苦荞糖基转移酶基因的克隆及活性鉴定

糖基化修饰在调控各种小分子的溶解度、稳定性及生物活性中具有重要的作用。该研究基于苦荞转录组数据,克隆获得2条糖基转移酶基因（FtUFGT4和FtUFGT5）,并对其在大肠杆菌中的表达产物进行酶催活性鉴定。结果表明：（1）获得的苦荞糖基转移酶基因cDNA分别为1 434和1 470 bp,其编码蛋白同属于拟南芥糖基转移酶E类群,可能参与黄酮类化合物的糖基化。（2）多重序列比对表明,FtUFGT4和FtUFGT5蛋白C端都具有PSPG框,其催化活性位点分别是H17和H16;FtUFGT4和FtUFGT5都是典型的植物糖基转移酶GT B结构,二者的蛋白模型能与矢车菊素和UDP进行分子对接。（3）FtUFGT4和FtUFGT5在大肠杆菌中获得了可溶性表达,薄层层析实验表明二者均具有催化矢车菊素糖基化为矢车菊素 3 O 葡萄糖苷的活性。     

布渣叶糖基转移酶MpUGT1基因cDNA克隆及生物信息学和表达分析

UGT催化的糖基转移反应对合成黄酮苷类至关重要。为探究影响布渣叶黄酮苷生物合成的糖基转移酶,本研究参考布渣叶转录组数据,设计特异性引物,采用RT-PCR法对布渣叶中的UDP-葡萄糖基转移酶(UDP-glucosyltransferase, UGT)基因MpUGT1的编码区进行克隆,并通过在线服务器分析该基因的生物信息学特性;利用实时荧光定量PCR方法检测了MpUGT1基因在布渣叶的芽、叶、枝、果、花不同部位的表达情况。结果表明,本研究克隆得到的布渣叶MpUGT1基因,其cDNA全长为1 397 bp,ORF 1 377 bp,编码458个氨基酸,GenBank登陆号为KY652922。生物信息学预测分析该基因编码蛋白质分子式为C2324H3643N603O671S18,相对分子质量为51 kD,理论等电点(PI)为5.99,不稳定系数为43.81,亲水性系数为-0.105。该蛋白没有跨膜结构域,含有UDP-葡萄糖醛酸/UDP-葡萄糖基转移酶家族保守结构域,不含信号肽,定位于叶绿体。RT-qPCR组织特异性表达分析结果表明MpUGT1在芽、叶、枝、果、花中均有表达,且叶的表达量最高。系统进化树分析显示Mp UGT1与同科植物黄麻、长蒴黄麻等同源UGT的相似度最高,均达到了约80%;上述结果为进一步研究该基因在布渣叶黄酮苷生物合成中的作用奠定了基础。     

一个烟草葡糖基转移酶基因启动子的克隆与诱导表达

中南民族大学生命科学学院李静、刘学群和王春台3位科研工作者利用从烟草中克隆的一个葡糖基转移酶基因（GT—like）,通过PCR扩增得到该基因开放阅读框5’端-1150～0上游调控区,经序列分析表明该启动子序列含有多个基因表达调控元件。将GT—Like基因启动子与gus报告基因连接,构建植物表达载体pGT-gus,经根癌农杆菌介导法转化W38型烟草。转基因烟草植株GUS组织化学染色结果表明：     

紫云英根瘤菌糖基转移酶基因exoA的克隆及序列分析

从可互补紫云奶瘤菌胞外多糖合成缺陷变种ＮＡ０３和ＮＡ１０的ｅｘｏＲ‘－１１上亚克隆获得２．０ｋｂ的ＢｇｌＩ酶切片段,命名为ｐＪＢ－Ｈ７０１,ｐＪＢ－Ｈ７０１不仅可纠正变种ＮＡ０３和ＮＡ１０Ｒ的胞外多糖缺陷表型,而且使两变种诱导宿主植物结瘤固氮能力恢复到野生型水平。     

参与木葡聚糖合成的糖基转移酶基因研究进展

半纤维素多糖木葡聚糖(XyG)存在于大多数植物的初生细胞壁中, 对细胞壁的结构组织和生长发育具有重要的调控作用。XyG在植物进化中存在结构的多样性。该文概述了参与XyG合成的糖基转移酶的最新研究进展, XyG合成需要多种糖基转移酶参与, 这些酶类很可能以蛋白酶复合体的形式存在并发挥作用, XyG的结构和组成的改变对植物的生长发育也产生影响。     

