昆虫滞育关联热休克蛋白的研究进展

滞育是昆虫逃避不利环境条件的基本方式之一, 益虫的合理利用和害虫的综合治理, 都离不开对滞育调控机理的研究。滞育可以诱导一些基因表达模式的改变, 如热休克蛋白基因的差异表达, 导致昆虫抗逆性增强。本文综述了与昆虫滞育关联的热休克蛋白的研究概况, 从热休克蛋白与滞育的关联、 不同虫态滞育期间热休克蛋白基因的差异表达和滞育相关的蛋白质组学研究几个方面进行了概述。与其他的胁迫反应均诱导热休克蛋白同步上调表达不同, 热休克蛋白在不同种类昆虫以及同种昆虫的不同滞育生理阶段的表达模式差别很大。热休克蛋白在滞育期间的表达是决定越冬抗逆性和存活的重要因子之一。本文可为昆虫滞育如何应答环境条件刺激的研究提供参考信息。     

昆虫的热休克反应和热休克蛋白

热休克（热激heatshock）是指短暂、迅速地向高温转换所诱导出的一种固定的应激反应。诱导该反应的温度在种与种之间有所不同。热休克反应最明显的特征是：伴随着正常蛋白质合成的抑制,一部分特殊蛋白质的诱导和表达增加,即为热休克蛋白（heatshockproteins,HSPs）。尽管热休克蛋白的合成也能被其它形式的应激反应所诱导,将它们认为是应激蛋白可能更恰当,但人们习惯上仍将这类蛋白质称为热休克蛋白。由于热休克反应和热休克蛋白是在果蝇（Drosophiliamelanogaster）中最初发现的,故在昆虫中,特别是果蝇等双翅目昆虫中研究得较深入…     

棉花粉蚧热休克蛋白基因的鉴定

热休克蛋白(heat shock proteins,Hsps)是生物体或细胞受到热胁迫后新合成的一类遗传上高度保守的蛋白,在昆虫应对外界环境因子胁迫时起着重要作用。为了系统研究棉花粉蚧Phenacoccus solenopsis Hsp基因家族,对棉花粉蚧转录组基因注释信息进行分析、获得目标序列,并应用NCBI上Blast X等软件进行比对、共鉴定出24条热激蛋白(Hsp)基因,包括3个Hsp90、8个Hsp70、2个Hsp60和11个s Hsp(small heat shock protein,s Hsp)基因。对棉花粉蚧与模式昆虫家蚕Bombyx mori、黑腹果蝇Drosophila melanogaster、赤拟谷盗Tribolium castaneum系统进化关系分析显示,昆虫的小分子量热休克蛋白s Hsp具有很强的种属特异性,Hsp70家族的保守性比s Hsp强。棉花粉蚧热激蛋白基因的鉴定为深入研究该虫Hsp与生长发育、抗逆境的相互关系奠定了基础。     

昆虫小分子量热激蛋白的研究进展

昆虫小分子量热激蛋白(Small heat shock proteins,s HSPs)是最早被发现的热激蛋白,但是有关它们的研究相对较少。本文对昆虫小分子量热激蛋白的最新研究成果进行了总结,旨在引起人们对该类蛋白的关注,以便进一步研究其功能,探讨其可能的应用前景。目前研究表明:昆虫小分子量热激蛋白是其所有热激蛋白中最不保守的家族。同时,它们通常拥有一个α-晶状体结构域;分子量范围一般在12~43 ku;具有分子伴侣的活性。每种昆虫体内拥有多种s HSPs,而且其功能也各不相同。这些热激蛋白在昆虫的生长发育、生殖以及滞育等重要生命活动中起着重要的作用;同时在抵御不良环境以及适应性进化中也具有重要意义。随着研究的深入,还将会有更多的昆虫s HSPs被鉴定,它们更多的功能也将被逐渐发掘。     

二化螟热休克蛋白70基因的克隆及热胁迫下的表达分析

热休克蛋白70是已知热休克蛋白家族中最重要的一种, 它在细胞内的大量表达可以明显改善细胞的生存能力, 提高对环境胁迫的耐受性。为探讨热胁迫对二化螟Chilo suppressalis幼虫热休克蛋白70表达的影响, 采用RT-PCR及RACE技术从二化螟血淋巴细胞中克隆了热休克蛋白70基因全长cDNA序列。该基因全长2 102 bp, 开放阅读框 (open reading frame, ORF)为1 959 bp, 编码652个氨基酸; 5′非编码区（untranslated region, UTR)为81 bp, 3′UTR为62 bp。从该基因推导的氨基酸序列与其他昆虫的同源序列比较有很高的相似性（73%~97%)。实时定量PCR显示二化螟HSP70基因能被热胁迫诱导表达, 幼虫血淋巴细胞的HSP70基因在36℃时表达量最高。流式细胞术研究发现HSP70在蛋白质水平上的表达变化与在mRNA水平上高度一致, 说明二化螟HSP70基因在转录及翻译水平上受到热应激的调节。     

动物热激转录因子的进化类型及其功能研究进展

生物体暴露在高温和其它一些化学或者生理胁迫的环境中能诱导机体产生热激蛋白.真核生物中热激蛋白基因的表达受热激转录因子的调节.正常生长条件下,热激转录因子呈无活性的单体状态,当生物体处在热激等胁迫环境中时,热激转录因子会立即转换成有活性的三聚体并进入细胞核中与热激蛋白基因的热激元件结合,从而激活热蛋白激基因的转录.综述了近年来4种热激转录因子在生物体热应激反应中的作用,重点讨论了热激转录因子家族成员功能上的新发现.     

