小麦种子贮藏蛋白质研究进展

小麦醇溶蛋白组成可以作为小麦品种鉴定的指纹图谱,其分离方法有酸性电泳、反相高压液相色谱（RP－HPLC）和毛细管电泳（CE）等手段,3种方法相互补充,而CE分辨率最高。对醇溶蛋白酸性电泳条件的改良和完善仍在进行中,利用最新的分离技术对小麦醇溶蛋白基因进行染色体定位和遗传行为分析是近年来醇溶蛋白研究的另一领域。小麦高分子量麦谷蛋白亚基（HMW－GS）与小麦面包烘烤质量密切相关,关于它的研究目前主要集中在3个方面;对各个迁3移率较近的亚基进行快速,准确分离方法的研究,HMW－GS与小麦面包烘烤质量关系的研究和通过基因工程来改良小麦的品质、提高面粉的加工特性等。低分子量麦保蛋白（LMW－Glutenin)影响小麦面粉的特性,截止目前已经获得了17个该基因的克隆,并对其基因结构进行了描述,有些低分子量麦谷蛋白亚基（LMW－GS）加入碱性面粉后改变了面筋的性质,报道了小麦醇溶蛋白,高分子量麦谷蛋白亚（HMW－GS）、低分子量麦谷蛋白亚基（LMW－GS）3个方面的最新研究进展。     

簇毛麦(Dasypyrum villosum L.)中一个γ-醇溶蛋白基因序列的研究

目的：研究簇毛麦中一个新的γ-醇溶蛋白基因序列及结构特点,为小麦品质育种和该类基因的进化分析提供资料。方法：利用基因组PCR技术从簇毛麦基因组中克隆到1个γ-醇溶蛋白基因（Dv-γ）的全编码序列,利用生物信息学研究其序列结构特点。结果：该序列与已知的γ-醇溶蛋白有着很高的相似性。推导的氨基酸序列包含5个典型的结构域,其中含有8个保守半胱氨酸残基,高变重复区Ⅱ中的重复单元与其他物种来源基因有较大区别。γ-醇溶蛋白中常见的乳糜泄抗原决定簇在其内部也有发现。进化分析表明,此基因与亚家族Ⅰ中的γ-醇溶蛋白基因有着较近的亲缘关系。结论：获得了一个新的γ-醇溶蛋白基因。     

一个小麦ω-醇溶蛋白基因同源序列的分离与序列分析

通过基因组PCR克隆了小麦济南177的一个ω-醇溶蛋白基因同源序列（ω1236）,该序列包括部分5′、3′ 侧翼序列和全部可能的编码序列,没有内含子,但在第87、117、125、160、198、313、357和365氨基酸残基处有终止密码子,所有8个终止密码的形成都是碱基转换的结果。比较分析发现,该序列与一个ω-醇溶蛋白基因序列（AB059812）有98%的同源性。推导的氨基酸序列表明该基因符合禾谷类醇溶蛋白的特点。系统进化分析表明,该序列与小麦ω醇溶蛋白在进化上亲缘关系较近,与α-,β-,γ-醇溶蛋白基因关系较远。ω1236推导的氨基酸序列编码了一个可能的47.2 kDa的蛋白质。转化大肠杆菌发现,在IPTG诱导后最初2 h,有小肽段产生,这说明在该基因序列中可能存在终止密码,这与测序结果是一致的。该研究为用PCR技术克隆ω醇溶蛋白基因和进一步研究ω醇溶蛋白基因的结构和功能积累了资料。     

西藏青稞4个B组醇溶蛋白基因的克隆和特征

从两份西藏青稞材料中分离克隆出4个B组醇溶蛋白基因（BH1—BH4）,DNA测序结果表明：它们均包含完整的开放阅读框。推断的氨基酸序列与先前报道的大麦B组醇溶蛋白具有相同的蛋白质基本结构。系统分析表明：它们推断的氨基酸序列与栽培大麦中的B组醇溶蛋白具有较高的相关性,与野生大麦和山羊草属的醇溶谷蛋白相似性较低。并且,在4个基因BH1—BH4中,BH1与先前报道的B组醇溶蛋白基因有较低的序列相似性,因此我们对BH1基因进行了原核表达,含该基因的表达载体在大肠杆菌中表达出相对分子质量为28．15kDa并以包涵体形式存在的蛋白,进一步对其在青稞谷粒品质改良中的潜在价值进行了探讨。     