环糊精葡糖基转移酶的酶学性质及转化特性

目的：通过对一种强碱性环糊精葡糖基转移酶的纯化、酶学性质和转化特性研究,探索改进和提高环糊精生产效率的工艺。方法：从一株碱性土壤来源的新型产环糊精葡糖基转移酶的嗜碱性芽孢杆菌,运用乙醇沉淀、DEAE-Sepharose和HiTrap-Q离子交换柱层析等蛋白质分离纯化技术对该酶进行了纯化,测定了其酶学性质,并对其转化特性进行了研究。结果：经过微生物发酵和三步纯化,获得表观电泳纯的酶蛋白,纯化倍数为51.4,收率约9.2%。该酶的最适反应温度为50℃。酶的最适作用pH约为10,并且在pH6～pH12条件下均较稳定。用5%可溶淀粉作底物进行转化,转化率约40%。在转化过程中加入沉淀剂环己烷,产物中β-CD的比例从84%提高到95%。结论：该酶是迄今报道过的适宜pH最高的环糊精葡糖基转移酶,专一性转化生产β-CD的能力优良,具有工业化应用的潜力。     

植物中甾醇糖基转移酶的研究进展

甾醇(sterol)是植物细胞膜结构和天然植物激素的重要组成成分。甾醇糖基转移酶(sterol glycosyltransferases,SGTs)作为糖基转移酶一号家族(GT family 1)较为保守的一支,是一类参与甾醇下游修饰的酶,具有调控植物初期生长发育、信号转导、次生代谢产物合成以及响应生物、非生物胁迫等生物学功能。本文主要综述了SGTs在植物生长调控、生物合成、早期发育研究的进展,最后讨论了甾醇糖基转移酶在工业生产药用活性分子方面的前景和主要限制,旨在为更深入开展甾醇糖基转移酶的研究和应用提供参考。     

α1,2-岩藻糖基转移酶基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

利用PCR方法从幽门螺旋杆菌(Helicobacter pylori,HP)基因组DNA中获得α1,2-岩藻糖基转移酶(α1,2-fuco-syltransferase,α1,2-fuct)基因,得到大小为906 bp的目的基因,将其定向插入到原核表达载体pET-22b(+)中,得到重组表达载体pET-fuct。将重组表达载体转化到大肠杆菌BL21(DE3)中,25℃,0.1 mmol/L异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达4 h,并用SDS-PAGE分析目的蛋白的表达情况。结果表明,可表达出相对分子质量为33 kD的蛋白,与预期分子量一致,说明α1,2-岩藻糖基转移酶在大肠杆菌BL21中实现表达,应用HPLC法进行酶活检验,酶活达到了13.21 pmol/(mgPr.h)。     

甜菊醇糖苷生物合成途径关键酶基因KA13H的克隆及序列分析

本研究利用RT-PCR方法从甜叶菊叶片中分离了一个与甜菊醇糖苷生物合成密切相关的基因KA13H,对该基因的ORF、编码产物结构、同源性比对及次级结构等进行了生物信息学预测分析,同时初步分析该基因的组织表达和原核表达。经DNAMAN6.0软件分析,该基因编码一条分子量为54.476kD的由476个氨基酸残基组成的多肽,含有典型的细胞色素P450的血红素结合位点FXXGXXXCXG,TMPRED程序预测其C-端含有一个明显的跨膜区MIQVLTPILLFLIFFVFWKVY,是一个典型的细胞色素P450基因。推断的KA13H编码产物与其它生物合成相关细胞色素P450同源比对和系统发生分析表明,该蛋白与苜蓿(Medicago truncatula)CYP716A12和云杉(Sitka spruce)CYP720B1的一致性较高,分别为51%和46%,推测KA13H可能与CYP716A12和CYP720B1具有类似的功能。KA13H次级结构分析结果表明,KA13H与CYP74A2的一致性仅为15%,但是它们却有着类似的次级结构,都含有6个基质识别位点(SRSs)。半定量RT-PCR分析表明:KA13H在根、茎、叶和花中呈组成型表达,叶和花中的表达丰度较高;将该基因融合到原核表达载体pGEX-4T-1中,在原核中得到了成功表达。根据本研究结果,我们推测KA13H可能在甜菊醇糖苷生物合成过程中发挥着重要作用,该基因的克隆和表达分析为进一步深入了解甜菊醇的生物合成过程中相关酶和基因的功能奠定了基础。     

