基因工程手段提高磷脂酰丝氨酸合成酶活性的研究

为了提高目的蛋白磷脂酰丝氨酸合成酶(PSS)的表达,使用rTaq酶从E coli K12总DNA中PCR扩增获得磷脂酰丝氨酸合成酶基因片段,将其重组于高效表达载体pET28b质粒,转入相应表达菌株进行表达,收集菌体超声破碎获得含PSS的粗酶液,使用两相反应体系进行生物转化,HPLC-ELSD手段进行酶活检测。结果显示,重组菌株中PSS的酶活力比对照有所提高,同时获得酶活力提高的突变基因pssE210G。将突变基因重组于更高效的表达载体pBAD-MCS,转入相应宿主菌株表达。结果显示E.coli TOP10(pBAD-MCS-pss)表达的酶活性明显优于E.coli BL21(pET28b-pss)中表达的酶活性。以上实验结果表明,将目的基因重组于高效表达质粒有助于提高酶活力;组合到不同的表达质粒,酶活提高程度不同;磷脂酰丝氨酸合成酶基因第73位氨基酸发生突变,对其酶结构和酶活力有直接的影响。     

大肠杆菌L-色氨酸合成的代谢流分析简

目的：从代谢流的层面研究育种过程中基因操作对色氨酸积累的影响,为色氨酸菌种选育的设计思路提供理论指导和验证。方法：根据实验菌株的代谢特点构建￡一色氨酸代谢网络图,对出发菌株TRTH0709,及其重组菌株TRTH1013、TRTH1105和TRTH1107在30L发酵罐中进行分批流加发酵试验,在发酵进入稳定期后的26．28h,分别检测主要胞外代谢物的浓度并计算变化速率。结果和结论：得到了各菌株在拟稳态下的代谢流分布图。转酮酶基因（tktA）和磷酸烯醇式丙酮酸合成酶基因（ppsA）过表达能显著影响中心代谢途径,使代谢流向有利于色氨酸合成的方向改变,贮碳因子基因（csrA）敲除的影响较小,但在tktA和ppsA过表达质粒存在的情况下对色氨酸合成的代谢流有明显的促进作用。进一步的菌种改造仍有待进行,葡萄糖转运系统的替代和三羧酸循环的减弱是主要方向。     

丹参酮对于阿尔茨海默症大鼠颞叶iNOS,MMP-2表达的影响及机理研究

目的：应用中药丹参酮（tanshinone ⅡA,Tan ⅡA）治疗AD大鼠,观察TanⅡA干预前后,AD大鼠学习记忆、颞叶中诱导型一氧化氮合成酶（iNOS）、基质金属蛋白酶（MMP-2）表达的变化。方法：采用β-淀粉样蛋白（Aβ）定向注射法建立AD大鼠模型,并使用Tan Ⅱ A干预,通过避暗测试、real-time PCR和Western Blot分别观察大鼠学习记忆能力、大鼠颞叶MMP-2、iNOS两者的mRNA及蛋白表达的变化。应用SPSS13.0进行统计学分析。结果：与假手术组相比,AD组的平均潜伏期缩短（P〈0.01）,平均错误次数增加（P〈0.01）,差异均有统计学意义。颞叶内iNOS、MMP-2 mRNA表达均显著增高（P〈0.01,P〈0.01）;两蛋白的表达均显著增高（P〈0.01,P〈0.01）。与AD组相比,Tan ⅡA组的平均潜伏期延长（P〈0.01）,平均错误次数减少（P〈0.01）,差异均有统计学意义。颞叶内iNOS、MMP-2 mRNA表达均显著下降（P〈0.05,P〈0.05）,两蛋白的表达均显著下降（P〈0.01,P〈0.01）。结论：Tan Ⅱ A干预可显著降低AD大鼠颞叶中iNOS、MMP-2 mRNA及蛋白的表达,显著改善AD大鼠的学习记忆能力。其作用机制可能是通过降低Aβ诱导的iNOS及MMP-2的表达,抑制氧化应激损伤来完成。     

Redox Regulation of Arabidopsis Mitochondrial Citrate Synthase

Citrate synthase has a key role in the tricarboxylic （TCA） cycle of mitochondria of all organisms, as it cata- lyzes the first committed step which is the fusion of a carbon-carbon bond between oxaloacetate and acetyl CoA. The regulation of TCA cycle function is especially important in plants, since mitochondrial activities have to be coordinated with photosynthesis. The posttranslational regulation of TCA cycle activity in plants is thus far almost entirely unexplored. Although several TCA cycle enzymes have been identified as thioredoxin targets in vitro, the existence of any thioredoxin-dependent regulation as known for the Calvin cycle, yet remains to be demonstrated. Here we have investigated the redox regulation of the Arabidopsis citrate synthase enzyme by site-directed mutagenesis of its six cysteine residues. Our results indicate that oxidation inhibits the enzyme activity by the formation of mixed disulfides, as the partially oxidized citrate synthase enzyme forms large redox-dependent aggregates. Furthermore, we were able to demonstrate that thioredoxin can cleave diverse intraas well as intermolecular disulfide bridges, which strongly enhances the activity of the enzyme. Activity measurements with the cysteine variants of the enzyme revealed important cysteine residues affecting total enzyme activity as well as the redox sensitivity of the enzyme.     

