人工锌指蛋白文库的构建

【目的】以猪基因组为模板,扩增天然锌指,以此建立人工锌指蛋白文库,为猪基因组的定点操作及基因表达研究奠定基础。【方法】利用质粒JMB378和JMB440构建锌指文库骨架载体JMB378-ZF1-MCS,然后根据天然锌指蛋白接头序列的保守性,设计5条简并引物扩增猪基因组中的天然单锌指结构域,将其与JMB378-ZF1-MCS载体上的人工锌指ZF1中识别GGC的锌指蛋白连接,构建二锌指蛋白文库,通过酶切方式再将天然单锌指结构域插入到二锌指蛋白文库中,构建三锌指蛋白文库。测定锌指库容量及阳性率,并通过酶切和测序检测锌指库的多样性。【结果】构建了基于猪天然锌指模块的包含ZF1的三锌指蛋白文库,库容量达到1.5×106 CFU。该文库中含有一个人工锌指蛋白ZF1和2个天然型锌指蛋白,能够对基因组中所有以GGC起始的9bp靶序列进行筛选。【结论】构建了基于天然单锌指模块的三锌指蛋白文库,为构建新型锌指蛋白提供了一种可行的方法。     

Inhibition of retroviral RNA production by ZAP,a CCCH-type zinc finger protein

Cells have evolved multiple mechanisms to inhibit viral replication. To identify previously unknown antiviral activities, we screened mammalian complementary DNA (cDNA) libraries for genes that prevent infection by a genetically marked retrovirus. Virus-resistant cells were selected from pools of transduced clones, and an active antiviral cDNA was recovered. The gene encodes a CCCH-type zinc finger protein designated ZAP. Expression of the gene caused a profound and specific loss of viral messenger RNAs (mRNAs) from the cytoplasm without affecting the levels of nuclear mRNAs. The finding suggests the existence of a previously unknown machinery for the inhibition of virus replication, targeting a step in viral gene expression.     

锌指蛋白转录因子Di19参与调控大豆干旱响应的研究进展

干旱是人类面临的最主要自然灾害之一,是影响农作物生产最主要的环境因素。锌指蛋白指含有锌离子、具有手指状结构域的一类蛋白质,是植物中发现种类最多、调控作用最显著的一类转录因子,在植物干旱响应中发挥重要作用。Di19是最新发现的一类小分子锌指蛋白,其含有两个C2H2型锌指结构域,受干旱和高盐诱导,在植物的抗旱响应中起积极作用。大豆根系不发达,需水量多,对干旱敏感,水分亏缺是制约其产量提高和品质提升的最重要环境因子。本文评述了大豆耐旱性研究现状,锌指蛋白及其家族最新成员Di19在大豆耐旱性响应过程中发挥的作用,以期为大豆耐旱性改良提供参考。     

A wheat gene TaSAP17-D encoding an AN1/AN1 zinc finger protein improves salt stress tolerance in transgenic Arabidopsis

The stress-associated protein (SAP) multigene family is conserved in both animals and plants. Its function in some animals and plants are known, but it is yet to be deciphered in wheat (Triticum aestivum L.). We identified the wheat gene TaSAP17-D, a member of the SAP gene family with an AN1/AN1 conserved domain. Subcellular localization indicated that TaSAP17-D localized to the nucleus, cytoplasm, and cell membrane. Expression pattern analyses revealed that TaSAP17-D was highly expressed in seedlings and was involved in NaCl response, polyethylene glycol (PEG), cold, and exogenous abscisic acid (ABA). Constitutive expression of TaSAP17-D in transgenic Arabidopsis resulted in enhanced tolerance to salt stress, confirmed by improved multiple physiological indices and significantly upregulated marker genes related to salt stress response. Our results suggest that TaSAP17-D is a candidate gene that can be used to protect crop plants from salt stress.     

水稻锌指蛋白基因CRISPR/Cas9突变体的构建及突变分析

[目的]通过CRISPR/Cas9基因编辑技术对水稻锌指蛋白基因(OsC3H54)进行基因编辑,筛选鉴定出其突变体植株,为深入研究OsC3H54的生物学功能提供良好材料,也为水稻锌指蛋白研究提供参考依据.[方法]通过E-CRISP在OsC3H54基因的外显子上设计靶点序列,将靶点序列连接至OsU6SK载体上,再与Cas9一起连接到pCAM-BIA1300双元载体上,获得CRISPR/Cas9重组双元载体,通过农杆菌介导将其转入日本晴水稻愈伤组织,利用潮霉素进行抗性筛选,获得突变体植株,并分析其靶点位置的碱基及编码氨基酸突变情况.[结果]在OsC3H54基因第2个外显子上找到2个符合靶点设计要求的靶点,分别为TG1:5'-CCGCCGCGGCTGCCTTTGGATAC-3'和TG2:5'-CCTTCCC CAATGGCGGGGGTGGC-3'.将OsU6SK载体和靶点序列正确连接的重组载体与Cas9一起连接至pCAMBIA1300双载体上,成功获得CRISPR/Cas9重组双元载体(pCAMBIA1300-Cas9-TG1和pCAMBIA1300-Cas9-TG2).通过农杆菌介导转入日本晴水稻,经潮霉素抗性筛选获得TG1靶点株系和TG2靶点株系,共16株CRISPR/Cas9突变体植株.CRISPR/Cas9突变体植株在靶点序列的突变位点位置附近出现套峰,表明2个株系的植株均发生碱基突变,其中Y1、Y2、Y3和Y4突变体植株均为单碱基插入突变,最终导致编码的氨基酸发生移码突变,蛋白翻译提前终止.[结论]水稻OsC3H54基因CRISPR/Cas9突变体植株的获得为进一步研究水稻锌指蛋白生物学功能提供了良好材料.     

