苹果MdKS、MdKOA1基因克隆与表达分析

内根-贝壳杉烯合成酶基因(KS)、内根-贝壳杉烯酸氧化酶基因(KOA)是赤霉素合成途径的关键基因。通过touchdown PCR从短枝富士茎尖组织中克隆得到KS和KOA基因的开放阅读框(ORF),分别命名为MdKS(GenBank登录号KF437681)和MdKOA1(GenBank登录号为KF437682)。MdKS和MdKOA1基因的ORF分别为2211 bp、1509 bp。氨基酸同源性分析表明,MdKS与其他物种的氨基酸序列具有45.2%~98.8%的同源性;而MdKOA1与其他物种的氨基酸序列同源性为42.8%~99.4%。亚细胞定位显示,MdKS蛋白定位于细胞核、细胞质和细胞质膜;而MdKOA1蛋白定位于细胞质和细胞质膜。荧光定量表明,MdKS与MdKOA1基因在SH40、SH28嫁接品种短枝富士不同组织中的表达模式基本一致。MdKS和MdKOA1在半矮化类型SH28嫁接短枝富士的茎尖、幼果与枝条中的表达量高于矮化类型SH40的嫁接品种。     

来源于Bacillus subtilis的中性植酸酶基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

通过PCR的方法从Bacillus subtilis基因组中克隆了中性植酸酶基因nphy,DNA全序列分析表明其结构基因全长1152个核苷酸(编码383个氨基酸),5′端有一编码26个氨基酸的信号肽序列。去除信号肽编码序列的nphy克隆到大肠杆菌IPTG诱导表达载体pTYB40上,在大肠杆菌中得到了高效表达,表达量达到大肠杆菌可溶性蛋白的40%以上,表达产物具有生物学活性,证实了克隆到的中性植酸酶的编码基因有正常的生物学功能。     

砀山酥梨多酚氧化酶基因(PbPPO)的原核表达及优化研究

从砀山酥梨Pyrus bretschneideri ‘Dangshan Su’果实中克隆得到一条多酚氧化酶基因(PbPPO)的全长cDNA序列(GenBank登录号:JF809859)。通过生物信息学分析表明,PbPPO基因CDS区全长1782 bp,编码593个氨基酸,氨基酸序列由N端叶绿体转运肽、Cu结合区与C端疏水区三部分组成。为进一步研究Pb PPO基因的功能,成功构建其原核表达载体pET-28a-PbPPO,并在大肠杆菌Rosetta菌株中成功诱导表达,经优化后显示,在28℃、1.0 mmol·L~(-1) IPTG诱导5 h的条件下,融合蛋白表达量最高。     

来源于Bacillus subtilis的中性植酸酶基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

通过ＰＣＲ的方法从Bacillus subtilis基因组中克隆了中性植酸酶基因nphy,ＤＮＡ全序列分析表明其结构基因全长１１５２个核苷酸（编码３８３个氨基酸）,５′端有一编码２６个氨基酸的信号肽序列。去除信号肽编码序列的nphy克隆到大肠杆菌ＩＰＴＧ诱导表达载体pTYB40上,在大肠杆菌中得到了高效表达,表达量达到大肠杆菌可溶性蛋白的４０％以上,表达产物具有生物学活性,证实了克隆到的中性植酸酶的基因有正常的生物学功能。     

铁皮石斛蔗糖磷酸合成酶基因的克隆与原核表达

应用同源序列克隆法克隆了铁皮石斛蔗糖磷酸合成酶(SPS)基因cDNA全长,并进行了原核表达分析,为进一步研究该基因的时空表达、功能分析及多糖合成机理提供理论依据。结果表明:(1)铁皮石斛SPS基因cDNA全长3 502bp,编码区3 186bp,GenBank登录号JF423929。该基因编码1 061个氨基酸,与文心兰的SPS基因氨基酸序列的一致性最高为93%,与其他科植物SPS基因的氨基酸序列的一致性均高于60%。(2)原核诱导表达结果显示,SPS基因在大肠杆菌中的重组蛋白分子质量约为118.7kD,其表达与序列分析推测的结论一致。(3)生物信息学分析表明,铁皮石斛SPS基因的二级结构包括了螺旋、β-折叠和无规则卷曲,是非跨膜结构的亲水性不稳定蛋白,有2个功能结构域,分别是蔗糖合成功能域及糖基转移功能域。     

