超嗜热古菌Sulfolobus tokodaii RadA蛋白的克隆表达及 其辐射可诱导性

RecA/Rad51/RadA家族蛋白是细胞内重要的重组修复蛋白,在功能上非常保守.研究发现在细菌、真核生物、甲烷古菌和嗜盐古菌细胞内RecA/Rad51/RadA均可以受紫外线辐射诱导转录.而对极端嗜热古菌中的RadA辐射可诱导性仍存在争议.通过体外表达极端嗜热古菌Sulfolobus tokodaii的RadA蛋白,制备抗体,利用免疫学方法并结合RT-PCR分析,对嗜热古菌S.tokodaii中RadA的辐射诱导进行了研究.经过100J/m2和200J/m2 UV辐照处理,radA基因的转录分别上调了2倍和3倍,同时RadA蛋白的表达分别上升了1.5倍和1倍.实验结果表明S.tokodaii中RadA可以被紫外线辐射诱导表达,证实了极端嗜热古菌S.tokodaii细胞中存在DNA损伤诱导反应的观点.     

古菌RecJ蛋白的研究进展

RecJ蛋白属于aspartate-histidine-histidine (DHH)磷酸酯酶超家族,存在于细菌、真核生物和古菌中。细菌RecJ蛋白是一种5′→3′ssDNA外切酶,参与错配修复、同源重组、碱基切除修复等生物学过程。真核生物cell division cycle 45 (Cdc45)蛋白是细菌RecJ核酸酶的同源物,但不具有核酸酶活性。Cdc45蛋白能够与minichromosomemaintenance(MCM)和Go-Ichi-Ni-San(GINS)形成Cdc45-MCM-GINS (CMG)复合物,是真核生物DNA复制的重要组分。在古菌中,几乎所有基因组已测序的古菌均编码一种或多种RecJ蛋白同源物。与细菌RecJ核酸酶不同,古菌RecJ蛋白具有多样化的核酸酶活性,并且能够与MCM和GINS形成类似于真核生物CMG的复合物。因此,古菌RecJ蛋白是参与古菌DNA复制、修复和重组的重要成分。基于目前古菌RecJ蛋白的研究报道,本文综述了古菌RecJ蛋白的活性、结构与功能方面的研究进展,聚焦于不同古菌RecJ蛋白以及它们与细菌RecJ核酸酶和真核生物RecJ同源物的...     

古菌中蛋白甲基化修饰的研究进展

蛋白甲基化修饰是翻译后修饰的主要方式之一,越来越多的报道证实古菌中存在这类蛋白修饰。目前古菌中一些甲基转移酶已经鉴定出来,但对其作用机制还不太清楚。本文对目前古菌中已经发现的蛋白质甲基转移酶和甲基化修饰可能的作用进行了总结。古菌中蛋白的甲基化修饰能够提高蛋白稳定性、影响侧链构象变化及与其他分子的相互作用,涉及DNA损伤修复和应激反应等途径。最后,本文对今后古菌中蛋白甲基化修饰的研究方向进行了展望。     

鼠疫菌H-NS蛋白的表达与纯化及其DNA结合活性

摘要：【目的】利用大肠杆菌BL21λDE3的表达系统,表达出有活性的鼠疫耶尔森氏菌（以下简称鼠疫菌）调控子蛋白H-NS,为进一步研究H-NS的转录调控奠定基础。【方法】 PCR扩增鼠疫菌201株hns基因的编码区,将其直接克隆入pET28a质粒中,再将pET28a-hns重组质粒转入大肠杆菌BL21λDE3菌株中,所得菌株经IPTG诱导后能表达出鼠疫菌His-H-NS蛋白;通过体外的凝胶迁移实验（EMSA）和DNaseⅠ足迹实验对His-H-NS蛋白与DNA的结合活性进行分析。【结果】成功表达出有活性的鼠疫菌His-H-NS蛋白,该蛋白对鼠疫菌pH6抗原基因（psaA、psaE）及rovA基因均有结合活性。【结论】鼠疫菌His-H-NS具有DNA结合活性,说明H-NS能调控鼠疫菌基因的转录。     

