大鼠酪氨酸羟化酶基因在肌母细胞中稳定表达

用电穿孔法将大鼠酪氨酸羟化酶（Ｔｙｒｏｓｉｎｅｈｙｄｒｏｘｙｌａｓｅ,ＴＨ）基因转染大鼠Ｌ－６ＴＧ成肌细胞株,经ＰＣＲ检测、免疫组织化学和荧光组织化学检测证明,ＴＨ基因能在细胞内稳定整合和表达,并在辅因子存在时将酪氨酸转化为多巴．移植于大鼠纹状体后可成活并表达ＴＨ。     

家蚕色氨酸羟化酶 (TRH) 基因的克隆及表达特性分析

5-羟色胺 (5-hydroxytryptamine, 5-HT) 是生物界广泛分布的信号分子,涉及动物的重要行为。5-HT是色氨酸羟化酶 (Tryptophan hydroxylase, TRH) 将L-色氨酸羟化为5-羟-L-色氨酸,5-羟-L-色氨酸随即被多巴脱羧酶 (Aromatic L-amino acid decarboxylase, DDC) 脱羧而成。TRH作为5-HT合成的限速酶,在无脊椎动物神经调控中具有重要地位。鳞翅目昆虫中TRH的功能研究并不多。在家蚕中克隆了家蚕TRH (Bombyx mori TRH, BmTRH) 的cDNA序列1 667 bp,其中包含1 632 bp的开放读码框 (Open reading frame, ORF)。人类TPH或者果蝇TRH (Drosophila TRH, DmTRH) 与BmTRH有高度相似性,尤其BmTRH和DmTRH之间大多数氨基酸保守说明它们在系统发育上的密切关系并可能有相似功能。基因表达分析显示BmTRH主要表达于头部和中枢神经组织,免疫组织化学和Western blotting结果显示BmTRH只存在于神经组织中,即BmTRH可能仅参与家蚕的神经活动。此外,家蚕DDC (B. mori decarboxylase, BmDDC) 和蛋白具有TRH活性的苯丙氨酸羟化酶基因 (Phenylalanine hydroxylase, BmPAH) 也在中枢神经系统中有表达,暗示家蚕神经系统5-HT的合成与果蝇中不同,可能有两种不同的调控机制。     

棉铃虫酪氨酸羟化酶基因的分子特性及功能分析

【目的】酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase, TH)是黑色素形成的关键酶,在昆虫表皮骨化过程中扮演重要角色。本研究旨在获得棉铃虫Helicoverpa armigera TH基因序列,并研究其分子特性、表达模式和功能,为更深入探析该基因作用机理奠定基础。【方法】通过生物信息学和分子生物学技术获得了棉铃虫TH基因序列,利用qRT-PCR分析该基因在棉铃虫不同生长发育阶段的表达模式;利用qRT-PCR技术,分别测定了蜕皮激素20E(400 ng/头)处理不同时间和RNAi成功干扰蜕皮激素受体基因(EcR)前提下再用20E(400 ng/头)处理后,棉铃虫5龄幼虫TH表达量变化;采用生物化学方法检测鞣化激素(30 μg/mg组织)和环腺苷酸(cAMP, 200 ng/mg 组织)处理后棉铃虫幼虫脂肪体中TH活性。【结果】获得了棉铃虫酪氨酸羟化酶基因TH (GenBank登录号: MF440319) cDNA片段,长2 270 bp,开放阅读框1 686 bp,编码561个氨基酸残基。该基因在棉铃虫整个发育期均表达,其中在卵期第3天、2龄幼虫第1天、3-5龄蜕皮期、预蛹期和成虫羽化第1天表达量相对较高。研究还发现,400 ng/头 20E注射能够促进TH的转录;在成功干扰并调低幼虫EcR转录水平的前提条件下(对照仅注射dsGFP)再注射20E,对TH表达量无明显影响;而鞣化激素(30 μg/mg组织)和cAMP(200 ng/mg组织)均显著提高了TH的酶活性。【结论】20E在转录水平参与了TH的表达;鞣化激素和cAMP均能够提高TH活性,在蛋白水平上对TH进行调控。     

