泛素/26S蛋白酶体途径在水稻中的生物学功能研究进展

生物体内的蛋白质降解方式有两种,一种不需要能量,一种需要能量。而泛素/26S蛋白酶体途径便是目前已知的依赖ATP、高效、有高度选择性的蛋白降解途径。它介导了真核生物中80%~85%的蛋白质降解,几乎参与到植物生长发育的各个环节,是植物体内蛋白高效专一降解最重要、最精细的调控机制之一。概述了泛素蛋白酶体途径,重点阐述了泛素结合酶E2和泛素连接酶E3的蛋白结构及其在水稻生长发育、激素信号传导、生物和非生物胁迫响应中的生物学功能及机制,并对进一步研究进行了展望,将有助于揭示泛素/26S蛋白酶体途径在水稻生长发育中的精细调控过程,并为水稻抗逆育种提供了指导和借鉴。     

刺参26S蛋白酶体S7亚基基因的克隆与组织表达分析

应用RACE法从刺参Apostichopus japonicus体腔细胞中克隆出26S蛋白酶体组成19S亚复合体亚基之一的S7亚基基因(GenBank登录号:JQ922514)。该基因的cDNA序列全长为2 445 bp,其中5'UTR为70bp,3'UTR为1 070 bp,开放阅读框为1 305 bp,编码435个氨基酸;保守区具有典型的ATP结合和水解基序,氨基酸序列分别为GPPGTGKT和DEID,具有MAT和VRPGRLDR的RNA/DNA螺旋酶的特征性基序;刺参26S蛋白酶体S7亚基基因与紫海胆的氨基酸序列同源性最高(95%),与脊椎动物、节肢动物的同源性较高(88%⁸9%),与线虫、拟南芥和酵母同源性较低(85%、77%和73%);S7亚基编码的蛋白没有信号肽,也没有跨膜结构域,为非跨膜蛋白,定位于细胞中的液态基质中。采用实时定量PCR方法检测了26S蛋白酶体S7亚基基因在刺参5种组织中的表达情况,结果显示,在肠、呼吸树、表皮、体腔细胞、纵肌中26S蛋白酶体S7基因均有明显表达,且体腔细胞中表达量最高,其次是纵肌和肠,在体壁和呼吸树中表达量较低。本研究中首次在刺参体内发现并克隆了26S蛋白酶体S7亚基基因,同时采用Realtime PCR技术对该基因的表达部位进行了研究,所得结果将为研究棘皮动物蛋白质代谢途径提供新的着眼点,为刺参生理功能的调控研究奠定了基础。     

刺参26S蛋白酶体S7亚基基因的克隆与组织表达分析

应用RACE法从刺参Apostichopus japonicus体腔细胞中克隆出26S蛋白酶体组成19S亚复合体亚基之一的S7亚基基因(GenBank登录号:JQ922514)。该基因的cDNA序列全长为2 445 bp,其中5’UTR为70bp,3’UTR为1 070 bp,开放阅读框为1 305 bp,编码435个氨基酸;保守区具有典型的ATP结合和水解基序,氨基酸序列分别为GPPGTGKT和DEID,具有MAT和VRPGRLDR的RNA/DNA螺旋酶的特征性基序;刺参26S蛋白酶体S7亚基基因与紫海胆的氨基酸序列同源性最高(95%),与脊椎动物、节肢动物的同源性较高(88%~89%),与线虫、拟南芥和酵母同源性较低(85%、77%和73%);S7亚基编码的蛋白没有信号肽,也没有跨膜结构域,为非跨膜蛋白,定位于细胞中的液态基质中。采用实时定量PCR方法检测了26S蛋白酶体S7亚基基因在刺参5种组织中的表达情况,结果显示,在肠、呼吸树、表皮、体腔细胞、纵肌中26S蛋白酶体S7基因均有明显表达,且体腔细胞中表达量最高,其次是纵肌和肠,在体壁和呼吸树中表达量较低。本研究中首次在刺参体内发现并克隆了26S蛋白酶体S7亚基基因,同时采用Realtime PCR技术对该基因的表达部位进行了研究,所得结果将为研究棘皮动物蛋白质代谢途径提供新的着眼点,为刺参生理功能的调控研究奠定了基础。     

