植物油体蛋白基因家族研究进展

油体也称脂滴或油滴,是植物细胞中一种重要的储藏油脂的细胞器。油体由单层磷脂膜包裹中性脂肪酸组成,膜上镶嵌有多种膜蛋白,包括油体蛋白、油体钙蛋白和油体固醇蛋白,其中油体蛋白占80%～90%。油体蛋白在影响油体大小与稳定性、油体形成和降解、脂质代谢、种子成熟及萌发等多种生命活动中都发挥着重要的生物学作用。本文结合近些年国内外关于植物油体蛋白基因家族的研究进展系统总结了油体蛋白序列与结构特征及在植物生长发育中所扮演的重要角色,讨论了油体蛋白作为一种新型植物蛋白在实际生产中的应用场景和油体蛋白研究及应用过程中仍存在的一些问题,以期为人们后期更加深入研究植物油体蛋白相关分子功能及在生产实践中应用提供有益的参考。     

利用油体表达系统生产外源重组蛋白的研究进展

植物生产外源蛋白日益受到重视,是一个安全廉价的生产系统。植物油体表达系统利用油素蛋白的高表达性和易分离特性改进了植物生物反应器下游加工技术、降低了高纯度药用蛋白的生产成本。本文介绍了油体和油素蛋白的组成结构等特征,重点阐述了国内外各领域用植物油体表达系统生产外源蛋白的研究进展,探讨了油体系统的优势和存在的问题。本实验室利用油体系统开发酸性成纤维细胞生长因子(haFGF)医类新药,生物活性检测正在进行中。油体表达系统作为药用蛋白的新来源,将得到逐步的完善及更广泛的应用。     

植物油体在生物技术中的应用研究进展

油体是植物种子尤其是油料植物种子的重要贮脂细胞器,具有较强的物化稳定性,而且易于通过离心法分离提取。研究表明,油体是由外层的磷脂和油体结合蛋白以及包裹在内部的液态基质（主要为三酰甘油）形成的弹性球体或椭球体。目前,在植物中共发现三类油体结合蛋白,它们主要存在于油体表面。鉴于油体和油体结合蛋白的结构特殊性,二者在生物技术领域得到了广泛应用。本文重点综述了油体在表达纯化外源蛋白方面的优势、策略以及在生产药用蛋白、制备固定化酶、捕捉抗体和药用酶、生产营养素和提高植物抗性等多个领域的研究进展,并介绍了人工油体和油体乳化剂方面的开发应用情况。     

亚麻芥种子油体的提取及稳定性研究

油体是植物种子内储藏脂肪的亚细胞单位,其内部为三酰甘油(TAG),外部由单层磷脂和油体蛋白组成。这种稳定的结构可以使油体抵抗环境的压力,便于应用到食品及制药工业中。对比碱法、水法、Tris-HCl法、Tricine法4种油体提取方法,对亚麻芥油体采取梯度离心法,制备亚麻芥油体,并对不同pH、温度、NaCl浓度条件下油体稳定性做初步研究。结果表明,4种方法所提取的油体大小均在0.5~1μm;相较于水法、Tricine法、碱法所回收油体被破坏,Tris-HCl法提取油体大小均一,提取率达17%。同时,油体在4≤pH≤7条件下,油体稳定性破坏。8≤p H≤10时;油体均匀分散,稳定分布。经过不同温度及NaCl浓度处理的油体均呈上浮状态,稳定性破坏。     

拟南芥双油体蛋白融合表达KGF-2及其生物学活性研究

目的:构建p1301-YO-K2-YO双油体KGF-2融合蛋白表达载体并转化拟南芥,与p1301-YO-K2单油体KGF-2融合蛋白表达载体对比,观察是否能够提高外源蛋白KGF-2的表达量,并对融合蛋白生物学活性进行鉴定。方法:PCR获得拟南芥油体蛋白oleosin和KGF-2核心区基因片段,融合PCR获得KGF-2-oleosin融合基因,与包含有一个oleosin的p1301-oleosin载体连接,构建p1301-YO-K2-YO(oleosin-KGF-2-oleosin)表达载体,利用农杆菌介导法将其转入拟南芥中进行表达,除草剂筛选获得转基因植株,通过PCR鉴定、SDS-PAGE、Western blot对KGF-2蛋白表达进行分析,提取油体蛋白涂抹法观察对C57BL/6小鼠的毛囊促生长作用。结果:双油体载体成功转入拟南芥基因组中;Western blot灰度分析可知,与单油体表达载体p1301-YO-K2相比,双油体融合表达策略可使KGF-2蛋白表达量提高2.5倍左右;动物实验结果表明油体融合蛋白具有良好的促毛囊增殖活性。     

