苏云金芽胞杆菌chiA73基因的克隆、表达和酶活性分析

旨在对苏云金芽胞杆菌几丁质酶基因进行分子鉴定和酶活测定,从产几丁质酶活力高的Bt DLD171菌株中提取基因组DNA,通过PCR法克隆得到几丁质酶chi A73基因(Gen Bank登录号为KJ508093)。结果显示,对chi A73基因进行表达,获得大小约74 k D的表达产物。用荧光底物对表达产物进行酶活测定,发现表达产物只能水解荧光底物4-甲基伞形酮几丁三糖[4-MU-(Glc NAc)3],而不能水解4-甲基伞形酮几丁单糖(4-MU-Glc NAc)。结果表明,Chi A73为一种内切几丁质酶,在p H值为8、温度为40℃时酶活性最高。     

Bacillaene酮还原酶结构域的异源表达及底物特异性分析

Bacillaene生物合成过程中,聚酮合酶第一个延伸模块的酮还原酶结构域(Bac KR1)既催化α酮基的还原,也催化β酮基的还原,具有天然的底物宽泛性。为进一步研究该结构域的底物特异性,在大肠杆菌中对其进行了异源表达。体外酶学分析表明Bac KR1可以催化聚酮类底物(±)-2-甲基-3-氧代戊酸-乙酰半胱胺硫酯外消旋体的立体选择性还原,仅生成4种非对映异构体中的一种,此外Bac KR1还可以催化环己酮和对氯苯乙酮等非聚酮类底物的还原,暗示了聚酮合酶中酮还原酶结构域作为生物催化剂的潜力。     

毛果杨NLP基因家族生物信息学分析与鉴定

NLP基因家族是一类特殊的转录因子,豆科植物根瘤的形成依赖于该基因家族的存在,在非豆科植物中具有调节植物硝酸盐吸收以及同化的功能。通过对毛果杨(Populus trichocarpa)基因组的生物信息学分析,共鉴定出14个毛果杨NLP基因家族成员,这些成员具有低亲水性的特点,基因结构保守,都含有RWP-RK以及PB1两个保守结构域。通过细胞定位预测,所有成员都定位在细胞核中。直系同源与旁系同源进化分析显示,NLP基因家族成员在漫长的进化过程中经历了严格的选择。染色体定位分析表明,毛果杨NLP基因家族成员坐落在毛果杨9条染色体之上,成员数量的扩增来自于杨柳科染色体自身的扩增事件。芯片数据分析结果显示,NLP基因家族成员在嫩叶,根和雄花中表达,部分基因在木质部以及种子萌发过程之中表达,但所有成员均不在成熟叶片中表达。     

毛果杨GATA基因家族全基因组水平鉴定及表达分析

GATA转录因子基因家族在植物生长发育、细胞分化以及响应环境变化中具有重要作用。然而,目前在木本植物中尚无该基因家族全基因组水平的分析报导。本项研究从基因组水平对毛果杨GATA家族成员的数量、基因结构、染色体定位、系统进化、编码蛋白的理化特征和保守基序等信息进行了系统分析,结果表明,毛果杨GATA家族包含39个基因,共分布于15条染色体上,其中5号染色体上含有6个基因,9号、13号和19号染色体含有基因数量为1,其余染色上无基因分布。该家族各基因的结构与编码蛋白的基本特性均存在一定异性,可分成4个亚族。qRT-PCR研究表明,GATA家族各基因在不同发育阶段的茎部表达量存在明显差异,且盐胁迫对各基因的表达特性影响显著。以上结果表明,毛果杨GATA家族基因在复制后,基因的结构与功能产生了明显分化,其中部分基因在毛果杨次生生长与盐胁迫响应中可能具有重要作用。本项研究为全面解析毛果杨GATA家族各成员在其生长发育与盐胁迫响应中的生物学功能奠定了基础。     

人血清中膦酸单酯酶性质的研究

本文采用4-甲基伞形酮苯基磷酸酯为底物检测人血清中酶活性情况,发现在人血清中存在一种能够选择性水解苯基膦酸单酯键的酶活性成份。该酶具有最适pH8.8—9.1,在60℃(反应30分钟)条件下具有最大活性。Km=1.72×10~(-4)mol/L,Na_3PO_4、EDTA和半胱氨酸可抑制其活性,而CuSO_4、腺苷、胸苷、NaN_3、E600、PCMB、DFP和毒扁豆碱等对其活性没有影响。Mg~(++)可激活酶活性,并能解除EDTA的抑制作用。 此酶不能水解5′-NPDase和APase的底物,有关性质也与5′-NPDase和APasc有区别。本文将此酶暂定名为“膦酸单酯酶”。     

5个毛果杨PtrZFP基因的鉴定和表达分析

ZFP转录因子是植物中的一类具有指环结构域的转录因子。从毛果杨中鉴定出5条ZFP基因（命名为PtrZFP1-5）,对其特性和表达模式进行了分析,以期初步了解这些基因是否能对胁迫做出应答。对PtrZFP1-5基因进行生物学分析,进一步利用qRT-PCR技术分析NaCl、PEG₆₀₀₀和ABA胁迫处理后毛果杨根、茎和叶中5条基因的表达情况。PtrZFP1-5基因编码蛋白氨基酸残基数为258~338 aa,编码蛋白的分子量为27.7~37.3 kDa,理论等电点为4.87~8.61,5个基因不均等的分布在毛果杨基因组的3条染色体上。qRT-PCR结果显示,0.2 mol·L^-1 NaCl、15%（w/v）PEG6000和100 μmol·L^-1 ABA胁迫处理后,5个PtrZFP基因在毛果杨根、茎和叶中的表达模式明显不同。PtrZFP1基因在3种胁迫后毛果杨中均被明显的上调表达;PtrZFP2基因在盐、渗透和ABA胁迫处理后,叶中的表达都明显被抑制;PtrZFP3基因受到干旱胁迫时在根中的响应最为明显;而叶和茎中,表达量在大部分胁迫的大部分时间点无明显改变。PtrZFP4基因也能在根和茎中对干旱胁迫做出明显应答。PtrZFP5基因在经受盐和ABA胁迫后,在叶中的表达受到明显抑制。PtrZFP1-5这5个基因至少能在一种器官中对一种胁迫处理做出应答,但参与的胁迫应答类型和机制可能不同。     