植物中泛素/蛋白酶体介导的蛋白质水解对细胞周期调控的研究

细胞周期进程要求细胞周期调控蛋白如周期蛋白依赖性蛋白激酶(CDKs)和周期蛋白(Cyclins)在细胞中周期性的出现。这些调节蛋白被控制在几个水平,包括表达水平、磷酸化水平以及与其他调控蛋白之间的互作。最近,这些蛋白的可控性和程序性破坏在细胞周期调控中所起的作用的机理也越来越清楚,并且26S蛋白酶体与蛋白的破坏有关。例如,在细胞周期依赖性途径中Cyc(cyclin)A,Cyc B,Cyc D和B-CDK是通过26S蛋白酶体降解的。综述了植物中通过泛素/蛋白酶体介导的蛋白质水解对细胞周期调控的最新进展。     

基于PEG胁迫表达谱发掘调控谷子干旱胁迫的泛素连接酶E3基因

[目的]探析谷子调控干旱胁迫的E3基因。[方法]本文基于二代测序技术获得勾勾母鸡咀(GG)和晋汾16(JF)在PEG胁迫下的转录表达谱数据,运用生物信息学检索筛选出11个干旱相关的E3基因,对其理化性质、功能域、启动子元件、表达模式以及与其它物种E3基因的系统进化分析。[结果]蛋白等电点介于4.78~8.88之间,功能域主要为ZF_UBR型、ZF_RING和U_BOX型三类,启动子序列包含干旱诱导响应元件MBS或脱落酸响应元件ABRE等,其中Si001665m和Si022170m与PUB22/23亲缘关系较近,Si029090m与PUB19亲缘关系较近。[结论]初步确定这些是调控谷子干旱胁迫的E3候选基因,可能受干旱或脱落酸诱导表达,这为进一步研究谷子干旱响应相关的泛素连接酶E3基因提供理论依据。     

陆地棉E3泛素连接酶基因GhPUB19D的克隆与功能分析

[目的]本文旨在克隆陆地棉U-box E3泛素连接酶基因GhPUB19D并分析其在抵御生物和非生物胁迫中的功能及其作用机制.[方法]利用PCR从棉花cDNA文库中扩增盐胁迫和大丽轮枝菌处理均上调表达的GhPUB19D全长cDNA;qRT-PCR分析GhPUB19D的组织表达特征及其对不同非生物胁迫处理的响应;构建pBI...     

铁观音茶树RING型E3泛素连接酶基因克隆及其干旱胁迫下的表达分析

以铁观音茶树为试材,对其中E3泛素连接酶基因进行克隆和生物信息学分析,并采用qPCR进行不同干旱条件下的定量表达分析。研究结果表明,该序列全长为1 138bp,开放阅读框(ORF)为810bp,编码269个氨基酸(GenBank登录号KR819177)。生物信息学分析发现该铁观音茶树E3泛素连接酶基因不含跨膜结构以及信号肽,具有多个磷酸化位点,亚细胞定位于叶绿体中。经BLAST比对,该基因编码的氨基酸序列与烟草、亚麻荠、葡萄、醉蝶花、芜菁中的E3泛素连接酶基因编码的氨基酸序列分别有51%、50%、50%、50%和49%的同源性,且相关保守功能结构域翻译的蛋白质序列具有RING-finger结构,初步确定该基因为铁观音茶树的E3泛素连接酶基因。qPCR分析结果显示在不同干旱胁迫处理下铁观音茶树的E3泛素连接酶基因的表达量,与对照组相比显著增加。本研究认为铁观音茶树RING型E3泛素连接酶基因参与茶树抗旱响应机制。     

玉米E3泛素连接酶类基因ZmGW2-1的克隆及表达分析

提高玉米产量是玉米育种的重要目标,而籽粒大小和粒重是禾谷类作物产量的重要构成因子。本研究根据水稻中已克隆的决定籽粒产量的主效基因OsGW2（RING型E3泛素连接酶）的序列信息,利用3’-RACE和RT-PCR技术从玉米基因组中分离出其直系同源基因,并对克隆的目的基因进行序列及组织表达特异性分析。结果表明,克隆得到的玉米同源基因编码区长为1287 bp,编码428 个氨基酸残基。Blastx功能分析发现该基因编码E3泛素连接酶类蛋白,该基因的编码序列与OsGW2的编码序列相似度高达83%,将其暂时命名为ZmGW2-1,且ZmGW2-1在雌穗中高度表达,表明该基因可能参与玉米雌穗的发育调控。该基因的克隆为进一步分析其功能奠定了基础。     