茶树谷氨酰胺合成酶同源基因的克隆及表达分析

在实验室前期构建cDNA幼根文库获得谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase,GS,EC 6.3.1.2)同源序列(contig48)的基础上设计引物,通过SMART RACE技术克隆了该基因cDNA全长序列(命名为GS1-2,GenBank登录号:JQ925873.1)。结果显示:(1)GS1-2基因全长为1 710bp,开放阅读框长1 071bp,编码356个氨基酸,预测蛋白分子质量为39.3kD,理论等电点为5.65;核酸序列分析表明,GS1-2基因与从安吉白茶中克隆的茶氨酸合成酶基因相似性为99%。(2)将GS1-2基因克隆至原核表达载体pET-32a和pMAL-c5x,转化至大肠杆菌,IPTG诱导表达融合蛋白,SDS-PAGE检测结果表明,pET-32a-CsGS1-2转至Rosetta中诱导表达的蛋白与预测蛋白大小一致,主要以包涵体形式存在;而pMAL-c5x-CsGS1-2转化大肠杆菌BL21(DE3)诱导表达可产生可溶性蛋白。(3)进一步构建茶树GS1-2酵母表达载体pYES-DEST52-CsGS1-2并转化至酿酒酵母(WAT11)菌液中,添加底物(谷氨酸钠100μmol/L和盐酸乙胺500μmol/L)震荡培养并离心,UPLC-MS测定酶反应产物结果初步表明,目的蛋白不能催化盐酸乙胺和谷氨酸钠合成茶氨酸,但可以合成谷氨酰胺。     

小黑杨PsnAP1-1及PsnAP1-2基因的克隆及原核表达分析

植物由营养生长向生殖生长的过程中,APETALA1(AP1)基因在其中起重要作用。我们采用RT-PCR方法克隆了2个杨树AP1同源基因全长cDNA,暂时命名为PsnAP1-1(GenBank No.KC866354)和PsnAP1-2(GenBank No.KC866355)。PsnAP1-1编码241个氨基酸,开放阅读框长度为726 bp,蛋白质分子量为28.1 kD,等电点为8.19;PsnAP1-2编码249个氨基酸,开放阅读框长度为750 bp,蛋白质分子量为28.7 kD,等电点为9.07。同源性分析表明,PsnAP1-1的核苷酸序列与拟南芥AP1同源基因的一致性为71%,而PsnAP1-2的同源性为67%。半定量RT-PCR分析表明,杨树PsnAP1-1和PsnAP1-2基因在根、茎、叶中均不表达,仅仅在花芽组织中表达。分别构建了原核表达质粒pET-PsnAP1-1和pET-PsnAP1-2,并转化大肠杆菌BL21,以IPTG诱导该融合蛋白体外表达,结合SDS-PAGE分析,证实这2个基因均表达了约35 kD的蛋白,该结果为深入研究AP1与其他MADS-box蛋白的互作机制及花分生组织的分子调控奠定了基础。     

蜘蛛大壶状腺丝蛋白基因的克隆和原核表达

以悦目金蛛(Argiope amoena)丝腺SMARTRACEcDNA文库为模板进行RT-PCR,克隆了1条大壶状腺丝蛋白(major ampullate spidroin,MaSp)基因cDNA序列。该条cDNA序列编码的氨基酸序列可区分为两部分(1)富含丙氨酸的片段和富含甘氨酸的片段相间排列构成的重复氨基酸序列区,并且富含甘氨酸的片段中有脯氨酸分布;(2)约100个氨基酸残基组成的C末端非重复氨基酸序列区。把MaSp基因cDNA序列亚克隆到质粒pET28b( )中,构建原核表达质粒pET28b( )-MaSp,表达质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),用IPTG诱导表达。SDS-PAGE、氨基酸组成测定和N末端氨基酸序列测定的结果表明,表达产物为重组MaSp,表达量约为40mg/L。还对C末端非重复氨基酸序列对重组MaSp在水媒介中溶解性的影响进行了探讨。     

