嗜热四膜虫胱硫醚γ-裂解酶Cgl1的表达、定位及功能分析

含硫氨基酸在不同的生物体中具有重要调节功能,转硫途径相关酶促进半胱氨酸的生成和硫化氢产生。本研究从嗜热四膜虫中鉴定一种胱硫醚γ-裂解酶（cystathionine γ-lyase 1,CGL1,TTHERM_00052400）基因。CGL1在营养生长期高水平表达,而在饥饿阶段和有性生殖期,维持在较低的表达水平。通过密码子优化,人工合成CGL1基因,构建重组表达质粒pGEX-CGL1,转化大肠杆菌BL21(DE3)。E.coli/pGEX-CGL1表达重组蛋白质GST-Cgl1,并通过亲和层析获得纯化。GST-Cgl1裂解胱硫醚产生半胱氨酸,也具有裂解半胱氨酸和同型半胱氨酸产生H2S的活性。进一步构建重组质粒pNEO4-3HA-CGL1和pSMC1hpNEO-CGL1,转化四膜虫细胞,获得带有HA标签和干扰CGL1的突变体细胞株。免疫荧光定位表明,HA-Cgl1生长期定位在亲本大核,饥饿期定位在细胞质,有性生殖前期定位在亲本大核,而在后期定位在胞质中。CGL1干扰的突变体细胞株在有性生殖过程中不能形成合子核,发育中的小核异常降解,产生仅有大核的异常单细胞。结果表明,嗜热四膜虫含有进化中保守的胱硫醚γ-裂解酶Cgl1。Cgl1具有产生和裂解半胱氨酸的活性。Cgl1定位在细胞质和细胞核中,参与了有性生殖过程细胞核的发育。     

抗沉默因子Asf1调控嗜热四膜虫细胞核的稳定性

组蛋白H3/H4的分子伴侣Asf1(anti-silencing factor 1),参与依赖DNA复制及不依赖DNA复制的核小体装配,同时参与转录调控、基因沉默以及DNA损伤修复等过程. 在不同生物中,Asf1具有功能的保守性和多样性．嗜热四膜虫ASF1（TTHERM_00442300）基因编码的蛋白质含有保守的N端结构域和酸性的C端结构域．N端结构域同源序列进化树分析表明,Asf1进化与物种进化一致．实时荧光定量PCR表明,ASF1在四膜虫营养生长、饥饿及有性生殖时期均有表达,且在有性生殖4～6 h转录水平达到最高．免疫荧光定位分析表明,HA-Asf1在营养生长时期以及有性生长时期定位于功能大核和小核中,而在凋亡的大核中信号消失．过表达ASF1导致大核及小核变大,抑制细胞增殖．敲减ASF1后会导致大核形态异常,小核缺失．结果表明,ASF1表达对细胞核的形态和结构维持发挥重要的调控作用．     

滇西北高原纳帕海湿地土壤氮矿化特征

采用树脂芯原位培育法,研究了纳帕海沼泽、沼泽化草甸和草甸土壤氮的矿化特征。结果表明,铵态氮（NH₄⁺-N）为沼泽、沼泽化草甸土壤中无机氮的主要存在形式,分别占无机氮含量的96.76%和75.24%,而硝态氮（NO₃^--N）为草甸土壤中无机氮的主要存在形式,占无机氮含量的58.77%。植物生长期内,纳帕海湿地土壤的净氮矿化速率表现为沼泽化草甸 > 草甸 > 沼泽,表明干湿交替的土壤环境更利于土壤氮矿化作用的进行,土壤中氮素有效性和维持植物可利用氮素的能力更强。整个生长季,沼泽和草甸土壤氮矿化为硝化作用,而沼泽化草甸土壤氮矿化为氨化作用。土壤硝态氮含量、有机质含量、碳氮比和含水量均对纳帕海沼泽、沼泽化草甸和草甸土壤的氮矿化产生显著影响。     

四氢蒽醌类化合物结构及其生物活性研究进展

四氢蒽醌类化合物是一类比较少见的天然结构,以微生物次生代谢产物居多,少量来源于植物,具有细胞毒活性、抗菌活性、抗疟原虫等生物活性。本文主要从四氢蒽醌类化合物及其衍生物的结构和生物活性两方面来对天然四氢蒽醌化合物进行综述,共综述了54个四氢蒽醌类化合物,45个来源于微生物,9个来源于植物南山花的根中,其中altersolanol A具有很好的抗肿瘤活性,是一个有很大吸引力的抗癌先导化合物。通过对四氢蒽醌类化合物的综述,为四氢蒽醌类化合物的进一步研究和开发提供依据。     

半胱氨酸蛋白酶IdeS的原核表达、纯化及活性鉴定

酿脓链球菌来源的免疫球蛋白G降解酶 (immunoglubulin G-degrading enzyme of Streptococcus pyogenes, IdeS) 是一种典型的半胱氨酸水解酶,可以在抗体铰链区的特定位点进行酶切,使IgG水解为完整的 F(ab)₂片段和Fc片段,由于其独特的酶活特异性和高活性,IdeS可以作为工具酶应用于IgG的亚单位制备、结构分析及表征分析.利用双标签 (GST-tag及His₆-tag) 表达系统在E.coli中高效表达了可溶性重组蛋白酶GST-IdeS-His₆,并在IdeS的氨基端与GST之间加上肠激酶酶切位点,以利于标签的去除.再利用亲和层析的纯化方法对目的蛋白进行纯化.使用SDS-PAGE、HPLC-SEC、LC-MS对纯化后的IdeS进行分析和鉴定.结果表明:本系统所表达的蛋白酶IdeS得率高,每1L菌液纯化可获得约25mg纯度为90%以上的蛋白酶IdeS,将此蛋白酶与抗体IgG以1:100 (m/m) 比例混合,于37℃反应30min,即可酶切完全.能够满足蛋白质结构分析中对蛋白酶的高质量要求,并且适用于抗体类药物的表征分析.同时,蛋白酶IdeS也可以应用于生物仿制药、生物改良药和新一代抗体以及Fc-融合蛋白的研究.     

