酵母豆蔻酰辅酶A：蛋白质N端转酰基酶基因的克隆与表达

利用ＰＣＲ技术,从酵母染色体中扩增得到酵母豆蔻酰－ＣｏＡ：蛋白质Ｎ端转酰基酶（ＹＳＣＮＭＴ）基因,并克隆到ｐＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔＫＳ＋载体中。由ＤＮＡ全序测定表明,获得了ＹＳＣＮＭＴ编码基因。进一步构建了Ｔ７Ｐｒｏｍｏｔｅｒ控制下的含上述完整ＹＳＣＮＭＴ编码基因的表达质粒ｐＭＦＴ７－５－ＮＭＴ,转化大肠杆菌ＢＬ２１（ＤＥ３）,进行ＩＰＴＧ诱导表达研究。通过ＳＤＳ－ＰＡＧＥ分析,观察到一与理论分子量一致的诱导条带（约５３ｋＤ）,占全菌蛋白的３９％左右,且可溶性部分约占上清液中全部蛋白的３４％。经一步Ｐ１１磷酸纤维素阳离子交换柱层析,将其纯化到纯度达９７％以上．纯化的表达产物经Ｎ端氨基酸序列分析,所测定的Ｎ端５个氨基酸的序列,与从克隆的ＹＳＣＮＭＴ基因推出的氨基酸序列完全一致（不含Ｎ端Ｍｅｔ）。对所得的ＹＳＣＮＭＴ进行酶活力鉴定,观察到了明显的活力。     

三角褐指藻丙二酰单酰辅酶 A:酰基载体蛋白转酰基酶的功能分析

【背景】丙二酰单酰辅酶A:酰基载体蛋白转酰基酶(malonyl coenzyme A:acyl carrier protein transacylase, MCAT)是Ⅱ型脂肪酸合酶(fatty acid synthase Ⅱ, FASⅡ)的重要亚基,与脂肪酸合成直接相关,然而关于微藻MCAT的信息却很少。【目的】验证三角褐指藻MCAT的功能。【方法】在模式硅藻三角褐指藻的全基因组序列中发现了一个可能的mcat基因序列,对其进行生物信息学分析,构建原核表达载体,并转入MCAT缺陷型大肠杆菌L48菌株中,最后利用GC-MS分析突变株脂肪酸的成分和含量。【结果】三角褐指藻MCAT主要结构为α-螺旋和无规则卷曲,与圆柱脆杆藻的亲缘关系最为接近,为protits型MCAT;三角褐指藻MCAT的表达使MCAT缺陷型大肠杆菌L48菌株恢复了合成脂肪酸的功能;对L48回复突变株的脂肪酸组成进行分析,发现该酶对C14:0具有底物偏好性,从而促进中长链脂肪酸如C16:0和C17:1的合成,这一特点与protits型MCAT的特性基本相符。【结论】三角褐指藻MCAT能促进脂肪酸的合成,这为微藻脂肪酸合成及...     

油茶脂酰辅酶A脱氢酶基因的克隆与表达分析

以国审油茶(Camellia oleifera)良种‘华硕’种子为材料,在已构建的转录组和表达谱数据库基础之上,采用RACE技术,克隆获得油茶脂酰辅酶A脱氢酶基因的全长c DNA序列,命名为Co ACAD(基因登录号KJ910338)。该基因c DNA全长为2702 bp,含有2487 bp的开放读码框,编码828个氨基酸,分子量为92.4113 k D,理论等电点p I为8.47,具有2个比较明显的跨膜区和酪氨酸蛋白激酶活性位点LVHGDFRIDNLVF,存在5个亚结构域;在Co ACAD基因c DNA全长序列的基础上构建表达载体,其中原核表达载体在宿主细胞BL21(DE3)中成功诱导表达,获得表观分子量约为93 k D的目的蛋白;实时荧光定量PCR分析表明,Co ACAD基因在果实膨大期和成熟期上调表达,预示着Co ACAD基因可能在种子发育过程中参与能量供应过程的调控。     

