小桐子内生真菌及其抗真菌活性研究

从药用植物小桐子的根和茎中分离到内生真菌57株,经鉴定,它们分属于15个不同的分类单元。其中拟盘多毛孢为优势属,其次为拟茎点霉属和茎点霉属。用杨桃炭疽菌,香蕉疫霉和镰刀菌作指示菌对这些内生真菌的抗真菌活性进行检测,结果表明,有2株菌对杨桃炭疽菌具有抑菌活性。     

基于GST-pull down的小G蛋白Racl活性检测体系的建立

目的:根据人PA KI基因的p21结合结构域(PBD)能够特异结合GTP-Rac 1的特性,构建GST-PBD原核表达质粒,并利用CST-pull down方法检测真核细胞内小G蛋白RacI的活性.方法:将人PAK1基因的PBD结构域克隆到pGEX原核表达载体上,经诱导纯化得到GST-PBD融合蛋白,并通过GST-pull down实验评枯该方法的特异性和准确性.结果:pGEX-PBD质粒构建成功;纯化得到的GST-PBD融合蛋白能够特异性地与激活形式的Rac1(GTP-Rac1)结合,并且能够准确反映血小板衍生生长因子刺激下细胞内Rac1的激活过程.结论:GST-PBD融合蛋白及其整套CST-pull down检测体系能方便有效地检测细胞内Rael的活性.     

植物小G蛋白的研究进展

小G蛋白(small GTPases)是近年来细胞信号转导的研究热点,包括Ras、Rho、Rab、Arf和Ran等5个亚家族.植物中存在一种特殊的小G蛋白ROP(Rho-related GTPase from plants)是Rho家族成员,在调控细胞生长发育及植物防御反应体系的建立等方面起重要作用.在植物细胞中ROP存在两种形式,一种是与GTP结合的激活态,另一种是与GDP结合的非激活态,通过这种激活态与非激活态之间的转变,ROPs作为植物生长发育过程中重要的"分子开关"参与调控多种信号转导过程.本文主要对国内外近年来有关小G蛋白的种类及其调节机制,以及植物小G蛋白ROP在花粉管生长、根毛发育、H2O2的产生、脱落酸(ABA)以及防御应答反应中的调节作用等方面的研究进展进行综述.     

小G蛋白ROP的研究进展

小G蛋白(small GTPases)是近年来研究细胞信号转导过程的热点问题,包括Ras、Rab、Rho、Arf和Ran5个亚家族,其中ROP蛋白是Rho家族成员,为植物特有,在调控细胞生长、发育及调节植物对环境响应等各方面起重要作用.对ROP蛋白的活性调节和功能进行了重点介绍.     

植物小G蛋白功能的研究进展

近年来,小G蛋白的调控途径已经成为人们研究细胞信号转导过程的热点问题.小G蛋白家族包括Ras、Rab、Rho、Arf和Ran亚家族,它们起着许多不同的重要细胞生理作用,例如基因表达、细胞骨架重组装、微管的形成以及囊泡和核孔运输机制.这些小G蛋白作为重要的分子开关,具有一个非常保守的功能区域,即I-Ⅳ结构区,它起着关键性作用.从拟南芥(Arabidopsisthaliana)基因组预测分析得出,拟南芥含有93个小G蛋白同源序列,包含Rab、Rho、Arf和Ran亚家族,但没有Ras亚家族.本文主要阐述了迄今在植物中研究小G蛋白各个亚家族功能的最新进展,并对植物、酵母和动物相关的同 源蛋白的生理功能进行比较和推测.     

植物小G 蛋白功能的研究进展

近年来,小G蛋白的调控途径已经成为人们研究细胞信号转导过程的热点问题。小G蛋白家族包括Ras、Rab、Rho、Arf和Ran亚家族,它们起着许多不同的重要细胞生理作用,例如基因表达、细胞骨架重组装、微管的形成以及囊泡和核孔运输机制。这些小G蛋白作为重要的分子开关,具有一个非常保守的功能区域,即I-IV结构区,它起着关键性作用。从拟南芥(Arabidopsis thaliana)基因组预测分析得出,拟南芥含有93个小G蛋白同源序列,包含Rab、Rho、Arf和Ran亚家族,但没有Ras亚家族。本文主要阐述了迄今在植物中研究小G蛋白各个亚家族功能的最新进展,并对植物、酵母和动物相关的同源蛋白的生理功能进行比较和推测。     