酪氨酸羟化酶和左旋芳香族氨基酸脱羧酶基因的细胞表达及活性检测

由于在帕金森病中合成多巴胺所需的酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)和左旋芳香族氨基酸脱羧酶(aromatic L-amino acid decarboxylase,AADC)活性明显降低,所以补充多巴胺合成酶成为基因治疗帕金森病研究的主要手段。我们分别构建了重组逆转录病毒载体pLHCX／TH及pLNCX2／AADC,通过脂质体介导将带有目的基因的载体分别转到包装细胞PA317中,经筛选得到产病毒的细胞PA317／TH和PA317／AADC,采用免疫组化、原位杂交方法检测目的基因表达;细胞经裂解后进行的酶促反应产物多巴胺以高压液相电化学方法检测证明所克隆的T‘H及AADC基因具有功能活性;这两种基因工程改造细胞可以完成酶促动力学的功能,使L-dopa及多巴胺产生明显增加。本研究为用TH和AADC双基因对帕金森病进行基因治疗提供了一定的依据。     

异色瓢虫酪氨酸羟化酶基因不同发育历期表达及RNAi抑制黑化效果分析

酪氨酸代谢在昆虫黑色素形成中具有重要的调控作用。本研究为探讨酪氨酸代谢调控异色瓢虫黑色素代谢平衡及其发育的影响,先检测异色瓢虫不同发育阶段酪氨酸羟化酶(Tyrosine hydroxylase,TH)基因表达情况,采用RNAi技术对4龄幼虫注射dsTH RNA抑制酪氨酸羟化酶mRNA表达,探索其在蛹期和成虫羽化阶段黑色素形成中的潜在功能。研究结果表明,TH基因在4龄幼虫体内的表达量最高,而在预蛹阶段和羽化后第2天开始表达量显著性下降。其次,dsTH RNA注射后能够显著降低TH本基因的表达,且异色瓢虫4龄幼虫发育缩短,与注射dsGFP RNA组相比较,提前化蛹。最后,dsTH RNA注射后异色瓢虫蛹的重量略有增加,且发育出现异常,即蛹的颜色变化不加深,与对照组相比较,无黑色斑点出现。这些结果表明成虫是在蛹期开始形成黑色素的,及酪氨酸羟化酶能够通过调控酪氨酸代谢途径而影响异色瓢虫化蛹阶段的发育和表皮颜色的变化。相关研究结果有助于丰富酪氨酸代谢调控异色瓢虫表型的内容,为将来保护异色瓢虫,并将其用于害虫生物防治提供理论基础。     

家蚕色氨酸羟化酶(TRH)基因的克隆及表达特性分析（英文）

5-羟色胺(5-hydroxytryptamine, 5-HT)是生物界广泛分布的信号分子,涉及动物的重要行为。5-HT是色氨酸羟化酶(Tryptophan hydroxylase, TRH)将L-色氨酸羟化为5-羟-L-色氨酸,5-羟-L-色氨酸随即被多巴脱羧酶(Aromatic L-amino acid decarboxylase, DDC)脱羧而成。TRH作为5-HT合成的限速酶,在无脊椎动物神经调控中具有重要地位。鳞翅目昆虫中TRH的功能研究并不多。在家蚕中克隆了家蚕TRH (Bombyx mori TRH, BmTRH)的cDNA序列1667bp,其中包含1632bp的开放读码框(Openreadingframe,ORF)。人类TPH或者果蝇TRH(Drosophila TRH, DmTRH)与BmTRH有高度相似性,尤其BmTRH和DmTRH之间大多数氨基酸保守说明它们在系统发育上的密切关系并可能有相似功能。基因表达分析显示BmTRH主要表达于头部和中枢神经组织,免疫组织化学和Western blotting结果显示BmTRH只存在于神经组织中,即BmTRH可能仅参与家蚕的神经活动。此外,家蚕DDC(B.moridecarboxylase,BmDDC)和蛋白具有TRH活性的苯丙氨酸羟化酶基因(Phenylalanine hydroxylase, BmPAH)也在中枢神经系统中有表达,暗示家蚕神经系统5-HT的合成与果蝇中不同,可能有两种不同的调控机制。     