植物蛋白oleosin及其在植物基因工程中的应用

Oleosin是一类特殊贮藏蛋白,主要在植物种子特异表达,覆盖于油体表面,在油体发生到分解消失过程中起着重要的生物学作用,在植物基因工程研究中有重要的应用价值。介绍oleosin的分类、分布、基本组成、结构与功能、oleosin基因及其表达,讨论oleosin在植物基因工程中的应用 。     

以油体作为生物反应器的研究进展

获得安全、经济、稳定具有生物活性的重组蛋白,应用于基础研究及临床应用是一个重大的战略课题,现在可以利用酵母、细菌和动物细胞生产多种药物蛋白,但这些蛋白的生产过程还存在许多问题.利用植物作为生物反应器生产药用蛋白和疫苗是目前生物反应器研究的热点.油体蛋白在油料作物种子中高水平表达且易于分离,经过改造后是生产目的蛋白的一种理想栽体.介绍了油体、油体蛋白的结构以及利用植物油体蛋白表达体系这一新型植物生物反应器生产目的蛋白的研究进展和前景.     

植物油质蛋白的结构、功能及应用

植物油质蛋白是存在于油体表面的高度疏水的碱性小分子量嵌入蛋白,广泛存在于植物体的各个部位,并在维持油体稳定与大小、油脂积累、抗冻性等方面发挥重要作用。目前,关于植物油质蛋白的研究主要集中在拓扑结构与作用方面,在其进化、应用方面研究较少。本文结合多年研究基础综述了油质蛋白的进化、拓扑结构、应用趋势和在油体"出芽"过程中所起的作用等最新进展,并讨论了油质蛋白作为一种新型植物原料,在食品、化妆品和聚烯烃等方面的应用前景和存在的问题。     

甘蓝型油菜种子中油体的超微结构及蛋白质组分析

以甘蓝型油菜（Brassica napus L.）含油量较高的品种‘ZS11’、含油量中等的品种‘Westar’和‘Topas’以及含油量较低的品种‘ZS10’为实验材料,通过超微结构观察和统计,比较分析不同品种种子中油体形态、大小和数量的差异。研究结果显示,品种‘ZS11’种子子叶细胞油体排列致密,形态较小,大部分油体的直径低于1 μm;而在含油量中等或较低的品种中,种子子叶细胞油体排列均显疏松,其中‘Westar’和‘Topas’的油体较大,而‘ZS10’的油体大小不一。本研究还通过双向电泳分析进一步检测了‘Westar’和‘ZS11’种子中总蛋白和油体蛋白的差异表达情况。结果显示,‘Westar’和‘ZS11’种子总蛋白双向电泳图谱中,表达量具有2倍以上差异的蛋白质点共有57个;其中在‘Westar’中特异表达的种子总蛋白质点有24个,在‘ZS11’中有23个。在上述2个品种油体蛋白双向电泳图谱中,表达量具有2倍以上差异的蛋白质点共有52个,在品种‘Westar’中特异表达的有2个,‘ZS11’中有13个。表明不同含油量的油菜品种种子在油体的结构和蛋白组份上均存在差异。     

油菜种子发育早期的油体发生与调控

以甘蓝型油菜（Brassica napus L.）品种‘Westar’和‘Topas’为材料,通过超微结构观察和荧光定量PCR技术对油菜胚胎发育早期油体的发生、油体蛋白及脂肪酸合成转录因子基因的表达情况进行分析。结果显示：油体出现在油菜胚胎发育早期,在授粉9~11 d后（球形胚时期）的胚体和胚柄中均存在直径小于0.5 μm的油体;荧光定量实验结果表明,除BnCLO3的表达量在整个胚胎发育阶段无明显变化外,其他油体蛋白基因Oleosins、Steroleosins和BnCLO1的表达量在心形胚时期就明显增多并持续增长;脂肪酸合成转录因子BnLEC1、BnL1L、BnWRI1和BnFUS3在胚胎发育阶段,基因表达规律均呈先上升再下降的趋势,但达到最高值的时间存在差异,其中BnLEC1最早,BnL1L其次,BnWRI1和BnFUS3较晚。研究结果表明甘蓝型油菜在球形胚时期出现油体,其结构蛋白和转录调控因子基因的表达自心形胚开始明显增多。     

