蓖麻蚕后部丝腺体Poly(A)~+RNA的cDNA在大肠杆菌中的克隆

家蚕(B.mori)后部丝腺体丝心蛋白mRNA及其基因克隆,前人已有报道。本文介绍我们以蓖麻蚕(Attacus ricini)后部丝腺体为材料分离出Poly(A)~+RNA,通过反转录途径将mRNA-cDNA杂双链与质粒pBR322重组,转化大肠杆菌C600,从转化菌中筛选出一株含有插入了外源cDNA片段的重组克隆,并对它进行了初步鉴定。     

蓖麻蚕氨基酰-tRNA合成酶与丝心蛋白合成的关系

蓖麻蚕Phtlosamta cynthia ricim后部丝腺体在五龄后期主要合成一种蛋白质——丝心蛋白。在组成丝心蛋白的氨基酸成分中,丙氨酸和甘氨酸占了78％,其中内氨酸的含量比甘氨酸高(Kirimura等1962)。已经知道在五龄期,蓖麻蚕后部丝腺体tRNA含量与丝心蛋白的氨基酸成分之间存在着相关性(辜祥荣等,1981)。在生物体内,氨基酸必须与其相应的tRNA结合才能参与蛋白质的合成,而两者的结合反应是由其相应的氨基酰-tRNA合成酶所催化的。本文测定了五龄期蓖麻蚕后部丝腺体中甘氨酰-tRNA合成酶和丙氨酰-tRNA合成酶的活力,以及这两个酶的Km值,观察到在五龄期,这两个酶的活力是随着蛋白质合成的增加而升高的,而且并没有同功酶或酶的变构产生。     

蓖麻蚕后部丝腺体核酸及丝蛋白含量的变化

五龄蓖麻蚕(Philosamia cynthia ricina)后部丝腺体在大量合成丝蛋白前其中的DNA,RNA以及tRNA即开始大量增加,直至蓖麻蚕上簇。在合成丝心蛋白的最旺盛时期,tRNA^Aia和tRNA^Gty含量的增加最为明显,可分别达到总tRNA置的37.3%和33.5%。这与丙氨酸和甘氨酸在丝心蛋白中的含量(分别为43.2%和33.5%)有对应关系。     

蓖麻蚕(Philosamia cynthiaricini)后部丝腺体5SrRNA的核苷酸顺序

本文用凝胶直读法、末端鉴定法以及前标记指纹图谱等几种方法相配合,测定了蓖麻蚕(Philosamia cynthia ricini)后部丝腺体5S rRNA的核苷酸顺序:(pp)pGCCAACGUCCAUACCACGUUGAAAACACCGGUUCUCGUCCGAUCACCGAAGUUAAGCAACGUCGGGCGCGGUCAGUACUUGGAUGGGUGACCGCCUGGGAACACCCGUGUUGUUGGCUU_(OH)。并比较了蓖麻蚕和家蚕、果蝇5S rRNA结构上的差异,讨论了真核生物5S rRNA结构的保守性。     

蓖麻蚕(Philosamia cynthia ricini)后部丝腺体5SrRNA的核苷酸顺序

本文用凝胶直读法、末端鉴定法以及前标记指纹图谱等几种方法相配合,测定了蓖麻蚕(Philosamia cynthia ricini)后部丝腺体5S rRNA的核苷酸顺序:(pp)pGCCAACGUCCAUACCACGUUGAAAACACCGGUUCUCGUCCGAUCACCGAAGUUAAGCAACGUCGGGCGCGGUCAGUACUUGGAUGGGUGACCGCCUGGGAACACCGCGUGUUGUUGGCUU_(OH)。并比较了蓖麻蚕和家蚕、果蝇5S rRNA结构上的差异,讨论了真核生物5S rRNA结构的保守性。     

家蚕后部丝腺遗传物质的研究

家蚕(Bombyx mori)后部丝腺的脱氧核塘 核酸（DNA）和信使核糖核酸（mRNA）直接关 系到丝心蛋白一（fibroin)的合成,因此引起人们 较大的重视。我们从本省蚕丝生产中常用的蚕 体后部丝腺中分离纯化了DNA和mRNA,并观 察了它们的重要理化性质。     