热激转录因子在植物抗非生物胁迫中的功能研究进展

植物在遭受环境胁迫时会产生一系列应激反应,而热激转录因子可通过介导热激蛋白或其他热诱导基因的转录和表达,来参与调控植物抵抗逆境胁迫过程和其他生命活动。主要介绍了植物热激转录因子的基本蛋白结构域,阐述了3类热激转录因子在抗极端温度（高温、低温）胁迫、干旱胁迫、高盐胁迫、活性氧胁迫中的功能与作用机制,并探讨和展望了植物热激转录因子在植物育种和提高植物抗逆性的研究中的发展与应用前景,以期为深入研究热激转录因子在调控植物抵抗逆境胁迫中的生物学功能与机制提供理论参考。     

不同温度培养下酿酒酵母细胞壁蛋白质差异分析北大核心CSCD

生物体在其生长过程中要经受一系列非生物环境的胁迫,这些胁迫条件都将影响细胞的基因转录、蛋白质表达物等一系列的变化,以尽快适应周围变化的环境。利用双向电泳和质谱技术考察了高温胁迫对酿酒酵母细胞壁蛋白质组的影响。结果表明,高温胁迫的酿酒酵母FFC2146细胞壁蛋白质中新增Ssa2和小分子鸟苷三磷酸酶,无机焦磷酸酶上调表达,而丙酮酸激酶缺消失,同时6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶和3-磷酸甘油醛脱氢酶下调表达。上述结果说明热休克蛋白Ssa2保护细胞壁在高温下保持完整,使细胞继续生长繁殖;高温胁迫下酿酒酵母的糖酵解途径受阻,在转酮醇酶的作用下糖酵解途径转向磷酸戊糖途径途径,获取足够的能量,维持细胞正常的新陈代谢。     

不同温度培养下酿酒酵母细胞壁蛋白质差异分析

生物体在其生长过程中要经受一系列非生物环境的胁迫,这些胁迫条件都将影响细胞的基因转录、蛋白质表达物等一系列的变化,以尽快适应周围变化的环境。利用双向电泳和质谱技术考察了高温胁迫对酿酒酵母细胞壁蛋白质组的影响。结果表明,高温胁迫的酿酒酵母FFC2146细胞壁蛋白质中新增Ssa2和小分子鸟苷三磷酸酶,无机焦磷酸酶上调表达,而丙酮酸激酶缺消失,同时6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶和3-磷酸甘油醛脱氢酶下调表达。上述结果说明热休克蛋白Ssa2保护细胞壁在高温下保持完整,使细胞继续生长繁殖;高温胁迫下酿酒酵母的糖酵解途径受阻,在转酮醇酶的作用下糖酵解途径转向磷酸戊糖途径途径,获取足够的能量,维持细胞正常的新陈代谢。     

柞蚕小热休克蛋白20.1的基因鉴定及免疫功能研究

热休克蛋白(HSP)是一类广泛存在于各类生物中的具有分子伴侣功能的蛋白质。近年来研究发现HSP与机体许多功能如免疫、凋亡、衰老等密切相关。柞蚕(Antheraea pernyi)小热休克蛋白20.1(Aphsp20.1)基因的开放读码框长度为534bp,编码178个氨基酸。序列比对结果表明,柞蚕小热休克蛋白20.1属于HSP20家族。组织定量显示这Aphsp20.1在中肠和脂肪体分布较高。此外用大肠杆菌Escherichia coli及Micrococcus luteus病原微生物注射入5龄3天柞蚕幼虫后,发现Aphsp20.1的基因表达菌明显上调。另外体外抑菌试验结果发现纯化后的蛋白也具有一定的抑菌作用。该研究表明ApHSP20.1在柞蚕的免疫功能中具有重要作用,该研究不仅为我们进一步了解更加复杂的高等生物天然免疫反应提供一些相关的研究线索;而且对柞蚕天然免疫的研究有利于更好地理解昆虫自身的免疫系统,为保护益虫防治害虫提供重要依据。     

植物热激蛋白的功能及其基因表达的调控

本文介绍了植物热激蛋白的产生、分布和分类。着重论述了热激反应的特点、植物热激蛋白的功能、热激基因表达与调控的研究进展     

植物热激蛋白的功能及其基因表达的调控

本文介绍了植物热激蛋白的产：生、分布和分类。着重论述了热激反应的特点、植物热激蛋白的功能、热激基因表达与调控的研究进展。     

Heat shock proteins: modifying factors in physiological stress responses and acquired thermotolerance.

