细胞核,细胞质基因与光合作用的关系

光合作用受细胞核及细胞质基因组垢共同控制。参与叶绿素,类胡萝卜素合成和光合作用过程的许多酶都由核基因控制,而光合电子传递体大部分受核基因控制,少部分受细胞质基因控制。光合作用过程包括光反应与暗反应两个阶段。光反应发生在类囊体膜上,而类囊体膜４个组成部分细胞核,持基因共同编码。在暗反应中,催化ＣＯ２固定的关键酶核酮糖二磷酸羧化酶／加氧酶由大,小亚基组成,大亚基由叶绿体基因编码;小亚基由核基因控制。     

油菜BnrbcS基因超表达提高拟南芥种子重量和含油量

为深入分析光合作用关键酶二磷酸核酮糖羧化酶（Rubisco）小亚基在油菜等＂绿色种子＂发育过程中的作用,采用RT-PCR技术从油菜种胚中克隆了一个含Rubisco小亚基全长编码区的cDNA序列,命名为BnrbcS（GenBank登录号DQ242646）。BnrbcS编码181个氨基酸残基,其推导的氨基酸序列中包含典型的Rubisco小亚基功能域并与其他高等植物Rubisco小亚基具有很高的同源性,暗示BnrbcS基因产物与拟南芥等植物的Rubisco小亚基在结构和功能上可能十分相似。除了在叶、子叶、角果皮等光合器官中有很高表达外,BnrbcS在贮藏物质高速积累时期的未成熟油菜种子中亦有中等水平的表达,且其＂钟型＂表达模式与一些脂肪酸合成酶系基因的表达模式相类似。将NAPIN启动子驱动的BnrbcS种子特异超表达结构转入拟南芥,转化株系的种子含油量和种子重量有一定程度提高,显示BnrbcS在调控种子油脂等贮藏物质积累过程中具有作用。     

烟草核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶四级结构的研究(英文)

本文提出三种证据证明烟草核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)的大亚基伸展在小亚基的外面,小亚基排列在大亚基中间的概念。证据是:1.固定化胰蛋白酶在一定条件下可水解RubisCO的大亚基但不水解小亚基,而天然胰蛋白酶水解大亚基,也水解小亚基。2.固定化抗小亚基IgG-Sepharose可与游离的小亚基相结合,但不能与全酶结合。3.低浓度尿素处理可使固定化的RubisCO-Sepharose上的小亚基解离下来,而大亚基仍结合在载体上,这说明RubisCO是通过定位在分子表面上的大亚基的ε-氨基与Sepharose共价偶联的。当RubisCO中的小亚基全部被解离后,大亚基之间的结合进一步增强,这时解离大亚基所需的尿素浓度要比小亚基存在时高。任何RubisCO的四级结构模型都应将小亚基置于大亚基中间受保护的位置,一部份小亚基可暴露于全酶分子表面。     

马铃薯AGPase大小亚基功能研究

马铃薯 1,6 二磷酸腺苷葡萄糖焦磷酸化酶 (AGPase)是淀粉合成的限速酶 ,该酶有大、小两个亚基形成异源四聚体。总结了迄今为止已克隆的马铃薯AGPase大、小亚基编码基因、小亚基和底物结合位点的识别、以及大亚基异构调控因子结合位点识别的研究结果 ,提出了大小亚基非自然重组是深入研究AGPase的途径 ,建立体内条件下高效可靠代谢调控研究手段是AGPase研究所必需的。     

低温锻炼对水稻幼苗叶片中Rubisco的影响

低温锻炼能提高水稻幼苗的抗冷力,低温锻炼虽不能明显提高Rubisoc活性,却提高了冷胁条件下Rubisoc的稳定性和增强了胁迫后正常生长条件下其活性的恢复能力。分别用火箭免疫电泳分析Rubisoc蛋白和SDS-PAGE分析大、小亚基量表明：低温锻炼未提高Rubisoc蛋白的合成能力,但增加了大、小亚基的合成量。经锻炼、冷胁迫以及恢复后Lsu／Ssu比值的变化主要是由于小亚基对温度变化更敏感所致。Rubisco酶特性分析表明,低温锻炼有减少水稻幼苗Rubisoc表面的SH数,并提高Rubisco蛋白在高、低温下的稳定性。     

水稻等作物组份I蛋白大小亚基的等电聚焦分析

组份I蛋白广泛存在于植物界,分子量ft 为55万道尔顿［[10a。该蛋白具有核酮搪-1,,一二 磷酸毅化酶／加氧酶的活性,是光合作用以及 光呼吸作用中重要的酶类〔3,。它由8个大亚基 （分子量为55,000）和s个小亚基（分子量戈 15,000）构成。大亚基由叶绿体DNA编码,并在 叶绿体内合成;而小亚基则由核DNA编码,并 在细胞质中合成［[7]。组份I蛋白经接甲基化后, 在育材,一尿素中进行等电二聚焦电泳,大亚基可分 出3条电泳带,而小亚基可分出1--4条电泳带, 电泳带的位置因品种不同而异。因此,被用作 核基因和细胞质基因的表型标记闭,是研究进 化、遗传、核质关系以及体细胞杂交等方面十分 有用的指标山。     