DNA切除修复与转录偶联

细胞DNA受到某些环境理化因子损伤后,其中活性转录基因和DNA转录链上的损伤被优先切除修复,这种DNA选择性修复直接与基因转录过程偶联．在大肠杆菌中已分离到实现此功能的转录修复偶联因子（TRCF）,是由mdf基因编码的一种具有ATPase活性的DNA结合蛋白．在真核细胞中,发现某些DNA修复蛋白也在DNA转录中起作用,如人DNA切除修复基因ERCG－3编码产物,是转录因子TFⅡH中最大亚基p89,酵母切除修复基因RAD3就是编码因子b的最大亚基p85．     

Split内含肽高效介导转录激活因子的胞内融合

Sprit内含肽可以通过反式剪接作用介导两个蛋白片段的共价连接．基于这一原理,利用来自于Synechocystis sp．strain PCC6803的天然sprit内含肽DnaEs作为蛋白剪接元件,通过其反式剪接作用介导了四环素阻遏蛋白（TetR）与1-型单纯疱疹病毒（HSV）的转录活化域（VP16）的共价连接,形成融合蛋白TV．应用RT-PCR技术以及荧光显微镜成像技术分别在mRNA转录水平与蛋白表达水平上研究了DnaEs的剪接活性,结果证明在细胞内DnaEs可以介导融合蛋白TV的产生．同时也对融合蛋白TV的转录活性进行了研究,并将其与通过重组DNA表达得到的同种蛋白的转录活性进行了比较,发现DnaEs介导的融合蛋白与基因重组得到的同种蛋白转录活性相似．此外,还研究了四环素类似物Dox对TV转录活性的调控,结果表明Dox可以明显抑制其转录活性．DnaEs介导转录激活因子融合,并启动下游报告基因表达的实验方法,为深入开展DnaEs的应用研究提供了重要实验依据．     

重组人纤溶酶原Kringle1-3的生物学活性鉴定

目的：检测重组人纤溶酶原Kringle1-3（K1-3）的生物学活性。方法：用含重组人纤溶酶原K1-3基因的表达载体pET21a-Angio（K1-3）转化表达宿主菌大肠杆菌BL21（DE3）后诱导表达,表达产物经溶解、复性和纯化后,进行SDS-PAGE,计算其相对分子质量;用BCA法测蛋白浓度,用细胞抑制实验（MTT法）和鸡胚绒毛膜尿囊膜（CAM）实验鉴定纯化产物对血管内皮细胞增殖和血管生成的抑制效果。结果：表达产物的相对分子质量为38000,与预期值一致;细胞抑制实验和CAM实验结果表明表达产物具有特异抑制血管内皮细胞增殖、血管生成的功能。结论：所纯化的重组人纤溶酶原K1-3具有抑制血管内皮细胞的生物学活性,为该蛋白在病理性血管疾病等方面的应用研究提供了材料。     

沙眼衣原体Ahpc蛋白的原核表达、纯化及活性分析

本研究根据Ct Ahpc基因序列设计特异性引物,以Ct DNA为模版PCR扩增Ahpc基因到大小为585 bp,将其连接到p ET28a获得重组质粒p ET28a-Ahpc,将该质粒转化到大肠杆菌BL21(DE3)获得重组菌BL/p ET28a-Ahpc,利用IPTG诱导重组Ahpc蛋白表达,目的蛋白分子量大小约为26 k D。利用Ni-NAT亲和层析法纯化得到的重组Ahpc蛋白。氧化铁二甲酚橙法检测发现Ahpc蛋白能够分解双氧水和叔丁基过氧化氢,具有分解过氧化合物的活性。测定重组大肠杆菌在百草枯所致氧化胁迫下的生长曲线,发现表达Ahpc蛋白的重组菌的生长情况比对照好。本研究成功表达和纯化得到沙眼衣原体Ahpc蛋白并测定其活性,为解析沙眼衣原体的抗氧化机制提供实验证据。     

