雪里蕻非特异脂质转运蛋白基因的克隆与分析

非特异脂质转运蛋白是植物生命活动中一类重要的活性蛋白,这类蛋白在植物的抗性和防御中行使着重要的功能。近年来研究发现这类蛋白还与植物的有性生殖密切相关。通过已得到的普通白菜的脂质转运蛋白基因BcMF15的核苷酸序列,在其基因全长两侧设计引物,从雪里蕻中克隆得到该类活性蛋白基因,命名为BjLTP (登陆号: EU082009)。该基因全长650bp,不含内含子。不同组织的表达特征分析发现,BjLTP在雪里蕻的花蕾、开放的花中特异表达,推测BjLTP可能与花粉的发育有关。蛋白质特征预测及蛋白序列结构分析发现BjLTP是一个跨膜蛋白,具有显著的疏水区。序列同源比对表明该基因与白花芥蓝、拟南芥等的脂质转运蛋白基因有很高的相似性,证明BjLTP是LTP家族的成员之一。     

植物蔗糖转运蛋白表达的调控因素与分子机制

植物光合作用的产物主要以蔗糖的形式在植物体内进行从源到库的运输。蔗糖转运蛋白是此过程的重要参与者,其表达和调控与植物中光合作用产物的分配紧密关联,从而调控着植物的生长发育、结果结实、抗逆抗病等性状。蔗糖转运蛋白的表达受到植物发育时期、外界环境条件及激素的影响。蔗糖转运蛋白的调控机制有转录因子的调节、基因内部序列调控、蛋白质的磷酸化、蛋白之间的相互作用及质子转运体的活性调节等。综述了国内外对蔗糖转运蛋白表达与活性的调控因素及机制等最新的研究内容,以期为从多角度上探索植物蔗糖转运蛋白的功能和调控机制提供相关研究信息和思路。     

微生物有机酸转运蛋白的研究进展

转运蛋白是一类膜蛋白,可介导生物膜内外化学物质的跨膜转运及信号交换。有机酸转运蛋白在微生物有机酸代谢的跨膜转运过程中发挥重要作用,根据转运蛋白有机酸转运的方向不同可以分为摄取转运蛋白和外排转运蛋白。在微生物代谢中,有些有机酸可以作为能源直接参与体内代谢,有些是能量转换过程中的重要中间产物;摄取转运蛋白的过表达,可以促进微生物细胞获取能源物质,高效的生产目标产物;有机酸摄取转运蛋白敲除或外排转运蛋白表达,有利于底盘细胞外排更多目标产物,进而促进有机酸的生物合成。研究有机酸转运蛋白的结构和功能,有助于解析微生物细胞有机酸生物合成及利用的机制,对于提高工业微生物对有机酸的利用及生物合成具有重要作用。本文综述了微生物有机酸转运蛋白分类和结构、转运方式和转运功能等方面,重点综述了转运蛋白在有机酸生产中的应用,为工业微生物有机酸的高效生物合成及未来发展提供参考。     

拟南芥ABC转运类蛋白家族的分子进化、表达模式和蛋白功能网络预测分析

ABC转运蛋白又称腺苷三磷酸结合盒转运蛋白(ATP-binding cassette transporters),该基因家族是目前已知最大、最古老的蛋白家族之一,在植物中ABC转运蛋白种类繁多、结构复杂、功能多样,涉及植物一切的生命活动过程。本研究系统介绍了拟南芥中131个ABC转运蛋白的亚家族分类、系统命名、蛋白大小以及蛋白亚细胞定位等基因信息,在此基础上,分析了ABC转运蛋白基因在染色体分布以及进化过程中发生的复制事件;其次在47个组织器官或发育阶段中聚类分析了ABC转运蛋白的表达模式和各个亚家族分布规律,结果表明ABC转运蛋白基因的表达具有明显的组织特异性和时空特异性,说明在进化过程中该类蛋白功能也进一步发生分化;我们以花药发育过程为例,说明ABC转运蛋白在花药发育过程中具有较高的协调性,在时空和组织上表达受到严格的调控;最后我们分析了ABC转运蛋白亚家族内部和各个亚家族之间可能存在的蛋白相互作用关系,推测ABC半分子转运蛋白形成同源或异源二聚体发挥功能的可能性,进一步说明ABC转运蛋白在蛋白互作水平上也存在功能多样性和严格的调控关系。     