家蚕核型多角体病毒酪氨酸蛋白磷酸酯酶基因的克隆及在大肠杆菌中表达

采用PCR方法克隆了家蚕核型多角体病毒中国镇江株 (BmNPV ZJstrain)的酪氨酸蛋白磷酸酯酶基因(ptp) ,测定了该基因的核苷酸序列 ,比较了与相关病毒相应基因的同源性 ,并将该基因插入到原核表达质粒在大肠杆菌中进行了表达。该基因的编码部分由 5 0 7个核苷酸组成 ,编码 16 8个氨基酸残基的蛋白多肽 ,其中含有酪氨酸蛋白磷酸酶酯催化部位的“HC”基序。该基因与苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒 (AcMNPV) ptp 基因和BmN PV -T3 株 (日本 )拟为的 ptp基因核苷酸序列的同源性分别为 96 8%和 98 2 % ,蛋白质氨基酸序列的同源性分别为 97 0 %和 97 6 %。将该基因插入到温度诱导型表达质粒pBV2 2 1的温控启动子PRPL 之后 ,在大肠杆菌JM10 9中表达了具有催化活性的蛋白质 ,分子量约为 19kD ,表达产物能催化对硝基酚磷酸钠 (PNPP)的脱磷酸反应 ,这种催化作用可被钒酸钠和ZnCl2 抑制     

小鼠酪氨酸羟化酶启动子序列分析

目的对小鼠酪氨酸羟化酶（tyrosine hydroxylase,TH）启动子进行序列分析,研究启动子不同区域对下游基因表达调控能力。方法高保真PCR分别扩增出450、1500、2000、2400、3400bp TH启动子片段置换pcDNA3中CMV启动子,并在多克隆位点插入EGFP报告基因,重组后质粒分别瞬时转染MN-9D细胞（TH^＋）和ECV细胞（TH^-）,流式细胞仪观察EGFP基因在细胞内表达情况。结果转染后MN-9D细胞中EGFP阳性率分别为8.01%、7.97%、7.85%、7.72%、7.74%,差异无显著性。转染ECV细胞（TH^-）中,EGFP阳性率分别为6.51%、6.35%、6.71%、0.89%、1.02%。3400bp、2400bp启动子片段在TH^-细胞中调控能力受到明显抑制。结论上述启动子片段均有调控基因表达能力,初步证明TH启动子中特异性调控区域在2400-2000bp范围内。     

酪氨酸羟化酶与视网膜疾病

酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)是儿茶酚胺(catecholamines,CAs)合成过程中的限速酶,提高或抑制该酶的活性可大幅度影响CAs的合成。近年来对于TH的关注越来越多,大量的研究表明,TH含量及活性的异常改变能通过影响CAs的含量而导致相应生理功能的异常,从而导致疾病。本文将TH的结构功能、分布、表达变化及其与视网膜疾病关系做一综述。     

酪氨酸羟化酶与视网膜疾病

酪氨酸羟化酶（tyrosine hydroxylase,TH）是儿茶酚胺（catech01amines,CAs）合成过程中的限速酶,提高或抑制该酶的活性可大幅度影响CAs的合成。近年来对于TH的关注越来越多,大量的研究表明,TH含量及活性的异常改变能通过影响CAs的含量而导致相应生理功能的异常,从而导致疾病。本文将TH的结构功能、分布、表达变化及其与视网膜疾病关系做一综述。     

