EoRab43参与游仆虫细胞内大核周围的物质运输

Rab家族蛋白是真核细胞内膜泡运输途径中重要的调节因子。EoRab43是八肋游仆虫中一种编码非典型Rab蛋白的基因。本研究依据已获得的EoRab43基因序列设计引物．从八肋游仆虫大核DNA中扩增了EoRab43基因的3’端153bp片段,即EoRab43 153bp（对应于EoRab43蛋白的C末端50个氨基酸,EoRab43C）,构建重组表达质粒pGEX—EoRab43,53bp转化大肠杆菌BL21（DE3）进行表达．纯化后的融合蛋白GST—EoRab43C免疫BALB／c小鼠制备多克隆抗体。经检测,制备的抗体具有较高的效价及良好的特异性。利用制备的抗体对EoRab43在游仆虫细胞内进行免疫荧光定位．结果显示该蛋白主要定位于该生物细胞内大核染色体的周围。     

八肋游仆虫Rab家族基因克隆和多样性分析

Rab蛋白是在真核细胞内膜泡运输过程中起重要调节作用的一类小分子Ras-like蛋白,为Ras超家族中最大的家族。Rab家族成员在不同的生物中表现出数量的多样性和功能上的分化。为进一步了解Rab蛋白的多样性及其在真核细胞内膜泡运输网络中的功能,本研究利用游仆虫大核染色体特异的端粒结构和基因大小的染色体结构特征,通过简并引物PCR方法从八肋游仆虫(Euplotes octocarinatus)中克隆到9种新的Rab基因,分别为EoRab1A、EoRab2b、EoRab2c、EoRab2d、EoRab6、EoRab7、EoRab2-like、EoRabL2和EoRan(GenBank登陆号为HM371131～HM371139)。序列分析表明,游仆虫中Rab基因家族成员既包括具有维持细胞结构核心功能保守基因,又包括为适应环境而进化出的特殊功能的新基因。     

游仆虫Rab蛋白基因的克隆表达与纯化

为对单细胞原生动物纤毛虫中Rab蛋白的功能进行研究 ,进而探讨以胞吞和胞吐为主要物质交换途径的纤毛虫中囊泡定向运输的机理 .利用PCR技术从游仆虫大核DNA及cDNA中扩增出rab基因 ,并进行了序列分析 ,该基因全长为 783bp ,两端为端粒序列 ,编码框为 6 2 4bp ,编码 2 0 7个氨基酸 ,开放读框中有 3个TGA ,在此编码半胱氨酸 .利用定点突变将rab基因中 3个TGA突变为通用半胱氨酸密码子TGC .将游仆虫Rab蛋白基因构建于原核表达载体pGEX 4T 2中 ,得到的重组质粒pGEX Eorab1转化至大肠杆菌BL2 1(DE3)中 ,IPTG诱导表达 .表达产物与抗GST抗体在 4 9kD处有很强的交叉反应 .融合蛋白GST EoRab1通过亲和层析柱纯化和凝血酶的切割 ,再经两步纯化得到电泳纯的游仆虫Rab蛋白 .     

八肋游仆虫胞质核糖体蛋白基因序列特征分析

为了探讨八肋游仆虫(Euplotes octocarinatus)核糖体蛋白基因的数目及其结构的特殊性, 研究通过生物信息学方法, 对八肋游仆虫胞质核糖体蛋白进行了系统的分析。共鉴定得到98个基因编码78种不同的胞质核糖体蛋白。其中19种胞质核糖体蛋白基因发生了复制, 尽管都是有功能的, 但其中一个基因的表达受到限制。通过与高等真核生物比较, 我们发现: 八肋游仆虫核糖体蛋白eS30缺失了N端的类泛素结构域, eL6缺失了N端的Ribosomal_L6e_N结构域。另外, 不同于其他高等真核生物, 八肋游仆虫酸性核糖体磷酸化蛋白uL10为碱性蛋白。研究为进一步探讨低等真核生物核糖体的组装及功能奠定了基础。     

八肋游仆虫酸性核糖体蛋白基因克隆与特征分析

原核和真核生物的核糖体大亚基上都存在着一类酸性核糖体蛋白,在大肠杆菌中,分别为L10和L7/L12蛋白,而在真核生物中是P0、P1和P2(简称P蛋白)。这些酸性核糖体蛋白共同组成五聚体复合物P0-(P1/P2)2,在大亚基上形成一个向外侧凸出的柄状结构(Ribosomalstalk)。酸性核糖体蛋白位于核糖体的活性部位,一方面     

