斯氏按蚊泛素羧端水解酶对约氏疟原虫感染应答性表达增高(英文)

分离和研究疟疾感染蚊的差异表达基因 ,对阐明媒介与疟原虫之间相互作用及其分子机制尤为重要。利用已建立的斯氏按蚊感染约氏疟原虫的差减cDNA库的进行表达筛选 ,发现表达增高基因中有一个编码与黑腹果蝇泛素羧端水解酶高度同源蛋白的序列。相似性比较显示该编码序列在氨基酸水平与已知的冈比亚按蚊EST序列对应部位的同源性为 89% ,与果蝇和人类的同源性均为 63%。模拟Northern印迹的表达动态分析提示 ,感染后至少 1～ 7天内该基因在蚊体内的表达显著增高 ,与疟原虫发育动合子穿越蚊中肠壁和子孢子从卵囊向蚊眼涎腺移行等关键阶段相一致。目前对有关蚊天然免疫系统激活的泛素途径所知甚少 ,现有结果提示该基因与疟原虫感染相关 ,它的克隆和表达分析有可能推测其在疟原虫感染中所起的作用     

斜纹夜蛾泛素基因的克隆及表达

泛素介导的蛋白质降解途径对脑内蛋白的选择性降解起着重要作用。设计一对简并引物,从斜纹夜娥(Spodoptera litura)细胞中克隆了泛素基因的编码区,CenBank登录号AF436066。序列分析表明,该编码区的长度为228bp,编码由76个氨基酸组成的、分子质量为8．56kD的蛋白,其等电点为6．56。同源性比较发现,斜纹夜峨泛素基因不仅与其它真核生物的泛素基因在氨基酸水平上具有96％以上的相似性,而且与斜纹夜蛾核多角体病毒(SpltMNPV)泛素基因的同源性为84％。RT—PCR分析发现,泛素基因在所检测的斜纹夜蛾幼虫多种组织,尤其是脂肪体中均有表达。采用构建的原核表达载体pQEUB,在大肠杆菌M15中诱导并高效表达出了带有His—tag的重组融合蛋白,薄层扫描分析得知靶蛋白约占总蛋白的37％。利用Ni—NTA亲和层析胶纯化得到重组融合蛋白,经SDS—PAGE鉴定为单一区带,为进一步研究S．litura泛素在SpltMNPV感染中的作用打下了基础。     

甜菜夜蛾泛素延伸蛋白基因cDNA的3′RACE-PCR扩增及其克隆和表达

根据已知的草地夜蛾Spodoptera frugiperda的泛素延伸基因 5'端核苷酸序列设计引物,应用3'RACE-PCR技术,从甜菜夜蛾S. exigua脂肪体组织总RNA中反转录扩增泛素基因的cDNA片段。扩增得到的片段全长513 bp,3'末端有123 bp的非翻译区,翻译区编码一个长为129个氨基酸残基的蛋白质,预测分子量为14.8 kD。同源分析表明,此cDNA序列为ubiquitin-53aa extension protein(ubi-53) 基因,在泛素蛋白后融合了一个核糖体L40蛋白（ribosomal L40 protein）。用MagAlign和Genedoc软件对cDNA编码的氨基酸序列进行了同源性分析,结果表明： 甜菜夜蛾的ubi-53基因与真核生物家蚕Bombyx mori、草地夜蛾、果蝇Drosophila melanogaster和人Homo sapienes泛素的同源性分别为96.9%、98.5%、95.3%和93.0%,与甜菜夜蛾核型多角体病毒(SeNPV)泛素的同源性为78.8%,说明真核生物的泛素基因与核型多角体病毒的泛素基因可能存在不同的分子进化途径。将甜菜夜蛾的ubI-53基因克隆到原核表达载体pET-28a上,转化至BL21（DE3）中,用IPTG进行诱导表达,用异源泛素单克隆抗体进行Western blot检测,证明原核表达蛋白是目的蛋白。     

千里光泛素(Ubiquitin)基因生物信息学与功能分析

为阐明泛素(Ubiquitin)在高等植物中结构与功能的关系,从千里光全长cDNA文库中分离到泛素基因,采用生物信息学方法对其进行系统分析.碱基序列和系统进化树结果显示,千里光泛素基因与果子蔓泛素基因的核苷酸序列(GenBank登录号:GQ890686.1)的同源性最高(87％);尽管碱基位点出现较大的变异,但高度保守氨基酸序列结果提示,泛素的保守位点对维持蛋白质结构和功能发挥关键作用;蛋白质的理化性质、三维结构预测与亚细胞定位结果表明,作为辅酶,泛素主要参与高等植物细胞的信号转导、转录调控和物质转运等功能.     

