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1.
2.
1 脱氧 D 木酮糖 5 磷酸合酶(DXS)是甲基 D 赤藓醇 4 磷酸(MEP)途径中控制影响植物萜类化合物合成的第一个限速酶。该研究对香鳞毛蕨(Dryopteris fragrans)DfDXS基因进行序列特征及生物信息学分析,并通过qRT PCR技术分析其在外源激素、干旱、盐胁迫、高温及低温处理下的表达模式,旨在探究DfDXS基因在香鳞毛蕨萜类生物合成及抗逆机制中的作用,为进一步解析香鳞毛蕨抗逆分子机制奠定基础。结果显示:(1) DfDXS1基因全长2 139 bp,编码712个氨基酸,而DfDXS2全长2 160 bp,编码719个氨基酸;结构域分析显示,其具有典型的转酮醇酶保守域,包含焦磷酸硫胺素结合位点和转酮醇酶结构域;DfDXS氨基酸序列与江南卷柏(Selaginella moellendorffii)和银杏(Ginkgo biloba)的DXS等关系较近。(2)水杨酸(SA)处理下,DfDXS基因的相对表达量先升高后降低;脱落酸(ABA)抑制DfDXS的表达;DfDXS1/2在茉莉酸甲酯(MeJA)处理下相对表达水平均显著高于对照;乙烯利(Eth)抑制DfDXS的表达,但DfDXS1处理3 h时表达水平显著高于对照。(3)聚乙二醇(PEG)、高温和低温均诱导DfDXS1上调表达。研究推测,香鳞毛蕨DXS基因在萜类物质合成与逆境胁迫机制中发挥着重要的作用。  相似文献   

3.
1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶(1-deoxy-D-xylulose 5-phosphate synthase,DXS)是植物萜类代谢通路中2-C-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸(MEP)途径的第一个关键酶,在植物萜类物质的生物合成中发挥重要的作用.为了研究该基因在冬凌草二萜类成分合成中的作用,该研究在冬凌草转录组测序结果的基础上设计一对特异性引物,采用RT-PCR方法得到冬凌草IrDXS基因cDNA全长序列,并对其蛋白进行理化性质分析、信号肽预测、亚细胞定位预测、蛋白质二级结构、三级结构预测分析及跨膜域分析等生物信息学分析,同时利用实时荧光定量PCR的方法检测IrDXS基因在冬凌草不同部位中的表达情况.结果表明:从冬凌草叶片中分离得到了一条编码DXS的全长基因,通过生物信息学软件分析发现,该基因编码全长2169 bp,编码722个氨基酸,分子量为77.7 kD.多序列比对发现该基因编码的蛋白和其他植物中已知的DXS蛋白序列具有较高的同源性,N端均包含了一段质体转运肽序列,并均具有一个保守的焦磷酸硫胺素结构域和与吡啶结合相关的DRAG结构域.序列进化树分析显示,IrDXS基因属于植物DXS2家族.DXS基因在冬凌草根中表达量最高、愈伤组织中最低.该研究首次获得了IrDXS基因的全长cDNA序列,并揭示了其在不同组织中的表达差异,为后续的深入研究IrDXS基因在冬凌草二萜类成分合成途径中的功能奠定了基础.  相似文献   

4.
近几年的研究表明,非甲羟戊酸途径可能是紫杉醇合成的主要途径,通过对各种不同来源的非甲羟戊酸途径关键酶5_磷酸脱氧木酮糖还原异构酶(DXR)基因同源区域进行比较,设计出简并引物,利用RT_PCR技术从中国红豆杉(Taxus chinensis)悬浮细胞中扩增出535bp的基因片段。同源序列比对发现,推断的蛋白质序列与Arabidopsis thaliana (Q9XFS9)、Mentha x piperita (Q9XES0)、Synechococcus elongatus (Q8DK30)、Synechocystissp. PCC 6803 (Q55663)、Nostocsp. PCC 7120 (Q8YP49)、Synechococcus leopoliensis (Q9RKT1)的一致性分别达到95%、94%、80%、78%、78%和73%。结合蛋白质保守区、特征区以及进化树分析,证实该基因确为dxr基因,首次报道从裸子植物中克隆到非甲羟戊酸途径关键酶的基因片段。  相似文献   