荧光假单胞菌香兰素脱氢酶基因的克隆及表达

对荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens ATCC13525)香兰素脱氢酶基因vdh进行了克隆、序列分析以及表达。PCR扩增获得了长度为1 449 bp的核苷酸序列,该序列编码含438个氨基酸,分子量约为50 ku的多肽。序列分析表明该基因与GenBank提供的部分已知vdh基因具有高度的同源性。该基因在大肠杆菌DH5α中能高效表达,而在野生型P.fluorescens ATCC13525中本身并不表达出功能。Vdh基因表达产物香兰素脱氢酶(Vdh)在细胞中主要以可溶性蛋白的形式存在。同时研究表明诱导剂IPTG对vdh基因在大肠杆菌中的表达并不起作用。     

四翅滨藜Osmotin-like Protein基因的克隆、序列分析及其原核表达北大核心CSCD

在构建四翅滨藜(Atriplex canescens)全长cDNA文库中通过随机克隆测序并进行EST分析基础上,得到四翅滨藜osmotin-like protein的1个cDNA序列,命名为AcOLP。AcOLPcDNA包含一个全长为687 bp完整开放阅读框,编码229个氨基酸,属于GH64-TLP-SF超家族,是一种病程相关5(PR-5)蛋白,其核酸序列与大洋洲滨藜(Atriplex nummularia)的osmotin-likeprotein基因的同源性为94%,对应编码氨基酸序列同源性为87%。将得到的序列提交GenBank,序列号为JN632587.1。与其他植物PR-5蛋白的氨基酸序列比对,AcOLP具有保守的半胱氨酸残基,与二硫键的形成有关。对AcOLP与其他植物的氨基酸序列的进化分析表明,其与大洋洲滨藜的亲缘关系较近。将AcOLP基因与原核表达载体pET-28a连接,进行融合表达,在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达出分子质量约29 kD的蛋白。     

植物基因工程中人工启动子的研究进展

启动子是调控基因转录的一段DNA,也是构建基因工程表达载体的重要元件。天然启动子在表达强度和特异性等方面存在一定的局限性。采用人工构建的方法,有望得到诱导因子广、本底活性低、表达强度高、启动表达快等特点的启动子。本文综述了人工启动子在诱导表达、组织特异性表达、高效表达等方面的研究进展。     

山羊β—酪蛋白基因启动子指导人血清白蛋白基因在小鼠组织中的特异性表达

对本所构建的pcDNA3.1-β6.7hALBm表达载体行尾静脉注射直接转染哺乳期母鼠的活体组织。通过RT－PCR检测hALBm基因在小鼠几种组织中的表达来研究该构建体的组织特异性。结果：构建体在受试鼠组织中的表达显示了较好的乳腺组织特异性。说明构建具有较长5'端上游乳蛋白调控区的乳腺特异性表达载体对组织特异性表达是必需的。     

Expression of glucose transporters in cancers

It has been known for 80 years that cancer cell growth in an energy-related process supported by an increased glucose metabolism. This phenomenon suggests a need for a corresponding increased uptake of glucose across the plasma membrane through an enhancement in the glucose transporter proteins, SGLT proteins as well as GLUT proteins. The results of many studies have demonstrated that the expression of glucose transporters, especially GLUT1, is increased in a variety of malignancies. GLUT1 overexpression has been found to be associated with tumor progression. It was found that GLUT1 overexpression is associated with poor overall survival in various malignant tumors.     

血管生成抑制因子arresten基因的克隆表达

构建血管生成抑制因子arresten基因的原核表达重组体 ,并进行初步表达。从人胎盘组织中提取总RNA ,经反转录 聚合酶链式反应 (RT PCR)扩增出arresten基因 ;采用T A克隆法 ,将arresten基因克隆入pGEM T载体中 ,经DNA测序确认后 ,构建原核表达重组体pRSET Arr,转化大肠杆菌BL2 1 (DE3) ,用IPTG诱导表达。所获得的arresten基因经测序正确 ,并表达重组蛋白 ,经SDS PAGE分析 ,相对分子量为 2 6ku。构建的原核表达重组体pRSET Arr能高效表达重组arresten蛋白。     

信号肽及其在蛋白质表达中的应用

分子生物学研究已进入后基因组时代,其中心任务是更多地关注基因组表达的蛋白质的结构和功能。由于基因功能最终通过其表达产物——蛋白质来实现,因此,要了解基因组全部功能活动,最终也必须回到蛋白质上。另外,在菌株、培养和发酵等逐渐成熟的条件下,构建高效的表达载体以提高外源蛋白质的表达量是降低工业化生产成本的关键。随着研究的深入,发现信号肽对蛋白质的定位有着非常重要的作用,使得信号肽的研究不仅具有重要的理论意义,而且也具有潜在的应用价值。就信号肽的结构和功能,信号肽的捕获方法及其在原核表达系统和真核表达系统中表达外源蛋白质的应用做一些介绍。     

