棉花LIM结构域基因(GhLIM1)的克隆和表达分析

LIM结构域蛋白是一个重要的发育调控因子,参与基因转录,细胞骨架建成和信号传导等许多发育调控过程,胞质骨架是形成和稳定细胞形态以及传递物质,能量和信息的重要成分。为研究棉花纤维细胞发育过程中胞质骨架的形成和作用机理,通过棉花纤维EST序列整合,从陆地棉徐州142胚珠（含纤维）中扩增并克隆出棉花LIM结构域基因的编码区段。该棉花LIM结构域基因（GhL1M1)长848bp,包含一个570bp的开放阅读框,推导的氨基酸序列（189个氨基酸）与拟南芥,烟草和向日葵的LIM结构域蛋白有极高的同源性,而且两个LIM结构域完整,RT-PCR和Northerm杂交分析表明,该基因（GhL1M1）在陆地棉的根,茎尖,上胚轴,叶片,花蕾,花药,胚珠和不同发育时期的陆地棉纤维（4DPA、12DPA、18DPA）以及海岛棉纤维（18DPA）和中棉纤维（12DPA）中均有表达,但GhL1M1基因在茎尖,纤维和有纤维的胚珠中表达量更高,因此GhL1M1基因应与棉花纤维发育有密切关系。     

牦牛CSRP3基因的克隆及组织表达分析

CSRP3基因(Cysteine and glycine-rich protein 3,CSRP3)编码CRP3蛋白,是一个肌发生的正调节因子,可通过多种方式在肌肉发育和肌肉细胞结构维持中起重要作用。通过对牦牛CSRP3基因进行克隆及组织表达谱分析,为后续提高牦牛肉品质的研究提供基础数据。采用RT-PCR方法克隆牦牛CSRP3基因CDS区;再对其进行序列分析及蛋白结构和功能预测等生物信息学分析;最后利用实时荧光定量PCR技术检测该基因在牦牛不同组织中的表达量。牦牛CSRP3基因CDS区长585 bp,编码194个氨基酸;CSRP3基因的系统进化树结果显示,牦牛与黄牛的亲缘性最近,其次是绵羊。牦牛CSRP3基因编码的蛋白为偏碱性不稳定亲水蛋白,无跨膜结构和信号肽,为非分泌蛋白,含有磷酸化位点22个,N-糖基化位点2个,O-糖基化位点7个;存在两个LIM结构域,属于LIM结构域蛋白质超家族成员,主要分布于细胞核中;二级结构以无规卷曲为主,三级结构的最佳模型为1b8t.1.A;实时荧光定量PCR结果显示,牦牛CSRP3基因在臀大肌中有较高表达量。生物信息学分析结果显示,CRP3蛋白含有两个LIM结构域,主要分布在细胞核中,实时荧光定量PCR结果显示牦牛CSRP3基因在臀大肌中具有较高表达量,为牦牛CSRP3基因在牦牛肉品质方面的调控机制研究提供了基础数据。     

家蚕MLP基因的克隆及其结构分析

利用生物信息学的方法快速获得家蚕MLP (Muscle LIM protein, MLP)基因cDNA电子序列, 经RT-PCR生物验证正确, 登录GenBank (No. DQ311195)。MLP基因cDNA长2 327 bp, ORF全长1 485 bp, 编码产生494个氨基酸。该MLP基因组DNA含有11个外显子, 10个内含子, 所有内含子/外显子边界都符合典型的GT/AG剪切模式。MLP基因编码的蛋白富含Gly (14.4%), 分子量约为53.03 kDa, 等电点(PI)为8.29。通过BLAST分析发现该基因编码的家蚕肌肉LIM蛋白, 含有5个保守的LIM结构域, 家蚕的另一种LIM蛋白(AAR23823)含一个LIM结构域, 两者可能是通过可变剪切产生; 后者可能通过竞争作用调节前者在肌细胞中的功能。MLP的克隆为进一步研究其体内功能奠定了基础。     