5.
本研究根据决明三代转录组测序获得的1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶(CoDXS)和1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶(CoDXR)基因的全长序列设计特异性引物,PCR扩增获得CoDXS、CoDXR基因的OFR,构建原核表达载体pTrc-CoDXS、pTrc-CoDXR在含有质粒PAC-BETA的TOP10重组菌中进行表达,通过TOP10的菌斑颜色变化来验证CoDXS和CoDXR基因的功能。利用实时荧光定量PCR来检测CoDXS、CoDXR基因在决明不同组织中以及六种胁迫条件下的表达情况。研究结果表明CoDXS、CoDXR基因的OFR分别为2 127、1 416 bp,编码的氨基酸数目分别为708、471,功能鉴定结果显示含有CoDXS、CoDXR基因编码区的TOP10菌斑呈现出深橘黄色;CoDXS基因的表达趋势为:花茎种子叶根,CoDXR基因的表达趋势为:叶花茎根种子。对CoDXR和CoDXS基因在不同的胁迫条件下的相对表达量检测分析发现,在盐胁迫条件下:CoDXS基因的表达量整体呈现出下降趋势,CoDXR基因的表达量波动范围较小;在ABA胁迫条件下:CoDXS基因的表达量呈现出先下降上升趋势,CoDXR基因的表达量呈现出上升趋势;在MeJA胁迫条件下:CoDXR和CoDXS基因的表达量均呈现出先下降后上升的趋势;在PEG6000胁迫条件下:对CoDXS基因表达量的影响较小,CoDXR基因的表达量呈现出上升趋势;在高温胁迫条件:CoDXS基因呈现出下降趋势,对CoDXR基因的表达影响较小;低温胁迫条件下:CoDXR和CoDXS基因的表达均呈现出下降趋势。  相似文献   

6.
植物翻译控制肿瘤蛋白的分子结构特征与功能预测分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
翻译控制肿瘤蛋白(The translationally controlled tumor protein,TCTP)是一类广泛存在于动物、植物及酵母中的,在进化上高度保守、与其它任何蛋白家族均未显示出明显的序列同源性的蛋白.采用生物信息学的方法和工具对已在GenBank上注册的拟南芥(Arabidopsis thaliana)、牵牛(Ipomoea nil)、草莓(Fragaria x ananassa)、橡胶树(Heveabrasiliensis)、南瓜(Cucurbita maxima)、卷心菜(Brassica oleracea)的翻译控制肿瘤蛋白的核苷酸及氨基酸序列进行分析,并对其组成成分、转运肽、跨膜结构域、疏水性/亲水性、蛋白质的二级及三级结构、分子系统进化关系等进行预测和分析.结果 表明,该基因的全长包括5'、3'非翻译区和一个开放读码框,其编码的蛋白是一个无跨膜结构域,不具转运肽的亲水性蛋白,包括一个β-折叠核心区和一个主要的α-螺旋区,不规则卷曲散布于整个蛋白质中,具有TCTP-1和TCTP-2两个特征结构域.  相似文献   

7.
甲基紫精(MV)处理水稻植株能快速诱导核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco,EC4.1.1.39)及其它可溶性蛋白的降解。MV浓度越高,降解速率越高。MV能诱发叶片内源H  相似文献   

8.
以杂交稻(汕优63)为试验材料,在木村B营养液中培养至三叶期,用草酸5mmol/L预处理水稻2d,再处以氧化胁迫(用0.1mmol/L浓度的活性氧诱发剂甲基紫精处理)。结果表明MV诱发的氧化胁迫下,Rubisco及其它可溶性蛋白快速降解。草酸预处理可明显缓解Rubisco及其它可溶性蛋白的降解,降解速率分别降低1/3和1/2左右。植株经草酸处理后其叶片中几种抗氧化酶如AsA-POD、SOD、CAT活性大大提高,这可能是草酸预处理可缓解氧化胁迫下Rubisco和其它可溶性蛋白降解的重要原因。既然草酸能有效地诱导植物的抗氧化防卫反应,它可能作为一种诱抗剂来提高植物的抗逆性。  相似文献   