黄瓜卷须缠绕过程中小G蛋白活性变化

攀爬植物的卷须是对机械刺激极为敏感的器官。拟南芥(Arabidopsisthaliana)小G蛋白能够响应机械刺激调控自身发育,但小G蛋白信号是否在卷须感受机械刺激发生缠绕过程中发挥作用目前尚不清楚。该研究以黄瓜(Cucumissativus)为实验材料,对其卷须受机械刺激缠绕过程中小G蛋白活性进行了探讨。ROP活性检测结果表明,在卷须缠绕过程中小G蛋白CsROP6的活性显著增强;同时,质谱鉴定结果显示,卷须缠绕过程中生长素的含量明显增加。进一步的实验表明,外源生长素处理能明显增强CsROP6的活性,暗示黄瓜卷须在缠绕过程中受机械刺激可能通过生长素增强ROP活性,且机械刺激激活小G蛋白信号在不同植物中存在一定的保守性。     

基于GST-pull down的小G蛋白Rac1活性检测体系的建立

目的:根据人PAK1基因的p21结合结构域(PBD)能够特异结合GTP-Rac1的特性,构建GST-PBD原核表达质粒,并利用GST-pull down方法检测真核细胞内小G蛋白Rac1的活性。方法:将人PAK1基因的PBD结构域克隆到pGEX原核表达载体上,经诱导纯化得到GST-PBD融合蛋白,并通过GST-pull down实验评估该方法的特异性和准确性。结果:pGEX-PBD质粒构建成功;纯化得到的GST-PBD融合蛋白能够特异性地与激活形式的Rac1(GTP-Rac1)结合,并且能够准确反映血小板衍生生长因子刺激下细胞内Rac1的激活过程。结论:GST-PBD融合蛋白及其整套GST-pull down检测体系能方便有效地检测细胞内Rac1的活性。     

几种药用植物精油的抗真菌活性研究

研究了作用浓度为0：7-4．0μL/mL的南方药用植物香茅（Cymbopogon citratus）、广藿香（Pogostemon cablin（Blanco）Benth）、大叶桉（Eucalyptus robusta Smith）和蛇床（Cnidium monnier（L.）Cusson）的精油对6种植物病原真菌的抑制活性。结果表明,大叶桉、广藿香和香茅精油对串珠镰刀病菌（Fussarium moniliforme）、玉米弯孢霉菌（Curvjlaria lunata）对多种供试植物病原真菌的生长有明显抑制活性,其中,香茅精油在浓度为3．3μL/mL时,能完全抑制大部分供试真菌的生长。但不同精油对于各病原真菌的抑制率有一定差异。本研究为复合植物精油抗真菌农药的开发提供依据。     

小G蛋白在植物抗病性中的作用

小G蛋白一类是低分子量GTP结合蛋白,其分子量大约20～30 kDa.小G蛋白作为重要的分子开关参与了细胞许多重要生理信号途径的调控.近几年在植物中的研究、尤其是对模式植物水稻杭病分子机制的研究发现,Rho家族的小G蛋白在植物抗病信号传导途径的调控中起了关健的作用.本文对植物特有的Rho家族小G蛋白在植物免疫反应中的最...     

杜仲皮中抗真菌蛋白的分离和特性研究

从杜仲（ＥｕｃｏｍｍｉａｕｌｍｏｉｄｅｓＯｌｉｖ）皮中分离纯化到一种新的抗真菌蛋白（ＥｕｃｏｍｍｉａＡｎｔｉｆｕｎｇａｌＰｒｏｔｅｉｎ）,简称ＥＡＦＰ。将切碎的杜仲树皮用ＮａＣｌ溶液在组织捣碎器中高速匀浆提取,经硫酸铁沉淀、ＣＭ一ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ离子交换层析和Ｂｉｏ一ｇｅｌ一ｐ一１０凝胶层析纯化。如此纯化而得的ＥＡＦＰ在ＳＤＳ－ＰＡＧＥ胶片上显示一条分子量为５．０ｋＤ的单一带。反相ＨＰＬＣ显示４样品是纯的。等电聚焦电泳测得其ｐＩ值大于１１．０。经还原和氨酰羧甲基化处理,用ＨＰＬＣ层析证明ＥＡＦＰ为单链。用酚一硫酸法未测出其含糖。ＥＡＦＰ是简单单链蛋白。氨基酸组成分析结果表明它宫含Ａｒｇ、Ｃｙｓ和Ｇｌｙ,不含Ｍｅｔ,Ｌｙｓ,Ｔｒｐ,Ｈｉｓ和Ｐｈｅ。未经热变性或ＳＤＳ处理的ＥＡＦＰ与考马氏亮蓝试剂不发生显色反应。手工Ｅｄｍａｎ降解法测得Ｎ一端３个氨基酸残基的顺序为Ｇｌｙ一Ａｓｐ一Ａｌａ。用羧肽酶Ａ和Ｂ酶解ＥＡＦＰ测得其Ｃ一末端为Ｖａｌ．０．３ｍｇ／ｍＬ蛋白明显抑制木霉、小麦赤霉菌、烟草黑茎病菌和棉花枯萎病菌菌丝的生长。蛋白在沸水中保温３０ｍｉｎ活性不变。     