FHL蛋白与肺动脉高压研究进展

FHL（four-and-a-half-LIM domain）是含4（1/2）个LIM结构域富含半胱氨酸的细胞骨架蛋白,LIM是一种在C.elegans线虫的Lin-1和Mec-3基因及大鼠Isl-1基因编码的DNA结合蛋白中分离鉴定出来的基因序列,LIM取三个基因的首字母而成。FHL家族含FHL-1-5五个成员,而FHL-1-3最早发现在心脏的发育过程中起重要作用,后面发现在肺动脉高压中有促进增殖、迁移等作用。本文就FHL家族和肺动脉高压关系作一综述,阐明FHL蛋白在PH进程中的重要作用。     

巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)微管相关蛋白全长cDNA克隆及表达分析

从巴西橡胶树Hevea brasiliensis差减cDNA文库中分离到微管相关蛋白（Microtubule-associated protein,MAPs）基因片段,根据该基因片段序列信息,设计特异引物,采用cDNA末端快速扩增技术RACE（Rapid Amplification ofcDNA Ends）进行差异片段的5＇和3＇端的扩增,获得了长度为788bp的全长cDNA,该基因在GenBank中的登录号为AY461412.序列分析表明该基因包含完整的开放阅读框,编码144个氨基酸,与微管相关蛋白基因家族具有很高的同源性,推测该基因是微管相关蛋白基因.半定量RT-PCR检测证实它在胶乳中的表达强于叶中,胁迫处理（伤害及乙烯处理）使其表达上调.     

FHL1的结构和功能及其与疾病的关系

FHL（four and a half LIM domain）家族是含有4 个半LIM结构域的蛋白家族,现发现该家族由5 个成员,即FHL1、FHL2、FHL3、FHL4、FHL5 /ACT 组成,其表达具有组织特异性.它们通过LIM结构域与某些结构蛋白、激酶、转录调控因子等多种蛋白质相互作用,对某些基因的表达、细胞分化与发育、细胞骨架形成等发挥重要调控作用.FHL1（four and a half LIM domain 1）是FHL家族中表达最广泛的成员,尤其在骨骼肌和心肌中高表达.近年研究表明其参与某些病理过程,与心血管疾病、肌肉疾病、肿瘤疾病等相关.     

家蚕核型胸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-JZstrain）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507个核苷酸组成,编码168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BmNPV-T3株（日本）拟为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pBV221的温控启动子PRPL之后,在大肠杆菌JM109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。     

西伯利亚蓼PsGRX基因的克隆及其在NaHCO_3胁迫下的表达

采用cDNA末端快速扩增（RACE）技术从西伯利亚蓼叶cDNA文库中克隆到谷氧还蛋白基因（PsGRX）的完整编码区cDNA序列（GenBank注册号为GU139794）,长度为465bp,编码106个氨基酸。根据与其他植物谷氧还蛋白的氨基酸序列的比对以及系统进化分析的结果,初步确定此基因为谷氧还蛋白基因家族成员。实时定量PCR的结果显示,PsGRX在西伯利亚蓼的叶、茎、地下茎中均有表达,叶中表达量最高,地下茎和茎中较低。在NaHCO3胁迫的过程中,此基因在叶、茎和地下茎中的表达模式也有较明显的差异。     

LIM—only转录因子研究进展

LIM—only转录因子是LIM基因家族中的LIM—only基因编码的转录调节因子,其蛋白(LMO蛋白)结构中含1个或多个LIM结构域。LIM结构域由两个串联重复的种间高度保守的LIM基元组成。现已发现属于该家族的基因主要有LMO1、LMO2、LMO3、LMO4、dLMO、XLMO、PDLP、FHL等,并且还会有新的发现。迄今的研究结果表明,LMO蛋白是一种蛋白相互作用的适配器,它的LIM结构域可与核内广泛分布的LIM结构域结合蛋白或其他的转录调节因子结合形成转录复合体,启动特异基因的转录,调节生物的发育和分化,并与肿瘤的形成有关。     