金鱼ABC转运蛋白基因家族成员鉴定及分析

腺苷三磷酸结合盒转运蛋白(ATP-binding cassette transporter,ABC transporter)基因家族在原核生物和真核生物中广泛存在,该家族蛋白能够利用ATP裂解产生的能量将多种底物转运到膜上,参与多种生物过程,如营养摄入、细胞解毒、脂质稳态、信号转导、病毒防御以及抗原呈递等。目前,鱼类中,只在斑马鱼、斑点叉尾鮰和鲤鱼等少数鱼类中对该基因家族进行了系统的研究,关于金鱼ABC转运蛋白基因家族的详细分析,未见报道。本研究中,我们利用三代结合二代测序技术构建的金鱼转录组参考基因集数据,鉴定出55个ABC转运蛋白基因,通过系统进化分析将它们分为8个亚家族(A^H)。即金鱼ABC转运蛋白基因是由10个ABCA、14个ABCB、13个ABCC、5个ABCD、1个ABCE、4个ABCF、7个ABCG和1个ABCH组成。同时,我们将金鱼与斑马鱼、斑点叉尾鮰和鲤鱼等物种ABC转运蛋白基因家族成员的数目进行比较分析,推测硬骨鱼类特异的第3次全基因复制(3R-WGD)和谱系特异的第4次全基因组复制(4R-WGD)对金鱼该基因家族成员数目的影响。本研究结果为金鱼ABC转运蛋白基因功能的研究提供了理论依据。     

ABC转运蛋白及其在合成生物学中的应用

ABC转运蛋白(ATP-binding cassette transporter,ABC transporter)作为一种超大膜转运蛋白家族,在大多数生物体中发挥着重要作用。文中从结构特征、转运机制以及生理功能等方面论述了ABC转运蛋白的研究进展,进而着重综述了近些年来ABC转运蛋白在合成生物学领域中的应用,并为今后进一步的研究提出了展望,希望为扩展其应用提供指导。     

膜转运蛋白的功能性超表达和纯化

膜转运蛋白结构和功能的研究是功能膜蛋白质组研究中的一个重要内容,而大量蛋白质的分离纯化是进行蛋白质的结构和功能研究的基础.目前,结构和功能膜蛋白质组学相关研究的瓶颈,在于不能有效地超量表达和纯化具有生物活性的膜转运蛋白.影响膜转运蛋白超量表达和纯化的关键因素,包括目标蛋白的拓扑学结构分析和去垢剂的选择.进行膜转运蛋白拓扑学结构的分析,对于构建用于活体表达的重组膜转运蛋白具有指导意义.去垢剂能够稳定去膜状态的膜蛋白,在膜转运蛋白的离体表达和亲和纯化以及包涵体的处理过程中具有重要的作用.本文就目前功能膜蛋白质组学研究中所涉及的有关膜转运蛋白功能性超表达和分离纯化策略及关键技术作一简述.     

水稻磷酸盐转运蛋白基因的克隆、表达及功能分析

以水稻叶片为材料, 设计一对特异引物, 获得了编码磷酸盐转运蛋白基因OsPT6:1. 聚类和氨基酸保守位点分析指出该基因可能为水稻高亲和力磷酸盐转运蛋白编码基因. 原位杂交与RT-PCR表达结果确定此基因在根与叶片中均表达, 尤以低磷诱导下叶片的叶肉细胞表达量最高. 同源重组表明该基因的表达可以提高毕氏酵母对磷素的吸收效率, 同时其基因的导入可以使高亲和力磷酸盐转运蛋白缺失的酵母突变体的磷素吸收功能得以恢复. 以上结果表明, OsPT6:1为水稻高亲和力磷酸盐转运蛋白的编码基因.     