9.
1,5二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(Rubisco)是光合碳同化的关键酶,研究其降解机理对合理调控水稻生长后期光合衰退具有重要意义。前人用人为诱导植物衰老的方法,研究了Rubisco的降解机理,认为该酶降解之前,必需发生亚基间的交联聚合和向类囊体膜转移,这样在结构和空间上有利于水解酶的作用。我们用自然衰老叶片进行研究的结果表明:Rubisco在降解过程中其比活基本保持恒定,意味着未发生酶的失活,也就是说酶结构未发生根本性改变,由此也可初步判断酶未发生亚基间的交联聚合(已证明亚基交联可导致酶失活)。接着用SDSPAGE和蛋白印迹技术证实了上述观点:Rubisco降解之前只有极少量的大亚基聚合体,随后同未聚合大亚基一起很快降解。此外,研究结果进一步表明酶分子在降解之前有少量与叶绿体膜结合,但降解过程中并未见膜结合蛋白增加。根据上述结果我们认为,亚基间交联聚合和向膜转移并非水稻叶片自然衰老时Rubisco降解的必要条件。  相似文献   

10.
核酮糖1,5~二磷酸羧化酶/加氧酶大亚基基因存在于叶绿体DNA中,它的转录作用能受光诱导。我们从蚕豆重组DNA中制备得到该基因片段后,应用Maxam和Gilbert的化学法分析了该基因5’端区的核苷酸顺序。结果表明叶绿体中光诱导基因的启动区具有一些共同特征。同时该大亚基肽链N端在进化过程中具有相当的守恒性。  相似文献   

11.
1-Deoxy-d-xylulose 5-phosphate reductoisomerase (DXR, EC: 1.1.1.267) is the second enzyme in the 2C-methyl-d-erythritol 4-phosphate (MEP) pathway, one of the two pathways in plants that can produce isoprenoids. The MEP pathway is the source of isoprene emitted from leaves, but rubber production is believed to result primarily from the mevalonic acid (MVA) pathway. Two cDNAs for DXR designated HbDXR1 and HbDXR2 were isolated from leaves and latex of rubber tree using RT-PCR based methods. Both cDNAs contain an open reading frame (ORF) of 1416bp encoding 471 amino acids with a molecular mass of about 51kDa. The deduced HbDXRs show extensive sequence similarities to that of other plant DXRs (73-87% identity). Molecular modeling revealed that the two HbDXRs contain all typical characteristics of DXR and share spatial structures, which are very similar to that of Escherichia coli DXR. Phylogenetic and DNA gel blot analyses suggested that a duplication of the DXR gene has occurred in the rubber tree. Semi-quantitative RT-PCR analysis showed that the HbDXR genes are differentially regulated in various tissues of the rubber tree. The HbDXR2 was more highly expressed in clone RRIM 600 than in the wild type, and this is consistent with higher rubber content of this clone. While 2-chloroethane phosphonic acid (ethephon) significantly increased latex yield, it only transiently induced the HbDXR2 gene. The expression of HbDXR2 in the latex suggests its important role in isoprenoid biosynthesis by substrate molecules, indicating that the MEP pathway may have some indirect roles in the biosynthesis of rubber.  相似文献   