E3泛素连接酶基因CG4911敲除和功能的初步研究

蛋白质的泛素化是一种重要的翻译后修饰过程,参与调控细胞周期、基因转录、信号转导、炎症反应和干细胞的维持等过程。泛素连接酶E3（ubiqutin ligase）是泛素化过程中关键酶。但许多E3基因在发育中的功能和作用机制还不明确。该研究以黑腹果蝇为模式动物,研究泛素连接酶家族一个重要基因CG4911的功能及分子机制。获得CG4911基因敲除果蝇,CG4911敲除果蝇纯合子可活。原位杂交结果显示,CG4911在胚胎发育早期表达。通过构建CG4911-pUAST-3HA重组子转染Hela细胞,确定CG4911定位于细胞质中,其表达并无修饰作用,并且过表达基因CG4911可导致背板发育缺陷。该研究首次获得了CG4911基因敲除果蝇和CG4911转基因果蝇,并初步探索了F-box基因CG4911的功能,为进一步阐明泛素连接酶的功能及分子机制提供了科学依据。     

斯氏按蚊肽聚糖识别蛋白基因PGRP-LC1的克隆及功能分析

天生免疫系统是昆虫抵御外界病原入侵的主要方式。目前研究发现, Imd信号通路与按蚊感染柏氏疟原虫Plasmodium berghei的强度密切相关, 而PGRP-LC1是Imd信号通路最上游的受体之一。为了研究斯氏按蚊Anopheles stephensi肽聚糖识别蛋白PGRP-LC1, 采用RT-PCR并结合RACE技术克隆斯氏按蚊PGRP-LC1基因, 通过序列比较分析, 得到两条cDNA序列, 其开放阅读框分别为1 365 bp和1 290 bp, 3′非编码区为320 bp, 5′非编码区为240 bp。将两条cDNA分别命名为AsPGRP-LC1a（GenBank注册号 GU214232）和AsPGRP-LC1b（GenBank注册号GU214233）。AsPGRP-LC1a编码454个氨基酸, 分子量约为49.07 kDa;AsPGRP-LC1b编码429个氨基酸, 分子量约为46.3 kDa。AsPGRP-LC1b比AsPGRP-LC1a少一个长度为75 bp的外显子, 该外显子在冈比亚按蚊Anopheles gambiae PGRP-LC1基因的某些可变剪切形式中也有发现。分别将两个斯氏按蚊PGRP-LC1基因在冈比亚按蚊细胞系L3-5和斯氏按蚊细胞系MSQ43中过量表达, 通过双荧光素酶检测系统检测抗菌肽的表达情况, 结果显示克隆得到的PGRP-LC1基因在两种细胞系中均能够启动Imd信号通路, 为进一步研究斯氏按蚊的Imd信号通路提供了依据。     

果蝇心脏发育标记基因Lbe抗体的制备与应用

黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)的心脏发育调控基因与人类的相关基因具有高度同源性.Lbe基因是果蝇心脏发育的重要调控基因.为了深入研究Lbe基因在心脏发育中的调控功能,采用DNA免疫技术制备了抗果蝇Lbe蛋白的多克隆抗体.通过PCR扩增Lbe基因序列,将该序列与真核表达载体pCAGGS-P7同...     

家蚕线粒体ND2、COⅠ和若干tRNA基因的克隆及序列分析

克隆并测定了家蚕（Bombyx mori）线粒体基因组3468bp的EcoRⅠ和HindⅢ双酶一段序列,根据序列同源性比较,该DNA片段包括3个蛋白质编码基因：ND2基因、COⅠ基因和COⅡ基因5′端399bp的序列,以及6个tRNA基因和一个尚待确定的tRNA^Met基因。家蚕与果蝇的ND2基因序列同源性约69.7%,COⅠ基因的同源性约83.8%,COⅡ基因5′端的同源性约80％,这表明细胞色素氧化酶基因在物种间比烟酰胺腺漂呤二核苷酸脱氢酶基因保守,6个推定的tRNA基因序列与果蝇相应tRNA基因序列差异较大,另外,除tRNA^Chn基因的二级结构相似外,其它tRNA基因的二级结构与果蝇相应tRNA基因的二级结构也有较大差异。     