基于ASP.NET开发B/S模式的农业种子工厂系统研究

介绍了基于ASP.NET开发B/S模式的农业种子工厂系统的运行环境、功能以及该系统的结构、特点。开发先进的软件系统应用于农业,可提高我国农业产量,加快农业现代化的发展步伐。     

WWP1与Myocardin结合调节血管平滑肌细胞的分化研究

【目的】探讨含有WW结构域的E3泛素蛋白连接酶1(WWP1)在平滑肌细胞分化过程中的表达情况及其作用机制。【方法】用实时定量PCR,检测WWP1在人、小鼠主动脉血管平滑肌细胞中以及小鼠胚胎干细胞向平滑肌细胞体外分化过程中表达量的变化情况。用萤光素酶活性试验及免疫共沉淀试验检测WWP1与Myocardin的结合情况。【结果】WWP1在人和小鼠的血管平滑肌细胞中高表达,在全反式维甲酸诱导小鼠胚胎干细胞向平滑肌细胞分化过程中的表达水平明显上调。WWP1能与Myocardin蛋白结合,WWP1的表达水平受Myocardin调控。【结论】WWP1很可能通过与Myocardin结合参与血管平滑肌细胞分化的调节。     

Regulation of NLR stability in plant immunity

Plant nucleotide binding domain and leucine-rich repeat (NLR) receptors recognize pathogen effectors directly or indirectly and mediate innate immune responses. NLR-mediated immunity also has direct impacts on plant growth and development, as well as yield and survival. The levels of NLR proteins are therefore intricately controlled in plants to balance defense responses and other processes. In recent years, the ubiquitination-26S proteasome system and the HSP90 chaperones have emerged as having key functions in the regulation of NLR stability. The N-end rule pathway of protein degradation is also directly linked to NLR stability. Recent progress in the regulation of NLR stability and turnover is summarized here, focusing on the key components and pathways.     

SCF泛素连接酶的体外泛素化体系构建与检测

为研究蛋白质的体外泛素化过程,利用大肠杆菌表达系统异源表达和纯化APPBP1/UBA3 （E1）、UBC12 （E2）、Cullin1-Rbx1 （E3）和Nedd8 （neural precursor cell expressed developmentally down-regulated protein 8）蛋白,制备FITC-Cysteine 绿色荧光素标记的泛素Ub（Ubiquitin）,构建了SCF泛素连接酶的体外泛素化体系,同时实现快速检测SCF泛素连接酶中Cullin1蛋白的自泛素化修饰。结果表明,建立的体外SCF E3自泛素化活性反应体系具有较高的可操作性和便利性。     

基于C/S与B/S结合模式的农业专家信息服务平台设计研究

研究通过应用软件工程思想,采用C/S和B/S相结合的体系结构,建立了农业专家信息服务平台,实现了专家实时咨询、自主学习、提问答疑、专家评价等功能。本研究具有一定的实用价值,对提升农业信息服务的水平和效果有重要的借鉴意义。     

基于C/S与B/S高校人事办公综合信息系统设计与实现

利用Client/Server和Browser/Server两种模式建立了一套混合模式的行之有效的人事办公综合信息系统,不仅面向人事管理者和领导,而且要面向所有的教职员工、面向所有网站登陆及浏览者。根据权限的不同、需求的不同,所能接触到的内容各不相同,达到既方便单位的人事管理,又能满足教职工信息共享要求的目的。     

基于B/S模式的文献采选系统的研制与开发

本文介绍了实现文献采选工作的自动化、现代化的必要性，并对已经开发成功的基于B／S模式的文献采选系统从结构、功能、特点以及用途等各个方面进行了阐述。     

农作物生产三维动画系统开发应用研究进展

本文阐述了国内外农作物生产三维动画系统的开发应用现状,分析了已开发出的农作物生产三维动画系统的特点与存在问题,并探讨了三维动画系统研发的发展趋势与前景展望。     

C/S系统中数据传输及安全的实现

在C/S系统中数据传输是非常重要的.本文阐述了怎么去高效地、安全可靠地实现C/S中的数据传送.     

基于C/S模式的失业保险系统设计

基于C/S模式的失业保险系统，通过ODBC联接数据库对服务器进行访问，实现数据与应用层分离，具有较好的灵活性与安全性。对功能相似的模块实行部件化，可以很好地实现相似的功能模块通用化，并可以很方便地进行维护。