12.
Yao H  Gong Y  Zuo K  Ling H  Qiu C  Zhang F  Wang Y  Pi Y  Liu X  Sun X  Tang K 《Journal of plant physiology》2008,165(2):203-213
As the second enzyme of the non-mevalonate terpenoid pathway for isopentenyl diphosphate biosynthesis, DXP reductoisomerase (DXR, EC: 1.1.1.267) catalyzes a committed step of the MEP pathway for camptothecin (CPT) biosynthesis. In order to understand more about the role of DXR involved in the CPT biosynthesis at the molecular level, the full-length DXR cDNA sequence (designated as CaDXR) was isolated and characterized for the first time from a medicinal Nyssaceae plant species, Camptotheca acuminata. The full-length cDNA of CaDXR was 1823 bp containing a 1416 bp open reading frame (ORF) encoding a polypeptide of 472 amino acids. Comparative and bioinformatic analyses revealed that CaDXR showed extensive homology with DXRs from other plant species and contained a conserved transit peptide for plastids, an extended Pro-rich region and a highly conserved NADPH binding motif in its N-terminal region owned by all plant DXRs. Phylogenetic analysis indicated that CaDXR was more ancient than other plant DXRs. Tissue expression pattern analysis revealed that CaDXR expressed strongly in stem, weak in leaf and root. CaDXR was found to be an elicitor-responsive gene, which could be induced by exogenous elicitor of methyl jasmonate. The functional color complementation assay indicated that CaDXR could accelerate the biosynthesis of carotenoids in the Escherichia coli transformant, demonstrating that DXP reductoisomerase plays an influential step in isoprenoid biosynthesis.  相似文献   

13.
红豆杉细胞非甲羟戊酸途径关键酶基因dxr的克隆与分析   总被引:6,自引:0,他引:6  
近几年的研究表明,非甲羟戊酸途径可能是紫杉醇合成的主要途径,通过对各种不同来源的非甲羟戊酸途径关键酶5-磷酸脱氧木酮糖还原异构酶(DXR)基因同源区域进行比较,设计出简并引物,利用RT-PCR技术从中国红豆杉(Taxus chinensis)悬浮细胞中扩增出535bp的基因片段。同源序列比对发现,推断的蛋白质序列与Arabidopsis thaliana(Q9XFS9)、Mentha x piperita(Q9XES0)、Synechococcus elongatus(Q8DK30)、synechocystis sp.PCC 6803(Q55663)、Nostoc sp.PCC7120(QSYP49)、Synechococcus leopoliensis(Q9RKT1)的一致性分别达到95%、94%、80%、78%、78%和73%。结合蛋白质保守区、特征区以及进化树分析,证实该基因确为dxr基因,首次报道从裸子植物中克隆到非甲羟戊酸途径关键酶的基因片段。  相似文献   

14.
5-Enolpyruvylshikimate 3-phosphate synthase (3-phosphoshikimate 1-carboxyvinyltransferase; EC 2.5.1.19) from shoot tissue of pea seedlings was purified to apparent homogeneity by sequential ammonium-sulphate precipitation, ion-exchange and hydrophobic-interaction chromatography and substrate elution from cellulose phosphate. Gel electrophoresis and gel-permeation chromatography showed that the purified enzyme was monomeric with molecular weight 50,000. The herbicide glyphosate was a potent inhibitor of the forward enzyme-catalyzed reaction.Abbreviations DEAE diethylaminoethyl - EPSP 5-enolpyruvylshikimate 3-phosphate  相似文献   

15.
王勇  薛颖  陈淑霞  金奇  侯云德 《病毒学报》2002,18(4):289-296
应用生物信息学数据库和工具,结合自身的实验结果,对现有的H3N2亚型人流行性感冒(流感)病毒全球分离株的HA1氨基酸序列和蛋白分子结构进行了分析研究.初步的进化分析结果表明,历史上的分离株大致分为以年代划分为特征的两大谱系,即1968~1984/1985年的谱系,时间跨度为18年;1984/1985~1997/2000年的谱系,时间跨度为13~17年.它们分别起源于两类毒株,并在各自的谱系内发展演化,基本上不存在大规模相互交叉渗透的现象.在1984/1985年,两大谱系发生交替转换和过渡,说明流感病毒的起源、发展和演化是有一定规律性的,这可能对流感的监测预报有一定的指导意义.绝大多数毒株的二硫键组成位点和糖基化位点是极其保守的.受体结合位点(RBS)的一部分构成成份保守;其他构成成份发生变异甚至高变,并与某些抗原决定簇位点重合,可能参与了抗原抗体相互作用.5个抗原决定簇位点的变异各有其特点.A和B位点的变异表现最活跃,抗原性最强,但B位点稍弱于A位点.C和D位点的抗原性一般,且D位点的变异性低于C位点.E位点抗原性一般.在各位置的变异中,大多常是相同相近性质或相同种类的氨基酸相互替换.HA1蛋白全序列的熵(entropy)峰值作图的分析表明,HA1蛋白上121~126位等区域或位点可能独立,或参与构成了某些已知或未知的抗原决定簇位点.这很可能是新发现的或未被鉴定的抗原决定簇位点或其组成.  相似文献   