西伯利亚蓼谷氨酰胺合成酶基因的克隆及碱性盐胁迫下的表达

根据西伯利亚蓼(Polygonum sibiricum Laxm.)地下茎抑制消减文库(SSH)中获得的谷氨酰胺合成酶基因(Glutamin synthetase,GS)EST序列,应用RACE技术克隆了具有Poly A的全长cDNA序列,以下简称为PsGS基因。该序列全长1 273 bp,其5'非翻译区178 bp,3'非翻译区24 bp,开放阅读框编码356个氨基酸残基;根据与其他植物谷氨酰胺合成酶的氨基酸序列的比对以及系统进化分析的结果,确定此基因为谷氨酰胺合成酶基因家族成员;经过SignalP3.0预测该蛋白没有信号肽,无切割位点,为非分泌蛋白。经过ProtParam计算该蛋白的理论等电点为5.55,分子量为39.2 kD,不稳定系数为43.82%,为非稳定蛋白。实时定量PCR分析表明,PsGS在西伯利亚蓼叶、茎、地下茎中均有表达。在3%NaHCO3诱导下,该基因在叶和茎中表达升高,在地下茎中表达受到抑制,推测该基因在抵御碱性盐迫时具有重要作用。     

稳定表达大鼠GCLC启动子及荧光素酶报告基因细胞株的建立

目的:建立稳定表达大鼠谷氨酰半胱氨酸合成酶催化亚单位(GCLC)启动子及荧光素酶报告基因的大鼠肺泡上皮细胞株。方法:克隆大鼠GCLC上游5.9kb的启动子序列并构建重组报道载体PGL4.19-GCLC-LUC,转染到大鼠Ⅱ型肺泡上皮细胞L2,经G418筛选以获得单细胞抗性克隆并在传代过程中能稳定表达荧光素酶活性;检测细胞荧光素酶表达与细胞数量相关性;PCR检测稳定细胞株基因组已整合的插入片段;刺激因子刺激6h,检测稳定细胞株的反应性。结果:成功构建PGL4.19-GCLC-LUC;构建的稳定细胞株能稳定地表达荧光素酶,且与细胞数量正相关;PCR检测稳定细胞株目的片段稳定整合基因组;TNF-α刺激后,能使荧光素酶活性上升,差异有统计学意义(P0.05);Rapamycin,GSH-EE刺激后,荧光素酶活性显著下降(P0.05)。结论:成功构建稳定表达大鼠GCLC启动子及荧光素酶报告基因的细胞株,将为高通量药物筛选以及进一步研究GCLC基因的转录调控提供重要的细胞研究手段。     

丹参酮对于阿尔茨海默症大鼠颞叶iNOS，MMP-2 表达的 影响及机理研究

目的：应用中药丹参酮(tanshinone II A,Tan II A)治疗AD大鼠,观察TanⅡ A 干预前后,AD大鼠学习记忆、颞叶中诱导型一氧 化氮合成酶(iNOS)、基质金属蛋白酶（MMP-2）表达的变化。方法：采用beta- 淀粉样蛋白（A beta）定向注射法建立AD大鼠模型,并使用 Tan II A 干预,通过避暗测试、real-time PCR和Western Blot 分别观察大鼠学习记忆能力、大鼠颞叶MMP-2、iNOS 两者的mRNA 及蛋白表达的变化。应用SPSS13.0 进行统计学分析。结果：与假手术组相比,AD 组的平均潜伏期缩短（P＜0.01）,平均错误次数 增加（P＜0.01）,差异均有统计学意义。颞叶内iNOS、MMP-2 mRNA 表达均显著增高（P＜ 0.01, P＜0.01）;两蛋白的表达均显著增 高（P＜0.01, P＜0.01）。与AD组相比,Tan IIA 组的平均潜伏期延长（P＜0.01）,平均错误次数减少（P＜0.01）,差异均有统计学意 义。颞叶内iNOS、MMP-2 mRNA表达均显著下降（P＜0.05, P＜0.05）,两蛋白的表达均显著下降（P＜0.01, P＜0.01）。结论：Tan II A 干预可显著降低AD 大鼠颞叶中iNOS、MMP-2 mRNA及蛋白的表达,显著改善AD 大鼠的学习记忆能力。其作用机制可能是 通过降低A-beta诱导的iNOS及MMP-2 的表达,抑制氧化应激损伤来完成。     

高等植物赤霉素生物合成关键组分GA20-oxidase氧化酶基因的研究进展北大核心CSCD

GA-20氧化酶(GA-20 oxidase)是重要的GA生物合成和调控酶,直接催化生成有生物活性的GAs,是一种多功能酶,最显著的特点就是负反馈调节。GA20-氧化酶在植物发育和生理过程中起着重要的调控作用。综述了高等植物体内GA20氧化酶基因的克隆及表达调控研究及其对株高、纤维、开花、产量性状等影响,重点阐述了GA20氧化酶基因与激素、光周期、抗性等之间的相互作用,以便更好地揭示GA-20氧化酶信号网络系统及其作用机制。     

植物水溶性蔗糖合成酶生物信息学分析初探

用生物信息学方法对已在GenBank上注册的黑麦草、绿竹、菜豆、马铃薯、颤杨等植物水溶性蔗糖合成酶基因的核苷酸序列以及推导的氨基酸序列、组成成分、氨基酸翻译后修饰、导肽、跨膜拓朴结构域、疏水性／亲水性、蛋白质二级结构以及功能结构域等进行分析预测和推断的结果表明,这些植物的水溶性蔗糖合成酶位于线粒体中,是非跨膜的亲水性蛋白,α-螺旋和不规则卷曲是其蛋白质二级结构的主要结构元件,β-转角和延伸链散布于整个蛋白质中,包含2个功能结构域,即蔗糖合成功能域和糖基化合物转移功能域。