各种因子对固定化烟草核酮糖1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶解离作用的影响

pH,温度、离子强度及效应剂等对固定化烟草RuBP羧化酶在2.5mol/L尿素处理下的解离作用有各种不同的影响。在pH6.0时,仅小亚基从大亚基核(L_8)解离,当pH为中性偏碱时,大亚基核也解离。低温和低离子强度均促进酶的解离,而温度和离子强度对大亚基之间的解离的影响显著大于对大、小亚基之间的影响。这表明酶的亚基之间存在着不同的极性和疏水作用,而大亚基之间的疏水作用比大、小亚基之间的强。6-PG对大、小亚基之间解离的抑制作用表明大亚基上的催化位置与小亚基之间有一定的密切关系。     

光和糖对水稻Rubisco活化酶基因表达的影响

水稻黄化苗在光照2h内其Rubisco。活化酶的mRNA和蛋白量明显增加,然后维持在相对稳定的水平。光对水稻Rubisco活化酶的基因表达的诱导作用主要在转录水平上。Rubisco活化酶主要在绿叶中表达,这与Rubisco基因表达的器官特异性完全一致。用等渗葡萄糖喂养成熟的水稻叶片1h,促使水稻Rubisco大、小亚基和Rubisco活化酶可翻译mRNA含量下降。同样蔗糖对Rubisco小亚基和Rubisco活化酶的表达也有抑制,其作用弱于葡萄糖。     

首次用一对引物扩得大粉瘤菌小亚基rDNA长片段

用引物SMNUR101和NS6对大粉瘤菌小亚基rDNA进行了PCR扩增,取得成功,片段长度为1400～1500bp。用一对引物扩得大粉瘤菌这样长的小亚基片段,在国内外还属首次。     

首次用一对引物扩得大粉瘤菌小亚基rDNA长片段

用引物SMNU101和NS6对大粉瘤菌小亚基rDNA进行了PCR扩增,取得成功,片段长度为1400—1500bp。用一对引物扩得大粉瘤菌这样长的小亚基片段,在国内外还属首次。     

首次用一对引物扩得大粉瘤菌小亚基rDNA长片段*

用引物SMNUR101和NS6对大粉瘤菌小亚基rDNA进行了PCR扩增,取得成功,片段长度为1400～1500bp。用一对引物扩得大粉瘤菌这样长的小亚基片段,在国内外还属首次。     

水稻Rubisco小亚基前体cDNA的克隆及其产物向豌豆叶绿体的运输

用RT-PCR方法克隆了完整的水稻Rubisco小亚基前体cDNA基因,经耦联的体外转录和翻译系统合成了带同位素标记的小亚基前体蛋白,然后与新制备的豌豆完整叶绿体共保温,进行蛋白质的跨膜运输研究显示：异源的水稻Rubisco小亚基前体能穿膜运输入豌豆叶绿体。成熟小亚基不能进入叶绿体,进入叶绿体的小亚基量在一定范围内与外加的小亚基前体量成正比,光对小亚基的跨膜运输有一定的促进作用,外加ATP能显著促进小亚基前体的运输,而ADP无此作用。     

二磷酸核酮糖羚化酶的结晶提纯成功

高等植物二磷酸核酮糖矮化酶（RuBPC:ase）是由8 个大亚基和8个小亚基组成的复合体。大亚基由叶绿 体基因组编码合成,小亚基由核基因编码合成。因此 它是研究细咆质遗传和核质关系的一个理想的遗传标 记物。     

蚕豆核酮糖1，5-磷酸羧化酶／加氧酶大亚基基因的分子克隆

核酮糖l,5－二磷酸羧化酶／加氧酶由大亚基(Ls)和小亚基组成。Ls由叶绿体DNA编码。蚕豆Ls的基因已被克隆到pBR322。应用几种限制性内切酶酶解以及Southern印迹法构建了该重组质粒的物理图谱。     

低温锻炼对水稻幼苗叶片中Rubisco的影响

低温锻炼能提高水稻幼苗的抗冷力,低温锻炼虽不能明显提高Ｒｕｂｉｓｃｏ活性,却提高了冷却条件下Ｒｕｂｉｓｃｏ的稳定性和增强了胁迫后正常生长条件下其活性的恢复能力。分别用火箭免疫电泳分析Ｒｕｂｉｓｃｏ蛋白和ＳＤ－ＳＰＡＧＥ分析大,小亚基量表明：低温锻炼未提高Ｒｕｂｎｉｓｃｏ蛋白的合成能力,但增加了大,小亚基的合成量。     