硬脂酰辅酶A去饱和酶与脂代谢调控

硬脂酰辅酶A去饱和酶（stearoyl-coenzyme A desaturase,SCD）是催化饱和脂酰辅酶A生成单不饱和脂酰辅酶A的关键酶,在不同的组织中有多种亚型分布。高热量饮食、运动、激素等因素均影响SCD的基因表达水平。对SCD蛋白表达水平和活性的调控会直接影响生物体内饱和脂肪酸（saturated fatty acid,SFA）与单不饱和脂肪酸（monounsaturated fatty acid,MUFA）的比例,从而进一步影响整个机体的脂质代谢,进而与细胞应激反应及胰岛素敏感性直接相关。因此,SCD逐渐成为代谢疾病治疗的一个潜在的靶分子。     

热带假丝酵母长链二(脂)酰辅酶A合成酶的形成及性质

热带假丝酵母(Candida tyopicalis)具有不同碳链的二(脂)酰CoA合成酶的活力,原始菌No．1230的十二二酰CoA合成酶的活性较其突变株U3-21。高近一倍。生长碳源对酶的形成有一定的影响。十二二酰CoA合成酶需有ATP、CoASH才显示活性。酶作用的最适pH在6—8,最适温度为30℃。该酶耐热性极差,50℃,5分钟酶活全部丧失。ADP、AMP、KF、Zn2+ 及 8-羟基喹啉、2,4-二硝基苯酚、高浓度的EDTA和尿素对酶活性有抑制作用。     

光皮桦中4-香豆酸辅酶A连接酶基因B14CL的克隆和表达分析

以从光皮桦茎叶组织提取的mRNA为模板,根据其他已克隆到的阔叶类树种中4-香豆酸辅酶A连接酶（4CL）基因的同源序列设计兼并引物,进行RT—PCR扩增,获得部分基因片段,然后结合5’,3’RACE方法从光皮桦中扩增出1个4CL基因的全长cDNA序列,命名为B14CL。该基因cDNA全长为1983bp（GenBank登录号FJ410448）,具有完整的开放阅读框架（69—1697bp）,编码蛋白为542个氨基酸,包含一个AMP结合功能域和一个含有12个氨基酸的功能基序。与其他植物中的4CL进行同源性比对的结果显示,B14CL蛋白与东北白桦的同源性最高,达到了98％。该基因在光皮桦的根和茎中表达量较高,而在花和叶中的表达量低。     

苦荞4-香豆酸辅酶A连接酶基因(Ft4CL)的克隆及序列分析

以苦荞栽培种‘西荞2号’为材料,利用同源克隆和RT-PCR技术获得Ft4CL保守片段,采用RACE技术获得Ft4CL基因的3'末端及5'末端序列,并进一步采用生物信息学方法进行序列分析。结果表明:从苦荞花蕾总RNA中获得一条苦荞麦(Fagopyrum tatarium)4-香豆酸辅酶A连接酶基因(4-coumarate:Coa ligase,Ft4CL)的cDNA全长序列。生物息学分析结果显示,Ft4CL基因ORF全长1 602 bp,可编码553个氨基酸,理论标准分子质量为58.02kDa,等电点(pI)为5.23。该研究首次从苦荞中获得Ft4CL基因的cDNA全长序列,该基因具有植物4CL同源基因的典型特征,推导的氨基酸序列具有4CL的所有活性位点并归属于黄酮代谢支路。该研究结果可为深入研究苦荞黄酮代谢途径奠定基础,为采用代谢工程技术提高苦荞黄酮含量提供候选靶基因。     

光皮桦中4-香豆酸辅酶A连接酶基因Bl4CL的克隆和表达分析

以从光皮桦茎叶组织提取的mRNA为模板,根据其他已克隆到的阔叶类树种中4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL)基因的同源序列设计兼并引物,进行RT-PCR扩增,获得部分基因片段,然后结合5’,3’RACE方法从光皮桦中扩增出1个4CL基因的全长cDNA序列,命名为Bl4CL。该基因cDNA全长为1983bp(GenBank登录号FJ410448),具有完整的开放阅读框架(69～1697bp),编码蛋白为542个氨基酸,包含一个AMP结合功能域和一个含有12个氨基酸的功能基序。与其他植物中的4CL进行同源性比对的结果显示,Bl4CL蛋白与东北白桦的同源性最高,达到了98%。该基因在光皮桦的根和茎中表达量较高,而在花和叶中的表达量低。     