家蚕后部丝腺遗传物质的研究

家蚕(Bombyx mori)后部丝腺的脱氧核糖核酸(DNA)和信使核糖核酸(mRNA)直接关系到丝心蛋白(fibroin)的合成,因此引起人们较大的重视。我们从本省蚕丝生产中常用的蚕体后部丝腺中分离纯化了DNA和mRNA,并观察了它们的重要理化性质。     

原子吸收光谱法测定桑蚕丝腺体中钙的含量

采用原子吸收光谱法(AAS)对桑蚕(Bombyx mori)丝腺体以及丝腺体不同部位中的钙含量进行了分析,并与电感耦合等离子质谱(ICP-MS)和质子诱导X-射线发射(PIXE)结果进行对照.由AAS得到钙在整条丝腺体以及丝腺体的后段、中段和前段的含量分别是1805,1860,1870和680 μg/g.实验结果表明,AAS是测定桑蚕丝腺体中钙元素的一种好的方法,其灵敏度完全可以满足测量的要求,且使用AAS进行测试的成本远远低于ICP-MS和PIXE.同时还就测试得出的结果,对钙在桑蚕吐丝过程中的作用进行探讨.     

新一代高产甘油重组菌的构建及其初步发酵

产甘油假丝酵母(Candida glycerinogenes WL2002-5)是一株发酵生产甘油的工业化菌株。为进一步提高其产甘油能力,本研究利用前期研究中成功克隆的产甘油假丝酵母中甘油合成关键酶3-磷酸甘油脱氢酶基因CgGPD1,构建根癌农杆菌双元载体pCAM3300-zeocin-CgGPD1后,电击转化根癌农杆菌LBA4404,通过根癌农杆菌介导法(ATMT)转化产甘油假丝酵母,构建了产甘油假丝酵母重组菌。并从中筛选出一株酶活力和产甘油性能较好的产甘油假丝酵母重组菌株C.g-G8。以葡萄糖为底物摇瓶发酵96h后,重组菌C.g-G8的甘油产量比野生型菌株Candida glycerinogene提高18.06%,平均耗糖速率提高12.97%,平均酶活力提高27.55%。本研究成功利用ATMT法转化产甘油假丝酵母构建新一代高产甘油菌株。     

β-蜕皮素对家蚕丝腺成长及合成甘氨酸、丙氨酸有关酶系的调节控制

本文研究了植源性β-蜕皮素(简称MH)对家蚕丝腺成长及合成甘氨酸、丙氨酸有关酶系的影响,探讨了5龄不同时期添食β-蜕皮素后丝腺体的成长及后部丝腺和脂肪体中丙氨酸-酮丙二酸、丙氨酸-乙醛酸和鸟氨酸转氨酶活力的变化。通过实验观察到:(1)5龄早期(饷食)添食β-蜕皮素,龄期延长8—9小时,茧层量增加,后部丝腺和脂肪体内丙氨酸-酮丙二酸转氨酶、丙氨酸-乙醛酸转氨酶在处理后6-12小时内,比对照组增高40—50%。随之酶活力略下降,至5龄后期复又升高,明显超过对照组。脂肪体中鸟氨酸转氨酶在β-蜕皮素处理后6小时和48小时均低于对照组。12—24小时以及48小时后直至老熟则明显高于对照组。(2)5龄后期(V—136小时)口腔注射β-蜕皮素,龄期缩短12—18小时。脂肪体和丝腺体中丙氨酸-酮丙二酸转氨酶、丙氨酸-乙醛酸转氨酶活力明显高于对照组(一般增高20—40%),老熟时迅速下降。本文对有关保幼激素和β-蜕皮素对5龄家蚕两种靶细胞(丝腺细胞和脂肪细胞)的相互配合和制约以完成对蚕整体的调节控制,以及这两种昆虫激素应用于蚕业生产以控制5龄期的长短和增加蚕丝产量等方面进行了讨论。     

