植物丝氨酸羟甲基转移酶及其生理作用研究进展

丝氨酸羟甲基转移酶(SHMT)在自然界中普遍存在,它的生理学功能是催化丝氨酸和甘氨酸之间可逆的互换。SHMT的催化反应是氨基酸和核酸代谢的连接点,在氨基酸的工业生产和植物的光呼吸过程中,SHMT也是一个关键酶。最近通过使用核磁共振(NMR)技术和基因工程技术阐明了SHMT的很多酶学性质以及它在植物不同组织中的生理作用,对这些研究成果进行了总结。     

梅花氧位甲基转移酶结构与功能的生物信息分析

氧位甲基转移酶在调节植物芳香类物质合成方面起着重要的作用,其中梅花氧位甲基转移酶(Prunusmume O-methyltransferase,PmOMT)可能调控甲基丁子香酚的形成[1].为深入了解其结构与功能的关系,分析梅花氧位甲基转移酶在甲基丁子香酚合成中所起的作用,本研究在梅花基因组测序的基础上,从梅花基因数据库中获得PmOMT基因编码蛋白,对其序列特点、理化性质以及保守结构域进行分析,推断甲基丁子香酚的生成可能与其他底物的分布有关,所属反应的逆反应或假底物的调节作用,可能是导致梅花内部甲基丁子香酚少量生成的原因.     

作用于RNA3'末端的甲基转移酶Hen1蛋白的研究进展

Hen1蛋白是一类作用于RNA 3'末端的甲基转移酶,研究表明其同源物在植物、动物和细菌中均存在.不同来源的Hen1蛋白在结构和功能上存在差异.文中就不同来源Hen1蛋白的结构、功能及研究进展进行了综述.     

作用于RNA 3’末端的甲基转移酶Hen1蛋白的研究进展

Hen1蛋白是一类作用于RNA 3’末端的甲基转移酶,研究表明其同源物在植物、动物和细菌中均存在。不同来源的Hen1蛋白在结构和功能上存在差异。文中就不同来源Hen1蛋白的结构、功能及研究进展进行了综述。     

植物DNA甲基转移酶的生物信息学分析

运用生物信息学的方法和软件对油棕、桃树、豌豆、胡萝卜、拟南芥等植物的DNA甲基转移酶的核酸及其氨基酸序列进行了组成成分、理化性质、同源性比对分析,进而对其信号肽、跨膜结构域、疏水性和亲水性、蛋白质二级及三级结构、分子系统进化等重要参数进行预测和推断.结果表明:DNMT的全长cDNA包括5'非翻译区、一个开放阅读框和3'非翻译区,该蛋白无信号肽和蛋白转运肽,是一个亲水性蛋白,具有两个BAH和一个DNA甲基化酶结构域,其二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主要结构元件,各个结构域之间可以依靠静电作用依次结合.     

茉莉酸羧基甲基转移酶基因的克隆及其高效表达载体的构建

以拟南芥花为材料,应用RT-PCR方法克隆拟南芥茉莉酸甲酯合成途径中重要的限速酶--茉莉酸羧基甲基转移酶基因,并进行生物信息学分析,以pCAMBIA1304+为基本载体构建其植物高效表达载体pCAM-BIA1304-AtJMT克隆到的AtJMT编码区序列为1 170 bp,编码389个氨基酸的多肽.生物信息学分析该蛋白理论分子量为43.37 kD,等电点为5.18.三级结构预测表明其具有典型的羧基甲基转移酶蛋白功能域甲基供体的结合位点,蛋白质三维模型具有典型的甲基转移酶的蛋白立体结构.获得的工程菌可用于遗传转化长春花等,为萜类吲哚生物碱代谢工程新型策略奠定基础.

Abstract：

Jasmonic acid carboxyl methyltransferase (JMT) is one of the most important key enzymes involved in the biosynthetic pathway of methyl jasmonate (MeJA) in Arabidopsis thaliana. The JMT gene of A. thaliana (AtJMT) was isolated through RT-PCR with a pair of specific primers that were designed according to the sequences of the JMT reported. We characterized it by bioinformatic analysis and constructed its over-expression vector. The computational analysis of the coding sequence showed that it had 1170 bp nucleic acids, encoding 389 amino acids (aa) polypeptide with a predicted molecular weight of 43. 37kD and an isoelectric point of 5.18. Bioinformatic analysis demonstrated that AtJMT contained the typical functional domains of JMT, methyl donor binding sites. The 3-D structure of AtJMT had the typical structure of known methyltransferase protein. The engineered bacteria can be used to genetically transform Catharanthus roseus, to promote the bioaccumulation of TIAS. The cloning, characterization and construction of plant expression vector will be a fundamental work to facilitate new strategies of the metabolic engineering of TIAS.     

