拟南芥编码亮氨酸拉链蛋白的AS2基因在叶发育中具有控制极性建立的作用

在拟南芥(Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.)叶发育研究中,as2是一个经典突变体.as2典型的表型是叶片开裂或形成一种小叶状结构.遗传学和分子生物学实验证明,AS2基因具有抑制KNOX基因在叶中表达的功能.在本文中,我们着重研究了新得到的在Landsberg erecta (Ler)遗传背景下的as2突变体.除了前人报道过的as2表型外,新as2突变体的部分叶柄长在叶片的下方,形成一种荷叶状结构,更严重的甚至长成花丝状叶结构.这两种结构都反映了不正常的叶腹背轴极性分化.在我们所收集到的as2等位突变体中,只有在Ler背景下这两种结构才以高频率出现.我们通过图位克隆方法分离了AS2基因.该基因编码一个含有亮氨酸拉链结构的蛋白.在拟南芥中,AS2同源基因共43个,除AS2外,其他基因的功能都不清楚.AS2在叶和花中表达,在茎中无表达,这种表达模式和as2突变体的表型是吻合的.     

糖皮质激素诱导的长亮氨酸拉链蛋白研究进展

糖皮质激素诱导的长亮氨酸拉链(long glucocorticoid-induced leucine zipper,L-GILZ)是一种与细胞增殖、肿瘤生长等密切相关的蛋白质。本文综述了L-GILZ的结构与功能,重点阐述了L-GILZ在控制精子发生、抑制癌细胞生长与转移、抗肌生成方面的作用,以期为临床治疗雄性不育、癌症等方面开发针对L-GILZ靶点的药物提供参考依据。     

AS1/AS2基因在叶形态建成中的作用研究进展北大核心CSCD

植物叶片背-腹轴极性建立是叶片形态建成的重要过程之一。ASYMMETRIC LEAVES1/ASYMMETRIC LEAVES2(AS1/AS2)是植物叶片发育中背-腹面极性关键的转录因子,直接或间接与多个蛋白或miRNAs相互协作,共同调控植物叶片发育与形成过程。本文主要综述了拟南芥、大白菜等植物AS1/AS2保守结构特征及其参与叶片侧生器官形成的启动、叶片背腹极性建立的调控等功能,总结了AS2参与植物生长激素的运输及分布、植物育性及花器官发育、植物抗病反应等生物学功能,并对今后AS1/AS2调控植物发育机制中的具体研究方向进行了展望。本文对AS1/AS2在植物发育过程功能的总结与展望,将为深入揭示AS1/AS2生物学功能的分子机制提供思路,为叶类蔬菜的新种质资源创新提供重要的理论依据。     

LZTS2 抑癌基因在肿瘤中的作用机制

亮氨酸拉链肿瘤抑制因子2(leucine zipper tumor suppressor 2,Lzts2)是一种新发现的抑癌基因,位于人类染色体10q24.3,在多种肿瘤中异常表达,且对肿瘤的发生、增殖和迁移中均发挥重要作用。LZTS2拥有亮氨酸拉链结构域(LZ),可以通过该结构域结合DNA调节基因转录。LZTS2还可以参与Wnt/β-catenin信号通路调控β-catenin的表达及细胞内分布,与NF-κB亦拥有广泛的相互作用,从而调控细胞增殖和凋亡。在微管系统中,LZTS2也有重要的调节作用,可抑制细胞的有丝分裂和迁移,增加肿瘤细胞的药物敏感性。LZTS2作为新的抑癌基因,与肿瘤的大小和淋巴结转移等生物学特性密切相关,可能成为新的诊断标志物,判断肿瘤的预后,亦可能为肿瘤的基因治疗潜在方向。然而关于LZTS2及其作用机制的研究尚为不足,本文将对LZTS2在肿瘤中的作用机制作简要综述。     

拟南芥3个蛋白磷酸酶2C基因编码蛋白的亚细胞定位及组织表达分析

利用gateway技术从拟南芥中克隆了3个蛋白磷酸酶2C基因At5G66080、At1G68410和At5G06750,3个基因的ORF全长分别为1 158 bp、1 311 bp和1 182 bp,分别编码一条385、376和393个氨基酸残基的多肽.构建了3个基因的植物表达载体35S:GFP:At5G66080、35S:GFP:At1G68410和35S:GFP:At5G06750,采用基因枪法进行的洋葱表皮细胞GFP瞬时表达实验表明,荧光信号主要分布在细胞核上,显示这3个基因的产物可能在细胞核上发挥作用.利用实时荧光定量PCR研究At5G66080、At1G68410和At5G06750基因在不同组织中的表达特性,结果表明:3个基因在各个器官均有表达,但表达量不同;At5G66080、At1G68410和At5G06750基因在花中表达量最大;At5G66080和At5G06750基因在根、叶和叶柄中的表达量次之,在茎中的表达量最低;At1G68410基因在根中的表达量次之,在茎、叶和叶柄中的表达量较低.     

