双齿围沙蚕诱导型热休克蛋白70基因的克隆及Cu胁迫下的表达分析

本研究主要评估了双齿围沙蚕热休克蛋白70(HSP70)基因的分子特征,记录了其对于液态Cu²⁺胁迫的基因表达情况,并通过测序获得的HSP70 cDNA序列与其他沙蚕及无脊椎动物HSP70同源性比对来判定蛋白特性.结果表明: 该HSP70基因全长cDNA序列共2161 bp,包括5′非翻译区48 bp,3′非翻译区142 bp,一个多聚腺苷酸信号序列(AATAAA)和Poly A尾巴以及开放阅读框1971 bp.阅读框共编码656个氨基酸,总分子量为71.43 kD,理论等电点为5.15.该氨基酸序列中含有HSP70家族的3个签名序列——IDLGTTYS、IFDLGGGTFDVSIL和IVLVGGSTRIPKIQK,以及细胞质特异性调控基序EEVD,C端重复序列GGMP.同源性分析表明,本研究所获双齿围沙蚕HSP70氨基酸序列与已报道的序列相似性高达94%,与其他无脊椎生物的HSP70相似性也高达79%以上.荧光实时定量PCR分析表明,Cu²⁺(0.2～5.0 mg·L^-1)胁迫能够显著诱导沙蚕HSP70 mRNA表达,并于1 d后达到峰值.本研究系统描述了双齿围沙蚕HSP70的分子特性,其可被液态Cu²⁺诱导表达,具备作为环境污染分子生物标记物的潜力.     

小麦返白系与不同基因型小麦品种杂交后代IPO表达的研究

以小麦返白系和对照矮变１号以及返白系与各不同生态类型的冬性、半冬性、春性小麦的杂交、回交Ｆ１、Ｆ２代为材料,研究这些不同基因型品种在返白期间过氧化物酶同工酶（ＩＰＯ）基因表达模式的动态变化特点。结果表明,在返白期间以返白系为母本的各杂交、回交品种的白化苗中,ＩＰＯ的个别酶分子表现了可逆的基因阻遏和去阻遏的表达现象。这种表达特点在正、反杂交后Ｆ１代中表现一致,从遗传模式上分别属于质－核互作型的分子遗     

异色瓢虫热休克蛋白70基因的克隆与分析

本研究通过RT-PCR和RACE方法,首次克隆了异色瓢虫Harmonia axyridis(Pallas)热休克蛋白70(HSP70)cDNA全序列(GenBank登录号:EF668009).获得的cDNA全长2200 bp,其中开放阅读框1956 bp,编码一个651氨基酸的蛋白,计算分子量为70 kDa,等电点(PI)为5.32.同源序列比对结果表明,异色瓢虫HSP70与其它真核生物的HSP/HSC70有着较高的序列同源性(85%～93%).其中与赤拟谷盗Tribolium castaneum热休克蛋白70(HSP70)同源性最高,达到93%.与其它真核生物HSP70一样,该序列包含真核生物HSP70高度保守的全部三个家族标签以及ATP/GTP结合位点、一个Bipartive nuclear localization signal和细胞核定位信号.     

HSP70系统分析与ER的起源

HSP 70是迄今研究过的进化上最保守的蛋白质之一,是分子伴侣的主要成分,对蛋白的跨膜转运及特定构象的维持等起着重要作用。对其序列进行系统分析表明,古细菌,真细菌和真核细胞内的HSP 70虽具有很强的相似性,但各具特点。真核细胞各区室(细胞器)的HSP 70顺序也既有共性,又有特性。根据ER HSP 70的特点,可推测出ER起源于真核细胞诞生的早期阶段,并由此引起细胞内的区室化,这是真核细胞区别于原核细胞的本质特征之一。     

