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.     

烟草质体分裂相关基因NtFtsZ1和NtFtsZ2对叶绿体分裂和形态的影响

质体作为植物细胞中一类重要的细胞器,控制其分裂的分子机制一直都不清楚。最近的研究表明,植物细胞中与原核细胞分裂基因fisZ类似的同源基因控制着质体的分裂过程。通过正反义转化分析了两个烟草的ftsZ基因（NtFtsZ1和NtFtsZ2)在转基因烟草中的功能。二的反义表达并未对转化烟草细胞中叶绿体的分裂和形态产生明显影响,但二过表达转化植株中叶绿体的数目和形态都发生了明显的变化,在某些转化植株的叶肉细胞中甚至只有1－2个巨大的叶绿体存在。对不同转化植株的电镜观察和叶绿素含量分析认为,NtFtsZs基因可能对叶绿体的正常发育和功能没有影响,叶绿体形态的变化是对其数目减少的一种补偿。正反义转化植株中叶绿体的不同表型暗示高等植物中同一家族的ftsZ基因可能在控制质体分裂方面具有相同的功能。同时,过表达植株中叶绿体形态的变化被认为是高等植物的FtsZ质体骨架功能的体现。     

叶绿体分裂相关基因NtFtsZ2-1在大肠杆菌中的表达与定位

FtsZ蛋白在细菌的分裂中担任着重要作用,能够在分裂位点形成一个环状结构而控制细菌的分裂过程。胞内FtsZ蛋白浓度的明显降低或异常升高均可阻断正常的细胞分裂过程进而导致丝状菌体的产生。我们为了研究烟草FtsZ蛋白与大肠杆菌FtsZ蛋白的异同,构建了烟草全长ftsZ2-1与绿色荧光蛋白EGFP的融合表达质粒并转化大肠杆菌JM109。融合表达质粒的过量表达导致宿主菌形成了丝状菌体。通过荧光显微镜观察发现NtFtsZ2-1-EGFP融合蛋白沿着宿主菌体的纵轴方向有规律地聚集成荧光点或荧光带,说明烟草FtsZ2-1蛋白能够识别宿主菌内分裂位点的定位信号并参与其细胞分裂复合物的组装。     

烟草质体分裂相关基因NtFtsZ1和NtFtsZ2对叶绿体分裂和形态的影响

质体作为植物细胞中一类重要的细胞器,控制其分裂的分子机制一直都不清楚.最近的研究表明,植物细胞中与原核细胞分裂基因ftsZ类似的同源基因控制着质体的分裂过程.通过正反义转化分析了两个烟草的ftsZ基因(NtFtsZ1和NtFtsZ2)在转基因烟草中的功能.二者的反义表达并未对转化烟草细胞中叶绿体的分裂和形态产生明显影响,但二者过表达转化植株中叶绿体的数目和形态都发生了明显的变化,在某些转化植株的叶肉细胞中甚至只有1～2个巨大的叶绿体存在.对不同转化植株的电镜观察和叶绿素含量分析认为,NtFtsZs基因可能对叶绿体的正常发育和功能没有影响,叶绿体形态的变化是对其数目减少的一种补偿.正反义转化植株中叶绿体的不同表型暗示高等植物中同一家族的ftsZ基因可能在控制质体分裂方面具有相同的功能.同时,过表达植株中叶绿体形态的变化被认为是高等植物FtsZ质体骨架功能的体现.     

烟草叶绿体分裂基因NtFtsZ1-2的启动子序列

1 Source The sequence was isolated from nuclear genomic DNA of Nicotiana tabacum by polymerase chain reaction.     

疟疾多抗原表位基因表达载体的构建及其在烟草中的表达

本文首次报道疟疾多表位抗原基因在转基因烟草中表达成功。疟 疾是当今最需要研究有效疫苗的主要染病之一。过去的研究表明,ＡＷＴＥ基因编码的疟 疾多种怕表位是有铲的抗疟表位,ＣＴＢ基因编码的乱毒素Ｂ亚基是一种既能引起细胞免疫又能引起体液免疫的免疫载体和佐剂。本研究把ＡＷＴＥ－ＣＴＢ融合基因构建到植物表达载体ｐＢＶＧ－ｎｙｌ上,采用共转化的方法,通过基因枪导入转化烟草,经ＰＣＲ扩增ＡＷＴＥ－ＣＴＢ基因片段     

