家蚕消化液35K蛋白酶基因的克隆及序列同源性分析

根据纯化的家蚕35K蛋白酶N末端氨基酸序列设计简并引物，从家蚕中肠组织cDNA库中分离并克隆该蛋白酶基因,对由DNA推测的氨基酸序列进行同源性检索。结果表明：存在于家蚕消化液中的35K蛋白酶基因长939bp，可编码313残基的多肽链，其中信息肽为22aa，活性肽为22aa，成熟的蛋白酶由269aa组成。与其他昆虫消化液的类胰凝乳蛋白酶具有同源性，是存在于家蚕消化液中的一种新发现的蛋白酶。     

“两广二号”家蚕抗病毒基因Bmlipase-1和BmSP-2克隆与原核表达

本研究以优良杂交品种“两广二号”家蚕为试材,克隆了该杂交品种家蚕两个抗家蚕核型多角体病毒（BmNPV）基因：脂肪酶基因Bmlipase-1和丝氨酸蛋白酶基因BmSP-2,测序并分别与不同品种蚕的同源基因序列进行比较。结果显示,“两广二号”家蚕Bmlipase-1基因ORF长度为885bp,编码294个氨基酸,BmSP-2扩增长度为855bp,编码284个氨基酸;它们的核苷酸和推导氨基酸序列同源性皆达92％以上,Bmlipase-1更保守,同源性大于99％;“两广二号”家蚕的Bmlipase-1基因脂肪酶活化部位和BmSP-2基因酶催化三联体位点的氨基酸残基与不同品种蚕的完全相同。以上结果说明这两个抗病毒基因在蚕的遗传进化过程中高度保守,提示其可能在机体消化或者免疫防御方面起着重要生理作用。将这两个抗病毒基因在大肠杆菌BL21中进行融合表达,获得的融合Bmlipase-1和BmSP-2蛋白分子量分别为47kD和42kD左右。     

棉铃虫组织蛋白酶B酶原在大肠杆菌中的表达及纯化

用合成的基因特异性引物通过RT-PCR扩增，获得棉铃虫(Helicoverpa armigera)组织蛋白酶B基因(HCB)，将基因克隆到pGEX-4T-1载体，在大肠杆菌(Escherichia coli)DH5α内进行扩增，经过PCR筛选获得阳性克隆并提取质粒和测序验证后，再转化大肠杆菌BL21进行诱导表达。表达产物为组织蛋白酶B-谷胱甘肽S转移酶的融合蛋白，分子量在63kD左右。表达产物形成了包涵体，经过对包涵体变性和复性处理，得到了可溶性的融合蛋白，可被Glutathione Sepharose 4B柱亲和纯化，用凝血酶裂解融合蛋白后，经SDS-PAGE分离到37kD左右的棉铃虫组织蛋白酶B酶原。N-末端氨基酸测序鉴定表达产物为棉铃虫组织蛋白酶B。     

Collimonas sp.ZL261蛋白酶基因的克隆、表达及其酶学特性

分离自西藏色季拉山海拔4530 m高山草甸土壤的山冈单胞菌(Collimonas sp.)ZL261代谢产物具有很高的蛋白酶活性,为了明确其蛋白酶种类及其作用特点,本文采用限制性内切酶法构建了菌株ZL261的基因组文库,利用透明圈法筛选其胞外蛋白酶活性克隆,对其基因及蛋白结构进行了分析,进一步研究了该酶的表达和酶学特性。结果表明:该蛋白酶基因(命名为capro)包含一个长为1092 bp的完整开放阅读框(GenBank:KF992845),其编码蛋白由363个氨基酸组成;序列比对和同源性分析结果显示,该氨基酸序列与食真菌山冈单胞菌(Collimonas fungivorans)Ter331胞外蛋白酶序列(NC015856)相似性最高,为83%;一级、二级和三级结构分析均显示该蛋白含M35金属蛋白酶家族(EC 3.4.24.20)保守结构域。蛋白酶基因在大肠杆菌DH5α中异源表达获得了约38 kDa的目的蛋白。ZL261粗酶液对金属蛋白酶抑制剂EDTA敏感,最适作用pH值为7,最适温度30℃,在10℃时仍保持70%以上酶活力。综合分析可知,该蛋白酶为中性低温金属蛋白酶。具有较好的开发应用潜能。研究结果为微生物蛋白酶的开发提供了新型种质资源,也为探求不同生境微生物蛋白酶的系统进化关系提供了基础信息。     