烟草咖啡酸3-O-甲基转移酶生物信息学分析

烟草的抗性与其组织的木质素含量具有一定的关系,而咖啡酸3-O-甲基转移酶影响木质素的合成。为清楚地认识烟草咖啡酸3-O-甲基转移酶,本研究采用Interpro、NetPhos和TNT工具对烟草咖啡酸3-O-甲基转移酶成员的结构域、磷酸化位点和进化树进行分析。结果表明,烟草咖啡酸3-O-甲基转移酶具有相同的植物甲基转移酶二聚化结构域和O-甲基转移酶结构域,前者位于烟草咖啡酸3-O-甲基转移酶序列的第33～85位之间,后者位于序列的第128～358位之间;NtCOMT1和NtCOMT2的丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸数目较为相似,而NtCOMT3的磷酸化位点数目明显大于NtCOMT1和NtCOMT2的数目,且三者均以酪氨酸数目最少;NtCOMT3属于进化树的第一类,而NtCOMT1和NtCOMT2属于进化树的第二类,烟草与马铃薯的咖啡酸3-O-甲基转移酶进化程度较为相似。     

梨咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶基因PbCCoAOMT1的功能验证

石细胞团的含量及大小是决定梨果实品质的关键因素之一。目前已知木质素是石细胞主要组成成分,而梨中木质素合成关键酶CCoAOMT的功能目前尚不明晰。为此,克隆PbCCoAOMT1编码区全长（MF346688.1）并构建真核表达载体pCAMBIA1301a-PbCCoAOMT1。通过农杆菌介导的浸花法将PbCCoAOMT1转化野生型拟南芥,利用分子检测确定获得阳性过表达PbCCoAOMT1拟南芥株系后,对其纯合T₃代株系花序茎进行木质素及次生细胞壁特异性染色。结果表明,在拟南芥中过表达PbCCoAOMT1可以一定程度上促进次生壁的发育及木质化。运用溴乙酰法测定拟南芥花序茎中木质素含量发现,转基因植株中木质素含量较野生型显著上升,为野生型的1.24倍。进一步说明PbCCoAOMT1在木质素生物合成中具有重要作用。     

蓖麻DNA甲基转移酶序列与基因表达分析

植物DNA甲基化是与调控基因表达、保护基因组免受逆境胁迫等相关的表观遗传现象,其中关键酶DNA甲基转移酶催化DNA序列维持甲基化和从头甲基化。本研究基于蓖麻全基因组、利用生物信息学分析方法、结合转录组数据和RT-PCR半定量表达分析,鉴别出蓖麻DNA甲基转移酶氨基酸序列的结构特征、系统发生和表达形式。结果如下：通过同源序列BLAST从蓖麻基因组数据库中获得8个DNA甲基转移酶基因;系统进化分析将8个蛋白分为4个亚家族：2个MET同源蛋白、2个CMT同源蛋白、3个DRM同源蛋白和1个DNMT2同源蛋白,进一步发现DNA甲基转移酶在系统进化上较为保守,分化发生在单双子叶植物分化之后;亚细胞定位分析发现8个DNA甲基转移酶都定位在细胞核中;蛋白结构域比对结果显示8个蛋白的C端催化结构域都有6个保守motif参与甲基化修饰催化功能,表明蛋白具有基本的催化甲基化功能,而N端调节功能域的差异将蛋白分为四类,其中RcDNMT2缺少N端调节结构域;结合转录组数据和RT-PCR半定量表达分析发现蓖麻DNA甲基转移酶基因（除RcDRM2外）在发育胚乳中相对其他检测组织高表达,推测是该时期的胚乳低甲基化诱导甲基化基因高表达。该结果有助于全面了解蓖麻DNA甲基转移酶特征及为从表观遗传深入开展蓖麻品种改良具有重要理论指导作用。     

玉米TRIBOA-Glc邻甲基转移酶基因bx7的克隆及其生物信息学分析

苯并噁嗪类次生代谢物与植株防御响应密切相关。TRIBOA-Glc邻甲基转移酶是苯并噁嗪代谢中的关键酶之一。为了解编码TRIBOA-Glc邻甲基转移酶的bx7基因,该试验采用cDNA-PCR克隆技术,从高抗蚜虫的Mo17中克隆得到bx7基因。其生物信息学分析表明:从Mo17中分离的目标序列长度为1 522 bp,具有完整的开放阅读框(ORF),与标准基因序列比较,存在16处突变,编码氨基酸数相差1,分别为392、391,氨基酸序列存在6处区别,导致蛋白质二级结构和三级结构差异显著,分子量分别为42.52 KD、42.53 KD),等电点分别为5.47、5.41;通过对氨基酸序列的分析发现,该蛋白质为无跨膜结构的亲水性蛋白,进化分析结果显示与谷子和短柄草的亲缘关系最近,并且该蛋白的保守结构域属于dimcrization2超级家族和AdoMct_MTascs超级家族。     