嗜热四膜虫染色体浓缩调节因子(RCC1)的定位及功能分析

真核细胞中染色体浓缩调节因子（regulator of chromosome condensation 1, RCC1）是 RanGTPase 唯一的鸟嘌呤核苷酸交换因子. 染色质结合的RCC1和RanGTPase相互作用,催化细胞核内RanGDP向RanGTP的转化,进而调控了核质间的定向运送、有丝分裂期纺锤体的组装以及核膜的形成. 本实验从原生生物嗜热四膜虫大核基因组中鉴定了1个新的RCC1（TTHERM_00530380）基因. 该基因全长2 541 bp,包含2个内含子序列,开放阅读框为2 181 bp,编码726个氨基酸. 实时荧光定量PCR表明,RCC1在四膜虫营养生长、饥饿以及有性生殖时期都有表达,且在有性生殖转录水平达到最高. 免疫荧光定位分析表明, HA RCC1在营养生长和饥饿时期,定位于大核和小核中|在有性生殖时期,定位于亲本大核、减数分裂的小核、新生成的大核和凋亡的大核中. 过表达RCC1导致大核的无丝分裂异常, 细胞增殖变慢,最终产生无大核的后代细胞. 敲减RCC1导致了多小核的产生. 结果表明,RCC1参与调控了四膜虫细胞核的分裂, RCC1的正常表达对核分裂以及细胞增殖起到重要的调控作用.     

嗜热四膜虫Tcd1蛋白功能结构域的突变分析

有性生殖过程特异表达的Tcd1在四膜虫大核基因组重排和修复中起到重要调节作用, Tcd1含有进化中保守的chromodomain(CD)结构域以及chromo shadow domain (CSD)结构域, 然而不同结构域的具体功能并不清楚。本研究首先鉴定了TCD1基因仅含有1个CD结构域的选择性剪切本TCD1β,免疫荧光定位表明,Tcd1β定位在胞质中。定点突变Tcd1中CD1内159位色氨酸为丙氨酸, Tcd1W159A点状定位在亲本大核,然后转移到新发育的大核上围绕核膜致密分布,发育的晚期逐步消失。进一步突变CD2中437位的色氨酸为丙氨酸后,Tcd1W159AW437A在早期亲本大核形成异常的环状分布, 而在新发育大核中形成点状分布。截短CSD结构域C端35个氨基酸后, Tcd1Δ35在亲本大核和新大核上的定位不受影响。 然而,截短CSD结构域C端的53个氨基酸后, Tcd1Δ53定位在细胞质中, 无核内定位。结果表明, Tcd1中的CD1和CD2结构域决定了Tcd1蛋白在核内的分布, CSD结构域决定了Tcd1入核转运, Tcd1的3个功能结构域共同决定了Tcd1在四膜虫中的功能定位。     

高中生物学新课程标准教学研讨"酶的应用"的教学构思

"酶的应用"是选修模块1"生物技术实践"的第2个专题.属于现代生物技术中的酶技术范畴.本专题围绕着酶的应用组织学生参与相应的实验探究活动,如检测酶活力、探讨酶的应用、尝试制备和应用固相化酶等,培养学生的实验操作技能.     

不同栽培密度对水培上海青产量的影响

应用无土栽培以及设施栽培技术,对蔬菜‘华冠’上海青进行5个密度栽培,分析不同栽培密度下上海青的株高、株重、叶片数等生长指标。结果表明,A1、A2、A3和A4四个处理的密度相对较大,在定植15d内均能封行,个体生长差异较小;到成熟期时,不同栽培密度的植株生长势有较大区别,密度越小,单株植株生长越好,但总产量越低。其中,A4产量最高,达45.92 t·hm~(-2),增产率分别比A1、A2、A3、A5高30.75%、50.11%、121.62%、129.60%;A1与A4栽培密度一样(50棵·m~(-2)),但A4分布均匀,有利于植株生长发育,因此产量更高。     

用抗细胞表面分子单链抗体筛选和鉴别其相互作用肽

展示于噬茵体表面的肽库适于用抗体筛选其特异性结合表达肽。scFv-C193是一个抗KGla细胞表面分子的单链抗体,其抗原仍不清楚,为了筛选并鉴定其识别分子,用8cFv-C193筛选了1个展示于T7噬茵体表面的人胎肝cDNA片段库。经4轮生物吸附后分离单个阳性噬斑,并对其表达产物做电泳分析及斑点杂交。结果鉴别出1个scFv-C193结合肽,scFv-C193+克隆噬菌体DNA插入片段的PCR扩增和序列分析结果表明它是1个43bpDNA片段表达产物。BLAST分析EST人类基因数据库,发现它97％相同于CD34₊造血干/祖细胞mRNA的1-43bp,提示scFv-C193识别片段存在于人类造血干／祖细胞基因中,单克隆单链抗体scFv-C193可能用于研究这些人类基因的性质。