16.
为克隆位于多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)患者染色体13q14.2~13q21.1区域候选抑瘤基因,通过生物信息学分析获取疾病基因定位区域内代表新基因的ESTs,并运用半定量RT-PCR检测它们在正常人与MM患者骨髓组织中的表达水平,发现一条在MM患者骨髓组织中明显表达下调的EST(GenBank收录号:H86826).Northern印迹杂交显示H86826在骨髓组织中转录本大小为1.5kb.通过购买商品化克隆IM-AGE223589测序获得了H86826所代表的基因的1491 bp全长cDNA序列(GenBank收录号:AY368652),人类基因组命名委员会将其命名为MYETS1(myeloma tumor suppressor 1).生物信息学分析其为一个编码分子质量为15.1 kD、等电点为6.13的135个氨基酸的新基因.该基因的功能正在进一步的研究之中.  相似文献   

17.
为克隆位于多发性骨髓瘤(multiplemyeloma,MM)患者染色体13q14.2~13q21.1区域候选抑瘤基因.通过生物信息学分析获取疾病基因定位区域内代表新基因的ESTs,并运用半定量RT—PCR检测它们在正常人与MM患者骨髓组织中的表达水平,发现一条在MM患者骨髓组织中明显表达下调的EsT(cenBank收录号:H86826).Northern印迹杂交显示H86826在骨髓组织中转录本大小为1.5kh.通过购买商品化克隆IM.AGE223589测序获得了H86826所代表的基因的1491bp全长cDNA序列(GenBank收录号:AY368652).人类基因组命名委员会将其命名为MYETSl(myeloma tumor suppressor1).生物信息学分析其为一个编码分子质量为15.1kD、等电点为6.13的135个氨基酸的新基因.该基因的功能正在进一步的研究之中.  相似文献   

18.
The synthesis of 1-deoxy-D-xylulose 5-phosphate (DXP), catalyzed by the enzyme DXP synthase (DXS), represents a key regulatory step of the 2-C-methyl-D-erythritol 4-phosphate (MEP) pathway for isoprenoid biosynthesis. In plants DXS is encoded by small multigene families that can be classified into, at least, three specialized subfamilies. Arabidopsis thaliana contains three genes encoding proteins with similarity to DXS, including the well-known DXS1/CLA1 gene, which clusters within subfamily I. The remaining proteins, initially named DXS2 and DXS3, have not yet been characterized. Here we report the expression and functional analysis of A. thaliana DXS2. Unexpectedly, the expression of DXS2 failed to rescue Escherichia coli and A. thaliana mutants defective in DXS activity. Coherently, we found that DXS activity was negligible in vitro, being renamed as DXL1 following recent nomenclature recommendation. DXL1 is targeted to plastids as DXS1, but shows a distinct expression pattern. The phenotypic analysis of a DXL1 defective mutant revealed that the function of the encoded protein is not essential for growth and development. Evolutionary analyses indicated that DXL1 emerged from DXS1 through a recent duplication apparently specific of the Brassicaceae lineage. Divergent selective constraints would have affected a significant fraction of sites after diversification of the paralogues. Furthermore, amino acids subjected to divergent selection and likely critical for functional divergence through the acquisition of a novel, although not yet known, biochemical function, were identified. Our results provide with the first evidences of functional specialization at both the regulatory and biochemical level within the plant DXS family.  相似文献   