九台晚李PGIP基因的克隆及生物信息学分析

以九台晚李叶片基因组为模板,PGIP基因保守序列设计引物,PCR扩增到1条全长1192bp的目的片段(GenBank登录号:GU068978)。该基因包含有1个完整的开放阅读框,由2个外显子和1个内含子构成,外显子总长990bp,编码330个氨基酸,其编码的氨基酸序列中含有一段典型的亮氨酸重复序列。序列分析表明:该基因与中国李、杏、桃、马哈利樱桃、梅等李属植物的PGIP基因序列一致度达95%~99%。系统进化分析显示出属内亲缘关系较近、属间亲缘关系较远的特点。该序列为植物分子抗病育种提供了1条新的基因资源。     

条斑紫菜SAMS基因克隆与生物信息学分析

干旱、高盐和低温是限制植物生长和农作物产量的主要逆境因子。S-腺苷甲硫氨酸合成酶（S-adenosylmethionine synthetase,SAMS）与植物抗逆境密切相关,而且超表达SAMS的转基因植物具有更高的抗干旱、高盐和低温能力。进行条斑紫菜（Porphyra yezoensis）S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因（PySAMS）cDNA的克隆及序列特征分析。首先利用电子克隆技术得到基因相关的contig,预测全长并设计引物,最后利用RT-PCR技术成功克隆了PySAMS的cDNA序列（GenBank accession：FJ404748）。该cDNA序列含有长1155nt的完整ORF,编码蛋白（PySAMS）分子量41.8kDa,长384AA。PySAMS与盘基网柄菌（Dictyostelium discoideum）、莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）、拟南芥（Arabidopsis thaliana）和水稻（Oryza sativa）等多种生物的SAMS具有较高的序列一致性,含有与SAMS酶活性密切相关的氨基酸残基和保守序列,与人（Homo sapiens）和大肠杆菌（Escherichia coli）的SAMS具有高度相似的三维结构。所以PySAMS与其它生物的SAMS一样,在条斑紫菜的抗逆过程中发挥重要作用。研究PySAMS有助于阐明条斑紫菜耐受非生物胁迫的作用机理,有助于获得高抗逆转基因植物。     

人溶菌酶基因的克隆和生物信息学分析

目的:克隆人溶菌酶基因并进行生物信息学分析及构建其原核表达载体方法:采用RT-PCR法扩增人溶菌酶基因,运用相关生物信息学软件对其理化性质、疏/亲水性、功能结构域及蛋白质二级结构等进行分析.将该基因克隆入载体pET32a,PCR、双酶切鉴定和核苷酸序列测定.结果:获得约400bp的人溶菌酶基因,其序列与GenBank中公布序列完全一致.生物信息学分析显示人溶菌酶基因编码130个氨基酸,分子量为14.7kDa,理论等电点为9.28,含有一个功能结构域,二级结构主要由α-螺旋、无规则卷曲、延伸链和β-转角组成.经PCR、双酶切鉴定和核苷酸序列测定,表明重级表达质粒构建成功.结论:该基因的克隆、生物信息学分析及原核表达质粒的构建为进一步研究其功能奠定了基础.     

芒果APl同源基因的克隆及其生物信息学分析

我们采用RT-PCR方法克隆了2个APl同源基因全长cDNA,分别命名为MAPl-1(GenBank accession No.FJ529206)和MAPl-2(GenBank accession No.FJ529207).MAPl-1编码247个氨基酸,开放阅读框长度为741 bp,蛋白质分子量为28.54kD,等电点为8.31;MAPl-2编码248个氨基酸,开放阅读框长度为744 bp,蛋白质分子量为28.78 kD,等电点为8.70.同源性分析表明,它们的核苷酸序列与其它木本植物APl同源基因的一致性为72%～81%.实验分析表明,MAPl-1和MAPl-2第1至第61个氨基酸含有一个MADS盒结构域,第88至第178个为K盒结构域;两个基因均定位于细胞核,且功能位点分布存在着不同,推测这两个基因在花器官发育过程中的功能存在差异.蛋白二级结构预测显示,MAPl-1蛋白有12个a-螺旋,4个β折叠区,14个β-转角;而MAPl-2蛋白有11个a-螺旋,5个β折叠区,15个β-转角:其大多数氨基酸具有亲水性.本研究有助于进一步了解芒果的开花分子机理及成花的生物学发育阶段.     