大腹园蛛丝腺的氨基酸组成分析

通过解剖大腹园蛛,获得５种丝腺体,并对各丝腺蛋白进行了氨基酸组成分析和蛋白质相对分子质量测定,比较了不同丝腺体蛋白质组成的差异,发现不同丝腺体蛋白质氨基酸组成中Ｇｌｙ和Ｇｌｕ均有较高含量,而Ｓｅｒ的含量并不高,壶状腺中含有较高的Ｐｒｏ,而管状腺中含有较高的Ａｒｇ．同时发现不同丝腺体蛋白质的相对分子质量存在较明显差异,例如集合腺中不同相对分子质量的蛋白质分布较均匀,而在葡萄状腺中大分子质量的蛋白质明显高于小分子质量蛋白质．     

基于RNA-Seq分析Ras1~(CA)在家蚕后部丝腺过表达对细胞周期通路基因的影响

【目的】本文旨在挖掘野生型家蚕Bombyx mori和Ras1CA过表达转基因家蚕后部丝腺中的转录本差异,分析和验证细胞周期通路中的差异表达基因,从而探讨Ras1CA过表达转基因家蚕提高蚕丝产量的分子机制。【方法】利用转录组学比较野生型和Ras1CA过表达转基因家蚕后部丝腺中的基因转录本差异,经实时荧光定量PCR(q RT-PCR)验证。【结果】野生型家蚕和Ras1CA过表达转基因家蚕后部丝腺组织中有2 636个差异表达基因,其中细胞周期信号通路中有42个差异表达基因,包括细胞周期依赖性激酶(CDK)、细胞周期素(Cyclin)以及转录因子等。通过q RT-PCR检测cdk1、cyclin D1、cyclin D2、cdc7、cdh1、dp-1,2等6个基因在野生型和Ras1CA过表达转基因家蚕后部丝腺组织中的相对表达量,发现转基因家蚕中的表达量均显著高于野生型(P<0.05),其中cyclin D2的表达差异极显著(P<0.01)。q RT-PCR结果与转录本差异一致,表明Ras1CA过表达后,能够促进细胞周期通路基因的表达。【结论】野生型家蚕和Ras1CA过表达转基因家蚕后部丝腺中有大量差异表达基因,且Ras1CA能够在转录水平上调控细胞周期通路,影响后部丝腺组织的细胞分裂和器官生长,从而促进蚕丝蛋白的合成。     

家蚕V型ATP酶B亚基的克隆及表达特征

V型ATP酶(Vacuolar-type ATPase)是一种定位于细胞膜和细胞器膜上的氢离子转运酶。它利用ATP水解的能量将氢离子转运到液泡、囊泡或者胞外,从而维持细胞内正常的酸碱环境。V型ATP酶B亚基(V-ATPase B)作为ATP的催化位点,也有着非常重要的作用。为了探讨家蚕V-ATPase B(Bm V-ATPase B)的功能,首先从家蚕五龄幼虫的中肠c DNA中克隆了Bm V-ATPase B基因并构建原核表达载体进行原核表达,获得了重组蛋白,经质谱鉴定正确后,通过镍柱亲和层析的方法纯化了该蛋白并制备了多克隆抗体;最后分析了该蛋白在家蚕丝腺中的表达特征并利用免疫荧光对其在丝腺中的表达位置进行了定位。结果显示Bm V-ATPase B基因序列全长1 473 bp,预测蛋白分子量55 k Da,预测等电点5.3。通过Western blotting对家蚕5龄第3天和上蔟第1天幼虫丝腺的不同区段进行Bm V-ATPase B蛋白的表达特征分析,发现在两个时期该蛋白均在前部丝腺高量表达,而在中部丝腺和后部丝腺表达量相对较低。进一步对两个时期丝腺的不同区段进行免疫荧光定位,发现该蛋白在两个时期的前部丝腺、中部丝腺和后部丝腺均定位于细胞层。利用激光共聚焦显微镜对该蛋白进行进一步的定位,发现该蛋白主要在丝腺的细胞膜表达。研究结果明确了该蛋白在丝腺中的表达模式,为深入研究该蛋白在蚕丝纤维形成中的作用奠定了基础。     