一种新的昆虫热诱导型HSP70基因的克隆与表达分析

【目的】西花蓟马Frankliniella occidentalis(Pergande)是一种重要的外来有害生物,已在我国多个省份发现危害,且有向南北两端继续扩张的趋势。HSP70是热激蛋白家族中最重要的一类成员,在昆虫温度耐受性中发挥重要的作用。本研究旨在明确不同性别的西花蓟马成虫在受到高低温胁迫时其HSP70家族的表达差异,进一步探讨西花蓟马对环境适应的分子机理,为其防控提供理论依据。【方法】首先,应用RT-PCR及RACE技术从西花蓟马中克隆得到HSP70基因;其次,对该基因组进行验证,得到基因组序列,并分析内含子的位置及大小;最后,通过实时定量PCR技术分析得到的西花蓟马HSP70的表达模式。【结果】本研究克隆得到的西花蓟马HSP70基因命名为Fohsp703(GenBank登录号:KY914546),该基因全长2106bp,开放阅读框2040bp,编码679个氨基酸,推测分子量为73.6ku。FoHSP703的氨基酸序列中含有3个HSP70家族签名序列,说明它是热激蛋白家族成员;但是,FoHSP703的蛋白序列以APAA结尾,而且多序列比对与系统发育分析均表明,FoHSP703不同于现在已鉴定出的其它昆虫的HSP70。基因组结构分析发现,Fohsp703不含有内含子,在高低温胁迫下能够被诱导并且显著表达,而且雌虫的表达量高于雄虫,分别在37℃和-12℃达到最大值。【结论】本研究的西花蓟马HSP70(FoHSP703)是一种新的昆虫热诱导型HSP70,在西花蓟马温度耐受性中起着重要的作用。     

2个银叶真藓HSP70序列的生物信息学相关分析

从银叶真藓(Bryum argenteum)转录组数据库出发,使用Pfam数据库提供的HMM模型共得到33条长度大于200aa,注释的热休克蛋白Ba HSP70;其中2条(Ba HSP70-1,Ba HSP70-2)具有完整ORF,NCBI核酸数据库登录号为KP087877和KP087878。使用生物信息学在线分析工具和软件,对真藓HSP70的两条蛋白质序列从氨基酸组成、保守结构域、理化性质、疏水性/亲水性、信号肽、蛋白质结构、模体的识别及同源性分析等方面进行了预测和分析。结果表明:2条Ba HSP70s基因序列ORF全长分别为2 396 bp和2 356 bp,分别编码649aa和650aa。序列模体分析表明Ba HSP70s和其它报道的植物HSP70均含有4个相同的模体,并且各模体在蛋白质序列上顺序一致。通过对2条Ba HSP70s进行氨基酸多序列比对及基因树分析,发现Ba HSP70-1和Ba HSP70-2雪莲相似度最高,分别是91.2%和86.6%。本研究为进一步研究HSP70基因的克隆和功能验证奠定了基础。     

飞蝗热休克蛋白70cDNA片段的克隆和序列分析

采用R-PCR方法对海南、河北和辽宁3个飞蝗(Locusta migratoria L．)种群的热休克蛋白70(HSP70)基因cDNA片段进行克隆。在事先优化的条件下,通过简并性上游引物和下游引物扩增出了河北种群飞蝗HSP70基因的604bp cDNA片段(GenBank登录号为AY299637),推导的氨基酸序列包含201个氨基酸残基。分析表明,由飞蝗该片段推导的氨基酸序列与其他昆虫的同源性较高;3个种群该片段的核苷酸序列相似性更高达98．75％。由此推测,飞蝗种群间抗寒性的差异可能不是HSP70的序列变异引起的,而与HSP70的诱导表达有关。     