Rho小G蛋白介导的细胞周期调控

Rho小G蛋白作为一个信号分子家族具有多样化的功能, 可以调节细胞骨架重排 、细胞迁移、细胞极性、基因表达、细胞周期调控等. Rho小G蛋白家族对细胞周期 调控的研究主要集中在其对于有丝分裂期细胞的调节作用,包括调节有丝分裂期前 期细胞趋圆化、后期染色体排列及收缩环的收缩作用.近期的研究显示,Rho小G蛋白及其效应分子对于细胞周期G1、S、G2期的调控主要是通过影响细胞周期的正调控因子细胞周期蛋白D1 (cyclin D1) 和负调控因子细胞周期蛋白依赖型激酶相互作用蛋白1及细胞周期蛋白依赖型激酶抑制蛋白27 (p21cip1/p27kip1) 进行的.本文总结了Rho小G蛋白及其效应分子在细胞周期调控,尤其是对G1/S期调控的研究进展,并简要阐述了Rho小G蛋白介导的细胞周期调控异常与癌症发生的关系.     

水稻小G蛋白OsPra2基因的克隆及功能分析

利用micro array 技术对水稻幼苗在营养胁迫条件下根部基因表达的研究中发现: 一个与豌豆Pra2(小G蛋白)基因有同源性的基因的RNA水平在营养胁迫后再补充营养时, 表达量下降。用RT-PCR和PCR方法分别获得该基因的cDNA克隆—OsPra2和该基因翻译起始位点上游1 kb的启动子序列。OsPra2基因编码的蛋白质具有结合GTP/GDP的4个保守结构域和构成小G蛋白Rab家族的特有的结构域。该基因cDNA与GST蛋白基因融合表达载体在洋葱表皮细胞中的瞬间表达结果显示该蛋白定位在在细胞膜和细胞核上, OsPra2基因启动子与GUS报告基因融合表达转基因水稻显示该基因启动子驱动GUS在胚芽鞘和根中表达, 35S启动子驱动OsPra2基因过表达转基因水稻与野生水稻株型相比明显矮化, 类似BR缺陷型植物株型。本实验还对OsPra2和P450蛋白的相互作用及在BR代谢途径中的可能作用进行了分析。     

生物体内形形色色的G蛋白

G蛋白是一类可与GTP和GDP结合的蛋白,结合GTP时具有活性,结合GDP时为非活性状态,通过G蛋白活性和非活性状态的变化来打开或关闭细胞内某一过程,因此G蛋白也被称为分子开关。对存在于生物体内的一些G蛋白进行了简要的介绍。     

梭梭小G蛋白基因HaRAN1克隆与表达分析

采用cDNA-AFLP技术从梭梭中获得了一个干旱诱导的TDF序列,编码RAN基因的cDNA片段,利用5'-RACE和3'-RACE技术克隆到一个1 083 bp的全长基因,含有一个编码221个氨基酸的开放阅读框,具有结合GTP/GDP的4个保守结构域,属于RAN1亚家族,命名为HaRAN1.Blast分析表明,HaRAN1与单、双子叶植物(毛果杨、拟南芥、小麦、水稻)的一致性高达95%~96%以上;与哺乳动物(人类)和真菌(烟曲霉)的一致性高达88%以上;半定量RT-PCR分析显示,干旱、PEG和NaCl胁迫明显诱导HaRAN1基因的表达.结果表明,HaRAN1基因编码蛋白在物种间具有高度保守性,可能在梭梭适应极端干旱的沙漠生境中起重要作用.     