提高外源基因在巴斯德毕赤酵母中表达量的研究进展

巴斯德毕赤酵母 (Pichiapastoris)表达系统是基因工程研究中广泛使用的真核表达系统 ,与现有的其它表达系统相比 ,巴斯德毕赤酵母在表达产物的糖基化修饰、折叠、加工、外分泌及表达量等方面有明显的优势。外源基因在该系统中表达时 ,由于受基因内部的结构、分泌信号、甲醇诱导的浓度及诱导时间、培养温度、启动子、表达环境的 pH值等诸多因素的影响 ,一些外源蛋白的表达也存在着表达不够稳定、表达量较低 ,甚至不表达的情况。对影响巴斯德毕赤酵母表达的各种可能因素进行了分析 ,结合具体实践经验 ,就如何提高外源基因在巴斯德毕赤酵母中表达量的问题进行了综述。     

2个表达单元间相互位置和转录方向对表达的影响

目的:研究质粒表达载体中2个表达单元间相互位置和转录方向关系对表达的影响,找出利于2个表达单元表达的优化的相互关系。方法:以全抗体为研究对象,构建了轻重链方向不同的2种相互关系的单质粒表达载体pIRESdhfrA和pIRESdhfrB,转染CHO-dhfr-细胞后,对瞬时表达水平进行了比较。以pIRESdhfrA和pIRESdhfrB为基础,构建了瞬时表达载体pIRESdhfrA-sv40ori和pIRESdhfrB-sv40ori,在COS-7细胞中进行了瞬时表达水平的比较。构建了基于CHO定点细胞系的稳定表达细胞株,对pIRESdhfrA和pIRESdhfrB进行稳定表达水平的比较。结果:在CHO-dhfr-的瞬时表达水平比较中,pIRESdhfrB转染的细胞表达水平是pIRESdhfrA转染细胞的2.18倍。与pIRESdhfrA-sv40ori在COS-7细胞的瞬时表达水平相比,pIRESdhfrB-sv40ori是其表达水平的2.3倍。pIRESdhfrB-FRT构建的CHO定点细胞平均表达水平是pIRESdhfrA-FRT构建的CHO定点细胞的11.6倍。结论:在构建的真核细胞质粒表达载体pIRESdhfr中,2个表达盒的启动子头-头转录方向关系比头-尾方向关系更利于重组蛋白的表达。     

巴斯德毕赤酵母表达系统及其高水平表达策略

毕赤酵母表达系统是目前最为成功的外源蛋白表达系统之一,与现有的其它表达系统相比,巴斯德毕赤酵母在表达产物的加工、外分泌、翻译后修饰以及糖基化修饰等方面有明显的优势,现已广泛用于外源蛋白的表达。该文综述了其自身的优点,表达载体和宿主菌的特点,以及高水平表达外源基因的策略。     

pQE32-FOXP4ORF质粒的构建及其表达的研究

利用已建立的GenBank数据库提供的已知序列,初步克隆了一个新的人类基因,经国际基因命名委员会批准命名为FOXP4(forkheadboxP4).FOXP4的开放阅读框ORF长4186bp,包含有17个外显子,可以编码一个667个氨基酸的多肽链,蛋白质相对分子质量大小为73.4kDa.为了研究FOXP4基因编码产物在细胞内的作用,构建表达型质粒(pQE32)与FOXP4基因的穿梭表达载体pQE32-FOXP4ORF.利用异丙基硫代-βD-半乳糖苷(isopropyl-βD-t-hiogalactoside,IPTG)对蛋白质的表达进行诱导,在适合的温度和浓度下,经过一定的时间,使细胞大量表达外源蛋白.用聚丙烯酰胺凝胶电泳进行检测,得出诱导的最佳的浓度和温度,再进行大量诱导,通过电泳分离,将外源蛋白提取出来,从而对基因的功能进行进一步的研究.     

哺乳类细胞基因表达系统

通过适当的设计,可以构建在哺乳类细胞中表达的质粒,将其导入哺乳类细胞后,可以有效地表达外源基因．文章主要就这类质粒的特征、分类及其研究进展等方面予以综述．