木薯HSP21基因的电子克隆与生物信息学分析

HSP21是植物响应高温胁迫的关键基因,在防止蛋白变性、保护细胞结构和维持植物正常生长发育等方面发挥重要作用,克隆HSP21基因是揭示木薯抵抗高温胁迫分子机制的基础。为得到木薯HSP21同源基因及分析其表达蛋白的性质,文中采用电子克隆技术对新基因进行组装和衍生,并使用生物信息学分析方法,对预测蛋白的一级至高级结构、亲水性/疏水性、信号肽、蛋白同源性和系统进化等进行全面解析。结果表明,HSP21基因含有969个碱基对,其开放阅读框有705个碱基,预测蛋白含234个氨基酸。预测蛋白是非跨膜蛋白,具有碱性和亲水性,主要定位于叶绿体内。通过多重序列比对和系统进化分析发现,木薯与巴西橡胶树、蓖麻和麻疯树等植物的HSP21蛋白同源性较高。结果可为该基因的克隆和转化提供参考依据。     

小麦返白系胆色素原脱氨酶纯化及编码cDNA序列分析

以小麦(Triticum aestivum)返白系F772为材料,通过粗提、加热处理、硫酸铵分级沉淀和凝胶柱层析等方法,对胆色素原脱氨酶（PBGD）进行了提取纯化,纯化倍数为1092,得率为15%.纯化的PBGD约为37 kD.对其部分生化性质的研究表明：高浓度的NH+4对酶活性有强烈的抑制,光照处理可以使酶活性降低.对纯化后的PBGD N末端氨基酸序列进行了测定.根据N端序列设计简并引物,获得了PBGD的cDNA全部编码区序列.它编码一个351个氨基酸的前体蛋白,有一个叶绿体导肽的序列.通过比较小麦PBGD与来自与其他物种的同源蛋白表明,有些氨基酸残基非常保守.     

锦鲤浮肿病毒热休克蛋白的生物信息学分析

锦鲤浮肿病毒（carp edema virus,CEV）的热休克蛋白70(heat shock protein 70,HSP70)是一种结构上高度保守的多肽,能够通过易化变性蛋白的修复、帮助多肽键进行折叠和伸展、纠正折叠错误的多肽链等方式来恢复细胞功能和结构,具有“分子伴侣”的功能。HSP70存在于生物界各种生物之中,对其进行进化树分析及序列多重比对分析,结果表明,在HSP70进化的过程中,产生了许多亚种,其编码的氨基酸数量各有不同,具有一定差异。此研究结果为CEV HSP70的生物信息学分析提供了参考。     

中华蜜蜂热休克蛋白70的克隆、表达及中蜂囊状幼虫病毒感染后表达差异分析

[目的]本研究旨在明确中华蜜蜂Apis cerana cerana热休克蛋白70 (Heat shock protein 70,HSP70)与中蜂囊状幼虫病毒(Chinese sacbrood virus,CSBV)的关系.[方法]首先根据NCBI上已公布的中华蜜蜂HSP70的全基因(NO.MH122655.1)序列,设计特异性引物,提取3日龄中华蜜蜂幼虫总RNA,通过RT-PCR方法获得HSP70基因,并通过生物信息学软件进行分析;其次将其克隆到原核表达载体pET-32a中,转化入大肠杆菌BL21(DE3)进行蛋白表达,并制备重组蛋白,将纯化的重组蛋白免疫小鼠制备多克隆抗体;最后利用制备多克隆抗体作为一抗,通过Western-blot方法检测CSBV感染中华蜜蜂前后HSP70在幼虫体内的变化.[结果]成功获取中华蜜蜂HSP70蛋白的全基因,其核苷酸序列全长为1833 bp,生物信息学分析后,发现其编码蛋白存在7个抗原表位.利用原核表达系统,成功获得大小约87 ku的重组蛋白HSP70,免疫小鼠后获得多克隆抗体,经Western-blot分析能与标签蛋白发生特异性反应;对感染CSBV前后蜜蜂体内HSP70蛋白检测发现感染后HSP70表达水平显著提高.[结论]通过原核表达系统,成功表达中华蜜蜂HSP70基因和HSP70多克隆抗体,并证实CSBV感染后影响中华蜜蜂体内HSP70蛋白表达量的改变,为深入研究HSP70功能提供了帮助.     