烟草富含甘氨酸RNA结合蛋白在大肠杆菌中的表达

目的:克隆烟草富含甘氨酸RNA结合蛋白基因(glycine-rich RNA-binding protein,GRRBPs)并进行原核表达,为制备抗体和研究烟草抗逆性分子机理打下基础。方法:从总RNA中反转录扩增并克隆烟草富含甘氨酸RNA结合蛋白NtRGP-1a和NtRGP-3全长cDNA,将cDNA序列克隆到表达载体pGEX4T-1上,构建了重组表达质粒pGEX4T-1/NtRGP-1a、pGEX4T-1/NtRGP-3,转化大肠杆菌rosetta,IPTG诱导表达,GSTrap 4B亲和层析柱对重组蛋白进行纯化。结果:重组蛋白在大肠杆菌中可以高效表达,SDS-PAGE显示其相对分子质量与预计大小一致,蛋白纯度占总蛋白的95%以上。结论:成功克隆和表达了烟草富含甘氨酸RNA结合蛋白NtRGP-1a和NtRGP-3基因序列,为制备抗体和烟草抗逆性分子机理等进一步的研究奠定了基础。     

灰盖拟鬼伞核定位蛋白重组表达系统的构建

为构建灰盖拟鬼伞Coprinopsis cinerea的核定位蛋白重组表达系统,本研究通过蛋白序列比对和信息学分析,预测了灰盖拟鬼伞组蛋白H2B的核定位序列,构建了融合组蛋白H2B核定位序列的绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)重组表达载体,将该载体转入灰盖拟鬼伞AmutBmut菌...     

绿色荧光蛋白与 HCV 核心蛋白的融合及在大肠杆菌中的高效表达

利用基因工程重组技术获得了绿色荧光蛋白（ｇｆｐ）基因与ＨＣＶ核心蛋白（ｃｏｒｅ）基因的嵌合体,并在大肠杆菌中高效表达了４８ｋＤａ的融合蛋白,经ＤｏｔＥＬＩＳＡ和Ｗｅｓｔｅｒｎｂｌｏｔ免疫活性分析证实,融合蛋白仍具有ｃｏｒｅ抗原的三个免疫活性部位,同时用荧光显微镜观察并用荧光光度计测定了大肠杆菌表达的融合蛋白的荧光光谱,结果证实,我们在大肠杆菌中表达的ＧＦＰｃｏｒｅ融合蛋白既能发射易于检测的绿色荧光,又具有ＨＣＶ核心蛋白的抗原活性,实现了用绿色荧光蛋白等分子标记抗原,为免疫诊断新方法的建立,打下了理论基础。     

Quantitative Evaluation of Recombinant Protein Packaged into Outer Membrane Vesicles of Escherichia coli Cells

Outer membrane vesicles (OMVs) are spherical bilayered proteolipids released from the cell surfaces of bacteria, which have gained traction in the biotechnology fields. Bacterial cellular machinery can be genetically engineered to produce and package heterologous enzymes into OMVs, producing nanocarriers and nanoparticle catalysts. However, the productivity or efficiency of packaging the target protein into OMVs has not been quantitatively evaluated. In this study, we packaged green fluorescence protein (GFP) into the OMVs of Escherichia coli through N‐terminal fused expression to outer membrane protein W (OmpW). The OMV productivity and amount of OmpW‐GFP packaged in the OMVs were quantitatively compared between two hypervesiculating mutant strains ΔnlpI and ΔdegP. Both strains increased the OMV production, but the ΔnlpI strain additionally enhanced the packaging of OmpW‐GFP into OMVs. It was further confirmed that Spr, a peptidoglycan endopeptidase, plays an important role in the enhanced packaging of OmpW‐GFP into OMVs through the increased OmpW‐GFP expression on the ΔnlpI cells. Finally, the amount of OmpW‐GFP released in the OMV fraction of both mutants was determined in terms of the OMV productivity and the packaging efficiency of OmpW‐GFP into OMVs. © 2017 American Institute of Chemical Engineers Biotechnol. Prog., 34:51–57, 2018     

原核系统可溶性表达策略

获得大量目的蛋白的最简单最经济的方法是利用原核表达系统表达外源基因.但由于原核系统的自身特点,使所表达的蛋白常常形成无活性的包涵体.多年来世界各国的研究为解决这一问题尝试了多种方法.本简单介绍原核表达系统的特点及提高蛋白可溶性表达的常用方法.     