羊草光合作用相关基因的克隆与分析

在构建了羊草叶片cDNA文库的基础上,利用M13载体通用引物筛选其亚文库,挑选阳性克隆进行测序,将测序结果在NCBI基因库中进行比对,得到一个Rubisco大亚基基因全长序列和Rubisco小亚基基因部分序列,并对其核苷酸及其编码的氨基酸序列进行分析。结果显示,Rubisco大亚基基因长度为1 796 bp,与禾本科大麦、小麦、野雀麦、粗山羊草、旱麦草、异形花草、黑麦等的核苷酸序列同源性达98%以上;羊草的Rubisco小亚基基因部分序列含有一个开放阅读框,其长度为186 bp,编码61个氨基酸,与禾本科的小麦、大麦、燕麦、黑麦以及扁穗雀麦Rubisco小亚基基因氨基酸序列的同源性分别为93%、93%、91%、91%、92%。羊草Rubisco基因的克隆与分析有利于进一步研究其光合作用效率。     

鼠肝DNA甲基化酶的纯化及物理化学性质的研究

以Ｗｉｓｔａｒ大鼠肝为材料,确立了一个简便的纯化鼠肝ＤＮＡ甲基化酶的程序,包括：细胞的超声破碎、去内源核酸、硫酸铵盐析、磷酸纤维素亲和层析、ＤＥＡＥ－ＳｅｐｈａｄｅｘＡ－５０柱层析及ＳｅｐｈａｄｅｘＧ－１５０凝胶过滤。用不同浓度聚丙烯酰胺凝胶电泳和孔梯度凝胶电泳检测,纯化后的酶已达电泳均一,且酶的比活力提高１１２倍。以聚丙烯酰胺孔梯度凝胶电泳测得其天然酶的分子量为３６５ｋＤ,以ＳＤＳ－聚丙烯酰胺凝胶电泳测得该酶有两种亚基,大亚基为９５ｋＤ,小亚基为８５ｋＤ,推测该酶由两个大亚基和两个小亚基组成。     

蚯蚓纤溶酶原激活剂(e-PA)小亚基活性中心的酶学性质及CD光谱的研究

蚯蚓纤溶酶原激活剂（ｅ－ＰＡ）具有多种底物特异性．对构成其的小亚基的活性中心的研究有利于阐述ｅ－ＰＡ的结构与功能的关系．利用胰蛋白酶的特异性抑制剂ＴＬＣＫ（Ｎ－α－ｐ－ｔｏｓｙｌ－Ｌ－ｌｙｓｉｎｅｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈｙｌｋｅｔｏｎｅ）对小亚基进行抑制活性的研究,结果表明ＴＬＣＫ对酶促反应的抑制曲线与可逆抑制曲线相似,但在抑制剂存在下的最大反应速度与抑制剂不存在时的最大反应速度不同．结合小亚基在ＴＬＣＫ存在下的ＣＤ光谱变化,证明了小亚基分子表面存在两个活性位点,这两个活性位点对ＴＬＣＫ的敏感性不同,从而造成ＴＬＣＫ抑制行为的异常．推测不同的活性结构对应于不同的底物特异性．     

二磷酸核酮糖羧化酶／加氧酶装配研究进展

本文对Rubis CO大、小亚基在叶绿体和大肠杆菌中的合成,装配,酶的体外重组以及亚基结合蛋白的性质和作用等进行了综述,并对这个领域的研究前景作了展望。     

水稻和烟草核酮糖1，5－二磷酸羧化酶／加氧酶大小亚基之间的分子杂交

利用固定化Ｒｕｂｉｓｃｏ大小亚基解离重组技术,进行水稻和烟草Ｒｕｂｉｓｃｏ大小亚基之间的分子杂交,实验表明,无论同源或异源的小亚基重组到固定化的大亚基上去后,其羧化酶活性没有明显的变化,但对加氧酶活性却有明显的影响。当水稻Ｒｕｂｉｓｃｏ的大亚基同烟草小亚基杂交重组后,其加氧酶活性同固定化水稻Ｒｕｂｉｓｃｏ相比有明显的增高,因而其羧化／氧化比值下降,并且接近于对照的固定化烟草Ｒｕｂｉｓｃｏ。反之,当烟草Ｒｕｂｉｓｃｏ的大亚基与水稻小亚基杂交重组后,其加氧酶活性同固定化烟草Ｒｕｂｉｓｃｏ相比有明显降低,因而其羧化／氧化比值升高,并接近于对照的固定化水稻Ｒｕｂｉｓｃｏ。由此推测,高等植物Ｒｕｂｉｓｃｏ的小亚基对酶的羧化／氧化比值有一定的影响。