青杄PsbO基因cDNA序列克隆及生物信息学分析

利用RACE技术从已有的青杄均一化cDNA文库中克隆得到青杄(Picea wilsonii)PsbO基因cDNA的全长,并用生物信息学的方法对该cDNA的核苷酸序列、氨基酸序列的相似性,及编码蛋白PwPsbO的理化性质、亲水性/疏水性、二级和三级结构,PwPsbO基因进化树等进行了预测和分析.采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术,测定了青杄不同组织中的PsbO基因的相对表达水平.结果发现:青杄PsbO基因编码346个氨基酸,预测相对分子质量为36.6 kD,理论pI值为5.29,属于可溶性蛋白.二级和三级结构预测表明其含有较多的α螺旋、β折叠和随机卷曲结构.RT-qPCR发现该基因在青杄针叶和茎中表达量最高.这些结果为青杄中PsbO基因的初步功能研究奠定了基础.     

牦牛CAPN2基因的电子克隆及生物信息学分析

目的:对牦牛CAPN2基因进行电子克隆和序列分析,以期为进一步研究牦牛该基因与其肉质性状相关性以及基因结构和表达奠定理论基础。方法:利用人的CAPNA2基因cDNA序列为探针,在EST数据库进行同源性筛选,运用CAP3进行拼接得到完整序列并结合生物信息学进行序列分析。结果:牦牛CAPN2基因全长3 200bp,包含一个2 103bp的开放阅读框,共编码700个氨基酸;牦牛CAPN2的核苷酸序列与普通牛、羊、马、猪、小鼠、鸡、人相应序列间的一致性分别为99%、97%、90%、87%、85%、79%、90%。经聚类分析,牦牛首先与普通牛聚在一起,然后与羊、猪聚为一类;人与小鼠聚为一类;这两类相聚为一大类后,再依次与马、鸡相聚,其结果与以往的生物学分类结果一致。牦牛CAPN2基因编码蛋白的分子式为C3569H5503N255O1082S26,相对分子质量为79 935.2,理论等电点PI为4.86。结论:牦牛与普通牛、羊、马、猪、小鼠、鸡、人在CAPN2基因的编码序列具有较高有一致性。该基因编码的蛋白为位于细胞质中的水溶性蛋白。     

青杄中sPPa1的cDNA序列克隆及其生物信息学分析

以青杄(Picea wilsonii)均一化cDNA文库为模板,通过RACE方法克隆得到青杄PPa1基因cDNA全长,对该cDNA序列、核苷酸序列的相似性、理化性质、疏水性、二级结构、三级结构及是否跨膜进行了分析预测;进行了多序列比对并构建了系统树,同时对PPa1在青杄各组织中的表达量进行了检测.结果表明:青杄PPa1基因共由216个氨基酸组成,分子量为24.55 kD,理论PI为5.83,属可溶性蛋白;二级结构主要由α-螺旋、不规则卷曲和β-折叠构成;PPa1在青杄花粉中表达量最高.研究为进一步研究青杄PPa1的功能奠定了基础.     

沼泽红假单胞菌偶氮还原酶相关基因的克隆及其生物信息学分析

脱色实验证明沼泽红假单胞菌(Rhdopsedomonas palustris)对偶氮染料有较强的降解能力,作者通过Gen Bank搜索,对所获得的所有偶氨还原酶基因在NCBI进行比对并设计引物,从沼泽红假单胞菌质粒中扩增获得了一条含471bp完整开放阅读框架的序列 GenBank搜索表明该基因为未登录的新基因。通过互联同数据库及生物信息学分析工具进行初步分析表明：该基因编码的蛋白是一种等电点为9.65的不稳定蛋白,定位于细胞质;由α螺旋、延伸带和随机卷曲三种形式组成,具有蛋白激酶C磷酸化等多个位点,并具有一个强跨膜疏水区。     

白色链霉菌乙酰木聚糖酯酶基因的克隆及生物信息学分析

乙酰木聚糖酯酶可以水解乙酰化木聚糖中的O-乙酰取代基团,消除该基团对木聚糖酶水解的空间阻碍作用,增强木聚糖酶对木聚糖的亲和力和降解能力。以白色链霉菌基因组为模板,利用简并PCR和TAIL-PCR扩增获得长约741 bp阅读框片段,编码247个氨基酸。生物信息学分析表明,该多肽片段具有AXE1家族蛋白保守区域;与已知的乙酰木聚糖酯酶蛋白C端区相比,相似性较高,二级和三级结构空间排布特点极为相似;初步判定该多肽片段为白色链霉菌乙酰木聚糖酯酶的C端区域。