家蝇幼虫抗菌肽Attacin基因的克隆表达及抑菌生物学活性

目的克隆家蝇幼虫Attacin抗菌肽基因．构建原核融合表达载体,建立Attacin体内抗菌活性检测系统,优化表达和纯化Attacin目的蛋白,并初步研究其抗菌生物学功能。方法以pUC m-T／Attacin重组质粒为模板,设计特异性引物,PCR扩增Attacin编码区序列,分别克隆至原核表达载体pET30a（＋）和pGEX-4T-1。构建原核重组质粒,转化大肠埃希菌,表达重组Attacin蛋白,并在大肠埃希菌中体内检测Attacin的抗菌活性。利用亲和层析柱纯化重组融合蛋白Attacin,SDS-PAGE进行纯度分析,琼脂糖平板抑菌试验鉴定其生物活性。结果pET30a（a＋）／Attacin和pGEX-4T—1／Attacin重组质粒分别转化大肠埃希菌后,以IPTG诱导表达,与未诱导对照相比,含有重组质粒的宿主菌生长受到抑制。从pET30a（＋）／Attacin重组质粒的表达宿主菌中未能获得His-Attacin融合蛋白,而从pGEX-4T—1／Attacin重组质粒转化菌种获得GST-Attacin融合蛋白。SDS-PAGE分析表明Attacin重组蛋白分子量与预期结果一致,琼脂糖平板抑菌试验显示重组Attacin具有抗菌活性。结论Attacin基因在原核系统中成功表达,并且纯化后具有抑菌活性,为下一步研究Attacin的生物学功能及其应用开发奠定了基础。     

极端嗜热古菌核酸内切酶Ⅲ的研究进展

胸腺嘧啶乙二醇(thymine glycol,Tg)是常见的氧化性DNA损伤碱基之一。DNA中的Tg能够分别阻止DNA聚合酶和RNA聚合酶进行DNA复制和转录,导致相应的生物学过程终止,进而会引起细胞的死亡,因此DNA中的Tg需要被修复。核酸内切酶Ⅲ(endonuclease Ⅲ,EndoⅢ)是一种双功能DNA糖苷酶,能够切除DNA中的Tg,从而启动碱基切除修复途径进行修复DNA中的Tg。细菌、古菌和真核生物的基因组序列中均存在有EndoⅢ蛋白的编码基因。目前,源自于细菌和真核生物的EndoⅢ已有较多的研究,而古菌EndoⅢ的研究相对较少。基于目前已有的极端嗜热古菌EndoⅢ的研究报道,本文综述了极端嗜热古菌EndoⅢ的研究进展,并展望了今后的研究方向。     

超嗜热古菌Thermococcus eurythermalis A501编码B家族DNA聚合酶的生化特性及PCR应用

DNA聚合酶广泛应用于PCR技术,在生命科学研究及相关领域发挥重要作用。但目前商业化DNA聚合酶仍不能完全满足科研需要,有必要寻求高性能DNA聚合酶。文中克隆表达了超嗜热古菌（Thermococcus eurythermalis）A501来源的B家族DNA聚合酶基因（NCBI数据库基因登录号为TEU＿RS04875）、表征该重组蛋白的生化特性、评价了其PCR应用。将删除intein蛋白序列的DNA聚合酶（Teu-PolB）进行体外重组表达,经亲和层析和离子交换层析纯化获得Teu-PolB蛋白;利用5′端带荧光标记的寡核苷酸作为底物,用尿素变性聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定Teu-PolB的生化特性;以噬菌体λDNA基因组为模板,探究Teu-PolB的PCR应用。结果显示,Teu-PolB具有DNA聚合酶活性和3′→5′核酸外切酶活性,该酶在98℃下的半衰期约为2 h,热稳定性高。使用Teu-PolB进行PCR扩增,最适PCR缓冲液为50 mmol/L Tris-HCl pH 8.0,2.5 mmol/L MgCl₂,60 mmol/L KCl,10 mmol/L （NH<...     

Sulfolobus acidocaldarius DNA聚合酶IV跨越损伤合成能力的酶学特征

[目的]以嗜酸嗜热硫化叶菌Sulfolobus acidocaldarius的DNA聚合酶IV （Saci_0554）为例,表征其跨越模板上损伤碱基的DNA合成效果。[方法]将DNA聚合酶IV （SacpolIV）在大肠杆菌中进行重组表达,经亲和层析纯化得到SacpolIV蛋白;利用人工合成的带有不同损伤的寡核苷酸片段作为模板DNA,用尿素变性聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,鉴定SacpolIV在体外跨越各种损伤碱基进行跨损伤合成的催化能力。[结果]SacpolIV重组蛋白能够不同程度地跨越嘌呤和嘧啶损伤,跨越能力的高低取决于损伤碱基与正常碱基形成氢键的能力。本研究还发现,SacpolIV能够在DNA链中掺入核糖核苷酸,但掺入核糖核苷酸的效率低于脱氧核糖核苷酸。[结论]本研究证实SacpolIV具有很强的跨越损伤合成能力,能够跨越多种氢键配对能力减弱的损伤碱基,为其在细胞内的跨越损伤合成功能提供了生化证据。     

