八肋游仆虫eRF3 C端的76个氨基酸对于释放因子eRF1a的结合不是必需的

以八肋游仆虫第二类肽链释放因子eRF3基因为模板,用PCR的方法获得eRF3的C端(eRF3C)和C端缺失76个氨基酸的突变体eRF3Ct片段,并构建重组表达质粒pGEX-6p-1-eRF3C和pGEX-6p-1-eRF3Ct,转入大肠杆菌BL21(DE3)中获得了可溶性表达。通过Glutathione Sepharose 4B柱亲和层析纯化,重组蛋白GST-eRF3C和GST-eRF3Ct获得纯化。Western blotting分析表明获得的蛋白为目的蛋白。PreScission酶切割后得到eRF3C和eRF3Ct蛋白。体外pull down分析显示eRF3C和eRF3Ct均能与八肋游仆虫第一类释放因子eRF1a相互作用,这表明八肋游仆虫eRF3 C端的76个氨基酸对于释放因子eRF1a的结合不是必需的。     

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。     

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。     

八肋游仆虫氨酰-tRNA合成酶基因序列分析北大核心CSCD

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,Eo GlnRS和Eo AlaRS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Eo GlyRS起源于古菌,而2个Eo LysRS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。     

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。     

游仆虫肽链释放因子eRF1对编程性翻译移码的影响

编程性翻译移码是mRNA翻译为多肽链时核糖体沿mRNA正向或反向滑动1个碱基才能表达出1个完整多肽链的现象. 人的肽链释放因子eRF1对HIV-1病毒的编程性-1移码有直接的影响. 而且在频繁发生编程性+1移码的单细胞真核生物游仆虫中,肽链释放因子eRF1对编程性移码也有明显的影响. 为进一步研究eRF1中影响编程性翻译移码的关键序列及调控机理,本研究将含有不同终止密码子的移码序列和已报道的游仆虫移码基因Ndr2分别插入双荧光素酶报告基因中,成功建立了可在酵母中进行研究的编程性移码报告检测体系. 利用游仆虫肽链释放因子Eo-eRF1b的N结构域和酵母肽链释放因子Sc eRF1的MC结构域构建了杂合肽链释放因子(Eo/Sc eRF1),检测Eo-eRF1b N结构域中的不同突变位点对移码效率的影响. 结果表明,游仆虫肽链释放因子eRF1b中YCF区的突变能明显促进含终止密码UAA的移码序列的移码,推测这可能是由于eRF1突变体降低了对UAA的识别所导致. 此外,杂合肽链释放因子Eo/Sc eRF1能够有效地提高移码基因Ndr2的移码效率. eRF1b中YCF区的突变同样能明显促进 Ndr2的移码. 因此, 游仆虫肽链释放因子YCF区的特殊序列可能是这种生物中发生编程性移码频率较高的原因之一. 本研究为探讨纤毛虫编程性翻译移码调控机制提供了实验数据.     

八肋游仆虫核糖体蛋白L11的基因克隆与序列分析

以单细胞真核生物八肋游仆虫Euplotes octocarinatus为实验材料,采用PCR、RT-PCR方法克隆了核糖体蛋白L11基因(EoRPL11).将该序列与GenBank中其他物种的RPL11基因序列进行同源性比对,采用DNAStar软件进行聚类分析.结果显示,成功克隆到游仆虫RPL11基因,大核中该基因全长709 bp,开放阅读框(ORF)为531 bp,编码176个氨基酸;cDNA序列与大核中ORF序列一致,表明该基因具有转录活性;所推导的氨基酸序列与嗜热四膜虫Tetrahymena thermophila的RPL11同源性最高,为66%.     

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.     

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。     

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 .     

Nuclear localization of eukaryotic class II release factor (eRF3): implication for the multifunction of eRF3 in ciliates Euplotes cell

Class II polypeptide release factor (eRF3), a ribosome and eRF1-dependent GTPase, is an important factor, which acts cooperatively with eRF1 to promote hydrolysis of the ester bond linking the polypeptide chain with the peptidyl site tRNA in process of termination of protein synthesis. We prepared antibodies against eRF3 of Euplotes octocarinatus, and performed localization studies by immunoelectron microscopy in the ciliate. Our results indicate that eRF3 is present both in the cytoplasm and the two types of nuclei of this organism. The functions of eRF3 in these nuclei were analyzed by RNA interference methods. The nuclei loose their shape in eRF3 gene-interfered Euplotes cells, suggesting that eRF3 is probably involved in the morphological organization of nuclei. This suggests that eRF3 is a multifunctional protein with roles additionals to its function in the process of termination of protein synthesis.     

Isolation of the Lembadion-factor,A morphogenetically active signal,that induces Euplotes cells to change from their ovoid form into a larger lateral winged morph

A morphogenetically active substance released by the predatory ciliate Lem-badion bullinum is recognized by ciliates of the genus Euplotes, which are potential prey organisms of Lembadion. The substance (L-factor) induces cells of the genus Euplotes to become less compact, which reduces their likelihood of becoming engulfed. Under the influence of this Lembadion- derived signal, E. octocarinatus develops extended wings and dorsal and ventral ridges and transforms within a few hours from its typical ovoid morph into an enlarged circular morph. This takes place without cell division. We have isolated the L-factor and report that it is a protein with a mass of 31,500 Da. The factor has been purified to chromatographic and electrophoretic homogeneity and was found to be active at concentrations as low as 10^?12 mol/L. © 1992 Wiley-Liss, Inc.     

淫羊藿嫩叶cDNA文库的构建

以淫羊藿嫩叶为实验材料,用Trizol方法提取植物总RNA,纯化出mRNA,用SMART(the Switch Mechanism At the5′end of RNA Templates)技术反转录成cDNA,同时使用CHROMA SPIN-400凝胶柱层析纯化cDNA,最后将片断连入λTriplEx2 vector,经包装得到500μL原始文库,文库的滴度为1.2×106Pfu/mL。经体内切割后,随机挑选文库的20个阳性克隆进行PCR鉴定,算出文库的重组率为80%,扩增出的片断主要集中在0.5~2kb之间。结果说明文库质量较好,可以用于基因筛选。