家蚕胞质肌动蛋白基因启动子的克隆及piggyBac转座子表达载体的构建

摘要: 利用PCR方法从家蚕（Bombyx mori）总DNA中克隆到细胞质肌动蛋白基因（cytoplasmic actin）启动子片段，序列分析表明，该片段中含有典型的组成型表达的细胞质肌动蛋白基因A3（BmA3）调控序列：SRE元件（serum response element）和ActE1元件(active element 1)。该序列的核苷酸序列与来自欧洲的一个家蚕品种的序列同源性为94%。通过多次重组，将A3启动子片段(不含信号肽序列)与转座子 piggyBac的转座酶编码区融合构建成辅助质粒；将其(含信号肽序列和部分编码区)与报告基因多管水母绿色荧光蛋白基因gfp融合，插入到人工合成的转座子piggyBac两反向重复末端序列之间，进而构建成基于转座子piggyBac的转基因载体。研究中构建的转座子转基因载体仅6.4 kb，并在两反向重复末端序列之间设计了1个多克隆位点区，便于目的基因的插入。     

鹅生长激素基因的克隆和组织表达

根据鸡的生长激素基因(GH)序列设计引物对鹅总RNA进行RT-PCR反应，将扩增片段进行克隆和测序。结果获得了包括从ATG开头到TGA结尾的651bp的鹅GH基因编码区序列。鹅与鸡的GH基因的编码区高度保守，同源性达92％，演译成氨基酸后同源性达96％；与人和鼠GH基因编码区序列同源性分别为63．81％和74．31％，演绎成氨基酸后同源性分别为52．51％和72．81％。同时用RT-PCR和Northern-blot对鹅12种组织表达差异分析表明鹅GH基因只在垂体和下丘脑中表达。在心脏、肺、肝脏、小肠、胃、腿肌、脾、肾脏、脂肪和睾丸中都不表达。     

39K基因对家蚕核型多角体病毒(BmNPV)复制和转录的影响

39K同源基因存在于所有鳞翅目昆虫杆状病毒基因组中,其编码产物为一种磷蛋白.迄今的研究表明,39K基因与病毒基因表达调控有关,但家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori Nucleopolyhedrovirus,BmNPV) 39K基因对病毒复制和转录的具体调控作用尚不清楚.本研究利用Red重组技术和Bac-to-Bac系统分别敲除和回补39K基因,构建了39K缺失型病毒39K-ko-Bacmid和修复型病毒39K-re-Bacmid,并分别转染家蚕(Bombyx mori)细胞系BmN细胞,发现二者均能产生具有感染活力的病毒粒子,表明39K基因不是BmNPV复制的必需基因,但是该基因的缺失可显著降低病毒滴度.进一步利用qPCR发现,39K基因缺失对病毒基因组早期基因组的复制没有显著影响,但在后期会降低病毒基因组的复制水平,并导致病毒各时期基因转录水平的极显著下降(P＜0.01).为了进一步了解39K基因对BmNPV极晚期基因多角体启动子的表达调控作用,本研究构建了由BmNPV多角体启动子驱动的萤火虫萤光素酶和家蚕胞质肌动蛋白A3启动子驱动海肾萤光素酶的双萤光素酶报告系统,通过定量检测荧光素酶活性的变化情况,证明了39K基因对多角体启动子具有显著的负调控作用.综上所述,可知39K基因不是BmNPV复制的必需基因,但该基因的缺失可显著降低病毒各时期基因的表达水平,并导致多角体基因启动子的启动活性增强.本研究结果将为深入了解BmNPV 39K基因对病毒基因组复制、转录的影响奠定基础,同时也将为家蚕杆状病毒(Bombyx mori baculovirus)表达系统高效转录机制的研究提供资料.     

家蚕谷胱甘肽转移酶基因的克隆、序列分析及其表达模式

谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)是昆虫体内重要的解毒酶系,在对外源和内源化合物解毒代谢中起着重要的作用。以GenBank中已知的昆虫GST的氨基酸序列在家蚕(Bombyx mori)基因组序列中作TBLASTN检索,获得了多个可能的家蚕GST同源基因。对其中的一个GST新基因进行了EST分析和克隆,结果表明,该基因编码区全长663bp。以该基因推导的氨基酸序列与其它物种的GSTs进行相似性比较和系统发育分析,发现此基因为delta家族的成员,并命名为BmGSTd3。RT-PCR结果表明,BmGSTd3基因在家蚕5龄第3天的8个组织中都有表达,中肠和表皮的表达丰度较高。在辛硫磷处理家蚕后的72h内,BmGSTd3基因的转录水平与对照组相比没有显著的变化。对BmGSTd3基因的5'侧翼区的调控序列进行了预测,共发现12个可能与内源和外源物代谢以及抗氧化相关的转录调控元件。     