U83 Box C/D snoRNA构建果蝇科系统发生树

利用已报道的黑腹果蝇U83基因搜索果蝇基因数据库,鉴定了10种新的果蝇科U83同源基因,它们均位于相应物种核蛋白基因rpl3的内含子中。以冈比亚按蚊为外类群,对11种果蝇的U83核苷酸序列作进化关系分析,用邻接法重建了系统发生树,结果与传统方法构建的系统发生树相比,能反映果蝇科的大致进化关系,但还存在部分差别。为增加序列信息,把序列长度拓展至整个U83所在的内含子,同法构建系统发生树,结果与传统系统发生树几乎完全一致。该研究是用boxC/D snoRNA基因序列构建系统发生树的首次尝试,实验结果证明U83可以很好地用于构建果蝇科内各物种的种系发生树。     

大鼠睾丸特异表达基因Ube1的分离鉴定及生物学特征

本研究采用抑制性消减杂交(suppression subtracfive hybridization, SSH)和cDNA快速扩增(rapid amplification of cDNA ends, RACE)技术从大鼠A型精原细胞和粗线期精母细胞中成功克隆出大鼠泛素激活酶(ubiquitin-activating enzyme)基因Ube1 (GenBank登录号EF690356).该基因序列全长3433 bp,其中开放阅读框有3171 bp,编码一个含1057个氨基酸的蛋白质.Blast比对显示,Ube1与小鼠泛素激活酶基因Ubely1的同源性为93%,与人泛素激活酶基因UBE1的同源性为82%.Ube1基因编码的蛋白质含泛素激活酶信号位点和泛素激活酶活化位点,这些位点也存在于人类和小鼠的泛素激活酶1中.RT-PCR分析显示,Ube1在睾丸中大量表达,而在心、肝、脾、肺、肾、肌肉、脑、卵巢中没有表达.荧光定量PCR分析不同生精细胞中Ube1的表达,显示Ube1在A型精原细胞中大量表达,在粗线期精母细胞、圆形精子细胞和支持细胞中微弱表达.以上结果提示,Ube1是大鼠睾丸特异表达基因,可能通过参与泛素/蛋白酶体途径来影响精子发生.     

利用荧光差异显示技术分离的家蚕抗NPV相关基因s3a

通过荧光差异显示技术,分析了家蚕Bombyx mori对BmNPV抗性品系NB、感性品系306和近等基因系306NNZZ添毒和未添毒处理区的基因表达的差异。根据差异显示的结果克隆了一条702 bp长度的cDNA片段,并用Northern blot进行了验证。该序列经过NCBI EST库的同源性比较获得了电子延伸。延伸后的序列用特异引物进行RT-PCR扩增获得了一条782 bp的序列,拼接后基因cDNA序列全长为827 bp,推导的氨基酸序列与草地夜蛾Spodoptera frugiperda S3A同源性最高达97.7％;其次是烟芽夜蛾Heliothis virescens S3A,同源性为94.0％;与黑腹果蝇Drosophila melanogaster S3A同源性为75.3%。比较结果显示这是一个新的家蚕基因,定名为家蚕s3a基因。本实验获得的s3a基因在家蚕感性和抗性品系以及添毒处理和未添毒处理中都具有差异表达,其中在抗性品系和近等基因系中的表达高于感性品系,在添毒处理中的表达高于未添毒组。因此推测它是一个与家蚕抗BmNPV相关的新基因。     

棉卷叶野螟泛素基因的克隆、序列分析及原核表达

本研究用RT-PCR方法,克隆了棉卷叶野螟Haritalodes derogata (Fabricius)泛素基因编码区,GenBank登录号为EU580145。序列分析表明,该编码区长228 bp,编码76个氨基酸,推测的编码蛋白的相对分子质量和等电点分别为8.53 kD和5.83。同源性比较发现,棉卷叶野螟泛素基因与其他10种昆虫泛素基因在氨基酸水平上具有93%以上的相似性。系统发育树显示棉卷叶野螟与斜纹夜蛾Spodoptera litura (Fabricius)遗传距离较近,通过同源建模获得了该棉卷叶野螟基因编码蛋白的理论三维结构。将棉卷叶野螟泛素基因与pET-32a(+)连接,构建原核表达载体pET-32a-ub,经IPTG诱导,棉卷叶野螟泛素基因在大肠杆菌BL21(DE3) 中高效表达。本研究成功克隆了棉卷叶野螟泛素基因的编码区,并经Western blotting分析证明实现了该基因的原核表达,为进一步研究其在该昆虫体内的作用机理奠定了基础。     

