橙色荧光蛋白的研究进展及其应用

荧光蛋白(Fluorescent protein,FPs)可作为探针用以探究细胞内分子间相互作用,追踪特定代谢物的代谢途径,对活细胞内的各种代谢过程和细胞通路进行详细、准确的描述。目前已有的FPs几乎已经覆盖了从紫外光到远红外光的所有光谱波段,这些FPs借助高分辨率显微技术应用于生命科学的诸多领域,为生物学的发展作出巨大贡献。橙色FPs通常指光谱区间在540–570nm的FPs,近几年来关于橙色FPs的研究进展较快,并且其作为标记蛋白以及荧光共振能量转移技术(Fluorescence resonance energy transfer,FRET)中的荧光受体在生物学及医学领域得到较多的应用。文中综述了近15年橙色FPs领域的相关研究,重点聚焦橙色FPs的发展和应用,为今后橙色FPs的研究提供依据。     

有机碳化合物对鱼腥藻7120生长的影响

在培养基中添加多种有机碳化合物对鱼腥藻7120进行培养。结果表明,葡萄糖的存在能明显地促进细胞的生长,但细胞仅能有限地利用葡萄糖;细胞混合营养生长的饱和光强约为80μEm^-2s^-1。乙酸、蔗糖、乙醇和甘油对细胞生长的影响不很显著,乳酸、柠檬酸、谷氨酸和甘氨酸表现出明显的抑制作用。鱼腥藻7120不能利用葡萄糖进行化能异养生长和光激活的化能异养生长,但有轻微的光异养现象。     

海水小球藻磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(Chpepc2)克隆和生物信息学分析

为了进一步了解藻类PEPC酶的特征,对海水小球藻pepc2基因进行了克隆并通过生物信息学方法分析了海水小球藻PE PCase2的结构和功能特征。结果表明,海水小球藻pepc2基因与莱茵衣藻pepc2基因相似度为90%,且其对应的氨基酸序列的特征与莱茵衣藻PE PCase2特征相同,可见该基因编码的是海水小球藻细菌型PEPC酶。海水小球藻PEPCase2二级结构主要包括α螺旋、β转角、无规则卷曲和伸展链,其三级结构外部为α螺旋结构,中心为平行β桶结构。海水小球藻PEPCase2具有多种重要的生理功能,主要与多种重要的物质合成有关。     

小鼠金属硫蛋白-Ⅰ在鱼腥藻7120中的融合表达及其纯化

为了提高小鼠金属硫蛋白-Ⅰ(mMT-Ⅰ)在鱼腥藻7120(Anabaena sp.PCC 7120)中的表达量、便于表达产物的分离纯化,构建了新的穿梭融合表达载体pKG-MT.通过pKG-MT,mMT-Ⅰ cDNA在tac启动子的调控下,以与谷胱甘肽转硫酶(GST)C-末端相融合(GST-MT)的形式在鱼藻中表达.SDS-PAGE结果显示在异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(IPTG)诱导下GST-MT在鱼腥藻中表达.经谷胱甘肽亲合层析,从转基因藻中分离、纯化得到GST-MT.利用GSTC-末端的凝血酶酶切位点,用凝血酶对GST-MT进行柱上酶切,经Sephadex GS0除去凝血酶得到mMT-Ⅰ.SDS-PAGE表明纯化得到所要的目标产物;ELISA测定结果显示从每克转基因藻(鲜重)中可纯化得到0.9 mg mMT-Ⅰ;原子吸收测定表明纯化得到的mMT-Ⅰ的镉离子结合能力接近于天然MT.     

通过同源重组在聚球藻7002中表达小鼠金属硫蛋白-Ⅰ的初步研究

用PCR方法从海洋单细胞蓝藻聚球藻7002（Synecohococcus sp.PCC7002)基因组DNA中扩增得到藻蓝蛋白β亚基基因（cpcβ)的上游序列（Pcpcβ),及编码谷氨酰胺合成酶的glnA基因片段,以Pcpcβ作为启动子,以glnA基因片段作为整合平台,构建含有小鼠金属硫蛋白-Ⅰ（mMT-Ⅰ)cDNA的同源整合表达载体pKGC-MT,通过自然转化法将整合表达载体导入聚球藻7002中,经氨苄青霉素筛选,得到遗传性状稳定的转基因藻,PCR检测证明mTM-Ⅰ基因已整合到蓝藻基因组DNA上;蛋白质印迹表明mMT-Ⅰ已在蓝藻中表达;ELISA结果显示mMT-Ⅰ在蓝藻中的表达量约为800μg/g。     