（R）与（S）-羰基还原酶偶联一步法制备（S）-苯乙二醇

【目的】通过 (R) - 和(S) -羰基还原酶在大肠杆菌中偶联,实现了一步法制备（S）-苯乙二醇的生物转化过程。【方法】将来源于近平滑假丝酵母(Candida parapsilosis CCTCC M203011)的(R)- 羰基还原酶基因（rcr）和(S) -羰基还原酶基因（scr）串联于共表达载体pETDuetTM-1上。重组质粒pETDuet-rcr-scr转化稀有密码子优化型菌株Escherichia coli Rosetta,获得酶偶联重组菌株E. coli Rosetta / pETDuet-rcr-scr。当重组菌体培养至OD600 0.6-0.8时,添加终浓度1 mmol/L IPTG,30℃诱导蛋白表达10 h。【结果】SDS-PAGE结果表明(R)- 和(S) -羰基还原酶均明显表达,它们的相对分子质量分别为37 kDa和30 kDa。重组菌生物转化结果表明：在pH7.0的磷酸缓冲液中,添加5 mmol/L Zn2+时,获得产物(S)-苯乙二醇,产物光学纯度为91.3% e.e.,产率为75.9%。【讨论】采用分子重组技术成功整合了两种氧化还原酶的催化功能,实现了(S)- 苯乙二醇的一步法转化,为简化手性醇制备途径提供了一条崭新的思路。     

蚕核糖核酸结构与功能的研究——Ⅰ.长距离垂直平板聚丙烯酰胺凝胶电泳装置的改进及蚕后部丝腺体小分子RNA的分离

对长距离平板垂直聚丙烯酰胺电泳的装置作了改进以后有如下一些特点: (1)装置结构简单可靠,其基本材料只需二块有机玻璃板和一根乳胶管; (2)制胶长度可达40厘米或更长,但只需一次灌胶; (3)不需要在装置边缘涂抹任何脂类物质,底部也不需要填塞任何蜡泥塑料,而无渗漏现象; (4)制胶厚度可达0.5～2.5毫米。由于以上特点,而使本装置优于其他垂直平板电泳装置。用本装置对五龄蓖麻蚕和家蚕后部丝腺体小分子RNA进行分离,分离效果和重复性良好。     

(R)-专一性羰基还原酶与甲酸脱氢酶基因在大肠杆菌中的共表达

【目的】通过研究(R)-专一性羰基还原酶和甲酸脱氢酶基因在大肠杆菌中的共表达,解决较高底物浓度下不对称转化反应的辅酶限制性问题。【方法】分别以近平滑假丝酵母(Candida parapsilosis CCTCC M203011)和博伊丁假丝酵母(Candida boidinii)基因组为模板,采用PCR方法扩增得到(R)-专一性羰基还原酶基因（rcr）和甲酸脱氢酶基因（fdh）,克隆到共表达载体pETDuetTM-1中进行表达。共表达质粒pETDuet-rcr-fdh转化稀有密码子优化型菌株E. coli Rosetta,获得重组菌E. coli Rosetta/pETDuet-rcr-fdh。【结果】在30℃条件下,经1 mmol/L IPTG诱导表达8 h后,SDS-PAGE结果表明(R)-专一性羰基还原酶和甲酸脱氢酶均有明显的表达,其相对分子质量分别为37 kDa和 40 kDa。以高浓度(6 g/L)2-羟基苯乙酮为底物时,0.1 g重组菌细胞催化产生(R)-苯基乙二醇,产物光学纯度为100% e.e.,产率为85.9%。与无甲酸脱氢酶参与辅酶再生循环的重组菌E. coli Rosetta/pETDuet-rcr相比,产物光学纯度和产率分别提高了1.3和2.7倍。【讨论】该重组菌的构建为基因工程法生物合成(R)-苯基乙二醇的工业应用奠定了基础。     

