别以及非特异性细胞毒细胞、吞噬细胞、溶菌酶、抗菌肽、干扰素、补体、白细胞介素、天然抗体、铁传递蛋白等在抵御病原感染方面的研究进展。     

植物根特异性启动子研究进展

特异性表达启动子在高等植物转基因育种中对外源基因的调控已经成为分子生物学研究领域的前沿和热点,近几年来,关于植物根特异性表达表达启动子的研究逐渐增多,该研究综述了根特异性启动子的种类、特点及研究方法,并对其应用前景进行了展望。     

水稻茎叶特异性启动子研究进展

实现目的基因在转基因水稻中的定点、定时、定量表达以及提高转基因水稻的生物安全性一直是转基因水稻研究者追求的目标。水稻茎叶特异性启动子可以驱动目的基因在茎叶中优势表达,使其获得抗虫、抗病能力及对逆境的耐受性。综述了水稻茎叶特异性启动子的特点及其种类,并对其提高转基因水稻安全性的现实意义进行了展望。     

FLP/FRT位点特异性重组系统在高等真核生物中的研究进展

 来源于酵母2 μm质粒的FLP/FRT位点特异性重组系统已经被广泛应用于拟南芥、水稻、小鼠、果蝇、线虫等高等真核模式生物,正逐渐成为转基因动植物研究领域进行基因操作的强有力工具。笔者综述了FLP/FRT系统的重组原理及其在高等真核生物中的应用,系统地概述了该系统在转基因植物、哺乳动物、昆虫以及其它相关高等真核模式生物中的研究现状,讨论了FLP/FRT系统在研究中存在的主要问题、应用前景和发展方向。     

农药广谱特异性抗体制备技术研究进展

基于抗原-抗体特异性结合反应的农药免疫学检测技术的发展已经日趋成熟,能够帮助实现农药多残留免疫检测的广谱特异性抗体制备技术成为研究热点之一.本文介绍了农药广谱特异性抗体的原理及其常用的3种制备途径,包括选择共性结构半抗原制备抗体,独特型抗体和重组抗体.并对有机磷、拟除虫菊酯、氨基甲酸酯三大类农药的广谱特异性抗体制备及免疫多残留分析技术的研究现状作一综述.     

Cre/loxP位点特异性重组系统在植物中应用的研究进展

Cre/loxP位点特异性重组系统自发现以来,在植物基因重组领域得到了广泛应用,已成为提高转基因植物安全性的有效方法。本文介绍了该系统的基本概况及其在转基因植物表达载体构建方面的应用,尤其是在基因删除、定点整合、多基因表达以及杂种优势利用等方面的应用做了重点阐述。     

CFTR特异性抑制剂治疗腹泻的研究进展

综述了CFTR特异性抑制剂的作用机制及其在治疗腹泻中的应用研究,并展望了其今后的研究方向及应用前景。