大鼠谷氨酰胺转运蛋白SNAT2-EGFP融合蛋白的表达与鉴定

谷氨酰胺转运蛋白是中枢神经系统中一种重要的中性氨基酸转运蛋白,对谷氨酰胺的跨膜转运十分重要。为了更方便地研究大鼠谷氨酰胺转运蛋白2(SNAT2)在细胞膜上的表达与定位,利用亚克隆技术将增强型绿色荧光蛋白(EGFP)构建于SNAT2的C端,通过菌液PCR、酶切和DNA测序鉴定重组真核表达质粒;将测序正确的重组质粒瞬时转染人胚胎肾细胞(HEK293T cells),用Western blot和激光共聚焦电子显微镜荧光检测技术鉴定SNAT2-EGFP的表达与亚细胞定位。结果表明,SNAT2-EGFP融合蛋白重组质粒在细胞中表达并正确定位于细胞膜上。SNAT2-EGFP融合蛋白重组质粒的成功构建为今后深入研究SNAT2的结构和功能提供了一个有效的工具。     

ABC转运蛋白研究的新进展

ABC转运蛋白主要包括P-糖蛋白、多药耐药相关蛋白和乳腺癌耐药蛋白,它们属于同一家族,具有保守的功能结构域和多样化的生物学功能。ABC转运蛋白部分成员的过表达与肿瘤细胞的多药耐药性（MDR）密切相关,是导致化疗失败的主要原因。随着对MDR机制认识的深入,针对多药耐药蛋白的特异结构域已设计出多种形式的MDR逆转药物。近年来发现,ABC转运蛋白广泛存在于多种正常的组织和器官,参与药物和内、外源毒素的吸收、分布和排泄,行使解毒和防御保护的作用。因此,通过转植ABC转运蛋白基因有可能降低经济鱼类、虾等水产品中有毒污染物的积累。     

植物苹果酸和柠檬酸通道蛋白基因的研究进展

铝毒是酸性土壤中抑制植物生长和减少作物产量的主要因素。近年来研究表明植物主要通过根部有机酸通道蛋白将小分子有机酸阴离子转运到细胞膜外来缓解铝毒。本文综述了植物中编码铝诱导的苹果酸转运蛋白和多药及毒性复合物的排出转运蛋白两种耐铝基因,并从基因克隆、蛋白质同源性比较、基因表达调控、基因的功能和应用以及预测耐铝基因作用模式等方面进行了阐述;同时对这些耐铝基因的应用前景进行了展望。     

水稻蔗糖转运蛋白研究进展

蔗糖转运蛋白是光合产物运输与分配调控网络中的重要节点,主要参与蔗糖从"源"到"库"的质外体运输,在蔗糖的感应、"源"器官装载、韧皮部长距离运输和"库"器官卸载中起重要作用。总结和分析了水稻蔗糖转运蛋白基因家族的组成、蛋白结构特点、表达与调控特性、生物学功能等方面的研究进展,在此基础上,提出了蔗糖转运蛋白基础理论和应用研究方面存在的不足及应予重视和加强的主要方向。     

大豆磷、硫转运蛋白研究进展

磷、硫转运蛋白是大豆（Glycine max（L.）Merr.）体内磷、硫转运的重要载体,参与调节磷和硫酸盐的吸收与转运,对提高大豆的磷、硫利用效率至关重要。大豆磷转运蛋白可划分为Pht1、Pht2、Pht3、Pho1和Pho2 5大家族,目前对Pht1的研究最为深入。大豆14个Pht1家族可分为3个亚家族,他们对磷吸收和转运具有重要作用。大豆硫转运蛋白基因GmSULTR1;2b可在大豆根中特异性表达并被低硫胁迫诱导。本文基于大豆磷、硫的营养吸收、转运与利用过程中的相关性,对Pht1家族以及GmSULTR1;2b基因在大豆中的研究进展进行了综述,并对近年来大豆磷、硫转运蛋白的研究进展及未来的研究方向进行了展望。     

硒蛋白P的研究进展

硒蛋白P最初在血浆中发现,占血浆总硒的60%,在其多肽链中有10个硒半胱氨酸。由10个读码框内的UGA编码,而UGA一般是作为终止密码子起作用,故硒蛋白P的生物合成需要多个特异的因子。如特异的tR-NA,延伸因子和mRNA上的特异的二级结构等。硒蛋白P的功能尚不清,初步的研究结果提示可有转运硒,抗氧化,结构重金属和神经营养等作用。     