毛白杨(Populus tomentosa)中2个谷甾醇糖基转移酶基因的克隆与表达分析

谷甾醇糖基转移酶(sitosterol glycosyltransferase,SGT)是能与膜结合催化植物谷甾醇糖基化的一种糖基转移酶。谷甾醇–葡萄糖苷(sitosterol-glucoside,SG)能在纤维素合酶(cellulose synthase,Ces A)的作用下,作为纤维素合成的引物,以UDP-葡萄糖(UDP-Glucose)为底物合成葡聚糖链。为了研究毛白杨(Populus tomentosa)PtSGT基因的功能,根据毛果杨(Populus trichocarpa)的同源基因Ptr SGT1和Ptr SGT3设计了PCR引物,以毛白杨组培苗叶片c DNA为模板克隆了毛白杨PtSGT1和PtSGT3 CDS序列,长度分别为1 851 bp、1 911 bp,分别编码616个氨基酸、636个氨基酸。结构分析表明,毛果杨(P.trichocarpa)同源基因Ptr SGT1和Ptr SGT3均含有14个外显子和13个内含子,结构与长度差异明显,分别定位于14号和2号染色体上。氨基酸序列同源性分析和进化分析表明,毛白杨(P.tomentosa)的PtSGT1和PtSGT3均与毛果杨和胡杨(Populus euphratica)相应蛋白具有较高的同源性。Real-time PCR分析显示,PtSGT基因家族的所有基因在根、茎、叶中均有表达,总体上呈组成型表达模式;PtSGT3在各组织中表达量显著高于其他成员,在茎中表达量最高,推测PtSGT3基因在谷甾醇–葡萄糖苷合成中有着重要作用。该实验研究结果为进一步解析毛白杨纤维素合成中这2个基因的功能奠定了基础。     

毛果杨HMA基因家族的生物信息学分析

重金属转运ATP酶（heavy metal transporting ATPase,HMA）是一种通过水解ATP跨膜运送重金属阳离子的转运蛋白,属于P-ATPase家族中一个亚类。不同HMA蛋白对重金属离子的转运具有选择性,在植物修复重金属污染土壤方面起着重要作用。依据毛果杨全基因组测序的结果,以及HMA基因蛋白的序列和功能特征,从毛果杨基因组中鉴定了13个HMA基因家族成员,分属于Zn亚类（Zn2＋/Co2＋/Cd2＋/Pb2＋P1B-ATPase）和Cu亚类（Cu＋/Ag＋P1B-ATPase）两个亚家族,主要分布于1、3号染色体上。生物信息学分析表明,毛果杨HMA基因的氨基酸序列一致性介于21.3%~89.3%,且具有保守的基序CPC、HP、DKTGT、TGEx、GDG、PxD和CxxC等。蛋白理化特征分析显示,多数毛果杨HMA蛋白稍偏酸性,结构稳定性较好,蛋白脂溶指数高,稍具疏水性。密码子偏好性分析显示,毛果杨HMA蛋白14个氨基酸中存在16个高频密码子,另有1个终止密码子为高频密码子,显示出毛果杨的种属特征。研究结果展示了毛果杨HMA基因家族的基本信息和特点,为深入研究毛果杨HMA基因的功能搭建了基础平台。     

中国人红细胞酯酶D同工酶表型及其基因频率研究

六十年代,Tashian等人相继发现人红细胞中至少含有5种以上不同类型的、能够水解羧酸酯键的酶,如胆碱酯酶,碳酸酐酶及另外3种非特异性的羧酸酯酶A、B、C。1973年Hopkinson等人利用淀粉凝胶电泳法以4-甲基伞形酮醋酸盐或丁酸盐为底物,发现了1种新型     

利用结构多样性的对硝基苯酚羧酸酯和脂肪醇乙酸酯评估7个枯草芽胞杆菌酯水解酶的指纹图谱

基于GenBank公布的枯草芽胞杆菌168基因组序列,克隆表达了30个预测的酯水解酶基因。结果发现:其中7个酶对对硝基苯酚酯表现出明显的酯水解活力。它们在α/β水解酶家族中分属5个不同的亚家族。通过显色底物和pH指示剂进行的高通量筛选,分别绘制了这7个酶的底物指纹谱。考察了酶催化手性酯水解反应的对映选择性,结果表明:对硝基苄基酯酶PnbA和S-脱乙酰化酶Cah对手性醇的乙酸酯具有较广的底物谱,而PnbA和羧酸酯酶Nap分别对DL-薄荷醇乙酸酯和2-氯-1-苯乙醇乙酸酯/2-萘乙醇乙酸酯有极好的对映选择性(E>200)。此外,发现酯酶YitV催化2-氯-1-苯乙醇乙酸酯水解的反应遵循反-Kazlauskas规则。