八肋游仆虫微管蛋白基因家族的鉴定及进化分析

为了系统分析八肋游仆虫(Euplotes octocarinatus)微管蛋白基因家族,从八肋游仆虫大核基因组中共鉴定得到20个微管蛋白基因,基于同源比对及系统进化分析,将其归入α、β、γ、δ、ε及η六个微管蛋白亚家族;多序列比对及Western blot结果显示八肋游仆虫η微管蛋白基因在翻译过程中需发生一次+1位编程性核糖体移码,其移码位点为AAA-TAA;所有自由生纤毛虫都含有多个α和β微管蛋白基因亚型,可能用于组成不同的微管结构。研究为后续深入探讨八肋游仆虫微管蛋白的生物学功能及微管多样性奠定了基础。     

八肋游仆虫组织蛋白酶B基因家族的分子克隆及序列分析

组织蛋白酶B (cathepsin B, CTSB)是一种主要存在于溶酶体中的半胱氨酸蛋白水解酶,广泛存在于各种生物中。为了研究八肋游仆虫组织蛋白酶B (Euplotes octocarinatus Cathepsin B, EoCTSB)基因的序列、结构和功能,本研究利用生物信息学方法,对八肋游仆虫组织蛋白酶B基因进行了系统分析。利用相似性搜索及系统进化分析,共鉴定得到6个EoCTSBs基因。转录组数据及3′RACE分析结果表明这6个基因均具有转录活性。通过与其他真核生物的组织蛋白酶B比较,结果显示,6种EoCTSBs均含有保守的肽链内切酶催化活性位点,但都缺失封闭环结构,因此推测它们都没有外肽酶活性;仅EoCTSB-6的S2亚位为酸性氨基酸残基,暗示其具有催化特异性底物Z-Arg-Arg-AMC水解的活性。本研究为后续深入探讨EoCTSB的生物学功能提供理论依据。     

八肋游仆虫Rab家族新成员Eo-rab-1N基因的克隆与序列分析

Rab蛋白家族属于小分子GTP结合蛋白家族Ras超家族中最大的亚家族,主要在囊泡运输中起作用。本实验运用PCR、RT-PCR等技术,从八肋游仆虫中克隆到一种新的rab基因。序列分析结果表明：在大核中,该基因全长884bp,除去两端的端粒与非编码区,该基因在大核中由723bp组成。从小核中克隆相应的基因片段,此基因片段序列与大核中序列一致,表明该基因在小核中无内部删除序列的存在。通过RT-PCR,从mRNA获得的该基因的开放读框为663bp,表明该基因在转录过程中有内含子的删除。大核基因序列和cDNA序列比较,发现60bp的内含子序列位于大核基因的153~212bp之间,并符合一类内含子GU-AG剪切规则。在遗传密码使用上,该基因内部含有2个TGA,在游仆虫中编码半胱氨酸。同时首次发现,八肋游仆虫基因使用TAG作为终止密码子。NCBI上序列比对表明该基因翻译的蛋白与其它物种Rab1蛋白的同源性达49%~52%,因此我们将它命名为Eo-rab-1N,GenBank登录号为DQ105562。Eo-rab-1N与其他物种的Rab1蛋白构建进化树,发现该蛋白的进化与物种的进化保持一致,表明该基因在细胞中具有重要功能。     

八肋游仆虫氨酰-tRNA合成酶基因序列分析

氨酰-tRNA合成酶 (aminoacyl-tRNA synthetase, aaRS) 是蛋白质生物合成中的关键酶,能够催化特定的氨基酸和相应tRNA结合。为了研究八肋游仆虫氨酰 tRNA合成酶(Euplotes octocarinatus aminoacyl-tRNA synthetase, EoaaRS)基因的种类、数目、结构及起源,本研究利用生物信息学方法,对八肋游仆虫大核基因组编码的aaRS进行了系统分析。结果表明,八肋游仆虫大核基因组共包含45个aaRS基因,可编码20种不同的aaRS蛋白。其中,EoGlnRS和EoAlaRS仅由1个基因编码,其余EoaaRS均由多个基因编码。亚细胞定位分析显示,仅8个EoaaRS具有线粒体导肽,对应于6种EoaaRS。此外,基于核酸序列分析显示,多个EoaaRS在翻译过程中需要发生编程性核糖体移码,才能形成结构完整的蛋白质产物。结构域分析表明,部分EoaaRS存在特殊结构域,暗示其可能具有氨酰化以外的新功能。进化分析揭示,2个EoGlyRS起源于古菌,而2个EoLysRS起源于细菌。本研究为后续探讨低等真核生物aaRS的结构与功能奠定了基础。     

EoRab11a在游仆虫及HEK293T细胞中的定位

Rab11是一种在真核生物细胞生命活动过程中发挥多种调控作用的小分子GTP酶.EoRab11a是八肋游仆虫中的Rab11蛋白同源物,为了解EoRab11a蛋白在细胞中的功能,本研究将EoRab11a基因克隆到哺乳动物表达载体pEGFP-C2中,构建重组表达质粒pEGFP-C2-EoRab11a,转染HEK293T细胞并观察其细胞定位.在间期HEK293T细胞中,EoRab11a定位于细胞核附近;在游仆虫细胞中,EoRab11a具有相似的分布模式.在HEK293T细胞的胞质分裂过程中,EoRab11a在分裂沟附近、分裂沟收缩区、以及最后形成的中间体处分布,提示EoRab11a可能参与了胞质分离过程中分裂沟及中间体处的膜泡运输事件.     