中华按蚊含LY结构域的胰蛋白酶基因的分子特征及表达模式分析

【目的】在全基因组鉴定中华按蚊Anopheles sinensis 含LY结构域的胰蛋白酶(LY-trypsin)基因,探究其分子特征、表达模式以及系统发育关系。【方法】以NCBI数据库中冈比亚按蚊An. gambiae、埃及伊蚊Aedes aegypti、黑腹果蝇Drosophila melanogaster和致倦库蚊Culex quinquefasciatus胰蛋白酶家族基因的氨基酸序列为询问序列,通过本地Blast搜索鉴定中华按蚊基因组中胰蛋白酶基因,将中华按蚊LY-trypsin基因依据其结构域特征及系统发生关系进行命名LY-trypsin。运用生物信息学方法预测中华按蚊LY-trypsin基因的结构、在scaffold的定位、结构域、系统发育关系,及其在中华按蚊不同发育时期、成蚊不同组织和吸血前后雌成蚊中的表达模式。【结果】在中华按蚊全基因组上共鉴定得到27个中华按蚊LY-trypsin基因;在黑腹果蝇、冈比亚按蚊、致倦库蚊和埃及伊蚊基因组中未鉴定到LY-trypsin基因。中华按蚊27个LY-trypsin基因分别编码329~1 125个氨基酸,分子量在36.8~125.5 kD之间,等电点在4.73~8.94间。其中, 20个LY-trypsin具有信号肽,信号肽长度在10~62个氨基酸之间。这27个中华按蚊LY-trypsin基因的外显子数为1~5个,内含子长62~20 093 bp。这27个中华按蚊LY-trypsin基因被定位在11个scaffold上,其编码蛋白均有YWTD保守基序(LY基序);其中16个LY-trypsin基因所编码的氨基酸序列具有含丝氨酸、组氨酸和天冬氨酸催化三联体的活性位点。系统发育结果表明,27个中华按蚊LY-trypsin基因聚类为4个分支。在不同发育阶段,半数以上的中华按蚊LY-trypsin基因显示出相似的表达模式,在幼虫阶段均高水平表达;在中华按蚊不同成蚊组织中,LY-trypsin基因均有不同程度的表达;吸血前后雌蚊中仅有个别基因表达,并未发现表达特异性。【结论】本研究在中华按蚊基因组中首次鉴定出LY trypsin基因,并揭示了这些LY-trypsin基因的分子特征和表达模式,为LY-trypsin基因的进一步研究提供了信息框架。     

猪尾猴疟原虫广西株在巴拉巴按蚊体内孢子增殖的观察

1975年我们在广西产的一只熊猴(Macaca assamensis)体内发现了自然感染的猴疟原虫,鉴定为猪尾猴疟原虫广西株(The Guangxi Strain of Plasmodium inui)。在鉴定虫种的过程中,观察了这种疟原虫在雷氏按蚊(Anopheles lesteri)、斯氏按蚊(A. stephen-si)、微小按蚊(A. minimus)。和巴拉巴按蚊(A. balabacensis)体内的孢子增殖。原虫在雷氏按蚊体内不能发育,在微小按蚊体内只见到少许早期卵囊,在斯氏按蚁体内可发育至卵褒分化,但随即退化,始终未见涎腺感染。在巴拉巴按蚊体内则发育良好,用子孢子感染猕猴及熊猴均获得成功。兹将该种疟原虫在巴拉巴按蚊体内的孢子增殖过程报道如下。     