原癌基因LMO3相互作用蛋白的筛选及鉴定

目的 通过筛选LMO3的相互作用蛋白,进一步了解LMO3的作用及可能机制。方法酵母双杂交方法筛选LMO3相瓦作用蛋白,并通过酵母结合试验、免疫共沉淀及荧光共定位等进行验证。结果在初步获得相互作用蛋白：钙-整合素结合蛋白（Calcium—and integrin—binding protein,CIB）的基础上,在酵母中证实了LMO3与CIB的相互作用,并通过酵母结合试验确定了CIB与LMO3的相互作用位点,发现CIB可与LMO3的第一个LIM结构域（LIMI）及全长LMO3结合,免疫共沉淀试验确证了它们可以在真核细胞内结合,荧光共定位表明与CIB的相互作用可使LMO3在C8细胞中的定位由细胞核移到细胞质。结论LMO3可以与CIB在真核细胞中发生相互作用,提示LMO3可能通过与CIB的相互作用参与细胞相关功能的调节。     

TGF-β1诱导人牙周膜细胞细胞骨架重排的机制

目的：牙周病是由多种因素引起的,特别是人牙周膜细胞的缺失。转化生长因子-β1（TGF—β1）是一种多功能细胞因子,在治疗牙周病中发挥重要的作用,但很少有人清楚地研究TGF-β1对人牙周膜细胞的影响。因此,本研究的目的是探讨TGF—p1诱导人牙周膜细胞细胞骨架重排的信号通路。方法：人牙周膜细胞取自健康的前磨牙,并向同步化处理的细胞中加入10ng／m1的TGF-β1,并通过相差显微镜观察它们的形态学变化。通过免疫组化和共聚焦显微镜观察F-肌动蛋白重排。用Westernblot分析蛋白表达情况。结果：我们发现TGF-β1诱导人牙周膜细胞细胞骨架重排,激活ROCK蛋白的表达,并增加p-IIMK和p-cofilin的蛋白表达。ROCK抑制剂Y-27632使ROCK,p-IIMK和p-cofilin的蛋白表达下降。结论：TGF-β1可以诱导人牙周膜细胞细胞骨架重排,并且是通过上凋ROCK,P．IlMK和p-cofilin的活性完成的。本研究可以增强对TGF-β1在治疗牙周疾病方面的作用机制的了解。     

Identification of the transactivation domain of the human FHL3

Four and a half LIM domain protein 3 (FHL3) has the transactivation and repressor activity, and plays important roles in regulating the expression levels of various genes. In this study, FHL3 was proved to possess the auto-activation ability when constructed into the pGBKT7 plasmid (a GAL4 DNA-binding domain (BD) cloning vector of the yeast two-hybrid system) and transformed into yeast Y190 cells. To determine the transactivation domain of FHL3, five mutants were constructed by sequentially deleting each LIM domain of FHL3 and then inserting them into the pGBKT7 plasmid. After being transformed into yeast Y190 cells, expression levels of the mutants were identified by Western blot analysis. The β-galactosidase assay showed that the mutant without the fourth LIM domain (LIM4) lost the auto-activation ability. Further investigations on the mutants with deleted first or second zinc finger of LIM4 confirmed that the second zinc finger motif in LIM4 was responsible for the auto-activation of FHL3.     

人分泌磷蛋白2基因的克隆、原核表达与活性检测

提取人肝癌组织RNA,通过RT-PCR扩增人SPP2成熟蛋白编码区基因并克隆至原核表达载体pET-22b（＋）,将测序正确的质粒转化大肠杆菌BL2l（DE3）,IPTG诱导重组蛋白表达,用Ni-NTA柱进行纯化,SDS-PAGE电泳及Western blot检测并证实目的蛋白的表达,通过重组蛋白对木瓜蛋白酶的抑制作用验证其生物学活性。重组质粒测序和酶切结果显示SPP2成熟蛋白基因已成功克隆到pET-22b（＋）。IPTG诱导重组菌后有25kDa大小的目的蛋白表达。优化诱导表达条件,获得可溶性表达的目的蛋白,纯化后纯度达90%,western blot表明其具有His标签抗原活性。重组SPP2成熟蛋白可抑制木瓜蛋白酶的水解作用（酪蛋白为底物）,重量抑制比为1∶3.1,抑制比活性为2511U/mg。     

The molecular basis for the evolution of the metazoan bodyplan: extracellular matrix-mediated morphogenesis in marine demosponges