军曹鱼幼鱼对饲料中精氨酸的需要量

选择初始平均质量为(14.70±0.30)g的军曹鱼幼鱼,在56 d的饲养期中分别饲喂含精氨酸质量分数为1.84%、2.07%、2.30%、2.53%和2.76%(或饲料蛋白中精氨酸质量分数为4.0%、4.5%、5.0%、5.5%、6.0%)的等氮等能精制饲料,观察精氨酸对军曹鱼生长和全鱼组成成分的影响.结果表明,当饲料中精氨酸质量分数为2.30%时,军曹鱼的特定生长率、增质量率及存活率达到最高值.饲料中精氨酸质量分数为2.30%时,全鱼粗蛋白和精氨酸水平达到最高;精氨酸质量分数为2.76%时,全鱼粗脂肪水平达到最高.以增质量率为指标,一元二次回归分析表明,军曹鱼对饲料中精氨酸的适宜需要量为2.38%(占饲料蛋白质量分数的5.17%).     

不同品种哺乳仔猪精氨酸代谢特性比较研究

我国地方品种猪与外来猪生长速度差异明显。鉴于精氨酸对仔猪生长发育的重要性,本研究选用14日龄哺乳的宁乡猪、湘西黑猪、蓝塘猪、巴马香猪、环江香猪和长白猪各12头,公、母各半,前腔静脉采血,离心分离血清,测定其中游离精氨酸和一氧化氮(NO)的浓度;采集肠道、肌肉、肝脏和肾脏等组织,测定其中的游离精氨酸浓度和NO合成酶(NOS)活性以及N-乙酰谷氨酸合成酶(NAGS,内源性精氨酸合成限速酶)mRNA的绝对表达量。结果表明,长白猪的血清精氨酸浓度显著高于(P<0.05)其他地方品种猪,血清NO浓度高于(P＞0.05)其他地方品种猪;各品种猪空肠前段和肝脏中的NOS活性最高,肾脏中的NOS活性最低;长白猪的空肠前段NOS活性仅低于宁乡猪,肝脏NOS活性仅高于环江香猪;在各个组织均检测到NAGS mRNA不同程度的表达,其中肠道和肝脏中的表达水平最高。综上所述,本研究揭示了不同品种哺乳仔猪血清精氨酸和NO浓度、3种主要组织游离精氨酸含量和NOS活性以及12种组织中NAGS基因的表达谱差异,为解释不同品种猪的生长表型差异提供了营养生化基础。     

精氨酸对仔猪肠道机械屏障的影响及相关机理

肠道屏障功能具有抵御病原菌和毒素入侵机体的能力,肠道机械屏障是其中最重要的一道屏障。精氨酸可以直接或间接影响肠道机械屏障,文章从精氨酸对猪肠道黏膜生长、绒毛高、细胞生长、肠道通透性等方面简述精氨酸在仔猪肠道屏障功能中的重要作用;并从m TOR信号通路及NO途径等方面对精氨酸影响仔猪肠道机械屏障的机理进行阐述,为深入认识精氨酸在肠道屏障中的作用提供参考。     

丙氨酸、半胱氨酸及精氨酸对牛精液冷冻效果的影响

在常用的果糖-柠檬酸钠-卵黄-甘油组合稀释液的基础上,分别添加不同浓度的丙氨酸(0.25、0.50、0.75、1.00 mmol·L-1)、半胱氨酸(0.25、0.50、0.75、1.00 mmol·L-1)和精氨酸(2.50、5.00、7.50、10.00mmol·L-1),以观察3种氨基酸在牛精液冷冻中应用的最佳浓度.再以最佳浓度的3种氨基酸进行两两或三重组合,与3种氨基酸单一应用进行效果对比,检测这些氨基酸对牛精液冷冻后质量是否有协同作用.结果表明,无论单一或合并应用丙氨酸、半胱氨酸及精氨酸,均未能显著提高精液的冻后质量.但相同的处理应用于不同的公牛可能会有显著不同的效果.     