Cells from virtually all organisms respond to a variety of stresses by the rapid synthesis of a highly conserved set of polypeptides termed heat shock proteins (HSPs). The precise functions of HSPs are unknown, but there is considerable evidence that these stress proteins are essential for survival at both normal and elevated temperatures. HSPs also appear to play a critical role in the development of thermotolerance and protection from cellular damage associated with stresses such as ischemia, cytokines, and energy depletion. These observations suggest that HSPs play an important role in both normal cellular homeostasis and the stress response. This mini-review examines recent evidence and hypotheses suggesting that the HSPs may be important modifying factors in cellular responses to a variety of physiologically relevant conditions such as hyperthermia, exercise, oxidative stress, metabolic challenge, and aging.     

低温诱导蛋白及其与植物的耐寒性研究进展

低温诱导蛋白是植物在温度逆境条件下诱导产生的一系列蛋白,以抗冻蛋白、脱水蛋白、热激蛋白和热稳定蛋白较多,而且低温诱导蛋白质一旦在体内形成,植物体就会尽快地适应外界环境,表现出较强的抗逆性.本文对几种主要的低温诱导蛋白——抗冻蛋白、脱水蛋白、热激蛋白和热稳定蛋白的特性及其与植物耐寒性的关系研究进行综述,以期为进一步阐明植物耐寒的分子机制以及提高植物耐寒力研究提供新的思路.     

ZmHSP16.9, a cytosolic class I small heat shock protein in maize (Zea mays), confers heat tolerance in transgenic tobacco

Various organisms produce HSPs in response to high temperature and other stresses. The function of heat shock proteins, including small heat shock protein (sHSP), in stress tolerance is not fully explored. To improve our understanding of sHSPs, we isolated ZmHSP16.9 from maize. Sequence alignments and phylogenetic analysis reveal this to be a cytosolic class I sHSP. ZmHSP16.9 expressed in root, leaf and stem tissues under 40 °C treatment, and was up-regulated by heat stress and exogenous H?O?. Overexpression of ZmHSP16.9 in transgenic tobacco conferred tolerance to heat and oxidative stresses by increased seed germination rate, root length, and antioxidant enzyme activities compared with WT plants. These results support the positive role of ZmHSP16.9 in response to heat stress in plant. KEY MESSAGE: The overexpression of ZmHSP16.9 enhanced tolerance to heat and oxidative stress in transgenic tobacco.     

The use of transgenic mice to study cytoprotection by the stress proteins

Heat shock or stress proteins (HSPs) have been shown to be able to confer cytoprotection in a diversity of cell types and organisms. We were interested in assessing if HSPs, in particular HSP70, were protective against pathophysiological stresses such as myocardial ischemia. Our approach was to generate a transgenic mouse line that would constitutively express high levels of an inducible rat HSP70 isoform in the heart. The hearts of the transgenic mice were then used in an isolated perfused mouse heart model to assess whether increased expression of HSP70 alone was protective against ischemia-reperfusion injury. Our study showed that there was a significant improvement in contractile recovery, less cellular damage, and a reduction in infarct size in the hearts of transgenic mice as compared to non-transgenic mice following global ischemia in our isolated perfused mouse heart model. Additional studies have since shown that increased expression of HSP70 as well as other stress proteins in transgenic mice protects against different forms of pathological stresses. We present here the methods we used to generate HSP70 transgenic mice and assess their increased tolerance to ischemia-reperfusion injury.     

Overexpression of Small Heat Shock Protein LimHSP16.45 in Arabidopsis hsp17.6II Mutant Enhances Tolerance to Abiotic Stresses

Russian Journal of Plant Physiology - Organisms can produce heat shock proteins (HSPs) in response to elevated temperatures and other abiotic stresses. However, the function of HSPs, including...     

几种热激蛋白在细胞凋亡信号通路中的调控作用

热激蛋白(heat shock proteins, HSPs)作为进化保守的蛋白家族 之一,普遍存在于各种生物体中,并在生物体内发挥着重要的生理功能.大 量的实验证据表明,热激蛋白与细胞凋亡密切相关,参与细胞凋亡信号通 路的多个环节. 近年来有关该领域的研究已获得了重要的突破与进展.一方 面,热激蛋白主要起着抑制细胞凋亡、促进细胞存活的作用;另一方面, 某些热激蛋白又能够作为凋亡蛋白的分子伴侣,促进细胞凋亡,比如HSP70 能够激活DNase来促使细胞凋亡,线粒体内HSP60能够促进caspase依赖的细 胞凋亡途径.本文在阐明细胞凋亡信号通路的基础上,综述了近年来几种不 同热激蛋白家族（HSP90、 HSP70 、HSP60和小分子HSPs）在细胞凋亡调控 中作用的研究进展,重点阐述了几种主要热激蛋白与细胞凋亡信号通路上 相关因子的相互作用,并绘制了热激蛋白在细胞凋亡信号通路中的调控图 ,为进一步完善细胞凋亡调控网络研究提供一定的参考.