沙冬青A20／ANl锌指蛋白基因序列及表达分析

A20/AN1锌指蛋白普遍存在于真核生物中,在胁迫响应引起的信号传导过程中发挥着重要作用。本文利用生物信息学和RT-PCR方法从低温干旱胁迫的沙冬青叶片组织中分离锌指蛋白基因AmSTZF,该基因编码一条含172个氨基酸残基的多肽,含A20和AN1两个锌指蛋白保守结构域,属A20/AN1锌指蛋白。生物信息学分析显示该蛋白定位于细胞质中,具有磷酸化位点,参与细胞转录调控。RT PCR分析表明:低温和干旱胁迫处理的沙冬青叶片中,AmSTZF的表达增强,初步推测该基因与沙冬青低温、干旱胁迫响应相关。      

中国野葡萄锌指蛋白基因的克隆及生物信息学分析

【目的】在受白粉病菌侵染的中国野葡萄叶片中克隆锌指蛋白基因全长,研究葡萄抗白粉病的分子机制。【方法】在前期采用mRNA差异显示技术获得的中国野葡萄华东葡萄株系白河35-1抗白粉病基因表达差异cDNA片段T11GG/B0324-292的基础上,利用cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆了该cDNA全长序列,并结合生物信息学方法对所获取的序列进行分析。【结果】该cDNA全长2663bp(GenBank登录号HM008621),具有完整的开放阅读框,基因全长2223bp,编码1个由740个氨基酸组成的锌指蛋白(Zinc finger protein),5′和3′非翻译区长度分别为395和44bp。多重比较分析表明,该基因推导的氨基酸序列与拟南芥、蒺藜苜蓿、水稻的C3H亚型CCCH型锌指蛋白的同源性分别为61%,70%和60%。【结论】利用RACE技术获得了锌指蛋白基因全长,为进一步研究锌指蛋白基因与葡萄抗白粉病的关系奠定了基础。     

沙冬青GATA型锌指蛋白基因序列及表达分析

根据沙冬青低温干旱诱导cDNA文库表达序列标签中锌指蛋白基因序列设计特异引物,采用PCR技术扩增锌指蛋白基因AmZFPG的cDNA全长.序列分析表明,cDNA全长669 bp,推测编码223个氨基酸残基、分子量约25 kD的蛋白质.氨基酸保守性分析及同类锌指结构比对表明AmZFPG属于GATA结合蛋白家族,且具有高度的...     

水稻一个C3HC4型锌指蛋白编码基因的克隆表达与分析

锌指蛋白是生物体内数量最多的转录调控因子,它在动植物的生长发育中都起着十分重要的作用。通过RT-RCR从水稻cDNA文库中获得一个水稻锌指蛋白基因OsZNP的完整阅读框,序列分析表明该基因编码一条253个氨基酸残基的多肽,含有一个典型的C3HC4型锌指结构。将测序正确的OsZNP基因克隆到表达载体pGEX-KG中,转化宿主菌BL21(DE3),成功地构建了原核表达载体pGEX-KG-OsZNP。经IPTG诱导、SDS-PAGE电泳分析检测表明,水稻OsZNP基因以融合蛋白的形式在大肠杆菌中得到大量表达。     

扶桑绵粉蚧环指蛋白基因的克隆及其序列特征与表达谱分析

【目的】克隆我国重要入侵生物扶桑绵粉蚧(Phenacoccus solenopsis Tinsley)环指蛋白基因(PsRing3)序列,分析其序列特征与表达谱,为进一步揭示扶桑绵粉蚧环指蛋白基因的生理功能提供参考。【方法】用RACE方法克隆扶桑绵粉蚧环指蛋白基因,用生物信息学方法对其编码蛋白进行结构和系统进化分析,用实时荧光PCR方法研究其在各个虫态(卵期及1龄、2龄、3龄若虫和成熟雌虫)中的表达差异。【结果】克隆的扶桑绵粉蚧环指蛋白基因的开放阅读框包含678bp的片段,编码225个氨基酸。多序列比对表明该蛋白非常保守。系统进化树分析表明,扶桑绵粉蚧与半翅目的豆无网长管蚜(Acyrthosiphon pisum)聚为一支,然后与人体虱(Pediculus humanus corporis)相聚。环指蛋白基因在扶桑绵粉蚧各个虫态均有表达,但以卵期最高,1龄、2龄若虫和成熟雌虫表达量相当。【结论】成功克隆了扶桑绵粉蚧环指蛋白基因,其在不同虫态中的差异表达为进一步揭示该基因在虫体中的生理功能奠定了基础。     