精氨酸在畜牧业中应用的研究进展

精氨酸是一种碱性氨基酸，是目前发现的动物细胞内功能最多的氨基酸。精氨酸是新生哺乳动物（包括人的婴儿）的必需氨基酸，也是成年哺乳动物的条件性氨基酸（病态情况下）。精氨酸在动物机体内不仅作为蛋白质合成的重要原料，同时也是多种重要物质的合成前体，在动物机体营养代谢与调控过程中发挥重要作用。     

甘薯的营养成分及其保健功效研究进展

甘薯富含营养成分和生物活性成分,不仅可作为贫穷地区人们的主食,而且因其具有独特的生理保健作用而日益受到人们重视。综述了近年来国内外在甘薯块根、茎叶中营养成分（包括蛋白质、糖类化合物、膳食纤维、矿物质、氨基酸、维生素、黄酮类化合物、多酚类化合物及其他有益成分）及其在改善人群维生素缺乏症状、抗肿瘤、抗突变、抗氧化及降低血脂、胆固醇、血糖和增强人体免疫作用等保健功效方面的研究进展。     

产碱假单胞菌产精氨酸脱亚胺酶的发酵条件优化

对产碱假单胞菌产精氨酸脱亚胺酶的发酵条件进行了优化,结果表明,产碱假单胞菌产ADI的最佳发酵条件为:10 g·L-1蔗糖为碳源,6 g·L-1蛋白胨为氮源,10 g·L-1精氨酸诱导物,4%的接种量和30%的装液量,发酵温度29℃,发酵时间24 h,摇床转速为150 r·min-1,发酵液的初始p H8.5。在此条件下,产碱假单胞菌产ADI的酶活最高。     

精氨酸对妊娠环江香猪胎儿生长发育的影响

 【目的】研究精氨酸对妊娠环江香猪胎儿生长发育的影响。【方法】试验选取体重35—40 kg的环江后备母猪10头,单栏饲养,每栏1头。配种15 d后,随机分为2组,每组5头。试验组在基础日粮中添加0.83%L-精氨酸,对照组添加1.71%L-丙氨酸(等氮对照)。配种第45天,称取母猪体重,颈动脉放血处死母猪,收集血液,肝素抗凝,离心分离血浆;解剖母猪,记录胎儿数量、重量和存活率,采集羊水、尿囊液和胎盘,-20℃保存,用于实验室分析。【结果】结果表明,精氨酸组与丙氨酸组相比,胎儿平均个体重和黄体数分别提高14.4%(P＜0.05)和6.0%(P＞0.05),胎盘粗脂肪含量降低14.7%(P＜0.05),羊水和尿囊液中精氨酸的浓度分别提高65.0%和79.1%(P＜0.05),尿囊液中赖氨酸浓度降低28.3%(P＜0.05);血浆和尿囊液中NO的含量分别提高22.9%和66.3%(P＜0.05),胎盘中总NO合酶、诱导型NO合酶和结构型NO合酶的活性分别提高75.5%、61.7%和84.5%(P＜0.05)。【结论】提示精氨酸通过促进胎盘一氧化氮的生成促进妊娠母猪早期胎儿的生长发育。     

精氨酸在肉鸡生产中的应用研究进展

精氨酸是肉鸡的一种功能性必需氨基酸,具有多种生理功能。综述了精氨酸对肉鸡生长、胴体品质、肉品质、肠道健康、免疫和抗氧化等方面的研究进展,分析了适宜精氨酸需要量及其与赖氨酸的互作关系,并总结了精氨酸替代物胍基乙酸和N-氨甲酰谷氨酸在肉鸡生产上的应用研究。饲粮精氨酸水平适宜有利于提高肉鸡生长性能,改善胴体品质和肉品质,修复肠道损伤,维持正常肠道屏障功能,调节肠道微生物菌群,调控肠道消化酶活性和氨基酸转运载体表达,以及提高免疫功能和抗氧化能力。饲粮精氨酸不足或者过多,均不利于肉鸡的正常生长发育。肉鸡精氨酸需要量受品种类型、性别、饲养阶段、精氨酸/赖氨酸比值等因素影响。目前大部分研究主要集中在快大型白羽肉鸡,对我国特有的黄羽肉鸡精氨酸需要量研究报道较少,其研究结果也存在较大差异。胍基乙酸和N-氨甲酰谷氨酸作为精氨酸替代物,对肉鸡的作用不同。胍基乙酸不能完全替代精氨酸,但饲粮中补充胍基乙酸能够减少精氨酸用于能量代谢,使其更多用于肌肉生长和其他生理功能。N-氨甲酰谷氨酸能够增加肉鸡内源性精氨酸合成,提高体内精氨酸含量,促进肉鸡生长发育。随着精氨酸及其替代物对肉鸡作用效果和机理研究的不断深入,精氨酸...     

褪黑素及其在植物中的功能研究进展(英文)

褪黑素是一种广为人知的动物激素,在动物中由松果体合成与分泌,参与动物的昼夜节律的调节。现已发现褪黑素在高等植物中广泛存在,但是目前有关褪黑素在植物中的功能的研究还不是很多。已有的研究表明,褪黑素在植物中可能的作用有调节光周期、参与生长调节、清除活性氧、提高抗氧化酶活性等。根据近年的研究结果对植物中褪黑素的作用进行综述,重点阐述已经发现的褪黑素在植物上的功能作用,对其潜在生理功能进行了预测,并指出了目前研究中的不足,突出需要重点研究的方向。