富硫蛋白基因对牧草百脉根的转化

豆科植物百脉根（ＬｏｔｕｓｃｏｒｎｉｃｏｆａｔｕｓＬ．）是一种优良的牧草。１０ｋＤ玉米醇溶蛋白是一种富硫蛋白,依分子数计算,含硫氨基酸占总氨基酸量的２５％。通过根癌农杆菌（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓ）的介导,将ｒｂｃＳ启动子及ＣａＭＶ３５Ｓ启动于调控下的１０ｋＤ玉米醇溶蛋白基因的嵌合质粒导入百脉根,得到转化的植株,其卡那霉素的抗性由ＢＮＰＴⅡ活性分析进一步得到证明。Ｓｏｕｔｈｅｒｎｂｌｏｔ分析表明,１０ｋＤ玉米醇溶蛋白基因已整合到百脉根的核基因组中。     

水稻富硫10kD醇溶谷蛋白基因的克隆和序列分析比较

用ＰＣＲ技术从我国水稻品种“广陆矮”（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ ｖａｒ． ｉｎｄｉｃａ）和“中花８ 号”（Ｏ． ｓａｔｉｖａｖａｒ． ｊａｐｏｎｉｃａ）中特异地扩增并克隆测序了富硫１０ ｋＤ醇溶谷蛋白基因,它共有５２５ 个核苷酸,编码１３４ 个氨基酸。经分析,克隆的基因与水稻属其它种或品种的同类基因同源率为９６．６％ 到１００％ ,与玉米１０ ｋＤ醇溶蛋白基因同源率为３４．２％ ;与某些双子叶植物的贮藏蛋白也有一定的同源性,例如和巴西豆富硫水溶蛋白同源率达３１．２％ 。水稻１０ ｋＤ醇溶谷蛋白Ｎ 端有一段信号肽含２４ 个氨基酸,经分析,发现这段信号肽与禾谷类玉米、高粱和燕麦的贮藏蛋白信号肽同源率很高,分别为６５．０％ 、６５．０％ 和６２．５％ ,而在双子叶植物的贮藏蛋白中未发现有相似序列。所测定的“广陆矮”和“中华８ 号”１０ ｋＤ醇溶谷蛋白基因序列已被ＥＭＢＬ数据库接受,收录号分别为Ｌ３６６０４ 和Ｌ３６６０５     

节节麦-黑麦双二倍体α醇溶蛋白基因的克隆与序列分析

以人工合成节节麦-黑麦双二倍体基因组DNA为模板,用小麦种子醇溶蛋白保守引物进行PCR扩增,经克隆测序获得了843~897 bp共15个新的DNA序列(GenBank登录号为: JQ029719,JQ046392~JQ046405),分别编码280~298个氨基酸。序列比对结果表明,它们具有α-醇溶蛋白基因的典型结构特点,是α-醇溶蛋白基因家系成员,其中有两个序列为同义突变。利用14个新氨基酸序列与乳糜泻(celiac disease)病人毒性抗原相关序列的比对,发现有8个序列的Glia-α-2和Glia-α-9型抗原序列产生缺失和替换。与来自粗山羊草属和黑麦属的α-醇溶蛋白基因的编码氨基酸建立系统树,结果表明,14个DNA序列编码的氨基酸序列与粗山羊草属的相关序列聚在一起。     

谷物醇溶蛋白研究进展

目前研究较多的谷物醇溶蛋白有玉米醇溶蛋白、小麦醇溶蛋白、大麦醇溶蛋白及大米醇溶蛋白等,本文综述了近年来对谷物醇溶蛋白的研究进展,包括谷物醇溶蛋白的提取方法、理化性质及应用领域等。     

