NifA中心结构域多聚功能结构基础的突变分析

肺炎克氏杆菌(Klebsiella pneumonia,Kp)NifA中心结构域C3区的点突变型(Thr-290® Val)丧失了激活nif基因转录的功能,说明这个Thr残基对NifA中心结构域的转录激活功能是关键的.该点突变型蛋白被用于部分二倍体实验以检测NifA中心结构域的多聚功能.实验结果表明,NifA中心结构域含有决定NifA蛋白单体间聚合的聚合决定子.通过构建NifA蛋白的一系列缺失突变型以确定中心结构域中对单体间聚合起关键作用的区域,证明252~453氨基酸残基序列参与了Kp NifA中心结构域的多聚功能.     

苜蓿中华根瘤菌Sm NifA蛋白与阴沟肠杆菌Ec NifA蛋白功能差异的研究

nifA基因是固氮基因nif的调节基因, 其产物NifA蛋白是固氮过程的中心调节因子. 将多拷贝组成型表达的苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti, Sm) nifA基因或阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae, Ec) nifA基因引入苜蓿中华根瘤菌野生型菌株Sm1021和苜蓿中华根瘤菌nifA突变型菌株SmY中, 并检测这些苜蓿中华根瘤菌感染苜蓿之后根瘤的表型及固氮酶活性. 实验结果表明, 苜蓿中华根瘤菌NifA蛋白和阴沟肠杆菌NifA蛋白在苜蓿中华根瘤菌中的功能有明显差异. 在野生型菌株Sm1021中, 引入多拷贝Sm nifA基因对宿主根瘤固氮效率的促进作用明显优于引入多拷贝Ec nifA基因的作用. 引入多拷贝Sm nifA基因的SmY菌株(nifA突变型)能够共生固氮, 而引入Ec nifA基因的SmY菌株仍然不能固氮. 氨基酸序列同源性分析显示, N末端结构域是Sm NifA蛋白和Ec NifA蛋白同源性最低的功能域. 进一步研究表明, Sm NifA蛋白的N末端结构域在互补苜蓿中华根瘤菌nifA突变型菌株SmY的固氮功能时是必需的.     

华葵根瘤菌nifA基因的克隆和功能分析

华葵根瘤菌(Mesorhizobium huakuii即R.astragali)159的nifA基因的序列分析表明,该基因全长1227bp,编码分子量为44734D的Nif A蛋白。与其它NifA蛋白的序列比较发现,华葵根瘤菌NifA蛋白也存在保守的中间结构域和C末端DNA结合结构域,但其氨基端缺失。Tn5定点突变得到的突变体是Nif-表型。构建了nifA基因组成型表达的质粒,此质粒在大肠杆菌中对华葵根瘤菌nifHlacZ有激活作用。     

含溴结构域蛋白2结构与功能的研究进展

含溴结构域蛋白2(bromodomain-containing protein 2,BRD2)具有两个串联的溴结构域和一个末端外结构域,是溴结构域和末端外结构域蛋白家族成员之一.BRD2蛋白能够特异性结合组蛋白乙酰化赖氨酸,参与基因的转录调控、染色质重塑和细胞增殖与凋亡等生物学活动.近年来研究表明,BRD2蛋白通过溴结...     

植物中的Dof 蛋白和Dof转录因子家族

Dof(DNA binding with one finger)蛋白是植物所特有的一类转录因子.其N末端保守的单锌指Dof结构域是既与DNA又和蛋白相互作用的双重功能域,识别的核心序列是AAAG;其C末端氨基酸序列较为多变,是Dof蛋白的特异转录调控结构域.Dof类转录因子在植物中发挥着多种功能.拟南芥和水稻的Dof转录因子家族为Aa、Bb、Cc、Dd 4个同源基因群,同类群间可能具有相似或相反的功能.文章就这一问题的研究进展作了介绍.     