热稳定酯酰辅酶A合成酶的异源表达及酶学特性

【目的】为寻找能合成丙酰辅酶A和丁酰辅酶A等聚酮合成前体的生物催化剂,用体外酶学实验对一个酯酰辅酶A合成酶进行了表征。【方法】利用丙二酰辅酶A合成酶作为输入序列,通过BLAST程序在Caldicellulosiruptor owensensis OL的基因组中找到1个酯酰辅酶A合成酶基因。在大肠杆菌中进行了异源表达,并通过亲和层析进行纯化。底物谱、最适反应条件、稳定性和动力学参数通过体外酶学实验进行表征,而定点突变则用于活性中心的氨基酸残基的分析。【结果】该酶具有较好的底物宽泛性,可识别丙酸、丁酸、2-甲基丙酸、戊酸、3-甲基丁酸、2-甲基丁酸以及环己甲酸等一系列单酸。反应最适温度为30°C,最适p H为7.0。70°C保温8 h后仍有45%的活性残留,表明该酶相对比较稳定。通过活性中心3个位点的定点突变可以改变酶的底物特异性。【结论】C.owensensis OL来源的酯酰辅酶A合成酶是潜在的生物催化剂,可以用于聚酮前体的合成。     

甲基丙二酰辅酶A 变位酶表达载体的构建及初步表达

目的:克隆表达甲基丙二酰辅酶A变位酶(MCM)蛋白,为进一步研究相关基因突变对功能的影响机制奠定基础。方法:自人外周血淋巴细胞中提取总RNA、逆转录,并与pET32a构建融合蛋白原核表达载体;优化蛋白表达诱导条件;经SDS-PAGE、WesternBlot检测目的蛋白的表达。结果:经酶切鉴定并经测序证实获得全长2210bp的甲基丙二酰辅酶A变位酶基因(MUT),并成功构建融合蛋白原核表达载体,SDS-PAGE在102 kDa处获得目的条带,Western Blot检测确定为MCM表达蛋白。结论:成功克隆表达出MCM表达蛋白。     

聚苹果酸聚合途径中苹果酰辅酶A连接酶基因的克隆、表达及酶学性质

【目的】研究出芽短梗霉聚苹果酸聚合途径中苹果酰辅酶A连接酶基因及其酶学特性。【方法】通过设计兼并引物,采用IPCR技术从出芽短梗霉CCTCC M2012223的基因组中扩增得到苹果酰辅酶A连接酶基因的cDNA全长序列,构建表达载体,通过大肠杆菌异源表达,Ni-NTA柱层析纯化酶蛋白,分析其酶学特性。【结果】获得苹果酰辅酶A连接酶基因序列全长为1498 bp,编码440 aa,含有4个外显子和3个内含子。该重组酶最适反应温度为25℃,最适反应pH值为8.0,高浓度底物ATP明显对酶活性具有抑制作用,单体选择性表明对底物草酸、草酰乙酸、丁酸、丙二酸也具有很好催化活性。【结论】成功从出芽短梗霉CCTCC M2012223中克隆获得聚苹果酸聚合途径的苹果酰辅酶A连接酶基因,为聚苹果酸聚合途径解析及新型可降解材料创制奠定基础。     

烟草二脂酰甘油酰基转移酶基因(NtDGAT2)的克隆与功能分析

二脂酰甘油酰基转移酶(diacylglycerol acyltransferase,DGAT2)是植物储存油脂生物合成过程中的关键酶,对种子储存油脂累积具有重要的生理作用。本文采用电子克隆与实验相结合的方法,从烟草种子cDNA中克隆到DGAT2基因的开放阅读框序列,命名为NtDGAT2(GenBank登录号JX843807),其序列长999bp,编码332个氨基酸。多序列比对和进化分析表明该基因编码蛋白与其他植物DGAT2具有较高相似性和典型的DGAT2结构域。利用Real-time PCR定量表达分析显示Nt-DGAT2在烟草种子、花、茎、叶和根里面都有表达,且在发育中的种子和花的发育过程大量表达。酵母互补实验证实该基因编码蛋白具有DGAT酶活性。     