一个新的水稻C2H2型锌指蛋白cDNA的克隆与序列分析

锌指蛋白 (ｚｉｎｃｆｉｎｇｅｒｐｒｏｔｅｉｎ)是一类具有“手指状”结构域的转录因子 ,负责调控基因的表达。锌指蛋白主要通过与核酸的相互作用 ,显示出不同的功能 ,如促进转录、抑制转录、单链ＤＮＡ结合、ＲＮＡ结合或ＲＮＡ/ＤＮＡ双向结合[1 ] 等。Ｃｙｓ2 /Ｈｉｓ2型锌指 (也称ＴＦⅢＡ型 )是真核生物的转录因子中结构描述的最为清楚的转录因子 ,其锌指区为ＣＸ2 - 4 ＣＸ3ＦＸ5ＬＸ2 ＨＸ3- 5Ｈ的结构[2 ] 。植物中目前已经克隆了一些Ｃ2Ｈ2型锌指蛋白基因 ,其中很多锌指区具有ＱＡＬＧＧＨ的保守区 ,如与拟南芥花发育相关的ＳＵ …     

Functional analysis of CAR, the target sequence for the Rev protein of HIV-1

Expression of high levels of the structural proteins of the human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) requires the presence of the protein encoded by the rev open reading frame (Rev) and its associated target sequence CAR (cis anti-repression sequence) which is present in the env region of viral RNA. Extensive mutagenesis demonstrated that CAR has a complex secondary structure consisting of a central stem and five stem/loops. Disruption of any of these structures severely impaired the Rev response, but many of the stem/loops contain material that was unnecessary for Rev regulation and must be retained in these structures to avoid disturbing adjacent structures critical for CAR function. Probably no more than two of the described structural components are involved in sequence-specific recognition by regulatory proteins.     

Binding of a cytosolic protein to the iron-responsive element of human ferritin messenger RNA

The human ferritin H chain messenger RNA contains a specific iron-responsive element (IRE) in its 5' untranslated region, which mediates regulation by iron of ferritin translation. An RNA gel retardation assay was used to demonstrate the affinity of a specific cytosolic binding protein for the IRE. A single-base deletion in the IRE eliminated both the interaction of the cytoplasmic protein with the IRE and translational regulation. Thus, the regulatory potential of the IRE correlates with its capacity to specifically interact with proteins. Titration curves of binding activity after treatment of cells with an iron chelator suggest that the factor acts as a repressor of ferritin translation.     

谷子C2H2型锌指蛋白基因SiZFP182的克隆及表达分析

以‘晋谷45’和‘晋谷42’2个品种作为试验材料,采用聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫处理谷子幼苗,检测不同处理时间下丙二醛(MDA)的含量,评价其抗旱性。此外,在2个品种中克隆获得SiZFP182基因的cDNA全长,分析比较它们之间的序列差异;通过定量RT-PCR的方法分析SiZFP182基因在受到干旱胁迫的谷子幼苗中的表达特性。结果表明,‘晋谷45’的抗旱性强于‘晋谷42’,2个品种中SiZFP182基因的序列存在5处单碱基差异,使得编码的氨基酸序列不同。此外,PEG胁迫处理后24h内,SiZFP182基因在2个品种中的表达水平均表现出先升高后降低的趋势,处理后6~12h,该基因在‘晋谷45’中表达水平高于‘晋谷42’。初步认为‘晋谷45’的抗旱特性与‘晋谷42’对干旱敏感的特性,可能与干旱胁迫下处于幼苗期的2个品种中SiZFP182基因序列差异及表达差异相关。     

杀天牛毒蛋白的分离纯化及其N-末端氨基酸序列的测定

【目的】从白僵菌代谢物中分离对天牛有毒性的蛋白,并测定其N-末端氨基酸序列。【方法】从球孢白僵菌培养滤液中分离蛋白类代谢物,以重要林业害虫松墨天牛幼虫为试虫筛选毒蛋白,对筛选的毒蛋白进行PAGE电泳后转至PVDF膜上,测定其末端氨基酸序列。【结果】从白僵菌代谢物中共分离出5种毒蛋白,其中毒性最强的是PrBb4蛋白,其对松墨天牛幼虫的致死率为56.67%。PrBb4蛋白N-末端起始的5个氨基酸序列为谷氨酸(Glu)→脯氨酸(Pro)→丝氨酸(Ser)→异亮氨酸(Ile)→缬氨酸(Val)。【结论】白僵菌代谢物中含杀天牛毒蛋白PrBb4,其N-末端氨基酸序列为Glu→Pro→Ser→Ile→Val。