19.
摘要 目的:观察血清分泌型卷曲相关蛋白1(SFRP1)、分泌型卷曲相关蛋白5(SFRP5)、1-磷酸鞘氨醇(S1P)、T细胞免疫球蛋白域及黏蛋白域蛋白4(TIM4)与成人支气管哮喘急性发作期患者肺功能、气道炎症和治疗后再次急性复发的关系。方法:选择火箭军特色医学中心2016年7月~2020年8月期间收治的120例成人支气管哮喘患者,其中47例缓解期患者纳为缓解组,73例急性发作期患者纳为发作组。对比发作组、缓解组血清S1P、SFRP1、TIM4、SFRP5水平、肺功能[第1秒用力呼气容积(FEV1)、用力肺活量(FVC)、FEV1/FVC]、气道炎症[血清总免疫球蛋白E(IgE)、痰嗜酸粒细胞、呼出气一氧化氮(FeNO)、血嗜酸粒细胞],治疗结束后以门诊复查或电话的形式进行随访1年,根据1年内是否再次急性复发分组,分为复发组和未复发组,对比复发组和未复发组的血清S1P、SFRP1、TIM4、SFRP5水平。结果:发作组的S1P、SFRP1、TIM4高于缓解组,SFRP5低于缓解组(P<0.05)。发作组的FEV1、FVC、FEV1/FVC低于缓解组(P<0.05)。发作组的血清总IgE、嗜酸粒细胞、FeNO、血嗜酸粒细胞高于缓解组(P<0.05)。Pearson相关性分析结果显示,S1P、SFRP1、TIM4与FEV1、FVC、FEV1/FVC呈负相关(P<0.05),而与血清总IgE、嗜酸粒细胞、FeNO、血嗜酸粒细胞均呈正相关(P<0.05)。SFRP5与FEV1、FVC、FEV1/FVC呈正相关(P<0.05),而与血清总IgE、嗜酸粒细胞、FeNO、血嗜酸粒细胞均呈负相关(P<0.05)。复发组的S1P、SFRP1、TIM4高于未复发组,SFRP5低于未复发组(P<0.05)。结论:成人支气管哮喘急性发作期患者S1P、SFRP1、TIM4水平异常升高,SFRP5异常降低,且与肺功能、气道炎症、再次急性复发均有一定关系。  相似文献   

20.
目的:探讨牙周夹板联合正畸治疗对牙周炎所致前牙扇形移位患者咀嚼功能和龈沟液中前列素E2(PGE2)、可溶性细胞间黏附分子-1(s ICAM-1)、p2l活化激酶5(PAK5)的影响。方法:采用随机数字表法,将我院2018年2月~2020年2月间接收的93例牙周炎所致前牙扇形移位患者分为对照组(46例,牙周基础治疗、牙周夹板治疗)和研究组(47例,牙周基础治疗、牙周夹板治疗联合正畸治疗),观察两组疗效,对比两组治疗前后的牙周情况,咀嚼功能、美观度,龈沟液PGE2、s ICAM-1、PAK5水平。结果:研究组的临床总有效率高于对照组(P<0.05)。研究组治疗后牙周菌斑指数(PLI)、探诊深度(PD)、牙龈指数(GI)、附着丧失(AL)、龈沟出血指数(SBI)低于对照组(P<0.05)。研究组治疗后探诊出血率、前牙咬合低于对照组,咀嚼功能评分高于对照组(P<0.05)。研究组治疗后牙周袋深度、前牙覆盖度、牙槽骨高度低于对照组(P<0.05)。研究组治疗后龈沟液PGE2、s ICAM-1、PAK5水平低于对照组(P<0.05)。结论:牙周夹板联合正畸治疗可有效恢复牙周炎所致前牙扇形移位患者牙周功能和咀嚼功能,且美观效果好,还可减轻对龈沟液PGE2、s ICAM-1、PAK5水平的影响。  相似文献   

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