小G蛋白Ran的研究进展

真核细胞中含量最丰富的小G蛋白Ran(Ras-related nuclear protein),具有与其所属的Ras家族其它成员不同的生化特点,其活性主要受到Ran的鸟苷酸交换因子（RanGEF)RCC1（regulator of chromosome condensation-1),GTP酶激活蛋白（GTPase-activating protein,GAP）以及Ran结合蛋白（Ran binding protein,RanBP)的调节,Ran主要参与了物质的核浆转运,此外在RNA出核,RNA合成,加工及细胞周期调控中也起到一定作用,并且是LPS活化基因的产物。     

天麻抗真菌蛋白基因的克隆及其启动子活性

通过构建和筛选天麻（Gastrodia elata Bl)基因组文库,克隆了一个天麻抗真菌蛋白基因组DNA。该基因组DNA含有一个516碱基组成的编码区。没有内含子结构。其启动子区含有保守的TATA盒及CAAT盒。为研究启动子活性。构建了-1157bp启动子区与GUS基因的融合表达载体。并将其用农杆菌（Agrobacterium tumefaciens)介导的遗传转化方法导入烟草（Nicotiana tabacum)中,获得了稳定转化的烟草。利用荧光检测及组织化学染色法对GUS表达进行了分析。结果表明,该启动子能够启动GUS基因在转基因烟草中组织特异性地表达。GUS基因在根中的表达水平最高。茎中次之,叶中只有低水平表达,而且该启动子具有诱导表达活性。可被真菌及水杨酸,茉莉酸强烈诱导表达。     

麻疯树核糖体失活蛋白Curcin2的原核可溶性表达及其抗真菌活性研究

Curcin2是麻疯树幼苗在真菌侵染、干旱及高低温胁迫下诱导产生的一种核糖体失活蛋白.采用分子克隆的方法,从麻疯树基因组中扩增到Curcin2成熟肽编码基因,分别连接到质粒载体pGEX-6p-1、pMAL-c5E上,转化大肠杆菌最终获得重组菌PGC(pGEX-6p-1-curcin2)和PMC(pMAL-c5E-curcin2).在不同温度、IPTG浓度、时间诱导下,Curcin2在重组菌PGC中均以包涵体形式表达,在重组菌PMC中主要以可溶性融合蛋白形式表达,且蛋白质的表达量与诱导条件相关.重组菌PMC表达可溶性curcin2的优化条件为:温度28℃,IPTG 0.3mmol/L,时间8h,此条件下目的蛋白占总蛋白表达量的30.6％,1L培养物中可获得19.74mg电泳纯的重组蛋白.重组蛋白可被MBP TrapTM HP柱亲和纯化并与curcin抗体发生抗原抗体反应.体外抗真菌活性实验表明,纯化后的curcin2融合蛋白有抑制真菌生长作用,且对小麦赤霉、油菜菌核的抑制作用强于curcin.此蛋白的获得为其相关功能的研究奠定了基础.     

商陆根中抗真菌蛋白的分离和特性研究

从美洲商陆(Phytolacca americana L.)夏天采集的2—4年生宿根中分离了二种抗真菌蛋白,称为PAFP-R_1和PAFP-R_2。分离程序包括用盐溶液提取,经CM-Sephadex离子交换层析、凝胶过滤层析和羟基磷灰石柱层析纯化。在PGA培养基上,0.1mg/ml蛋白明显抑制木霉菌丝的生长;但对细菌的增殖,即使1mg/ml也无抑制作用。用SDS-PAGE测得二者的相对分子量各为13kD和15kD,单多肽链,等电点约为5.8。用酚-硫酸法未测出含糖。二种蛋白均高含半胱氨酸(19mol/mol)。用Edman降解法测得二者的N末端均为Ala。秋天采集的根中,这二种蛋白含量均很低,但富含由二条PAFP-R_1肽链以双硫键联结的二聚体,它无抗真菌活性。冬天宿根中抗真菌蛋白主要成分是Mr为17kD的单肽链蛋白。上述蛋白对于人红血球均无凝集活性,因此不是PWM的成分。以上结果说明,商陆根中有多种具抗真菌活性的蛋白,成分随季节发生变化,它们都是不含糖,高含半胱氨酸,分子量小于20kD的单肽链蛋白。