香樟树种子中两种Ⅱ型核糖体失活蛋白凝集素活性的研究

从香樟树成熟的种子分离到两种新的Ⅱ型核糖体失活蛋白：新丰毒蛋白和辛纳毒蛋白. 两者A链的分子质量虽然相差近一倍,但B链的分子质量相同. Ⅱ型核糖体失活蛋白的A链是RNA N-糖苷酶,B链是凝集素,A链进入细胞表现毒性在很大程度上依赖于B链的糖结合活性和特异性.对辛纳毒蛋白和新丰毒蛋白B链的凝集素活性进行了测定和比较. 红细胞凝集实验显示辛纳毒蛋白和新丰毒蛋白具有相同的细胞凝集活性,半抗原抑制实验发现它们都属于半乳糖型核糖体失活蛋白,荧光光谱法显示它们的糖结合常数也相同.     

极端嗜热古菌———芝田硫化叶菌DNA 连接酶的生化性质

极端嗜热古菌———芝田硫化叶菌 DNA 连接酶 (Ssh 连接酶 ) 的最适辅因子为 ATP ,在 dATP 存在时,该酶也能表现出较弱的连接活性 . ATP 或 dATP 都能够使该酶发生腺苷化,腺苷化的 Ssh 连接酶能够将腺苷基团转移至含切刻的 DNA 上 . 电泳迁移率改变实验表明, Ssh 连接酶能够结合双链 DNA ,且与含切刻及不含切刻的 DNA 结合的亲和力相同,但不结合单链 DNA. 酵母双杂交实验显示,硫磺矿硫化叶菌 ( 与芝田硫化叶菌亲缘关系很近 ) 的 DNA 连接酶,与该菌所含的 3 个增殖细胞核抗原 (PCNA) 同源蛋白中的一个 (PCNA-1) 有相互作用,而与另外 2 个同源蛋白 (PCNA-like 和 PCNA-2) 则无相互作用 . 在古菌中高度保守的 Sac10b 蛋白家族成员 Ssh10b 能够激活 Ssh 连接酶的活性,而硫化叶菌中的主要染色体蛋白——— 7 ku DNA 结合蛋白 (Ssh7) 则对该酶活性没有影响 .     

SHV-59型β-内酰胺酶的克隆与表达

目的构建SHV-59型β-内酰胺酶的表达载体。方法抽提菌株的质粒,应用PCR扩增SHV-59基因全长编码序列,扩增产物经NdeI、XhoI酶切后连接至pET-26b（＋）表达载体,重组质粒经酶切及DNA测序确证后,转入大肠埃希菌BL21（DE3）,IPTG诱导表达。超声破碎法提取表达蛋白产物,检测其活性,等电聚焦电泳检测蛋白的等电点（PI）。结果PCR扩增获得879bp的产物,重组表达载体经NdeI、XhoI酶切及DNA测序后表明,目的基因已成功接入表达载体,重组菌的粗提物经头孢硝噻吩检测显示具有β-内酰胺酶活性,表明载体[pET-26b（＋）／SHV-59]构建成功。目的等电点为7．6。结论β-内酰胺酶SHV-59在原核表达细胞中实验了基因重组表达,为进一步分析酶的特性提供条件。     

人分泌磷蛋白2基因的克隆、原核表达与活性检测

提取人肝癌组织RNA,通过RT-PCR扩增人SPP2成熟蛋白编码区基因并克隆至原核表达载体pET-22b（＋）,将测序正确的质粒转化大肠杆菌BL2l（DE3）,IPTG诱导重组蛋白表达,用Ni-NTA柱进行纯化,SDS-PAGE电泳及Western blot检测并证实目的蛋白的表达,通过重组蛋白对木瓜蛋白酶的抑制作用验证其生物学活性。重组质粒测序和酶切结果显示SPP2成熟蛋白基因已成功克隆到pET-22b（＋）。IPTG诱导重组菌后有25kDa大小的目的蛋白表达。优化诱导表达条件,获得可溶性表达的目的蛋白,纯化后纯度达90%,western blot表明其具有His标签抗原活性。重组SPP2成熟蛋白可抑制木瓜蛋白酶的水解作用（酪蛋白为底物）,重量抑制比为1∶3.1,抑制比活性为2511U/mg。     