蜕皮激素与丝蛋白合成:植源性蜕皮激素对家蚕丝腺蛋白质合成中3H标记甘氨酸参入活性的影响

用³H标记甘氨酸参人法证明:家蚕后部丝腺中丝心蛋白的大量合成, 是在五龄4日以后, 熟蚕时合成活性最高;中部丝腺中丝胶蛋白的大量合成, 是在五龄5日以后, 以熟前一日合成活性最高.五龄每日低剂量连续添食和前期一次添食植源性蜕皮激素(简称MH), 能促进后部丝腺对³H标记甘氨酸的吸收, 显著提高丝心蛋白的合成活性, 而抑制中部丝腺的吸收, 使丝胶蛋白的合成活性明显下降.本试验结果为阐明外源MH对丝蛋白合成的调节机理提供了直接的证据.     

猪丹毒丝菌C43065株表面保护性抗原AN端保护区在大肠杆菌中的表达

目的：在大肠杆菌中表达猪丹毒丝菌C43065株表面保护性抗原A（SpaA）N端保护区（SpaA-N）,并检测其抗原性。方法：利用PCR方法从猪丹毒丝菌C43065株基因组中扩增出spaA基因片段,构建pMD18-spaA重组质粒并对插入片段进行测序;以pMD18-spaA重组质粒为模板,PCR扩增得到spaA-N基因片段,构建重组表达质粒pGEX-spaA-N,经序列测定证实正确后转化大肠杆菌BL21（DE3）,再经IPTG诱导表达GST-SpaA-N融合蛋白并纯化。结果：扩增得到的spaA基因长1881bp,编码由626个氨基酸残基构成的多肽;SDS-PAGE和Western印迹检测结果表明,诱导表达获得相对分子质量约64000的GST-SpaA-N融合蛋白,该融合蛋白能与相应抗体发生特异性反应。结论：获得了在大肠杆菌中可溶性表达的GST-SpaA-N融合蛋白,为进一步研究猪丹毒丝菌免疫保护性抗原奠定了基础。     

三种蜘蛛丝蛋白组成分析

本文应用高压液相色谱（ＨＰＬＣ）法分析了岳麓山的大腹园蛛Ａｒａｎｅｕｓ ｖｅｎｔｒｉｃｏｓｕｓ（Ｃ．Ｋｏｃｈ,１８７８）,机敏漏头蛛Ａｇｅｌｅｎａ ｄｉｆｆｉｃｌｉｓ （Ｆｏｘ,１９３７）,白额巨蟹蛛Ｈｅｔｅｒｏｐｏｄａ ｖｅｎａｔｏｒｉａ （Ｌｉｎｎａｅｕｓ,１７５７）的丝蛋白的氨基酸组成,以ＳＤＳ－ＰＡＧＥ法测定了大腹园蛛不同丝腺体的未成丝的可溶性丝蛋白的分子量。实验结果表明蛛丝蛋白中占优势的     

尿酸氧化酶基因的克隆、表达及其产物的应用

克隆了产朊假丝酵母(Candida utilis)AS2-117尿酸氧化酶(Urate Oxidase,Uricase,EC1.7.3.3)的基因。将此基因插入原核表达质粒pET21a后转化大肠杆菌BL21(DE3),获得高表达的重组转化子菌株。经IPTG诱导,重组尿酸酶基因表达量可达菌体可溶性蛋白的40%。重组尿酸氧化酶为有酶活性的可溶蛋白。Western印迹分析证实表达产物有免疫学活性。经DEAE DE52纤维素离子交换柱层析纯化,目的蛋白纯度可达95%。重组蛋白和天然蛋白的理化特征比较证明重组蛋白的热稳定性有较大提高。酶盒配制和临床应用实验表明重组蛋白可代替天然蛋白进行临床血清尿酸的分析。