小麦醇溶蛋白的研究

根据胚乳蛋白在不同溶荆中的溶解能力,可将小 麦胚乳蛋白分为四个组份臼”,其中可溶于70%酒精 的贮藏蛋白,称为小麦醇溶蛋白（gliadin),醇溶蛋白只 存在于禾本科植物种子中,它们构成了大部分具有重 要经济价值的谷物籽粒的主要贮藏蛋白〔,．〕。在小麦 中,它的含量约占籽粒总蛋白的一半。醇溶蛋白位于 胚乳的蛋白体内,主要存在于亚糊粉层,其富含疏水性 氨基酸,如亮氨酸, 氨酸、脯氨酸和谷酞胺等,缺乏亲 水性氨基酸,如赖氨酸、色氨酸和蛋氨酸等。氨基酸谱 的不平衡是使醇溶蛋白含量较高的小麦在实际应用上 受限制的一个重要原因。     

重组毕赤酵母甲醇利用表型与基因拷贝数对外源基因表达的影响

毕赤酵母是目前最优秀的外源蛋白表达系统之一。本文着重对重组毕赤酵母甲醇利用表型（Mut+型、MutS型和Mut-型）、基因剂量对外源蛋白高效表达的影响机理进行综述。MutS型的比生长速率和蛋白产率比Mut+型低、发酵周期长、副产物（如乙醇、乙酸等）形成速率不同。外源基因拷贝数对外源蛋白的影响主要有三种情况：（1）高基因拷贝数对外源蛋白表达水平有明显的正效应作用;（2）基因拷贝数增加反而降低了表达水平,即负效应作用;（3）重组蛋白表达与基因剂正相关,之后则表现负相关关系,这可能与外源蛋白翻译后加工有关（如二硫键形成、折叠等）,而与分子伴侣共表达可促进外源蛋白的高表达。     

优质蛋白玉米胚乳贮存蛋白积累的电泳分析

玉米胚乳的２２ ｋＤ和２０ ｋＤ醇溶蛋白在授粉后１５ 天开始积累,编码２２ ｋＤ 和２０ ｋＤ醇溶蛋白的结构基因在胚乳发育过程中同时表达。优质蛋白玉米和ｏ２ 玉米的胚乳中,２２ ｋＤ和２０ ｋＤ醇溶蛋白的合成受到抑制,即ｏ２ 基因对２２ ｋＤ和２０ ｋＤ醇溶蛋白的合成有负的调节作用。Ｍｏ１７／ｏ２ 和Ｍｏ１７ 胚乳醇溶蛋白的双向电泳结果表明,Ｍｏ１７／ｏ２ 的２７ ｋＤ、２２ ｋＤ、２０ ＫＤ和１５ ｋＤ醇溶蛋白的合成均受到强烈的抑制。遗系０４１／ｏ２ 和遗系０４０／ｏ２ 胚乳醇溶蛋白的双向电泳结果表明,二者只在高分子量的蛋白质斑点区域有一些细微的差别。可溶性蛋白的ＳＤＳ－ＰＡＧＥ分析表明,Ｍｏ１７／ｏ２ 胚乳的可溶性蛋白比其同型系Ｍｏ１７ 少３８．７ ｋＤ 和２６．７ ｋＤ两条谱带,多２７．２ ｋＤ和２６．１ ｋＤ两条谱带。二者出现的可溶性蛋白的差异是ｏ２ 基因调控的结果。遗系０４１／ｏ２ 胚乳的可溶性蛋白比其同型系０４０／ｏ２ 多１８．６ ｋＤ和１７．６ ｋＤ两条谱带,少４０．２ ｋＤ 一条谱带,这与ｏ２ 基因修饰因子的作用密切关联     