木薯ftsZ基因分离及在原核生物中功能初步鉴定

ftsZ基因是控制细胞分裂的关键基因,其蛋白能够在分裂位点形成一个环状结构而影响细胞分裂.为了研究木薯质体分裂与木薯淀粉品质形成的关系,根据木薯基因组数据库上的预测序列,设计引物,从木薯基因组中分离了与质体分裂相关的ftsZ家族3个新基因(ftsZ1,ftsZ2,ftsZ3).分别将它们与荧光蛋白基因(GFP)融合,构建了3个原核表达载体pET-fisZ1-GFP、pET-fisZ2-GFP、pET-fisZ3-GFP,并转化大肠杆菌BL21(DE3).通过荧光显微镜观察菌体的表型和分裂,初步鉴定了木薯质体分裂相关基因ftsZ家族对细胞分裂的作用.结果显示:尽管木薯与大肠杆菌的亲缘关系较远,ftsZ基因的同源性较低,但是两者表现出相似的功能,木薯ftsZ基因的表达能严重影响大肠杆菌细胞分裂.这一结果为进一步研究木薯ftsZ家族基因的功能奠定了基础.     

衣藻质体分裂相关基因CrFtsZ2的克隆及其进化分析

ＦｔｓＺ(ｆｉｌａｍｅｎｔｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｅｎｓｉｔｉｖｅ)是一类从大肠杆菌温度敏感型突变体中分离到的基因 .该基因与Ｅ .ｃｏｌｉ细胞分裂密切相关 .突变体由于细胞分裂受阻而呈现“长丝状”[1] .此类基因于 1980年首次被克隆[2 ] .随后的研究表明 ,ＦｔｓＺ蛋白在Ｅ .ｃｏｌｉ分裂细胞的凹陷处形成环状多聚体 ,Ｚ环 ,是Ｅ .ｃｏｌｉ细胞分裂的限制因子[3 ] .衣藻属于绿藻 ,在现存的所有单细胞真核藻类中 ,绿藻是与陆生植物亲缘关系最近的一支[4] .由于衣藻为单细胞真核生物 ,并且仅含有一个巨大的叶绿体 ,因而是研究…     

Plastid targeting strategies for cyanophycin synthetase to achieve high-level polymer accumulation in Nicotiana tabacum

The production of biodegradable polymers in transgenic plants is an important challenge in plant biotechnology; nevertheless, it is often accompanied by reduced plant fitness. In order to decrease the phenotypic abnormalities caused by cytosolic production of the biodegradable polymer cyanophycin, and to increase polymer accumulation, four translocation pathway signal sequences for import into chloroplasts were individually fused to the coding region of the cyanophycin synthetase gene ( cph A_Te) of Thermosynechococcus elongatus BP-1, resulting in the constructs pRieske- cph A_Te, pCP24- cph A_Te, pFNR- cph A_Te and pPsbY- cph A_Te. These constructs were expressed in Nicotiana tabacum var. Petit Havana SRI under the control of the constitutive cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S promoter. Three of the four constructs led to polymer production. However, only the construct pPsbY- cph A_Te led to cyanophycin accumulation exclusively in chloroplasts. In plants transformed with the pCP24- cph A_Te and pFNR- cph A_Te constructs, water-soluble and water-insoluble forms of cyanophycin were only located in the cytoplasm, which resulted in phenotypic changes similar to those observed in plants transformed with constructs lacking a targeting sequence. The plants transformed with pPsbY- cph A_Te produced predominantly the water-insoluble form of cyanophycin. The polymer accumulated to up to 1.7% of dry matter in primary (T₀) transformants. Specific T₂ plants produced 6.8% of dry weight as cyanophycin, which is more than five-fold higher than the previously published value. Although all lines tested were fertile, the progeny of the highest cyanophycin-producing line showed reduced seed production compared with control plants.