牛Phlda2基因的组织表达及生物信息学分析

在人、鼠和猪中,Phlda2基因是一个母源表达的印记基因,编码一种胞浆蛋白,具有与血小板同源的结构域。在牛中,Phlda2基因的结构和功能还不清楚。本研究首先利用RT-PCR方法对Phlda2基因在牛组织中的表达进行了分析,进而采用生物信息学方法对牛Phlda2基因的分子进化、启动子及蛋白的高级结构进行了分析和预测。结果表明,Phlda2基因在牛的心、肝、脾、肺、肾、大脑、骨骼肌、皮下脂肪、卵巢和胎盘10个组织中均有表达。对包括人、小鼠、牛、猪、原鸡、非洲爪蝉、斑马鱼和袋鼠在内的8种动物Phlda2基因mRNA序列进化进行分析,发现这8种动物的遗传距离小于0.435,且牛和猪遗传距离最近,为0.148,与基因系统进化树分析的结果一致。牛Phlda2基因的启动子最可能位于该基因起始密码子上游487-737bp区域,包括20种转录因子结合位点。牛Phlda2基因编码亲水性蛋白,其二级结构主要以α-螺旋和无规则卷曲为主;蛋白三级结构包括一个由β片层和α-螺旋构成的血小板同源结构域（PH）。以上研究结果将为进一步研究Phlda2基因的功能和分析基因表达调控的分子机理奠定基础。     

家蚕bcl-2基因的克隆、序列分析及其表达模式

为了研究家蚕耐氟中毒分子机理,本文采用荧光差异显示技术分析了家蚕对氟化物耐性品系441和感性品系440添氟后的基因表达的差异,获得差异表达cDNA片段A14-6,数据库分析为编码抗凋亡基因bcl-2 (AB008449)。BmBCL-2编码965个氨基酸,分子量为108.800 kD,等电点为6.370。结构分析无C末端疏水跨膜结构,含有19个外显子和18个内含子,剪切信号符合GT/AG规则。蛋白质同源性分析表明BmBCL-2与BCL-2家族蛋白一样均有BH1、BH2、BH3和BH4功能域,用ClustalX1.83、MEGA3.1等软件分析氨基酸序列和得到系统进化树,结果表明BmBCL-2与其它物种BCL-2蛋白保守性较低。RT-PCR结果表明,bcl-2在家蚕耐氟品系441和感性品系440五龄第48h五个组织均有表达,在441DZ（耐氟品系）中表达丰度明显高于440DZ（敏感品系）,并且在脂肪体表达量相对较高。200mg•L-1氟化钠和清水对照处理家蚕后48h,bcl-2在41DZ和440DZ中肠的转录水平没有显著变化,但在添氟后,耐氟品系441F表达水平相对高于440F品系。以上结果暗示该基因可能与家蚕的耐氟性有关。     

低分子量热激蛋白Bmhsp19.9基因的表达

利用RT-PCR技术，对家蚕(Bombyx moil)低分子量热激蛋白Bmhsp19．9基因进行了定量表达分析。Bmhsp19．9在各组织中均有一定量的表达，但不同组织间的表达差异达10多倍，表达量丰富的组织是生长发育旺盛的组织，如精巢和卵巢，然后是丝腺、蛹等组织。其应激表达模式可分为3类，以其在精巢、后部丝腺和脂肪体中的强应激表达模式为主，经热刺激处理后其表达量有显著增加。经刺激诱导2h后其表达量达到最高，随后逐渐降低，在热刺激诱导12h后是未刺激的2～3倍，而此时Bmhsp19．9在脂肪体中的应激表达是其对照的10多倍。根据Bmhsp19．9在不同组织中的基本表达量、应激表达量和应激表达的持续时间各不相同，显示其与细胞分裂与分化等生命活动有一定联系。并认为其在后部丝腺、脂肪体、精巢、卵巢与血液中作用方式不一样，推测其作为分子伴侣在组织间的作用对象与作用效应也应有所差异。     