肺炎克雷伯菌Hfq蛋白特性及对耐药的影响

Hfq(host factor for RNA phage QB replicase)蛋白是一个全局性调节因子,广泛参与细菌生长、趋化、毒力、耐药及应对外界选择压力等方面的调节,但在肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae,KP)中的功能尚不清楚。本研究从临床病例中分离到59株KP,将其hfq基因与11例常见临床感染菌株hfq基因〔从美国国立生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information, NCBI)数据库下载〕进行了比较。所有hfq基因经EMBOSS Transeq翻译成氨基酸序列,用MAFFT软件进行多序列比对,并通过NCBI数据库中的保守结构域预测Hfq蛋白结构域。分别采用ESPript3.0、Phyre2分析Hfq蛋白的二、三级结构。59株KP中仅3株hfq基因的5个密码子位点存在差异,而其蛋白质氨基酸序列完全一致。KP与大肠埃希菌、阴沟肠杆菌、痢疾志贺菌之间,Hfq蛋白的氨基酸序列相似度较高,主要区别在C末端上;与金黄色葡萄球菌、产单核细胞李斯特菌相比,KP Hfq蛋白在N末端和C末端上差别较大;所有菌株C末端均呈酸性。三级结构预测提示68(66.67%)个氨基酸与模板序列一致, 较为保守的功能结构为54-VYKHAI-59序列。采用CRISPR/Cas9同源重组技术敲除KP的hfq基因,并对其进行药物敏感性测试,结果显示,基因敲除菌株对抗生素的耐药性较野生株有显著下降(P<0.05),差异有统计学意义,提示KP的Hfq蛋白氨基酸序列非常保守,可能参与了KP的耐药调节。     

A型流感病毒NS1蛋白与宿主的相互作用

A型流感病毒非结构蛋白1(nonstructural protein l, NS1)全长约为230个氨基酸,主要包括两个功能结构域,即 N-末端的RNA结合结构域和C-末端的效应结构域.NS1是一个多功能病毒蛋白,它不仅影响着该病毒其他基因的表达,更能通过与宿主细胞多种因子的相互作用干预宿主细胞的正常功能,抵抗宿主的抗病毒系统.因此, NS1被认为是A型流感病毒的一个重要毒力因子.本文综述了 NS1蛋白与宿主相互作用的最新研究进展,为进一步揭示NS1 蛋白的功能提供了参考.     

巴西固氮螺菌Yu62nifA基因克隆、测序及功能分析

用TD-PCR法克隆了巴西固氮螺菌(Azospirillun brasilense)Yu62的nifA基因.序列分析表明它与巴西固氮螺菌Sp7的nifA序列高度同源(96.5%),其编码的产物NifA蛋白与Sp7菌株NifA的氨基酸序列同源性为97.6%.该基因可以完全互补巴西固氮螺菌Sp7 nifA-突变株的Nif-表型.研究了NH4+和O2对Yu62 nifA基因的表达及NifA活性的影响.结果表明mfA基因在Yu62菌株中是部分组成型表达的,氨和氧不能完全阻遏其表达,在5mmol/LNH4Cl与微氧(0.5%O2)条件下表达最高;NifA蛋白在0.4%～0.5%O2时活性最高,氧分压降低和提高都使NifA活性下降,1mmol/L NH4Cl足以抑制NifA的活性.     

Y-box结合蛋白功能及对肿瘤发生的影响

Y-box结合蛋白家族成员是一类高度保守的顺式作用元件, 广泛存在于原核及真核生物细胞中。它是一种多功能蛋白, 与转录调节、翻译调控、mRNA选择性剪接、DNA的修复、细胞增殖和再生等有关。Y-box结合蛋白的氨基酸序列包含3个结构域: 氨基酸N末端, 亲水结构域C末端, 冷休克结构域(cold shock domain CSD), 保守的冷休克结构域决定了Y-box结合蛋白的大部分功能。最近研究发现, 定位于细胞核中的YB-1蛋白在局部晚期非小细胞肺癌的预防上可作为新的靶位点, YB-1蛋白还可通过对抑癌基因p53启动子抑制起负调控作用, 此外, YB-1蛋白在PI3K/Akt信号通路中也起到重要的作用, 这些研究都为肿瘤的治疗提供了新的线索和启示。文章就Y-box结合蛋白功能及其对肿瘤发生的影响等方面进行概述。     