根际放线菌I06—03431产生的核苷类抗生素3431的研究

在抗稻瘟菌农用抗生素的筛选过程中,从60多种中药植物根际土壤获得的放线菌中发现,放线菌106—03431的发酵液具有强抗稻瘟菌的活性。经色谱分离纯化,获得活性成分3431,经光谱学数据分析,证明3431为已知核苷类抗生素,丰加霉素（Toyocamycin）：进一步生物活性研究表明,0．005μg／mL的3431能够抑制稻瘟菌孢子萌发和菌丝生长。另外,3431还具有与植物生长调节剂6-苄基腺嘌呤（6-BA）一样的抑制拟南芥根生长的活性。     

极端嗜热古菌DNA修复核酸内切酶的研究进展

极端嗜热古菌由于生活在高温环境,其基因组DNA面临着严重的挑战,因此,它们如何维持其基因组稳定是本研究领域最为关注的科学问题之一。极端嗜热古菌具有与常温微生物相似的自发突变频率,暗示着它们比常温微生物具有更加有效的DNA修复体系进行修复高温所造成的基因组DNA损伤。目前,极端嗜热古菌DNA修复的分子机制尚不清楚。核酸内切酶在DNA修复途径中发挥着重要的作用。基因组序列显示极端嗜热古菌编码多种DNA修复核酸内切酶,但是其研究尚处于初期阶段。本文综述了极端嗜热古菌DNA修复核酸内切酶Nuc S、Endo V、Endo Q、XPF和Hjc的研究进展,并对今后的研究提出了展望。     

链孢囊菌属3种分子分类方法的对比

链孢囊菌属（Streptosporangium）是链孢囊菌科（Streptosporangiaceae）的模式属,包含13个种．种的鉴别通常是多相分类方法,其中尤以DNA同源性分析为国际公认的定种标准;全基因组杂交同源性在70%以下的为不同种．但在进行大量菌株的比对时操作比较复杂．本实验以链孢囊菌属15株标准菌株为实验菌株,选择适宜引物,对其基因组DNA的16S-23S rDNA 间隔区序列（ITS）和REP序列进行了扩增,分别获得了两种基因指纹图谱,并通过UPGMA聚类法构建了相应的进化距离树图．结果表明,对于链孢囊菌属中不同种的区分,两种基因图谱技术的分辨力相当,且两种方法呈现的菌株间同源性与DNA-DNA杂交的结果吻合,有望为链孢囊菌属分类学的研究提供简单、准确、快速的标准程序．     

苦瓜MAP30蛋白的原核表达及其生物活性研究

以天然苦瓜基因组为模板PCR扩增去前导肽后成熟的MAP30蛋白基因,克隆至可诱导表达载体pET28a中。将含MAP30基因的表达载体pET28a-MAP30转化至E. coli Rostta（DE3）中并通过IPTG诱导表达。经聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）和蛋白杂交（Western blot）以及液相色谱-质谱（LC-MS）对表达的重组MAP30蛋白进行鉴定,并通过镍柱亲和层析纯化。将pUC19质粒与不同浓度的纯化后的重组MAP30蛋白孵育,分析其切割DNA的活性。同时将纯化后的重组MAP30蛋白体外作用于人乳腺癌细胞（MCF-7）,采用MTT、AO/PI双染等方法进行抗肿瘤活性分析。实验结果表明纯化后的蛋白经质谱鉴定和Western blot分析,目的蛋白成功地与His-tag融合表达。首次发现大肠杆菌异源表达的重组MAP30蛋白同天然蛋白一样可以切割超螺旋DNA活性。MTT、AO/PI双染结果证实重组MAP30体外可诱导MCF-7细胞发生凋亡。通过基因工程技术大量制备MAP30蛋白,进一步研究其体外生物学活性,为以后的临床应用奠定基础。