香鱼RBP基因的克隆、组织表达特征及其与盐度应激相关的表达分析

血浆视黄醇结合蛋白(Retinol binding protein,RBP)是体内将视黄醇从肝脏转运至靶组织的特异载体蛋白。最近研究发现在盐度升高时肾脏RBP蛋白表达量下降。为了进一步研究香鱼RBP基因mRNA和蛋白表达与盐度应激相关性,从香鱼、肝脏cDNA文库中获得RBP基因cDNA序列。香鱼RBP基因mRNA在肝脏中表达量最高,肾、肠、脑和鳃中表达次之。实时荧光定量RT-PCR结果显示,盐度升高时,RBP基因mRNA表达在不同组织中呈不同下降趋势,其中渗透压调节相关组织鳃、肾中,表达量下降最显著。Western blot实验证实,盐度升高时,香鱼血清RBP蛋白表达量也显著下降。揭示了RBP可能在香鱼盐度适应中有重要作用。     

ABCG2/Bcrp1转运蛋白:侧群干细胞的表型标记与功能调控蛋白

在骨髓、骨骼肌及神经组织均发现侧群干细胞（SPSCs）。ABC转运蛋白ABCG2／Bcrp1基因在不同来源侧群（SP）干细胞均呈高表达,且该基因表达与SP细胞表型密切相关。SP细胞能向不同类型或不同胚层的组织细胞分化,很可能代表了一群更原始的干细胞,且与干细胞可塑性相关。而ABCG2／Bcrp1在造血及神经等组织来源的SP干细胞中的特异表达,使得该转运蛋白成为从不同组织中分选多潜能干细胞的一种新的表型标记。     

两种A类氨基酸转运蛋白部分功能差异的研究

应用重组Vaccinia病毒表达系统在猴肾成纤维细胞CV—1中瞬时表达大鼠A类氨基酸转运蛋白GlnT和SAT—2,研究它们转运MeAIB、Ala和Gln的动力学和对多种氨基酸转运亲和性的差异,结合它们的氨基酸序列同源性比较表明：虽然GlnT和SALT—2蛋白的氨基酸序列有较高的同源性,但它们在转运功能上有较大的差异。     

溶质转运蛋白超家族的功能及结构研究进展

溶质转运蛋白(solute carriers,SLC)超家族是人类细胞膜(含胞内膜)上最重要的膜转运蛋白家族之一,它参与了细胞间的物质运输、能量传递、营养代谢、信号传导等重要生理活动。SLC转运蛋白超家族包含52个亚家族,共有400多名成员。研究表明,人类基因突变所致SLC蛋白表达异常或功能缺陷与糖尿病、高血压、抑郁症等多种重大疾病密切相关,使得该家族蛋白的功能研究近年来备受关注。SLC转运家族蛋白三维结构的解析有助于阐述其底物选择性结合与转运的精确分子机制,为研究该家族功能相关疾病的分子机理以及针对理性药物研发奠定了精细的三维结构基础。本文对近年来溶质转运蛋白超家族的结构及功能研究进展进行了总结,试图对该家族的共性规律进行阐述。     

番茄Rubisco小亚基叶绿体转运肽的克隆及其功能验证

转运肽对于大多数蛋白转运到叶绿体是必需的。虽然利用生物信息学分析可预测蛋白的定位信息及转运肽的序列信息,但转运肽的转运效果仍需要进一步的验证。本研究基于Gen Bank所报道的番茄Rubisco小亚基叶绿体转运肽(T_(CTP))的信息,利用特异引物从番茄DNA中扩增获得一段约170bp的片段,克隆到pMD~@18-T simple载体,测序表明获得番茄Rubisco小亚基的转运肽。为了进一步验证其功能,将其连接到瞬时表达载体P322-d1-eGFP,构建瞬时表达载体TCTP-eGFP-d1,利用PEG介导法将重组瞬时表达载体转入水稻原生质体,激光共聚焦显微镜分析表明,该转运肽可以顺利将eGFP定位到叶绿体,该研究有助于TCTP的进一步应用。     

脯氨酸转运相关基因的研究进展

作为植物中普遍存在的一种逆境适应机制, 脯氨酸积累一直被认为是其合成和降解调控的结果。然而越来越多的研究表明, 脯氨酸转运也可能在其积累过程中起重要作用。在植物中, 有多个氨基酸转运蛋白家族, 如氨基酸通透酶家族(AAPs)、赖氨酸组氨酸转运蛋白家族(LHTs)和脯氨酸转运蛋白家族(ProTs)参与脯氨酸在各个器官间的运输。该文对参与脯氨酸运输的基因家族成员的表达模式、生理功能及表达调控进行了综述, 以期为脯氨酸运输与积累在植物抗逆方面的研究提供参考。