产黄青霉转化载体pPIPKA的构建及青霉素工业生产菌株的转化研究

以腐草霉素(phleomycin)抗性为选择标记,构建了用于青霉素生产菌—产黄青霉Penicillium chrysogenum的转化载体pPIPKA。 以此转化当前的青霉素生产菌株NCPC-10086,建立了高效的工业生产菌株的基因转化体系,转化效率最高达18个转化子/g DNA。对转化子进行了PCR及Southern杂交分析,结果表明,外源基因整合到了宿主的染色体上。     

中国蛋白质组学研究进展——以人类肝脏蛋白质组计划和蛋白质组学技术发展为主题

蛋白质组学是对细胞或生物体全部蛋白质的系统鉴定、定量并阐释其生物学功能的学科.自21世纪初期开始,随着高精度、高灵敏度和快速扫描质谱仪的出现和快速发展以及微量蛋白质组样品高效分离技术的进步,蛋白质组学获得了快速发展,并在生理过程与病理机制研究等几乎所有生命科学研究领域得到了广泛的应用.过去10年,中国蛋白质组学研究在政府的支持和广大蛋白质组学研究人员的努力下呈现出腾飞式的发展态势.本文综述了人类肝脏蛋白质组计划和2010~2013年中国蛋白质组学技术的发展.     

哺乳动物卵母细胞及早期胚胎蛋白质组学研究进展

雌性生殖细胞发育是动物繁殖的基石,哺乳动物卵母细胞和早期胚胎在其生长发育过程中有许多独特的现象和规律,涉及一系列蛋白质合成/降解和磷酸化等状态的动态改变。对卵母细胞分裂、成熟调控机理以及植入前胚胎发育规律的研究是发育生物学领域的一项重要课题。蛋白质组学是以细胞或组织内全部的蛋白质为研究对象,系统鉴定、定量蛋白质并研究这些蛋白质功能的科学。随着蛋白质分离、鉴定技术的快速发展,蛋白质组学为卵母细胞发生、分化、成熟以及质量控制等相关研究提供了新的方法和内容,如在蛋白质定量、修饰、定位和相互作用等方面提供其他组学技术不可获得的重要信息。这些信息将有助于揭示哺乳动物卵母细胞成熟和早期胚胎发育的分子机制,对于进一步完善卵母细胞的体外成熟培养体系,提高胚胎体外生产、体细胞克隆和转基因动物生产效率具有重要意义。     

高精度相对和绝对定量的等量异位标签在定量蛋白质组学研究中的新进展

蛋白质组学逐渐从定性研究转向定量研究。在定量蛋白质组学技术中,相对和绝对定量的等量异位标签(Isobaric tags for relative and absolute quantitation,iTRAQ)是应用最广泛的技术之一,具有通量高、稳定性强及不受样品来源制约等优点,几乎可以对任意样品进行标记,而且可以同时对多达8个样品进行定量分析,有效地提高了通量。iTRAQ技术不断改进,其定量准确性显著提高,适用的平台越来越多,为微生物、动物、植物、生物医学领域蛋白质及其翻译后修饰组研究创造了条件。文中综述了高精度iTRAQ技术在定量蛋白质组学研究中的最新发展及其应用。     

短胶法预处理含高浓度去垢剂的蛋白样品

蛋白质组学研究中常使用含高浓度去垢剂的缓冲液以提高蛋白提取效率,但这种缓冲液会对下游蛋白质定量、酶解、质谱分析等步骤造成干扰。短胶法可用于含高浓度去垢剂样品的预处理,文中进一步评价了短胶法(Short gel)用于含高去垢剂的蛋白样品定量和预处理的效果。使用牛血清白蛋白作为标准蛋白分析了短胶法定量的线性范围,结果发现短胶法定量的线性范围为1-8μg,提示可对这一范围内的样品蛋白进行定量检测。对标准蛋白定量的线性度达到0.999,且重复性好,不容易受到蛋白表达模式变化的影响,结果可靠。短胶法定量的蛋白可通过胶内酶解,直接进行液相色谱-质谱联用(Liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)分析,质谱信号较好。结果提示直接用短胶法预处理含高浓度去垢剂的蛋白样品,值得在蛋白质组学研究中推广。     

胰蛋白酶镜像酶LysargiNase的开发及其在蛋白质组学研究中的应用

蛋白质组学是系统鉴定、定量蛋白质及其翻译后修饰形式,并研究这些蛋白质生物学功能的学科。目前,基于质谱的鸟枪法蛋白质组学技术是蛋白质组学研究的主要手段之一,其技术流程是先将蛋白质组样品经位点特异性蛋白酶消化形成肽组,再进行高效液相色谱分离和质谱检测。而位点特异性蛋白酶对蛋白质样品的消化是质谱检测的前提和基础。随着蛋白质组学研究的深入,多种位点特异性蛋白酶被先后开发利用;而切割发生在相应氨基酸的N端,与传统的C端蛋白酶互为镜像的蛋白酶的鉴定、开发、特性研究和广泛使用更是为蛋白质组学研究提供了新的工具。文中对最近发现的胰蛋白酶的镜像酶——赖氨酸精氨酸N端蛋白酶(LysargiNase)的特点及其应用进行综述,为国内外学者更加广泛的使用创造条件。     