恶性疟原虫海南株(FCC1)翻译控制肿瘤蛋白(TCTP)基因的克隆及序列测定

为了获得翻译控制肿瘤蛋白 (TCTP)基因 ,提取恶性疟原虫海南株 (FCC1)总RNA ,直接用总RNA反转录成单链DNA ,再用长距PCR方法扩增出双链cDNA .根据小鼠约氏疟原虫TCTP基因序列设计引物 ,以cDNA为模板合成了恶性疟原虫海南株TCTP基因 .以pMD18 T为载体 ,用大肠杆菌XL1 blue对基因克隆 .测序结果表明 ,此基因序列与小鼠约氏疟原虫TCTP基因序列有 85 %同源性 .由此基因序列推导出的TCTP氨基酸序列 ,与小鼠约氏疟原虫TCTP氨基酸序列有 88%同源性 .进入GenBank国际基因库 (美国 )检索 ,所克隆的基因与基因库中恶性疟原虫基因同源性为 97% ;由所克隆的基因序列推导的TCTP氨基酸序列 ,与国际基因库恶性疟原虫TCTP基因推导的TCTP氨基酸序列仅有 1个氨基酸差异 .恶性疟原虫海南株TCTP基因克隆为进一步研究奠定了基础     

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。     

斯氏按蚊对约氏疟原虫敏感性的观察

继伦杜和克利柯-肯特力柯(Landau and Killick-kendrick)报道了用斯氏按蚊感染约氏疟原虫(Plasmodium berghei yoelii即P. yoelii yoelii)成功后,韦利(Wery)、陈佩惠等先后较详细地报道了该虫在斯氏按蚊(Anopheles stephensi)体内发育过程。自70年代起,国内外相继用约氏疟原虫-斯氏按蚊系统作为筛选和评价疟疾病因性预防和根治药的动物模型,但在抗疟药物的试验中,需要斯氏按蚊对疟原虫有高而稳定的感染率。为此,作者等于1977     

家蚕chi、gluE和fruA基因与微生物相应基因的同源性及基因水平转移初探

通过对家蚕(Bombyxm mori)大规模EST的分析,发现家蚕的chi、gluE和fruA基因分别与微生物的相应基因存在高度的氨基酸序列同源性,且进化关系很近,但与线虫(Caenorhabditis elegans)、果蝇(Drosophila melanogaster)、按蚊(Anopheles gamble)以及家蚕近缘昆虫的类似基因之间的相似性却非常低。这表明它们可能分别与微生物的同源基因具有共同的祖先,即微生物的基因水平转移给了家蚕,进化途径不属于垂直遗传。     

小鼠生精相关基因SRG4的cDNA克隆及在小鼠各发育阶段的表达

从大鼠精子尾部基因Spag4出发,在dbEST数据库中同源搜寻与大鼠Spag4基因编码氨基酸同源性较高的表达序列标签(Expressed Sequence Tag,EST),找到两个在小鼠精母细胞中表达的ESTs,BG101130和BG100990。通过电子杂交得到1155bp的片段,包含了小鼠假想基因AK006225的全部序列,定位于2H1-H2,其开放阅读框为87～1133bp,并被RT-PCR所证实,将该基因命名为小鼠生精相关基因4(Sperrnatogenesis Related Gene4,SRG4,GenBank登录号为AY307077)。SRG4基因推定编码348个氨基酸,有一个coiled-coil区,可能是一个跨膜蛋白。该基因与人类同源基因TSARG4同源性为74％(277／374),与大鼠Spag4同源性为45％(103／224)。多组织RT-PCR和Northern blot结果显示,SRG4在睾丸中特异性表达。RT-PCR结果发现,小鼠出生后2周内,SRG4表达量极低;3周开始时SRG4大量表达,到4∽5周时表达量最高。该结果提示。SRG4基因可能在小鼠精子形成过程中发挥着重要的作用。     

汉坦病毒陈株S基因编码区的克隆,序列分析及表达

从汉坦病毒陈株感染的ＶｅｒｏＥ６细胞裂解液中提取病毒ＲＮＡ,经逆转录ＰＣＲ获得病毒Ｓ基因编码区约１．３ｋｂｃＤＮＡ片段,克隆该片段后进行核苷酸序列测定,并与汉坦病毒７６１１８株进行同源性比较,结果二者核苷酸序列同源性为８６％,推导的氨基酸序列同源性为９７％。将该基因片段插入原核表达载体ｐＧＥＸ４Ｔ１,在大肠杆菌中获得高效表达。表达产物为ＧＳＴＮＰ融合蛋白。ＳＤＳＰＡＧＥ检测表达蛋白分子约７２ｋＤ左右。Ｗｅｓｔｅｒｎｂｌｏｔｉｎｇ和ＥＬＩＳＡ试验结果表明,表达产物可与多株抗汉坦病毒核蛋白的ＭｃＡｂ发生反应,其抗原表位及ＭｃＡｂ反应谱与７６１１８株相比存在某些差异。