应用聚合酶链式反应快速特异鉴定假单胞菌和伯克霍尔德氏菌(R)-3-羟基酯酰载酯蛋白-辅酶A转酰基酶基因

聚羟基脂肪酸酯(PHA)是一类具有广泛应用前景的可降解生物塑料。因其可以以葡萄糖等廉价底物直接发酵生产PHA而日益受到重视。目前的研究表明在积累中长链PHA的假单胞菌中,由phaG基因编码的(R)-3-羟基酯酰载酯蛋白-辅酶A转酰基酶(PhaG)起关键作用,但目前为止对该蛋白还知之甚少。通过聚合酶链式反应(PCR)建立了一种快速、特异鉴定phaG基因的方法,应用该方法成功地从两株积累不同PHA的假单胞菌Pseudomonas stutzeri 1317和Pseudamanas nitroreducens 0802中分别克隆得到phaG基因,并在phaG基因突变株Pseudomonas putida PHAGx-21中表达成功。同时,还首次报道了从非假单胞菌菌株Burkholderia caryophylli AS 1．2741中鉴定得到phaG基因,提示PhaG介导的中长链PHA合成途径作为一种通用的代谢模式在细菌中广泛存在,为进一步实现从廉价的非相关底物合成中长链PHA提供了必要的分子生物学基础。     

甘薯4-香豆酸辅酶A连接酶基因的生物信息学鉴定和表达分析

4-香豆酸辅酶A连接酶(4-coumarate:CoA ligase, 4CL)在苯丙烷类代谢途径中具有重要调控作用。该研究利用转录组数据在甘薯品种QS48中鉴定了11个4CL基因,并将这些基因命名为Ib4CL1～Ib4CL11。序列比对和功能域分析发现, 11个Ib4CL蛋白均具有典型的4CL结构特征,包含保守的BoxⅠ和BoxⅡ的结构域。进化和保守基序分析显示,Ib4CL1和Ib4CL2属于Ⅰ类4CL,Ib4CL3属于Ⅱ类4CL,而Ib4CL4～Ib4CL11属于4CL类似蛋白。转录组数据和荧光定量PCR分析显示,Ib4CL3和Ib4CL10在甘薯QS48的叶中转录表达水平显著高于茎和块根,与绿原酸的积累呈正相关关系;Ib4CL4和Ib4CL8在嫩叶中表达较高,与花青素的积累密切相关。研究结果为进一步揭示甘薯4CL基因在苯丙烷类代谢途径中的功能奠定了基础。     

热带假丝酵母酰基辅酶A氧化酶的纯化及性质研究

利用热带假丝酵母由烷烃生产二元酸时,二元酸面临被β氧化降解的代谢途径。酰基辅酶A氧化酶是二元酸β氧化的限速酶。以热带假丝酵母1230菌株为材料,经硫酸铵分级沉淀、阴离子交换柱层析、BlueSepharose亲和柱层析,得到电泳均一的酰基辅酶A氧化酶。该酶有两种亚基,分子量分别为74kD和78kD。酶作用最适pH和最适温度分别为80和50℃。金属离子Ag+、Pb2+完全抑制酶活性,Ba2+、Mg2+、Ca2+对酶活性有明显抑制作用。丙烯酸是酶的反竞争性抑制剂,Ki为0633mmol/L,维生素C是竞争性抑制剂,Ki为2.01×10-3mmol/L。     

山黧豆AAE超家族基因的鉴定及LsAAE3的酶活检测

【目的】为研究山黧豆（Lathyrus sativus L.）草酰辅酶A合成酶在三七素（β-N-草酰-L-α,β-二氨基丙酸,β-N-oxalyl-L-α,β-diaminopropionic acid,β-ODAP）生物合成途径中的作用。【方法】研究利用AMP结合结构域隐马尔科夫模型在山黧豆基因组中鉴定了酰基激活酶超家族（acyl-activating enzyme superfamily,AAE）基因,在此基础上,克隆了山黧豆草酰辅酶A合成酶基因LsAAE3,采用多序列比对、原核表达及酶活检测等方法分析LsAAE3基因功能。【结果】结果表明：山黧豆中至少存在22条AAE家族基因;系统发育分析表明,LsAAE3与拟南芥AtAAE3等聚为一支,隶属于酰基辅酶A合成酶家族。基因克隆及序列分析表明,LsAAE3基因cDNA全长为1 566 bp;LsAAE3和AtAAE3的保守结构域类似,均含有AMP结合位点、CoA结合位点、AAE保守结构域。SDS-PAGE检测表明,所获融合蛋白条带单一,大小在56 KD左右;利用His标签抗体进行Western blot分析发现,诱导后和纯化的融合蛋白均能检测到特征条带,说明所获融合蛋白为LsAAE3。体外酶活检测表明,LsAAE3具有草酰辅酶A合成酶活性,其活性发挥依赖于ATP、镁离子。【结论】研究在全基因组水平鉴定了山黧豆AAE超家族基因,并验证了LsAAE3具有草酰辅酶A合成酶活性,为进一步分析山黧豆LsAAE3在β-ODAP生物合成过程中的功能奠定基础。     