Molecular data on development/differentiation and on comparative genomics allow insights into the genetic basis of the evolution of a bodyplan. Sponges (phylum Porifera) are animals that are the (still extant) stem group with the hypothetical Urmetazoa as the earliest common ancestor of all metazoans; they possess the basic features of the characteristic metazoan bodyplan also valid for the animals of the crown taxa. Here we describe three homeobox genes from the demosponge Suberites domuncula whose deduced proteins (HOXa1_SUBDO, HOXb1_SUBDO, HOXc1_SUBDO) are to be grouped with the Antennapedia class of homeoproteins (subclasses TIx-Hox11 and NK-2). In addition, a cDNA encoding a LIM/homeobox protein has been isolated which comprises high sequence similarity to the related LIM homeodomain (HD) proteins in its LIM as well as in its HD domains. To elucidate the potential function of these proteins in the sponge a new in vitro system was developed. Primmorphs which are formed from dissociated cells were grown on a homologous galectin matrix. This galectin cDNA was cloned and the recombinant protein was used for the preparation of the matrix. The galectin/polylysine matrix induced in primmorphs the formation of channels, one major morphogenetic process in sponges. Under such conditions the expression of the gene encoding the LIM/homeobox protein is strongly upregulated, while the expression of the other homeobox genes remains unchanged or is even downregulated. Competition experiments with galactosylceramides isolated from S. domuncula were performed. They revealed that a beta-galactosylceramide, named Sdgal-1, prevented the expression of the LIM gene on the galectin matrix, while Sdgal-2, a diglycosylceramide having a terminal alpha-glycosidically linked galactose, caused no effect on the formation of channels in primmorphs or on LIM expression. This study demonstrates for the first time that an extracellular matrix molecule, galectin, induces a morphogenetic process in sponges which is very likely caused by a LIM/homeobox protein. Furthermore, a new model is introduced (galectin-caused channel formation in sponge primmorphs) to investigate basic pathways, thus allowing new insights into the functional molecular evolution of Metazoa.     

PHD2基因原核表达载体的构建及其在大肠埃希菌中的表达

目的构建PHD2基因原核表达载体pET-43.1b（＋）-PHD2,实现Nus-PHD2融合蛋白在大肠埃希菌中的可溶性表达。方法用SacⅠ酶切pET-43.1b（＋）制备线性化载体,设计与线性化载体两端具有至少15个同源序列的特异性引物,以真核重组质粒pCMV6-Entry-EGLN1为模板,PCR法扩增PHD2目的基因。采用In-Fusion技术构建原核表达载体pET-43.1b（＋）-PHD2,并将其导入大肠埃希菌BL21（DE3）中诱导表达。用SDS-PAGE和Western blot分析并鉴定表达出的融合蛋白。用Ni-NTA亲和层析法纯化目的蛋白。结果成功构建了PHD2原核表达载体;SDS-PAGE结果显示融合蛋白以可溶性形式表达;Western blot鉴定表明融合蛋白可以与PHD2单克隆抗体特异性结合。结论实现了Nus-PHD2融合蛋白在大肠埃希菌中的可溶性表达,为PHD2生物学功能的研究奠定了基础。     

人热激因子-1突变体hHSF190/2在大肠杆菌和毕赤酵母中的表达及其活性研究

目的：在大肠杆菌和毕赤酵母中表达人热激因子（hHSF）-1突变体hHSF190/2,并对其活性进行研究。方法：利用分子克隆技术分别构建了hHSF190/2的原核表达质粒pET45b-hHSF190/2和真核表达质粒pPICZaA-hHSF190/2,分别转入大肠杆菌BL21（DE3）pLysS和毕赤酵母GS115进行诱导表达;经纯化除去杂蛋白后,采用蛋白免疫印迹、电泳迁移率变动分析和蛋白转导等方法研究表达产物的功能和活性。结果：hHSF190/2在2个系统中均得到有效表达,都具有与热激元件（HSE）结合的活性,但真核表达产物与HSE的结合能力明显高于原核表达产物;原核及真核系统表达的hHSF190/2都能激发热激蛋白（HSP）70的表达,但真核表达的hHSF190/2活性更高。结论：hHSF190/2有望成为有治疗作用的蛋白药物。