热休克蛋白对细胞凋亡信号转导途径的调节

细胞凋亡信号转导目前已迅速成为揭示细胞凋亡分子机制的前沿课题. 由于热休克蛋白(HSPs)在细胞生长调控和凋亡中发挥的重要作用, 人们进行了大量关于热休克蛋白与细胞凋亡信号转导途径调节机制的研究. 研究发现, 热休克蛋白家族的多个成员, 如HSP90, HSP70, HSP60, HSP27等能够在Fas死亡受体途径、JNK/SAPK途径、caspase途径等多个水平发挥调节作用, 并且部分依赖于热休克蛋白的“分子伴侣”作用, 控制着细胞生命进程.     

植物HSP70蛋白家族分子进化特征及其表达模式分析

植物热激蛋白HSP70(heat shock protein 70)与植物抗逆性具有密切的关系,对其深入研究将有助于揭示植物的抗逆生理过程,从而为生产上降低逆境对植物的伤害提供重要的实践指导意义。目前,在模式植物拟南芥和水稻中,HSP70蛋白家族的遗传学和生化功能研究被广泛关注,但该基因家族植物中的系统分子进化、表达模式以及功能预测方面的研究仍不完善。本研究通过收集和整理拟南芥和水稻中所有的HSP70基因序列、基因结构和染色体定位等信息,对比分析了拟南芥和水稻中HSP70家族在分子进化方面的差异;同时,从转录水平上初步分析和阐明该家族基因在植物不同组织部位和不同发育时期的表达差异和功能分化。此外,本研究还围绕花药发育的过程,细致分析了HSP70家族基因的表达变化,推测该家族在花药不同时期可能所扮演的角色。本研究为全面理解HSP70家族在单子叶和双子叶植物中的功能异同分化、以及其参与植物生殖发育过程的功能研究提供重要的科学依据。     

雷蒙德氏棉HSP70基因家族的进化分析及其同源基因在陆地棉中的表达分析

热激蛋白70家族(HSP70)是一类在植物中高度保守的分子伴侣蛋白,在细胞中协助蛋白质正确折叠。文章利用隐马可链夫模型(HMM)在雷蒙德氏棉(Gossypium raimondii L.)全基因组范围内进行HSP70基因家族成员进化分析,共得到30个HSP70家族成员。利用生物信息学对雷蒙德氏棉HSP70基因的结构、染色体分布、基因倍增模式以及系统进化进行分析,结果表明,HSP70基因家族根据亚细胞定位结果可分为不同的基因亚家族,各亚家族中HSP70基因具有相对保守的基因结构;染色体片段重复和串联重复是雷蒙德氏棉HSP70基因家族扩增的主要方式。通过对不同物种的HSP70基因家族进行系统进化分析可知,HSP70亚组的分化发生在单细胞植物形成前,且细胞质型HSP70成员大量扩增。比较陆地棉棉纤维发育不同时期的深度测序表达谱,发现HSP70基因可能参与棉纤维的生长发育。本研究结果有助于了解棉属植物HSP70基因家族的功能,以期为深入研究棉纤维发育过程中的分子调控机理提供基础。     

小麦ζ-胡萝卜素脱氢酶cDNA全序列的克隆

目的:从普通小麦品种EM12中克隆ζ-胡萝卜素脱氢酶(ζ-carotene desaturase,ZDS)基因的cDNA全长序列.方法:根据已报道的EST序列,应用cDNA末端快速扩增(RACE)技术,对EST两端未知序列进行扩增、克隆和测序.结果:克隆得到cDNA全长序列2 150bp,其ORF序列为1 707bp,预测编码568个氨基酸残基,推测蛋白质分子量62.5kDa,带有一段19aa的信号肽序列.结论:根据同源序列分析,该序列与水稻ZDS蛋白的同源性为97%,与玉米ZDS蛋白的同源性为91%,而且与其他高等植物的ZDS都具有较高的同源性.该基因序列的分离与克隆为进一步开展小麦β-胡萝卜素生物合成机制的研究和利用转基因技术提高小麦β-胡萝卜素含量的研究奠定了基础.     