Characterization of a Rab11 homologue, EoRab11a, in Euplotes octocarinatus

Rab GTPases are crucial in the regulation of intracellular vesicular trafficking. A novel Rab GTPase gene, EoRab11a (GenBank accession no. EF061065 ), was isolated and identified from Euplotes octocarinatus cells in this study. It contains an ORF of 696-bp nucleotides, encoding 231 amino acids with a calculated molecular weight of 26.8 kDa. Alignment of EoRab11a with other Rab11 proteins from other eukaryotes demonstrated that these proteins shared 53–61% identity at the amino acid level. The recombinant EoRab11a was expressed in Escherichia coli and purified by immobilized metal chelate affinity chromatography and iron chromatography. The GTPase activity of EoRab11a was 0.0024 min⁻¹ detected by HPLC at 30 °C. Three mutations were generated at amino acids Ser21 and Gly22 positions in the G1 domain of EoRab11a. All three mutants, S21P, S21G and G22R, increased the GTPase activity in vitro . Immunofluorescence microscopy results indicated that EoRab11a was localized on the phagosomal membrane during phagocytosis of E. octocarinatus . These data show that EoRab11a possesses GTP hydrolysis activity and may participate in vesicle transport events during phagocytosis of E. octocarinatus .     

八肋游仆虫一种富含三核苷酸重复序列的新基因GARP的克隆与序列分析

人类基因中三核苷酸重复序列拷贝数的异常扩增, 可导致多种神经系统疾病。一种富含GAA三核苷酸的GARP (glutamic acid-rich protein)基因从八肋游仆虫(Euplotes octocarinatus)大核文库中筛选获得。大核中该基因的染色体全长460 bp, 基因两端具有下毛类纤毛虫大核特有的端粒序列(C₄A₄C₄A₄C₄A₄C₄), 开放读框内含有一个TGA_(88-99)密码子, 在游仆虫中编码为半胱氨酸。经DNA Star 软件分析, 该基因编码的蛋白质由112个氨基酸组成, 预测其分子量为13 kDa, 等电点为3.82, 含有四个 [[alpha]] 螺旋和一个 [[beta]] 折叠。小核中对应的该基因含有两个内部删除序列, IES1 和IES2。IES1和IES2分别长41 bp, IES1以GA二核苷酸直接重复为删除信号, IES2以TA二核苷酸直接重复为删除信号。RT- PCR 证明该基因具有转录活性。     

八肋游仆虫含绿色荧光蛋白基因的大核人工染色体的构建

为研究八肋游仆虫(Euplotes octocarinatus)相关基因的功能,构建了八肋游仆虫大核人工染色体(macronuclear artificial chromosome of E. octocarinatus,EoMAC-G),其两端为克隆自八肋游仆虫大核β2-微管蛋白基因的5′和3′非编码区和两侧的端粒序列,中间为多克隆位点和密码子优化后的增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescence protein, EGFP-Eo) 报道基因. 用脂质体转染方法将携带有EoMAC－G的pBTub-Tel载体转入八肋游仆虫大核,分析EGFP-Eo基因在八肋游仆虫细胞中的表达. 荧光显微镜观察发现,EGFP-Eo产生的荧光均匀分布于八肋游仆虫细胞质中. 在细胞进行有丝分裂的情况下,荧 光可持续20 d以上. 相比pEGFP-N1质粒转化的游仆虫,人工染色体中的EGFP-Eo基因表达的荧光亮度强、稳定且持续时间长. Western 杂交分析进一步证实,外源EGFP-Eo基因在细胞中过量表达. 通过细菌喂食法进行纤毛虫RNA干扰实验,抑制了外源EGFP-Eo基因在八肋游仆虫细胞中的表达. 利用构建的人工染色体不仅可以在八肋游仆虫细胞内表达外源基因,对目的蛋白质进行活细胞实时动态的定位分析,还可通过RNA干扰的方法调控外源基因在纤毛虫细胞中的表达,便于进一步分析目的蛋白质的功能.     