Study on fibroin heavy chain of the silkworm Bombyx mori by fluorescence in situ hybridization (FISH)

The sericulture industry plays a very important role in our national economy. Silkworm (Bombyx mori) is always regarded as a model animal and biological reactor. There have been detailed studies on the structure, expression and control and molecular evolution of silk genes. However, few, if any, reports are available on the localization of structural genes in silkworm by molecular cytogenetics. The present experiment has tentatively localized the Fib-H gene at the distal end of the 25th linkage group, namely at the 25-0.0 position, and verified that Fib-H has only one locus, thus providing a temporary solution to the problem about its localization.     

Expression analysis of decapentaplegic gene in the silkworm,Bombyx mori

The decapentaplegic (dpp) gene in Drosophila is involved in multiple developmental processes, and is a highly conserved among various eukaryotic species, including Bombyx mori. Although the gene has well been characterized in Drosophila species the B. mori dpp has not yet been functionally analyzed. In this study, we analyzed the expression pattern of B. mori dpp in 12 different developmental days/stages (7 days for fifth instar larvae, 2 days for spinning stage, 2 days for pupal stages, and 1 day for adults) in both male and female silkworms using quantitative real‐time RT‐PCR (qRT‐PCR). mRNA expression of B. mori dpp was much higher in the female larvae up to the mid‐stage of the fifth instar compared with the corresponding male larvae. Similarly, dpp expression also was much higher in females during the eclosion period than that in the corresponding male pupae. During the embryonic stage, the expression level of the dpp gene was much higher compared to that of adult stage in both male and female silkworms. These results suggest that the B. mori dpp gene plays multiple roles in the developmental of B. mori.     

家蚕血细胞特异表达新基因Bm04862的鉴定及表达

通过家蚕组织芯片数据筛选得到家蚕血细胞特异表达基因Bm04862,并首次对该基因进行了克隆与鉴定。应用RACE技术获得该基因全长,并对其进行生物信息学分析。Bm4862基因开放阅读框819 bp,共编码273个氨基酸残基,预测其为跨膜蛋白;通过q RT-PCR技术对其时空表达情况进行分析;结果显示Bm04862基因在家蚕血细胞中特异高表达,并在4龄眠期和预蛹2 d时达到表达高峰;构建Bm04862真核表达载体,转染Sf9细胞分析其蛋白的亚细胞定位情况,结果表明其定位于细胞核膜和部分细胞质中。此外,用大肠杆菌刺激蚕体24 h后,Bm04862基因表达水平显著上调,表明大肠杆菌可以诱导该基因的表达,由此推测该基因可能参与家蚕的免疫应答。这为深入研究该基因在家蚕免疫反应中的功能提供了参考。     

家蚕Aly/REF的基因克隆、序列分析及其细胞定位

RNA和输出因子结合蛋白（RNA and export factor binding proteins, REF/Aly）参与RNA的稳定、加工和输出。本研究参照已公开的家蚕Bombyx mori aly序列（GenBank登录号： DQ497195.1）,通过RT-PCR克隆了家蚕aly/ref基因（Bmaly/ref）。测序结果显示,该基因的开放读码框为765 bp,编码254个氨基酸残基, BmAly/REF与黑腹果蝇Drosophila melanogaster、小鼠Mus musculus的同源体的氨基酸序列一致性分别为49.7%和52.7%。结构预测结果显示,BmAly/REF具有REF家族的与RNA结合的结构域RRM,N和C端分别具有REF-N和REF-基序。进化分析结果显示,昆虫的ALY/REF聚为一类,BmAly/REF与赤拟谷盗Tribolium castaneum、意大利蜜蜂Apis mellifera的Aly/REF较为接近。将Bmaly/ref基因克隆进pGS21a(+)载体进行原核表达,重组蛋白免疫小鼠,获得鼠抗BmAly/REF多抗。免疫荧光实验结果显示,BmAly/REF在细胞质和细胞核中均有分布,但主要分布在细胞核中。芯片数据分析显示Bmaly/ref基因在家蚕幼虫5龄第3天各组织中均有较高水平的表达。研究结果显示BmAly/REF可能在RNA的核输出方面发挥作用,为进一步探讨BmAly/REF的功能奠定了基础。     