家蚕质多角体病毒RDRP基因的克隆、表达及定位

应用分段RT-PCR的方法从家蚕质多角体病毒(Bombyx mori cytoplasmic polyhedmsis virus,BmCPV）中国株的dsRNA中成功地克隆了RDRP基因(RNA-dependent RNA polymerase),基因序列全长3691bD,并登录GenBank,序列号为AY496445。利用质粒载体pET-28b成功地构建了表达质粒pET28b-RDRP,并用IPTG诱导的方法在大肠杆菌(Escherichia coil)BL21（DE3)中获得表达,分子量约为138kD。以重组蛋白的兔抗为一抗,15mm山羊抗兔IgG-胶体金为二抗,进行免疫标记,电镜定位,结果显示在病蚕中肠的柱状细胞的游离病毒粒子和多角体内的病毒粒子上均能结合胶体金颗粒,标记率为35％左右,证明BmCPV病毒的RDRP复合物确实位于病毒衣壳上。     

家蚕3-羟酰辅酶A脱氢酶基因全长cDNA克隆及其在质型多角体病毒感染家蚕的差异表达

家蚕质型多角体病毒（Bombyx mori cytoplasmic polyhedrosis virus,BmCPV）是家蚕的重要病毒病原之一,往往给养蚕业生产造成极大危害。我们以前的研究运用基因芯片技术在感染质型多角体病毒的家蚕中肠中鉴定出一个差异表达的3-羟酰辅酶A脱氢酶蛋白基因（Bombyx mori3-hydroxyacyl-CoA dehyrogenase protein gene-Bm3HAD）。本研究利用cDNA末端快速扩增技术（RACE）克隆了该基因,其全长cDNA序列为1168bp,包含一个83bp5＇端非翻译区序列（5＇-UTR）、一个930bp的开放阅读框（ORF）和一个155bp的3＇端非翻译区序列（3＇-UTR）;基因结构分析发现该基因由5个外显子和4个内含子组成。RT-PCR结果显示该基因在家蚕中肠、脂肪体、血液、丝腺及生殖体中均有表达。荧光定量PCR结果表明该基因在BmCPV感染初期为上调表达,随着病毒感染的进展,该基因的表达水平逐渐降低,并转变为下调表达。研究结果为进一步研究BmCPV对家蚕致病的分子机制提供了有益的信息。     

家蚕核型多角体病毒埃及株p10基因的克隆及结构特征分析*

根据BmNPVT3株中p10基因侧翼保守序列设计一对特异性引物,以家蚕核型多角体病毒埃及株(Bombyx mori nuclear polyhedrosis vinus strain Egyptian,BmNPV Eg)基因组DNA为模板,应用PCR技术扩增得到p10基因(GenBank登录号：AF533970)。扩增片段全长为877bp。含有1个213bp的开放阅读框(ORF)、编码70个氨基酸,推测其分子量为7．5kD。序列分析表明：与苜蓿银纹夜蛾(Autographa califoraica)核型多角体病毒(AcMNPV)p10基因及张耀洲得到的BmNPVp10基因相比,BmNPV埃及株及BmNPVT3株的p10基因由于在ORF的第209nt后缺失了1个dATP,从而导致他们的编码区减少了24个氨基酸残基。与BmNPVT3p10相比,BmNPVEgp10又缺失了终止密码子TAA后66～67nt的1个10bp的序列,其中包括poly(A)信号序列。     

Expression of apalbumin1 of Apis cerana cerana in the larvae of silkworm, Bombyx mori

Royal jelly (RJ) is a thick, milky material produced by both the hypopharyngeal and the mandibular glands of nurse honeybees. The main proteins of RJ, named apalbumins or major royal jelly proteins (MRJPs), have multiple biological functions. Apalbumin1 is the most abundant glycoprotein of RJ. In this study, Bacmid- apalbumin1 was constructed for Apis cerana cerana using the newly established Bac-to-Bac/BmNPV baculovirus expression system (BES). This procedure allowed us to obtain the recombinant A. cerana cerana ( Acc) apalbumin1 (r Accapalbumin1) from the hemolymph of silkworm larvae through the BmNPV bacmid system, 96 h postinfection. The r Accapalbumin1 was then purified by Ni-NTA spin columns and subjected to sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis and Western blotting. A 55 kDa protein with good solubility was then obtained. The peptide Ile-Phe was identified from trypsin production of r Accapalbumin1. Such a peptide has been reported to have an antihypertensive ability. Our results have therefore potential applications in biomedical research and open new perspectives for the study of apalbumins.