“绿色革命”新进展:赤霉素与氮营养双重调控的表观修饰助力水稻高产高效育种

以半矮秆育种为代表的“绿色革命”极大地提高了作物产量,但也带来氮营养利用效率降低的严重问题。“绿色革命”主要基于调控赤霉素的代谢和信号转导而实现。前期的研究发现,赤霉素信号转导关键因子DELLA蛋白通过调控GRF4而负调控氮素的吸收利用,为半矮秆品系氮利用效率低的问题提供了解决方案。最近的一项研究进一步揭示了GA信号途径与氮响应交叉互作的新机制。该研究发现水稻(Oryza sativa)NGR5是氮素调控分蘖数目的一个关键基因,其表达受氮诱导。通过招募PRC2,NGR5对D14和OsSPL14等分蘖抑制基因所在位点进行H3K27me3甲基化修饰,从而抑制其表达。而在半矮秆背景下超表达NGR5可以提高低氮水平下的水稻产量。NGR5同时也被发现为赤霉素受体GID1的一个新靶标,受到其负调控。该研究发现了调控赤霉素信号通路的新机制,并对高产高效的新一代“绿色革命”育种实践具有重要启示。     

植物蛋白SUMO化修饰检测方法

SUMO化是一种重要的蛋白质翻译后修饰,对植物正常生长发育不可或缺。到目前为止已筛选到上千个可能的SUMO底物,但由于SUMO化修饰水平普遍很低,其生物学功能研究相对较少。该文详细描述了检测蛋白SUMO化修饰的常用方法,包括体外和体内SUMO化实验,以及SUMO化修饰位点的检测方法,旨在为深入研究植物蛋白SUMO化修饰提供技术支持。     

介绍一种脱嘌呤干扰足纹法

报道了一种鉴定蛋白质与DNA的相互作用位点的新方法——脱嘌呤干扰足纹法,并用该方法鉴定大鼠脂酰-CoA氧化酶基因的表达调控部位。此方法基于用甲酸使DNA脱嘌呤后,再与核蛋白相互作用,然后通过凝胶电泳迁移率的改变,将游离DNA和与蛋白质结合的DNA片段分开,再经六氢吡啶降解DNA中无嘌呤部位的磷酸酯键和进行电泳分析。此方法具有分辨率高、重复性好、干扰少等优点,适用于对结合位点中缺乏鸟苷酸的基因进行分析。     

巨噬细胞对氧化和丙二醛修饰的低密度脂蛋白结合与降解特性的比较研究

用Cu~(2+)(引发氧化修饰)和脂质过氧化降解产物丙二醛对低密度脂蛋白(LDL)进行修饰,分别测定了巨噬细胞系P~(300)D_1和小鼠腹腔巨噬细胞对两种被修饰LDL的结合量(包括内移量)和降解量。结果显示:LDL经氧化修饰和丙二醛修饰后被两类巨噬细胞的结合量与降解量均高于正常LDL,在修饰程度相近(琼脂糖电泳迁移率相近)时,两类巨噬细胞对氧化修饰LDL的结合量与降解量高于丙二醛修饰的LDL。竞争性抑制结果显示,丙二醛修饰的LDL和乙酰化修饰的LDL均可部分抑制巨噬细胞对氧化修饰LDL的结合与降解。     

长叶车前花叶病毒(HRV_(sh))外壳蛋白赖氨酸残基的修饰

我们曾报道长叶车前花叶病毒上海分离株(简称HRVsh)的外壳蛋白有二个赖氨酸残基,在PH8.5无变性剂存在的条件下,完整病毒颗粒表面的赖氨酸残基可与三硝基苯磺酸(TNPS)起反应,反应后的TNP-HRVsh病毒颗粒的感染力丧失达90％以上。 本文又进行了甲基乙亚胺甲酯(MEI)对HRVsh赖氨酸残基的修饰反应,修饰后的MEI-HRVsh病毒颗粒的感染力也同样丧失90％以上。 从三硝基苯磺酸修饰的病毒颗粒(TNP-HRVsh)中分离得到的RNA能与天然的HRVsh的外壳蛋白重建病毒颗粒,并具有感染力,说明修饰过程中核酸并不受影响。 进一步用同位素~(35)S,~(32)P双标记病毒,再以TNPS修饰标记的病毒,得到(~(35)S,~(32)P)-HRVsh及TNP-(~(35)S,~(32)P)-HRVsh。将两者分别接种于系统寄主青菜(Brassica chinensis)的一片叶片,一天后在非接种叶片上都可测得~(35)S,~(32)P的放射计数。其中,(~(35)S,~(32)P)-HRVsh的~(35)S/~(32)P比值降低了,而TNP-(~(35)S,~(32)P)-HRVsh的~(35)S/~(32)P比值保持不变。说明HRVsh外壳蛋白赖氨酸残基的修饰并不影响病毒颗粒进入寄主细胞,以及在寄主细胞间的转移。同位素双标记的结果表明,其感染力丧失的原因可能是由于上述修饰作用阻止了病毒在感染中所必须的脱壳过程。     

肝素修饰尿激酶某些性质的研究

本文对比研究了溴化氰活化及高碘酸活化肝素修饰的两种修饰尿激酶的性质。结果表明尿激酶在溴化氰活化肝素(肝素CN),高碘酸钠活化肝素(肝素I_4)的共价修饰后,其残余自由氨基分别是64％和52％;酶活性分别保留94％和90％;抗胃蛋白酶水解以及抗冻融变性的能力均高于天然酶;在离体血浆中的失活速变低于天然酶。本文还对修饰酶进行了萤光及紫外差光谱的分析,讨论了修饰过程对构象的影响。     

细胞色素c在氨基酸及二肽修饰金电极上的电化学反应

系统地研究了细胞色素ｃ在多种氨基酸和多肽修饰电极上的电化学反应。并对影响加速细胞色素ｃ电化学反应的因素进行了讨论。     

大鼠TGF－α修饰16肽的溶液构象

已知大鼠Ｔ０Ｆ－α的抗原部位干Ｃ环,且大鼠的ＴＧＦ—α（３４－４３）和ＴＧＦ－α（４４－５０）均有较强的活性以转化正常细胞。为了揭示其结构与功能关系,合成了大鼠ＴＧＦ－α修饰１６肽。在前文用二维核磁共振技术归属质子谱并验证其一级结构的基础上,本文测定了不同混合时间的二维ＮＯＥＳＹ谱。根据所得的数据因原始斜率法求出距离约束。通过约束分子动力学计算定出该分子的溶液构象。其中还用ＤＱＦ－ＣＯＳＹ的数据求出二面角作为决定溶液构象的参考。