家蚕BmBrat基因的克隆与鉴定

NHL家族蛋白具有调控细胞增殖与分化的功能,在哺育动物中被广泛研究。本文克隆得到家蚕NHL蛋白家族成员BmBrat基因,通过RACE技术获得该基因cDNA全长序列为3 614 bp,其ORF为2 580 bp,编码859个氨基酸,预测其蛋白分子量为94.3 kDa,等电点为6.65。利用RT-PCR技术检测其在五龄3 d家蚕各组织表达情况,结果表明其在幼虫各组织均有表达,包括丝腺、中肠、脂肪体、马氏管等,且卵巢和头部表达量最高;胚胎时期表达谱分析显示其在胚胎发育第4天和第5天有高量表达。经原核表达、蛋白纯化及免疫小鼠后获得家蚕BmBrat多克隆抗体,且Western blotting及免疫荧光检测显示该抗体可以特异检测家蚕BmBrat蛋白;免疫荧光结果表明BmBrat蛋白定位于家蚕血细胞胞质中,为进一步研究BmBrat基因的生物学功能奠定了基础。     

家蚕细胞遗传学及其应用

由于家蚕染色体数目较多、着丝粒弥散, 在较长时期内, 家蚕染色体识别、核型分析、染色体结构和功能的研究都受到很大限制。近年来, 应用比较基因组杂交、基因组原位杂交、基于细菌人工染色体克隆的原位杂交技术建立了家蚕的细胞学图, 综合分子连锁图构建高密度的细胞遗传学图已成为可能。分子细胞遗传学的应用正在推动家蚕染色体结构和功能的研究, 揭示出家蚕W染色体密集地分布着嵌套结构的逆转座子, 染色体端粒由重复序列(TTAGG)n以及端粒特异的非长末端逆转座子TRAS1和SART1组成, TRAS1、SART1具有较高的转录活性, 可能与维持染色体的稳定性有关。     

Sperm-mediated gene transfer in the silkworm Bombyx mori

Plasmid DNA containing the CAT reporter gene was injected into the testis of V instar silkworm larvae. The persistence, expression, and transmission of the injected DNA were monitored in the injected individuals till eclosion as well as in the progeny. The DNA injected into the testis persisted extrachromosomally during the entire period of metamorphosis and was also transferred into the egg via sperm during fertilization. Injected plasmids were rescued from the moths that emerged from the injected larvae and also from the eggs laid by the moths that copulated with injected males. Positive signals for CAT assay in the experimental samples suggested that the injected DNA was internalized in the testicular cells and sperm. The persistence, expression, and transmission of the DNA injected into the testes indicate that sperm-mediated gene transfer is possible in the silkworm, Bombyx mori. Arch. Insect Biochem. Physiol. 37:168–177, 1998. © 1998 Wiley-Liss, Inc.     

Prothoracicotropic hormone induces tyrosine phosphorylation in prothoracic glands of the silkworm,Bombyx mori