玉米21kD富硫种子贮存蛋白的cDNA克隆及其序列分析

利用逆转录－聚合酶链式反应（ＲＴ－ＰＣＲ）方法从玉米掖单－２０开花后１０ｄ的叶片中分离到２１ｋＤ玉米种子贮存蛋白ｃＤＮＡ（Ｎ２１ＫＺＹ）,并进行了序列分析．其编码蛋白包含２１１个氨基酸,极其富含甲硫氨酸,高达２７％;其Ｎ端有一个２１个氨基酸的信号肽．Ｎ２１ＫＺＹ及其编码蛋白和Ｃｈｕｉ等人分离的该基因的基因组克隆及其编码蛋白的同源性分别为９５．１％和９０．５％;两者的编码蛋白与玉米１０ｋＤ醇溶蛋白极其相似,其中间多出一个５４氨基酸的肽段和一个６氨基酸的肽段,这表明它们可能是来源于同一个祖先基因,后来通过基因重排、缺失或不均等交换等过程而形成的不同的蛋白质．     

水稻10kD醇溶蛋白基因克隆,序列分析及对植物百脉根的转化

应用ＰＣＲ 技术,从水稻基因组中扩增１０ ｋＤ 水稻醇溶蛋白基因的编码区,得到一特异的０．５ ｋｂ 的片段。对该片段进行酶切分析和全序列测定,结果表明： 该片段与Ｍａｓｕｍ ｕｒａ Ｔ．等的报道相比, 其核苷酸序列及推测的氨基酸序列的同源率分别为９５％ 和９３％ 。就其分子数计算,甲硫氨酸及半胱氨酸含量分别占１８．２％ 和９％ , 含硫氨基酸总数为２７．２％ , 比同类的１０ ｋＤ玉米醇溶蛋白的含硫氨基酸总数还要高。将该基因置于ｒｂｃ Ｓ启动子调控下,动员入农杆菌中,转化豆科植物百脉根（ＬｏｔｕｓｃｏｒｎｉｃｕｌａｔｕｓＬ．）, 在含有卡那霉素的抗性培养基上筛选抗性植株。利用ＰＣＲ 方法检测１０ ｋＤ 醇溶蛋白基因整合到百脉根基因组中     

玉米醇溶蛋白作为纳米运载体的研究进展

玉米醇溶蛋白(zein)是一种来源于玉米胚乳,具有良好的生物相容性、自组装特性的天然植物大分子,作为公认安全的食品级原料被广泛应用于食品、医药领域。基于玉米醇溶蛋白在不同溶剂中的溶解特性,可通过不同的方法途径使玉米醇溶蛋白完成自组装过程形成纳米粒。然而,玉米醇溶蛋白作为纳米运载体材料在包封率、稳定性和药物释放等方面的性能仍然不够理想,因此国内外学者对其进行了改性研究,在克服上述问题的同时也使其具备新的特性,如pH响应性、护肝活性等。本文将从玉米醇溶蛋白的组成与性质,玉米醇溶蛋白纳米粒不同的制备方法及其原理,玉米醇溶蛋白作为纳米运载体材料的物理化学改性等方面进行综述,为玉米醇溶蛋白的进一步开发利用提供理论依据和实际指导。     

玉米酒糟中醇溶蛋白的结构特征研究

目的:通过实验和特征预测相结合的方法,分析酒糟中醇溶蛋白的物理化学性质及其结构,为玉米醇溶蛋白的生物学应用奠定基础。方法:将从玉米酒糟中醇提的玉米醇溶蛋白的SDS-PAGE条带进行ESI-Q-TOMS质谱分析,从得到的氨基酸序列,用生物信息学工具预测蛋白的疏水性、二级结构、三级结构等性质。结果:目的条带为玉米醇溶蛋白z1D alpha zein,相对分子质量为24 521,等电点为8.85,为疏水蛋白,其二级结构以α螺旋为主,三级结构成纺锤状。结论:为玉米酒糟中玉米醇溶蛋白的开发利用奠定了基础。     

一种改良的小麦醇溶蛋白电泳法

在小麦种子中,醇溶蛋白约占蛋白总量的50％,可分为40—50个组份,每种醇溶蛋白基因已定位于一定染色体上。近年来,世界各国对小麦醇溶蛋白进行电泳分析,发现不同小麦品种之间醇溶蛋白的差异很大,因此醇溶蛋白电泳法可作为小麦品种鉴     