叶绿体分裂蛋白PDV2表达和纯化

叶绿体是植物光合作用的重要场所。PLASTID DIVISION2(PDV2)是叶绿体外膜上调控叶绿体分裂的关键蛋白之一。PDV2的N末端较大伸向细胞质,C末端较小伸向膜间隙,探索叶绿体分裂蛋白PDV2-213(N末端213氨基酸残基)胞质侧结构域可溶性表达获得高纯度的蛋白质,为叶绿体分裂过程中其结构与功能的研究提供依据。通过pET表达载体的构建,优化原核表达条件,实现PDV2-213蛋白的可溶性表达;运用镍柱亲和层析和分子排阻层析的方法,对目的蛋白进行分离纯化。本研究可溶性表达了PDV2-213胞质侧结构域蛋白质,通过表达条件和镍柱亲和层析的优化,降低杂蛋白对PDV2-213蛋白质纯化过程的影响,获得高纯度的蛋白质。PDV2-213胞质侧结构域的高效可溶性表达和纯化,为叶绿体分裂过程中其结构与功能的研究提供依据。     

阴沟肠杆菌nifL对nifA蛋白激活固氮基因表达的影响

通过基因定位突变的方法 ,构建了阴沟肠杆菌E2 6染色体上基因nifL突变菌E11和E12 ,并对其固氮特性进行分析。结果显示 ,当细菌在有NH 4 的条件下 ,nifL作为固氮基因的负调节因子 ,可能是通过nifL蛋白与nifA蛋白之间的相互作用 ,形成某种复合物 ,导致NifA的失活 ,从而关闭nif基因的表达。高温条件下 (37℃ ) ,nifL并不参与对nif基因表达的阻遏作用 ,但是nifL的突变影响NifA激活nif基因表达对热的稳定性     

EmbB 及 EmbC 功能结构域对分枝杆菌聚阿拉伯糖合成的影响

本研究通过构建精确保留 EmbB 的N端跨膜区和 EmbC 的C端结构域相拼接的杂化质粒,将该质粒导入到embB和embC 基因敲除的耻垢分枝杆菌中,观察杂合蛋白表达对这2种菌株细胞壁中阿拉伯糖合成的影响.结果表明,Embs 蛋白家族成员 N端完整的跨膜区能使其正确地定位于细胞膜,此为其发挥作用的必要前提;尽管 Emb 家族成员间同源性高,但相互间的定位作用不能替代;Embs 蛋白家族成员的 C 末端是其催化性的结构域,但在发挥作用时,需要其 N 末端的结构域能使其正确定位.本文通过研究Emb蛋白的功能性结构域,深入探讨Emb蛋白结构与功能间的关系,从而为研发有效的抗结核化合物,克服耐药性结核分枝杆菌提供理论依据.     

一个受褐飞虱取食诱导的水稻GST类似蛋白基因的克隆

BpHi006AcDNA长度为1943bp,具有一个795bp组成的完整的读码框,其表达受褐飞虱取食的诱导。BpHi006A蛋白含有谷胱苷肽S转移酶(glutathione Stransferase)的N末端结构域和C末端结构域,为谷胱苷肽S转移酶超家族的成员。BpHi006A蛋白与拟南芥四氯氢醌还原性脱卤素酶相关蛋白有61％的一致性,序列分析表明这两种蛋白质构成一类新的植物GST。     

PICK1蛋白C端酸性区域对其功能的调节

蛋白激酶C相互作用蛋白1(protein interacting with Ckinase1,PICK1)是调节AMPA(alpha-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole propionic acid)受体在细胞膜上的数量与分布,引起LTP与LTD现象的重要蛋白.本文利用基因克隆、荧光光谱以及免疫分析等方法,分析了PICK1蛋白C末端酸性区对BAR结构域与膜脂结合能力以及PICK1分子内BAR(Bin/amphiphysin/RVS)结构域与PDZ结构域相互作用的影响,研究了钙离子结合C末端酸性区后对上述相互作用的调节.结果显示,C末端酸性区的存在使BAR结构域与膜脂的结合能力减弱大约10倍,但PICK1分子内的BAR与PDZ结构域的相互作用与不含C末端的酸性区相比增强了大约4倍.另一方面,C末端酸性区的存在,伴随钙离子浓度的提高,有助于增强BAR与膜脂的结合,却削弱了PDZ和BAR结构域的作用.当钙离子浓度增加到500μmol/L时,BARC的脂质结合能力以及和PDZ的亲和力与不含酸性区相当.     