In the present study, we investigated the tyrosine phosphorylation of Bombyx mori prothoracic glands using phosphotyrosine‐specific antibodies and Western blot analysis. Results showed that prothoracicotropic hormone (PTTH) stimulates a rapid increase in tyrosine phosphorylation of at least 2 proteins in prothoracic glands, one of which was identified as extracellular signal‐regulated kinase (ERK). The phosphorylation of another 120‐kDa protein showed dose‐ and time‐dependent stimulation by PTTH in vitro. In vitro activation of tyrosine phosphorylation was also verified by in vivo experiments: injection of PTTH into day‐6 last‐instar larvae greatly increased tyrosine phosphorylation. Treatment of prothoracic glands with the protein tyrosine phosphatase inhibitor, sodium orthovanadate, also resulted in tyrosine phosphorylation of several proteins and increased ecdysteroidogenesis. The PTTH‐stimulated phosphorylation of the 120‐kDa protein was markedly attenuated by genistein, a broad‐spectrum tyrosine kinase inhibitor, but not by HNMPA‐(AM)₃, a specific inhibitor of insulin receptor tyrosine kinase. PP2, a more‐selective inhibitor of the Src‐family tyrosine kinases, partially inhibited PTTH‐stimulated tyrosine phosphorylation, but not ecdysteroidogenesis. This result implies the possibility that in addition to ERK, the phosphorylation of the 120‐kDa protein, which is not Src‐family tyrosine kinase, is likely also involved in PTTH‐stimulated ecdysteroidogenesis in B. mori. © 2010 Wiley Periodicals, Inc.     

一个新的家蚕转录相关锌带蛋白基因的克隆及序列分析

锌带蛋白(zinc ribbon protein )是锌指类蛋白的一种,它的Cys4 Zn(2+)结合位点由3个β₂片层折叠而成,而不是α螺旋结构。锌带结构与锌指结构同为转录因子结合核酸的结构域,锌带蛋白作为转录相关因子在调节基因表达活性等方面具有重要作用。在对家蚕 Bombyx mori蛹cDNA文库测序中,发现一个新的编码家蚕锌带蛋白基因的EST序列（GenBank 登录号DY230964）,以此序列为信息探针检索家蚕EST数据库,通过同源筛选,获得一个新的家蚕锌带蛋白基因cDNA全序列并经RT-PCR检测和克隆、测序验证,结果表明与电子克隆序列完全一致。我们将其命名为 BmZNRD1 (Zinc Ribbon Domain Containing 1)（GenBank登录号DQ432055）。该基因全长为675 bp,由363 bp的开放阅读框序列(ORF)、10 bp的5′端非翻译区序列(5′UTR)和302 bp 的3′端非编码区序列(3′ UTR)组成,其编码的120个氨基酸序列与其他真核生物间具有较高的同源性（达60%左右）,预测分子量为13.54 kD, 等电点为6.8。BmZNRD1编码的氨基酸序列是一种锌带蛋白,推测有2个功能结构域,分别是位于N-端的Cx₂Cx₁₄Cx₂C和C-端的Cx₂Cx₂₄Cx₂C,其中C-端保守氨基酸序列Cx₂Cx₆Yx₃QxRSADEx₂TxFx₂Cx₂C在生物进化中保守性很高,从酵母、果蝇、线虫到两栖类、哺乳类都有发现该结构域的存在,与酵母RNA聚合酶A亚单位9和转录相关蛋白有很高的相似性,推测其具有相同的功能。将BmZNRD1基因cDNA序列与家蚕基因组序列进行比对,结果表明该基因具有3个外显子,2个内含子,外显子/内含子边界符合经典的GT-AG规则。 关键词： 家蚕; 锌带蛋白基因; 电子克隆; 基因克隆; 序列分析     

Chromosomal localization of silkworm (Bombyx mori) sericin gene 1 and chymotrypsin inhibitor 13 using fluorescence in situ hybridization

The chromosomal locations of two single-copy genes, Ser-1 and CI-13, in silkworm (Bombyx mori) were detected at the molecular cytogenetics level by fluorescence in situ hybridization in the study. The results showed that Ser-1 is located near the distal end of the 11th linkage group, relatively at the 12.5±1.4 position in pachytene; and that CI-13 has been mapped near the distal end of the 2nd linkage group, relatively at the 8.2±1.2 position in pachytene. Furthermore, their location model map-FISH map on silkworm chromosome was drawn. The FISH technique and its application to silkworm are also discussed in this paper.