八肋游仆虫酸性核糖体磷酸化蛋白P1有2个亚型

真核生物酸性核糖体磷酸化蛋白(P0、P1、P2)位于核糖体60S大亚基上,它们在核糖体上共同组成一个向外侧凸出的五聚体的柄状复合物［P0·(P1·P2)2］,该复合物在蛋白质合成延伸过程中起着重要作用．为了探讨单细胞真核生物核糖体柄状复合物的组成形式及在蛋白质合成中的作用,对八肋游仆虫（Euplotes octocarinatus）的P1进行了研究．通过生物信息学方法,分析八肋游仆虫基因组及转录组数据,找到2个酸性核糖体蛋白P1基因,从DNA 和cDNA中都扩增到这2个P1基因,表明八肋游仆虫酸性核糖体磷酸化蛋白P1确实存在2个亚型. 将2个基因克隆后分别构建重组表达质粒pET28a-P1A和pGEX-6P-1-P1B,在大肠杆菌BL21中获得高效表达.经镍柱和GST柱亲和层析后,获得较高纯度的八肋游仆虫酸性核糖体蛋白EoP1A和EoP1B,表达产物经Western印迹检测为阳性．Pull-down分析了EoP1A和EoP1B之间的相互作用．结果表明,游仆虫酸性核糖体磷酸化蛋白P1的2个亚型EoP1A和EoP1B之间存在相互作用.     

纤毛病相关蛋白CEP43和CCDC13在艾美游仆虫中的细胞与亚细胞定位北大核心CSCD

艾美游仆虫(Euplotes amieti)含有几乎所有已知的纤毛病基因,但绝大多数基因及其表达产物的细胞定位和功能未知。为明确中心粒蛋白43(CEP43)和卷曲螺旋域蛋白13(CCDC13)在艾美游仆虫中的细胞以及亚细胞定位,本研究采用免疫荧光和免疫电镜技术对其进行显微与超微结构观察。免疫荧光结果显示,CEP43主要定位于艾美游仆虫的细胞核、腹面纤毛器(口围带、尾棘毛、额腹横棘毛)的基体及其附属微管,CCDC13主要定位于腹面纤毛器杆部和基体以及银线系统,附属微管及大核未见其定位。CEP43与γ-微管蛋白定位相同,CCDC13与γ-微管蛋白仅在腹面定位相同。2种蛋白在免疫电镜下显示与荧光标记定位相同,而且CCDC13在额腹棘毛基部的胶体金数量远多于CEP43。结合已有研究推测,纤毛形成后多余的CEP43受γ-微管蛋白复合体调控且被募集于细胞核,CCDC13参与形成银线系统,但为增加生长期艾美游仆虫的微管再生能力,附属微管结构不需要CCDC13的参与。本结果为进一步研究上述蛋白在腹毛类纤毛虫中调节和维持皮层微管类细胞骨架的装配和稳定性中的作用和机制提供资料。     

赤羽病病毒核蛋白基因克隆和序列分析

参考GeneBank发表的赤羽病病毒(Akabane virus,AKAV)的核蛋白基因(SmRNA)序列,设计合成一对引物,从分离自牛体的AKAV BHK21细胞培养物中提取总RNA,对AKAV核蛋白基因进行RT-PCR扩增,产物经琼脂糖电泳分析,呈现一条约696bp的条带,回收纯化后,将其克隆至pMD18-T质粒载体中,然后进行核苷酸序列分析.与GenBank中报道的多株AKAV编码核衣壳蛋白(N)的SmRNA基因比较后发现,与其它株的核苷酸的同源性为94.2%～98.3%,推导的氨基酸的同源性为97.6%～100%,证实为AKV的N基因.为生产AKAV特异性核蛋白抗原、免疫血清学诊断试剂的制备和分子生物学研究打下了坚实基础.     

赤羽病病毒核蛋白基因克隆和序列分析

参考GeneBank发表的赤羽病病毒(Akabane virus,AKAV)的核蛋白基因(SmRNA)序列,设计合成一对引物,从分离自牛体的AKAVBHK21细胞培养物巾提取总RNA,对．AKAV核蛋白基因进行RT-PCR扩增,产物经琼脂糖电泳分析,呈现一条约696bp的条带,同收纯化后,将其克隆至pMD18-T质粒载体中,然后进行核苷酸序列分析。与GenBank中报道的多株AKAV编码核衣壳蛋白(N)的SmRNA基因比较后发现,与其它株的核苷酸的同源性为94．2％～98．3％,推导的氨荜酸的同源性为97．6％～100％,证实为AKV的N基冈。为生产AKAV特异性核蛋白抗原、免疫血清学诊断试剂的制备和分子生物学研究打下了坚实基础。