微管微丝交联因子1的结构与功能

微管微丝交联因子1(microtubule actin cross-linking factor 1,MACF1)是一种新的细胞骨架交联蛋白,属于血影斑蛋白(spectraplakin)家族成员之一,包含3个基本结构域即N末端结构域、杆状结构域及C末端结构域.其主要功能是交联微丝微管细胞骨架,参与细胞信号转导、蛋白质运输、胚胎发育以及疾病发生等过程.近年来,MACF1在细胞骨架动力学过程中的作用备受关注.现就该分子的结构与功能的最新研究进展进行综述.     

烟草质体分裂蛋白NtFtsZs在大肠杆菌中的定位分析

分别构建了两个烟草(Nicotiana tabacum L.)质体分裂基因NtFtsZ1和NtFtsZ2与编码绿色荧光蛋白的gfpS65A、V68L、S72A基因相融合的原核表达载体,并导入大肠杆菌( Escherichia coli ) JM109菌株中进行表达.全长NtFtsZs∶GFP融合蛋白在菌体中有规律地定位,暗示NtFtsZs能识别大肠杆菌潜在的分裂位点,并能与大肠杆菌的内源FtsZ发生聚合作用;融合蛋白的诱导表达抑制了宿主菌的分裂,形成了明显的丝状菌体,证明真核生物的 ftsZ 基因与大肠杆菌的 ftsZ 基因有相似的作用.同时构建了NtFtsZs不同缺失的原核表达载体,对这两个基因所编码蛋白不同结构域的功能做了初步分析.实验结果表明,烟草FtsZ蛋白的C端结构域与其在大肠杆菌细胞中的正确定位有关;而N端结构域与NtFtsZs∶GFP融合蛋白的聚合有关.     

十字花科黑腐病菌中GGDEF结构域蛋白差异的in silico分析

近年来,含有GGDEF结构域(含有甘氨酸(G) (2个),天冬氨酸(D),谷氨酸(E),苯丙氨酸(F)保守氨基酸)的蛋白受到重视,已证实含GGDEF结构域蛋白在细胞信号转导、生长和致病性等方面发挥了重要作用.十字花科黑腐菌8004菌株(Xanthomonas campestris pv.campestris str.8004,Xcc 8004)有32个基因编码含GGDEF结构域蛋白,实验证明其中部分蛋白与Xcc致病性、胞外酶产生、生物膜形成和泳动等生命活动相关.本文利用互联网提供的生物信息学资源,对Xcc 8004不同功能含GGDEF结构域蛋白进行生物信息学分析,着重分析其结构域架构.对蛋白结构域架构整体比较显示,这些蛋白的整体结构域架构具有多样性,共有结构域架构仅有PAS_4-GGDEF-EAL (分布于参与致病的蛋白中);对结构域架构局部比较显示,在参与致病性的含GGDEF结构域蛋白中,PAS_4-GGDEF和GGDEF-EAL为共有结构域架构;在参与内切葡聚糖酶产生的蛋白中,PAS_4-PAS_4、PAS_4-GGDEF和GGDEF-EAL为共有结构域架构.本研究结果将为蛋白质功能预测提供线索.     

转录因子ZBTB家族与肿瘤

转录因子ZBTB家族是一类在N末端含有BTB结构域和在C末端含有多个锌指结构域的蛋白质。近年来,肿瘤基因组学的研究发现,编码该家族成员的多个基因在某些肿瘤中发生较高程度的突变、缺失或(和)扩增,这提示着ZBTB蛋白转录功能的紊乱可能与肿瘤的发生、发展相关。综述了ZBTB家族蛋白功能研究的最新进展,着重介绍了若干ZBTB蛋白与基因组稳定性的关系。     

过表达△2△fosb蛋白促进小鼠原代前成骨细胞的分化(简报)

小鼠骨肉瘤基因B(Finkel-Biskis-Jinkinsmurine osteosarcoma B,fasb)是具亮氨酸拉链结构的转录因子激活剂蛋白-1(activator protein-1,AP-1)家族的成员之一.fosb基因在转录拼接过程中会自发地发生剪切截去C端的101个富含脯氨酸的氨基酸区域而形成△fosb,被截断的区域包括转录激活结构域,但是△fosb基因仍然保留N端的fos同型结构域(Fos homology domain FHD),并能够在成骨细胞中表达.