纬度变化对不同冬小麦品种蛋白质组分的影响

选用6个有代表性的冬小麦品种在河南省5个不同纬度试验点（32°—36°N）进行种植,研究纬度变化对冬小麦蛋白质组分含量的影响.结果表明：纬度变化对冬小麦清蛋白、麦谷蛋白含量和谷/醇比值有显著影响,而基因型差异对蛋白质组分的影响不显著.随着纬度的升高,清蛋白和醇溶蛋白含量呈降低趋势,而麦谷蛋白含量、谷/醇比值、蛋白质组分之和及小麦产量呈递增趋势.与其他试验点相比,信阳种植的6个小麦品种的清蛋白含量相对较高,驻马店和许昌的醇溶蛋白含量较高,而武陟和汤阴的麦谷蛋白含量较高.5月份平均气温、总日照时数和降雨量与小麦蛋白质组分地点间变化关系密切.因此,生产上选择适宜的小麦种植区,同时可在5月份采取改善光合作用、延长灌浆时间等栽培措施,以提高小麦籽粒品质.     

黑麦碱基因（Sec–1）表达缺失的1RS／1BL易位系的鉴定

用改良的Giemsa C－带技术、DNA原位杂交和酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳（A-PAGE）对来源于小麦品种绵阳11与不同黑麦自交系远缘杂交获得的高代株系（BC1F7）的染色体结构和醇溶蛋白进行了研究。结果发现,在鉴定的200个株系中,有45个株系经C-带和A-PAGE检测均一致地发现它们含有一对1RS /1BL易位染色体,而一个株系843-1-1,C-带鉴定、原位杂交结果均证明它含有一对1RS/1BL易位染色体,但A-PAGE醇溶蛋白图谱却不具有黑麦1RS染色体臂的黑麦碱特征带,而表达出既不同于黑麦碱又不同于亲本绵阳11的醇溶蛋白带型。这一结果表明,利用不同的黑麦亲本资源,可以获得黑麦碱基因Sec-1表达缺失的新的1RS/1BL易位系。这种新的1RS/1BL易位系缺失了影响小麦品质的黑麦碱蛋白,因此是进一步研究1RS/1BL 易位对小麦品质影响的珍贵材料。研究指出,在利用外源基因的植物育种中,外源种供体材料的遗传多样性是值得重视的基因资源。     

人工合成六倍体小麦醇溶蛋白遗传多样性分析

运用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)技术,对96份人工合成六倍体小麦的醇溶蛋白多样性进行了分析。结果显示,96份人工合成小麦中,共分离出65条不同的醇溶蛋白谱带,其中ω区22条,β和γ区各17条,α区9条,但各醇溶蛋白在电泳图谱中出现的频率差异较大,其变化范围为1.04%~91.67%。醇溶蛋白遗传多样性指数(H′)及多态性信息含量(PIC)分析结果显示,β、ω两个谱带区醇溶蛋白组成最为丰富,而α区最低;聚类分析结果显示,材料间的平均遗传距离为0.86,在遗传距离为0.83水平上,96份材料被划分为4个主要类群,类群间的关系基本反映了合成双二倍体的亲缘关系。研究结果表明,人工合成六倍体小麦醇溶蛋白基因位点表现出广泛的遗传变异,具有丰富的遗传多样性。     

MAR结合蛋白

MAR (matrix association regions)是真核基因组的DNA序列中可特异性地与核基质紧密结合的区域.MAR通过特异性地与一些MAR结合蛋白相互作用,在真核基因的复制和表达调控以及染色体的包装构建等方面发挥重要作用.MAR结合蛋白主要包括一些构成染色质或核基质的结构蛋白（如组蛋白H₁、拓扑异构酶Ⅰ和Ⅱ、HMG I/Y、Lamin B₁、Matrin等）以及一些组织特异性表达的蛋白（如SATB₁、骨钙蛋白基因启动子结合因子等）.根据它们与核基质的关系将MAR结合蛋白分为三类：核基质富含组分、核基质稀有组分以及非核基质组分,对其与MAR的相互作用进行了比较和分析.