人血管能抑素基因N端片段的表达、纯化及其生物活性测定

以中国人胎盘脐带组织为材料 ,提取组织总RNA ,用RT PCR方法合成人血管能抑素cDNA ,将该cD NA克隆进 pSP72载体获得重组质粒 pSP72C。以pSP72C为模板 ,PCR方法合成编码血管能抑素N端 189aa的基因片段 ,将其克隆进pET 3c载体获得重组表达质粒 pET CN ,转化E .coliBL2 1(DE3) ,SDS PAGE分析显示 ,在IPTG诱导下 ,人血管能抑素N端基因片段获得了有效表达 ,表达量约占菌体总蛋白质的 35 .3% ,主要以包涵体形式存在。包涵体经过洗涤、裂解、蛋白质复性以及SephadexG 10 0凝胶过滤层析等步骤纯化后 ,获得了纯度约92 .6 %的人血管能抑素N端片段 ,CAM实验证明具有显著抑制鸡胚新生血管生成活性。     

植物3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶基因研究进展

细胞分裂素、赤霉素、脱落酸、叶绿素、萜类等类异戊二烯物质,是植物中广泛存在的一类代谢产物,在植物生长发育过程中起着非常重要的作用。一些萜类化合物作为药物的合成前体或有效的药用成分在工农业及医药生产上具有重要的经济价值。类异戊二烯物质主要通过甲羟戊酸代谢途径中的一系列酶催化合成,其中,3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase, HMGR)是该代谢途径中的第一个关键限速酶,能够将3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A转化成中间代谢产物甲羟戊酸。对植物HMGR基因的克隆、酶结构和功能分析、基因组织表达及调控等方面进行了综述,旨在为其在重要农作物的遗传改良、代谢产物工程植物创制以及植物亲缘关系分析中的应用等研究提供理论依据。     

HeLa细胞中与组织型转谷氨酰胺酶相互作用蛋白质的筛选

组织型转谷氨酰胺酶 (tissuetransglutaminase ,tTG ,TGII)是转谷氨酰胺酶家族成员之一 ,多数细胞凋亡过程中均有tTG表达水平的升高。为研究tTG在细胞凋亡过程中发挥作用的机制 ,利用Gal 4酵母双杂交系统筛选了HeLa细胞中与tTG相互作用的蛋白质 ,获得了 17个阳性酵母克隆。序列测定显示其中 1个克隆所含cDNA序列编码TIA 1相关蛋白 (TIA 1 relatedprotein ,TIAR )C端 12 9个氨基酸残基序列 ,GST下拉 (pull down)实验也证实tTG与TIAR能相互作用 ,而且这种相互作用需要Ca2 参与作用。这些结果提示tTG可能通过其Ca2 依赖的转谷氨酰胺活性对TIAR进行修饰从而影响TIAR的功能 ,可能在细胞凋亡中发挥着一定的作用。     

海洋链霉菌酰基辅酶A硫酯酶基因的克隆及分析

酰基辅酶A硫酯酶(ACOT)是催化脂酰辅酶A水解成自由脂肪酸和辅酶A的一类酶,而II型ACOT对底物具有较高的特异性,在脂肪酸合成途径中起着重要的作用,II型ACOT的缺乏或失调会导致机体脂肪酸代谢的紊乱,从而引起一系列疾病。从海洋链霉菌L1基因组DNA中克隆到786碱基的ACOT II基因,生物信息学分析表明其拟编码262个氨基酸,与Acyl-CoA thioesterase II (sequence ID:WP 069742521.1)相似性达到100%。BLAST比对发现,其属于热狗超家族成员,并包含一个II型硫酯酶催化反应的特有结构域。并构建了表达载体pET32a-ACOT II,0.5 mmol/L IPTG诱导目的基因表达,SDS-PAGE显示其分子量约为37.0 kD。通过对链霉菌中II型ACOT基因的研究,可为进一步深入研究II型硫酯酶的分子结构和生物学功能,进而指导药物研发提供参考。