结核分枝杆菌H37Rv新基因Rv2742克隆表达及纯化

Rv2742是本课题组前期基于蛋白质基因组学策略从结核分枝杆菌Mycobacteriumtuberculosis H37Rv中发现、鉴定的遗漏注释基因。文中旨在建立结核分枝杆菌H37Rv漏注释蛋白Rv2742的可溶性诱导表达、纯化体系,为进一步探索Rv2742基因参与的生物学功能奠定基础。前期实验发现构建的pGEX-4T-2-Rv2742、pET-28a-Rv2742、pET-32a-Rv2742及pMAL-c2X-Rv2742原核表达载体均无法实现目的蛋白的诱导表达。但经密码子优化后,仅有pMAL-c2X-Rv2742载体能够实现目的蛋白的可溶性诱导表达。此外,通过比较不同宿主菌、温度及IPTG浓度对目的蛋白表达量的影响,发现目的蛋白在Rosetta (DE3)中,16℃及0.5mmol/LIPTG诱导条件下表达量最高。直链淀粉树脂(Amyloseresin)亲和层析柱纯化获得较纯的产物,经LC-MS/MS验证确认是Rv2742融合蛋白肽段序列。成功获得结核分枝杆菌H37Rv新基因Rv2742的重组蛋白,可进一步开展其潜在相互作用及免疫原性研究工作。     

海滨猫尾木种子萌发和实生苗抗逆性研究

本文研究不同播种时间对海滨猫尾木种子萌发的影响,以及淹水、盐度、低温条件对其实生苗生长的影响。结果表明,海滨猫尾木种子千粒重为52g,种子密度0.021g·cm^-3,种子首次出芽时间在9~16d不等,发芽率和发芽势随着播种时间推移逐渐降低。水淹至根颈对幼苗生长影响不显著,完全水淹22d后幼苗开始死亡。幼苗耐受盐分浓度为10g·kg^-1,盐分浓度超过10g·kg^-1不利于幼苗正常生长,盐分浓度超过18g·kg^-1幼苗叶片开始卷曲、脱落。3℃低温胁迫对幼苗正常生长有不利影响,0℃会导致幼苗呈现半致死状态。海滨猫尾木种子适宜随采随播,幼苗具有较强的耐水淹特性,适生盐度范围广,不耐低温。     

定量蛋白质组学揭示酵母去泛素化酶Ubp14生物学功能

泛素化是一种动态可逆的蛋白质翻译后修饰,泛素分子在泛素激活酶、泛素结合酶和泛素连接酶的级联酶促反应催化下共价连接到底物蛋白上。去泛素化酶将泛素分子从底物上移除,动态可逆地调控泛素化修饰,在成熟泛素的生成、泛素链的移除与修剪、游离泛素链的回收等过程中发挥着关键的调控作用。本文的研究对象是酵母中泛素特异性蛋白酶（ubiquitin specific protease,USP）家族成员Ubp14,负责回收细胞内游离的泛素链。本研究定量比较了酵母细胞中Ubp14缺失对全蛋白质组的影响,进而找出其潜在的调控通路和分子功能。首先,通过同源重组技术构建了ubp14Δ菌株,发现其生长速度低于野生型酵母。利用稳定同位素氨基酸代谢标记技术结合深度覆盖的蛋白质组学分析技术,系统比较了ubp14Δ菌株相对于野生型菌株的差异蛋白,共计鉴定3 685个蛋白,通过统计学分析筛选得到109个差异蛋白。基因本体论分析发现,Ubp14缺失引起的差异蛋白主要参与了包括氨基酸代谢、氧化还原和热应激等生物学过程。本研究为深入探究去泛素化酶Ubp14的生物学功能,进而深刻理解游离泛素的稳态平衡与生物学过程调控提供了高可信的蛋白质组学数据信息。     

盐碱环境放线菌多样性研究

放线菌因产生多种多样的生物活性物质而受到重视。但极端环境放线菌的研究甚少。采用DGGE、纯培养法,重点研究了新疆、青海及埃及的重盐碱环境的放线菌分布情况,种类组成,生物学特性。发现了1个新科,8个新属及30多个新种。从嗜(耐)盐碱放线菌筛选到许多带有PKS基因的菌株。认为极端环境放线菌是生物活性物质的重要来源;改进分离程序,分离未知放线菌,是放线菌多样性研究及开发利用的前提之一;并对极端环境放线菌研究作了论述。