油菜种子发育早期的油体发生与调控

以甘蓝型油菜( Brassica napus L.)品种‘Westar’和‘Topas’为材料,通过超微结构观察和荧光定量PCR技术对油菜胚胎发育早期油体的发生、油体蛋白及脂肪酸合成转录因子基因的表达情况进行分析。结果显示:油体出现在油菜胚胎发育早期,在授粉9 ~ 11 d后(球形胚时期)的胚体和胚柄中均存在直径小于0. 5 μm的油体;荧光定量实验结果表明,除 BnCLO3 的表达量在整个胚胎发育阶段无明显变化外,其他油体蛋白基因 Oleosins 、 Steroleosins 和 BnCLO1 的表达量在心形胚时期就明显增多并持续增长;脂肪酸合成转录因子 BnLEC1 、 BnL1L 、 BnWRI1 和 BnFUS3 在胚胎发育阶段,基因表达规律均呈先上升再下降的趋势,但达到最高值的时间存在差异,其中 BnLEC1 最早, BnL1L 其次, BnWRI1 和 BnFUS3 较晚。研究结果表明甘蓝型油菜在球形胚时期出现油体,其结构蛋白和转录调控因子基因的表达自心形胚开始明显增多。     

几种新型细胞器植物生物反应器的研究

细胞器植物生物反应器因有效提高外源蛋白的表达量及降低蛋白提取和加工等下游技术的成本,在现在商业及产业化进程中更具竞争力而成为植物生物反应器研究领域中新的热点.对叶绿体、油体、淀粉体细胞器植物生物反应器的特点及研究进展进行阐述.     

粘虫核型多角体病毒包涵体蛋白的性质及其对几种肿瘤细胞生长的抑制作用

SDS-PAG电泳分析表明粘虫核型多角体病毒(Leucaia separata Nuclear Polyhedrosis Virus,简称LsNPV)的包涵体蛋白由几种多肽组成,其中分子量为32kD的主带为多角体的主要结构多肽。经Sephaceyl S-200柱层析纯化后分析了其氨基酸组成,证明此包涵体蛋白是一种以疏水氨基酸为主要组成的特异性蛋白。我们发现32kD蛋白对Hela、HLAMP、HICAM等三种肿瘤细胞的生长有不同程度的抑制,用~3H-TdR标记核酸合成代谢的Hela细胞的放射活性证实了这种观察。     

外源中心体在哺乳动物胚胎发育中的遗传机制

中心体是一个非膜包被的半保留细胞器,由一对相互垂直的圆柱形中心粒及其周围大量的高电子密度的蛋白质-中心体基质(pericentriolar material,PCM)组成.在所有哺乳动物细胞中,中心体(centrosome)作为主要的微管组织中心(microtubule organizing centers,MTOCs),起到组装和稳定微管的关键功能.在大多数哺乳动物精子形成过程中,精子保留了近端中心粒,失去了大部分的中心体旁蛋白和远端中心粒,而在卵母细胞形成过程中两个中心粒被逐渐降解,主要的中心体旁蛋白被保留了下来,弥散于卵胞质中.受精后,在卵母细胞中精子中心粒被进一步降解,来源于卵母细胞和精子的中心体旁蛋白形成受精卵的MTOCs在胚胎分裂过程中行使功能.但在小鼠等啮齿类动物精子形成过程中,两个中心粒全部被降解,因此受精卵中的MTOCs主要由来源于卵母细胞中心体旁蛋白组成.在大多数哺乳动物核移植胚胎中.外源中心粒在胚胎1-细胞期即被降解,而是来源于供体细胞和受体卵母细胞的中心体旁蛋白形成重构胚的MTOCs指导纺锤体形成,中心粒是在囊胚期才从头合成的.在灵长类中,来源于精子的中心粒能与PCM一起组成典型的中心体在胚胎分裂过程中行使功能,但在其核移植胚胎中,体细胞中心体和去核卵母细胞中剩余的中心体旁蛋白不能有效的组装形成功能性中心体,这可能是灵长类哺乳动物体细胞克隆失败的一个关键原因. 成过程中,两个中心粒全部被降解,因此受精卵中的MTOCs主要由来源于卵母细胞中心体旁蛋白组成.在大多数哺乳动物核移植胚胎中.外源中心粒在胚胎1-细胞期即被降解,而是来源于供体细胞和受体卵母细胞的中心体旁蛋白形成重构胚的MTOCs指导纺锤体形成,中心粒是在囊胚期才从头合成的.在灵长类中,来源于精子的中心粒能与PCM一起组成典型的中心 在胚胎分裂过程中行使功能,但在其核移植胚胎中,体细胞中心体和去核卵母细胞中剩余的中心体旁蛋白不能有效的组装形成功能性中心体,这可能是灵长类哺乳动物体细胞克隆失败的一个关键原因. 成过程中,两个中心粒全部被降解,因此受精卵中的MTOCs主要由来源于卵母细胞中心体旁蛋白组成.在大多数哺乳动物核移植胚胎中.外源中心粒在胚胎1-细胞期即被降解,而是来源于供体细胞和受体卵母细胞的中心体旁蛋白形成重构胚的MTOCs指导纺锤体形成,中心粒是在囊胚期才从头合成的.在灵长类中,来源于精子的中心粒能与PCM一起组成典型的中心 在胚胎分裂过程中行使功能,但在其核移植胚胎中,体细胞中心体和去核卵母细胞中剩余的中心体旁蛋白不能有效的组     