人肿瘤坏死因子α基因穿梭表达载体的构建和在鱼腥藻7120中的表达

报道了人肿瘤坏死因子α(hTNFα)基因穿梭表达载体的构建及其在丝状体蓝藻鱼腥藻 712 0中的表达和鉴定结果 .将质粒pRL rhTNF上hTNFα的cDNA连于pRL 43 9质粒上的PpsbA启动子下游 ,得到中间载体pRL TC .进一步与穿梭质粒pDC 8重组 ,得到可在大肠杆菌和蓝藻中均可表达的穿梭表达载体pDC TNF .pRL rhTNF ,pRL TC和pDC TNF三者在大肠杆菌中的表达量分别为 11.8% ,16 9%和 15 .0 % .通过三亲接合转移将pDC TNF引入鱼腥藻 712 0中并获稳定遗传的转基因株 .从转基因的鱼腥藻 712 0中检测到pDC TNF质粒的存在 ,且在和TNFα的cDNA探针进行的Southern杂交中呈阳性反应 .抽提转基因藻的蛋白样品进行检测 ,在Western印迹中和TNFα单克隆抗体呈阳性反应 .采用TNF对L92 9细胞的细胞毒性方法 ,证明转基因藻粗提液中 ,TNF确有细胞毒活性 .     

人尿激酶原基因在聚球藻7002中的克隆和表达

将人尿激酶原基因连在ＰｐｓｂＡ启动子之后,再将启动子连同基因克隆入整合载体ｐＴＺ１８中。ｐＴＺ１８－８中含有一段来源于集胞藻６８０３的ｐｓｂＢ基因片段作为整合平台。将整合表达载体用直接转化的方法转聚球藻Ｓｙｎｅ－ｃｈｏｃｏｃｃｕｓ ｓｐ．ＰＣＣ７００２中。经氨苄青霉素选前扩大培养后的转化进行ＤＮＡ斑点印迹及Ｗｅｓｔｅｒｎ印迹, 基因的存在及表达,菌体破碎后的上清液有较高的溶解纤维蛋白的活性,说明表     

丝状体蓝藻藻殖段的分化及其调节机制

本文介绍了丝状体蓝藻(亦称蓝细菌) 的藻殖段的分化及其调节机制。藻殖段与正常藻丝体的区别在于细胞形状、细胞内存有气囊和可移动的短而直的藻丝链等。本文对许多环境因子包括光和营养因素等促进或抑制藻殖段的分化进行了讨论;还介绍了念珠藻(Nostoc) ,单歧藻(Tolypothrix) 和眉藻(Calothrix)所具有复杂的细胞发育过程,即具气囊又可移动的藻殖段分化,异形胞分化以及营养细胞的补偿性色适应。这三种细胞类型的适应形成取决于两种不同的光受体系统。藻殖段和异形胞两者的分化可能取决于光合电子传递链;而营养细胞的补偿性色适应则受光敏色素的调节。此外,谷酰胺合成酶合成和活性调节的PII蛋白,在协同藻殖段分化、异形胞分化及营养细胞的补偿色适应中起重要作用。由于蓝藻藻殖段分化及其调节机制是一个新的研究领域,关于它的知识尚不完整,亟待人们加强研究。     

小鼠金属硫蛋白──I cDNA在蓝藻中的克隆和表达

生物工程技术在工业、农业和环境保护上的应用日益广泛,将工程微生物应用于环境污染的治理,是一条快速、安全又经济的途径。本文报道了获得一种清除重金属污染工程藻的研究。将小鼠金属硫蛋白－Ｉ（ｍｏｕｓｅｍｅｔａｌｌｏｔｈｉｏｎｅｉｎ－Ｉ,ｍＭＴ－Ｉ）ｃＤＮＡ基因片段插入到质粒ｐＲＬ４３９上的强启动子ＰｐｓｂＡ之后,并与穿梭载体ｐＤＣ－８相连构建成功大肠杆菌──蓝藻穿梭表达载体ｐＤＣ－ＭＴ,然后通过三亲结合转移法将ｐＤＣ－ＭＴ转入固氮丝状体蓝藻鱼腥藻（Ａｎａｂａｅｎａ）７１２０中,经新霉素筛选获遗传稳定的转外源ＤＮＡ藻株;纯化单藻落扩大培养后,提取蓝藻质粒,斑点杂交确定ｍＭＴ－ＩｃＤＮＡ的转人;在培养基中加入重金属Ｃｄ,培养后收集藻细胞,用ＷｅｓｔｅｒｎＢｌｏｔｔｉｎｇ,极谱法和原子吸收等多种方法确定金属硫蛋白的表达,并计算表达量约为４０μｇＭＴ／ｇ藻鲜重。     

葡萄糖浓度对转人肿瘤坏死因子-α鱼腥藻IB02培养过程的影响

目的：通过在培养基中添加葡萄糖的方法,提高转基因鱼腥藻的产量和人肿瘤坏死因子（hTNF）-α的表达率。方法：在葡萄糖浓度为0～300mmol／L的范围内,进行了转hTNF-α鱼腥藻IB02的摇瓶混合营养培养,用比浊法和酶联免疫法测定转基因鱼腥藻的生长和hTNF-α的表达。结果：添加葡萄糖的藻液最高生长密度是未添加葡萄糖的3．5倍,且hTNFa的表达率也提高至4倍。结论：在各种葡萄糖浓度下,葡萄糖的利用都不明显。