腾冲嗜热厌氧菌热休克蛋白60及其基因表达的热激动态变化分析

热休克蛋白60(HSP60)是细菌体内一种非常重要的分子伴侣,其可以协助蛋白质或肽链的正确折叠和构型,防止变性和降解。基于本实验室的早期观察,腾冲嗜热厌氧菌的HSP60是一个典型的温度相关蛋白质,在80℃的表达水平最高。为了进一步了解嗜热菌应急的分子机制,继续进行了在热激后HSP60基因表达的动态研究。将最适温度(75℃)下培养的腾冲嗜热厌氧菌迅速地转移至80℃继续培养,然后在不同的时间点上分别取样,并通过双向电泳、Western blot和Real_time PCR等方法,分析了HSP60在mRNA和蛋白质水平上的表达量的改变。试验结果表明,在80℃热处理4h内的短期应急过程中,HSP60蛋白水平一直呈上升趋势,而它的mRNA水平则表现为先升高后下降的一个非对称性的峰形变化。HSP60的mRNA和蛋白质的对温度的应答快慢程度是不同的。HSP60的mRNA水平的显著变化在1h内便可观察到,而蛋白质水平的显著改变要延迟3h左右。此外,HSP60的mRNA和蛋白质对温度的应答量变大小也是不同的。     

细胞老化的基本特征和研究进展

自20世纪60年代初发现细胞老化以来,关于细胞老化的研究有了长足的进展。"Hay-flick极限(Hayflick limit)"概念的确立不仅在细胞水平揭示了细胞寿命的重要分子机制,而且拓展了人们对于衰老(aging)的认识。近年来,越来越多的实验结果表明,细胞老化可以在体内有效阻止癌症的发生,尤其在癌症早期具有明显作用。该文就半个多世纪以来,关于人们认知的细胞老化的基本特征、判别标准以及相关研究进展予以综述。     

NPTⅡ蛋白质在转基因水稻中的表达特征研究

nptⅡ编码新霉素磷酸转移酶,是转基因实验中最常用的筛选标记基因之一.本研究中,表达了重组新霉素磷酸转移酶(NPTⅡ)蛋白质,制备了单克隆抗体,建立了用免疫印迹检测转基因水稻中NPTⅡ蛋白质的方法,调查了NPTⅡ蛋白质的表达特征,包括遗传特征、表达时空特征、表达丰度和亚细胞定位等.结果表明,该方法可检测到单粒稻米的0.25%(约0.025 mg)样品中的NPTⅡ蛋白质,NPTⅡ的表达符合显性遗传规律,根据NPTⅡ的表达可对转基因T1代种子进行阴阳性及纯合株系的鉴定,对T1幼苗中NPTⅡ丰度的分析可为纯合单株的鉴定提供参考信息.定量分析表明苗期叶片中NPTⅡ蛋白质的含量约为鲜重的0.08‰.在Ca MV-35S启动子驱动下NPTⅡ蛋白质在水稻苗期、成株期的叶片和根部组织中表达量较高,而在分蘖期、孕穗期较低,NPTⅡ在不同时期的根、茎、叶、穗子、花及种子等组织中均有表达,只是在分蘖节、茎节、穗轴和花药等组织中表达量相对较低.此外,NPTⅡ蛋白质的表达主要定位在细胞质中.综上所述,本研究建立了具有应用价值的检测NPTⅡ蛋白质的免疫印记方法并系统揭示了其在水稻中的表达特征.     

小鼠不同组织的差异线粒体蛋白质组研究

线粒体是真核细胞的重要细胞器, 它不仅具有合成ATP等普遍性功能, 也具备一定的组织特异性, 适应不同组织的生理功能需要. 为了鉴定组织相关性线粒体蛋白, 系统地分析和比较了C57BL/6J小鼠肝脏、肾脏和心脏线粒体蛋白质组. 通过双向凝胶电泳和MALDI-TOF/TOF质谱, 在这3种小鼠组织中共发现了87种组织特异的线粒体差异蛋白; 采用ICPL的定量蛋白质组方法和Western blotting技术, 进一步证实某些典型的组织特异性蛋白. 还通过实时定量PCR和Western blotting技术分析了6种具有代表性的组织差异线粒体蛋白质在线粒体内外的分布, 并结合激光共定位技术观察它们在相应组织活细胞内的表达与定位. 研究发现, 这些核基因编码的线粒体蛋白确有组织特异性分布和线粒体内外丰度差异特性. 本结果为组织特异性线粒体蛋白质的深入研究奠定了实验基础.     