种子的贮油细胞器——油体及其蛋白

生物柴油作为一种可再生的替代能源,因其良好的环境效应而倍受关注.植物油是生产生物柴油的主要原料.植物油作为最经济、最有利于种子传播和萌发生长的能量和碳源物质,贮存和积累于植物种子的贮油细胞器-油体之中.本文综述了植物种子油体的亚细胞结构、化学组成及其功能、生物合成与降解等的研究进展.     

种子的贮油细胞器——油体及其蛋白

生物柴油作为一种可再生的替代能源, 因其良好的环境效应而倍受关注。植物油是生产生物柴油的主要原料。植物油作为最经济、最有利于种子传播和萌发生长的能量和碳源物质, 贮存和积累于植物种子的贮油细胞器——油体之中。本文综述了植物种子油体的亚细胞结构、化学组成及其功能、生物合成与降解等的研究进展。     

杨尺蠖核型多角体病毒蛋白质的特性

本文研究了杨尺蠖核型多角体病毒(AciNPV)蛋白质特性,用反复调等电点法,从AciNPV的多角体蛋白中分离到A,B两种蛋白,Sepharose 6B柱层析和超离心沉降分析表明,两者均为一个峰纯,沉降系数(S20w)分别为4.9和8.9,对A蛋白进行了16种氨基酸组成分析,Glu、Asp和Leu含量高于其它氨基酸,不含Cys,用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳和免疫双扩散法分析表明,用两倍体积饱和硫酸铵沉淀法制备的多角体蛋白,与提纯的多角体A、B蛋白之间无差异,多角体蛋白结构多肽由6种组成,分子量在12500—54000道尔顿范围内,其中32000是多角体蛋白的主要多肽,病毒粒子结构多肽和核衣壳蛋白分别由19和7个多肽组成,分子量范围分别在89000～13000和34000～13000之间,间接试验结果表明,在AciNPV中有碱性蛋白酶活性存在。     

藻胆蛋白

本文扼要介绍了藻胆蛋白的种类、组成和性质,讨论了藻胆蛋白及其超分子聚集体－藻胆体的结构与功能的关系,并就藻胆蛋白的分子生物学近况和合成调控进行了综述,最后提出了藻胆体组分的分子进化模式。     

粘虫核型多角体病毒包涵体蛋白的性质及其对几种肿瘤细胞生长的抑…

ＳＤＳ－ＰＡＧ电泳分析表明粘虫核型多角体病毒的包涵体蛋白由几种多肽组成,其中分子量为３２ｋＤ的主带为多角体的主要结构多钛,经Ｓｅｐｈａｃｅｙｌ Ｓ－２０柱层析纯化后分析了其氨基酸组成,证明此包涵全蛋白是一种疏水氨基酸为主要组成的特异性蛋白。我们发现３２ｋＤ蛋白对Ｈｅｌａ,ＨＬＡＭＰ、ＨＩＣＡＭ等三种肿瘤细胞的生长有不同程序的抑制,用＾３Ｈ－ＴｄＲ标记核酸合成代谢的Ｈｅｌａ细胞的放射活性证实了这种观     

BAMBI通过促进ERK1/2磷酸化抑制猪前体脂肪细胞分化

为了研究BAMBI在猪前体脂肪细胞分化过程中的作用,构建了BAMBI慢病毒干扰载体,包装并感染猪前体脂肪细胞,采用油红O染色、油红O提取比色法检测猪前体脂肪细胞分化情况,采用Real-time qPCR、Western blotting检测成脂标志基因mRNA以及蛋白水平表达的变化情况。结果表明,BAMBI慢病毒干扰载体感染前体脂肪细胞后显著降低了BAMBI的表达,shRNA2干扰效率最高,达到了60%以上,干扰BAMBI后能增加猪脂肪细胞的脂质积累,增加了成脂标志基因过氧化物酶体增殖物激活受体γ(Peroxisome proliferator-activated receptorγ,PPARγ)和脂肪酸结合蛋白2(Adipocyte protein 2,ap2)的表达。此外,干扰BAMBI后ERK1/2的磷酸化水平减少了。这些结果表明,BAMBI可能通过促进ERK1/2的磷酸化抑制脂肪细胞分化。