节节麦-黑麦双二倍体α醇溶蛋白基因的克隆与序列分析

以人工合成节节麦-黑麦双二倍体基因组DNA为模板,用小麦种子醇溶蛋白保守引物进行PCR扩增,经克隆测序获得了843~897 bp共15个新的DNA序列(GenBank登录号为: JQ029719,JQ046392~JQ046405),分别编码280~298个氨基酸。序列比对结果表明,它们具有α-醇溶蛋白基因的典型结构特点,是α-醇溶蛋白基因家系成员,其中有两个序列为同义突变。利用14个新氨基酸序列与乳糜泻(celiac disease)病人毒性抗原相关序列的比对,发现有8个序列的Glia-α-2和Glia-α-9型抗原序列产生缺失和替换。与来自粗山羊草属和黑麦属的α-醇溶蛋白基因的编码氨基酸建立系统树,结果表明,14个DNA序列编码的氨基酸序列与粗山羊草属的相关序列聚在一起。     

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。     

J蛋白研究进展

J蛋白（J-domain protein）是一类分子中含有J结构域的蛋白质大家族,大部分J蛋白具有分子伴侣的功能。J蛋白作为热休克蛋白70（HSP70）的同伴蛋白与HSP70组成分子伴侣机器,参与蛋白质分子折叠、组装、转运以及信号转导等多种细胞过程。此外,J蛋白在植物对环境胁迫的反应及其他生理过程中起重要作用。     

节节麦-黑麦双二倍体α醇溶蛋白基因的克隆与序列分析

以人工合成节节麦-黑麦双二倍体基因组DNA为模板,用小麦种子醇溶蛋白保守引物进行PCR扩增,经克隆测序获得了843 ～ 897 bp共15个新的DNA序列(GenBank登录号为:JQ029719,JQ046392～JQ046405),分别编码280 ～298个氨基酸.序列比对结果表明,它们具有α-醇溶蛋白基因的典型结构特点,是α-醇溶蛋白基因家系成员,其中有两个序列为同义突变.利用14个新氨基酸序列与乳糜泻( celiac disease)病人毒性抗原相关序列的比对,发现有8个序列的Glia-α-2和Glia-α-9型抗原序列产生缺失和替换.与来自粗山羊草属和黑麦属的α-醇溶蛋白基因的编码氨基酸建立系统树,结果表明,14个DNA序列编码的氨基酸序列与粗山羊草属的相关序列聚在一起.     

人热休克蛋白70和热休克固有蛋白70的基因克隆和表达

目的:克隆人热休克蛋白70(HSP70)和热休克固有蛋白70(HSC70)基因,并在大肠杆茵中表达,获得重组蛋白.方法:用RT-PCR法从HepG2细胞中扩增HSP70及HSC70cDNA序列.测序后,将相应的cDNA插入pRSET-A表达载体,在大肠杆菌中表达,重组蛋白纯化后用SDS-PAGE及Western Blotting分析.结果:DNA序列结果显示.本研究所获得的HSP70及HSC70 cDNA序列与参考序列一致.将全长cDNA分别插入表达质粒后,转化BL21(DE3)细菌,在IPTG的诱导下,表达产物SDS-PAGE显示相应的分子量(70kDa)位置有明显的蛋白条带.Western Blotting结果证实了其为目的蛋白,经镍树脂柱纯化,获得了相应的重组多肽.结论:成功构建了原核表达重组质粒HSP70-pRSET-A和HSC70-pRSET-A,并获得了纯化的重组人HSP70和HSC70蛋白,为进一步研究这两种蛋白的结构、功能及临床应用奠定了基础.