再障红细胞的膜化学组成改变与代谢障碍机理

再生障碍性贫血（AA）严重危害人类健康．为阐明患者造血干细胞与骨髓微环境受损的病理生化机理,多年来从多条途径进行了探索．1986～2001年,研究组从临床生化与实验血液学的角度,较系统地研究了AA患者与AA大、小鼠模型红细胞的膜化学组成改变与代谢障碍．现就所获结果扼要作一综述．     

宏蛋白质组学信息分析的基本策略及其挑战

宏蛋白质组学是一门新型科学,它运用质谱技术规模化地采集自然界微生物种群的蛋白质信息,并结合多种组学数据,开展微生物种群的遗传特征及其生物功能的研究.宏蛋白质组学的信息分析与传统蛋白质组学方法有较大的不同,亟需拓展新的分析思路.由于宏蛋白质组的研究对象是复杂度极高的微生物样品,因此,需要构建尽可能囊括样本中所含微生物的基因组信息的物种数据库.面对庞大的数据库,必须考虑到分析过程中所消耗的计算资源和鉴定结果的质控标准,因此,需要高度优化库容量、搜库、假阳性控制等参数.鉴于宏蛋白质组数据中广泛存在复杂的同源蛋白质序列,因此,需要充分利用NCBI数据库中的分类信息进行匹配,并运用LCA算法过滤处理才能将蛋白质有效地归组到物种.本文立足于宏蛋白质组学信息分析,从宏蛋白质组的数据库建立、蛋白质归并、生物学意义发掘等几个方面着手,对该领域的发展现状、面临挑战以及未来研究方向进行了评述.     

人脑醛糖还原酶的纯化与性质

联合采用ＤＥＡＥ－纤维素层析、色谱聚焦、ＮＡＤＰ亲和层析与ＳｅｐｈａｄｅｘＧ－１００的凝胶过滤,对人脑醛糖还原酶（ＥＣ１．１．１．２１;ＡＬＲ）进行纯化．现测得该酶的等电点ｐＨ值为５．８５．经聚丙烯酰胺凝胶盘状电泳和Ｗｅｓｔｅｒｎ印迹证实,获得了满意的酶纯度．同葡萄糖,葡糖－６－磷酸与ＮＡＤＰＨ保温后,人脑ＡＬＲ纯品的活性与对照酶组相似,且不被糖酵解途径的一些磷酸化中间产物抑制．苯基硼酸琼脂糖柱层析洗脱谱峰和氢硼化钠还原反应提示,当同葡萄糖保温时,人脑ＡＬＲ（特别是其均一态）可能未被进一步糖基化．在糖尿病并发症和按结构完成药物设计的研究工作中,纯品ＡＬＲ的应用可发挥重要作用     

丙酮丁醇梭菌磷酸化蛋白质组分析

近年的研究揭示,细菌细胞中蛋白质的磷酸化状态可能调节信号或代谢通路的生物活性。丙酮丁醇梭菌是一个重要的工业菌株,在酸性条件下能够生成大量的有机溶剂。然而,调节丙酮丁醇梭菌有机溶剂生成的分子机制尚未完全阐明。采用双向电泳和质谱联用的技术,比较了该菌在产酸期与产有机溶剂期间的差异蛋白质谱图。特别关注了那些分子量接近但具有不同等电点的蛋白质。在高有机溶剂生成速率的丙酮丁醇梭菌中,发现了8个电泳斑点簇呈现明显的酸移而且伴随光密度强度的变化。质谱分析数据表明,这些蛋白质均含有磷酸化修饰的肽段。生物信息学分析预示,这些蛋白质参与了有机溶剂的生成过程。但究竟它们的磷酸化状态如何调控有机溶剂生成仍需更为深入地研究。     

嗜碱菌Alkalimonas amylolytica N10在不同pH条件下的膜蛋白差异表达研究

为了探讨嗜碱菌的嗜碱机制,对一株新型专性嗜碱菌(Alkalimonas amylolyticaN10)在不同pH条件下的差异膜蛋白质组进行了初步的研究。在3种pH条件下(pH值分别为8.4、9.4和10.4)培养的该菌的膜蛋白,通过8%~20%的梯度SDS-PAGE进行分离。经胶图图像和统计计算,7条电泳条带的相对染色强度随培养液的pH值变化而改变,其中仅有一条条带强度随pH值增高而增加。这些条带经胰蛋白酶胶内消化和高效液相色谱-电喷雾离子阱串联质谱(LC-MS/MS)分析,共鉴定出了12种蛋白质。其中4种膜蛋白已有报道直接或间接参与细胞pH稳态的保持,其他几种蛋白则是首次发现其表达水平与生活环境的pH变化可能相关。     

基于抗体的水稻蛋白质组学——开端与展望

为了深入开展水稻基因功能研究,借鉴人类蛋白质研究中的相关理念,提出了基于抗体的水稻蛋白质组学的策略.AbRP的要点在于,建立针对水稻蛋白质的抗体资源库,利用大规模免疫分析技术,揭示水稻蛋白质在不同时空条件下的表达状态并了解其相关功能.用AbRP策略可以对特定的基因家族或途径相关蛋白质进行研究,可以检测蛋白质的表达量及修饰的变化等.AbRP的实施将为水稻基础和应用研究创建一个重要的支撑平台,基于抗体的蛋白质表达数据与基因组、转录组数据相整合,可望进一步丰富水稻乃至其他植物研究的公共数据资源.