Deg2蛋白酶在拟南芥光损伤D1降解及光保护中的作用

已有研究表明叶绿体内有200种蛋白酶,然而,多数蛋白酶的作用机制尚不清楚,尤其哪些蛋白酶参与了D1蛋白周转.其中Deg2蛋白酶体外实验证明,其参与了光损伤D1蛋白的的初步剪切.为了进一步研究Deg2蛋白酶在植物体内的作用机制,我们筛选了拟南芥Deg2蛋白酶功能缺陷型突变体.在120 μmol·m-2·s-1光照生长条件下,deg2突变体与野生型的生长曲线基本一致;在进一步的高光胁迫(1 800 μmol·m-2·s-1)处理及相同的光胁迫处理条件下,无论林可霉素存在与否,突变体PSⅡ的最大光化学效率(Fv/Fm)都和野生型没有区别;利用蛋白免疫印迹实验同样证明了光损伤D1蛋白的降解速度在deg2突变体和野生型之间也没有明显区别.我们认为Deg2蛋白酶在光抑制情况下对于光损伤D1蛋白的降解以及PSⅡ的修复不是必需的.     

拟南芥CEO1基因在氯化镉诱导的氧化胁迫中的作用

以拟南芥ceo1、突变体为材料,研究CEO1（clone eight-one）在镉胁迫条件下作用的结果表明,与野生型植株相比,150μmol·L^-1的CdCl2处理10d后,拟南芥ceo1突变体表现为植株生长矮小,叶片卷曲发黄,根系短小。镉处理后,拟南芥突变体幼苗叶中H2O2的积累较多;镉处理1h后的突变体中抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性明显上升,至2h时又开始下降,而镉处理2h后,野生型APX活性才开始增加。镉处理2h后的野生型的谷胱甘肽还原酶（GR）显著增加,而突变体无明显变化。两种类型拟南芥的超氧化物歧化酶（SOD）与过氧化氢酶（CAT）的活性没有明显差异。     

基于CRISPR/Cas9系统的拟南芥双链结合蛋白AtHyl1基因编辑

RNA沉默是植物重要的抗病毒防御机制,双链RNA结合蛋白(dsRNA-binding proteins, DRB)是RNA沉默信号途径中的关键蛋白。DRB1/HYL1是拟南芥基因组编码的7个DRBs之一,本研究将人工合成含2个AtHyl1靶位点序列的串联t RNA-gRNA片段导入CRISPR/Cas9表达载体中,构建双靶点的CRISPR/Cas9表达载体,通过转化拟南芥dcl2drb4双突变体获得36株转基因阳性植株。对经测序分析可能已发生基因编辑的3株进行单克隆测序分析,测序结果表明均已发生编辑,获得了AtHyl1基因被编辑的拟南芥dcl2drb4突变体T_1代转基因植物。该结果为研究AtHyl1是否参与DCL4介导的抗病毒RNA沉默通路提供了帮助。     

Arabidopsis STAY-GREEN2 Is a Negative Regulator of Chlorophyll Degradation during Leaf Senescence

Chlorophyll （Chl） degradation causes leaf yellowing during senescence or under stress conditions. For Chl breakdown, STAY-GREEN1 （SGR1） interacts with Chl catabolic enzymes （CCEs） and light-harvesting complex II （LHCII） at the thylakoid membrane, possibly to allow metabolic channeling of potentially phototoxic Chl breakdown intermediates. Among these Chl catabolic components, SGR1 acts as a key regulator of leaf yellowing. In addition to SGR1 （At4g22920）, the Arabidopsis thaliana genome contains an additional homolog, SGR2 （At4g11910）, whose biological function remains elusive. Under senescence-inducing conditions, SGR2 expression is highly up-regulated, similarly to SGR1 expression. Here we show that SGR2 function counteracts SGR1 activity in leaf Chl degradation; SGR2-overexpressing plants stayed green and the sgr2-1 knockout mutant exhibited early leaf yellowing under age-, dark-, and stress-induced senescence conditions. Like SGR1, SGR2 interacted with LHCII but, in contrast to SGR1, SGR2 interactions with CCEs were very limited. Furthermore, SGR1 and SGR2 formed homo- or heterodimers, strongly suggesting a role for SGR2 in negatively regulat- ing Chl degradation by possibly interfering with the proposed CCE-recruiting function of SGR1. Our data indicate an antagonistic evolution of the functions of SGR1 and SGR2 in Arabidopsis to balance Chl catabolism in chloroplasts with the dismantling and remobilizing of other cellular components in senescing leaf cells.     

Nonuniform Microtubular Polarity Established by CHO1/MKLP1 Motor Protein Is Necessary for Process Formation of Podocytes

Podocytes are unique cells that are decisively involved in glomerular filtration. They are equipped with a complex process system consisting of major processes and foot processes whose function is insufficiently understood (Mundel, P., and W. Kriz. 1995. Anat. Embryol. 192:385–397). The major processes of podocytes contain a microtubular cytoskeleton. Taking advantage of a recently established cell culture system for podocytes with preserved ability to form processes (Mundel, P., J. Reiser, A. Zúñiga Mejía Borja, H. Pavenstädt, G.R. Davidson, W. Kriz, and R. Zeller. 1997b. Exp. Cell Res. 36:248–258), we studied the functional significance of the microtubular system in major processes. The following data were obtained: (a) Microtubules (MTs) in podocytes show a nonuniform polarity as revealed by hook-decoration. (b) CHO1/ MKLP1, a kinesin-like motor protein, is associated with MTs in podocytes. (c) Treatment of differentiating podocytes with CHO1/MKLP1 antisense oligonucleotides abolished the formation of processes and the nonuniform polarity of MTs. (d) During the recovery from taxol treatment, taxol-stabilized (nocodazole- resistant) MT fragments were distributed in the cell periphery along newly assembled nocodazole-sensitive MTs. A similar distribution pattern of CHO1/MKLP1 was found under these circumstances, indicating its association with MTs. (e) In the recovery phase after complete depolymerization, MTs reassembled exclusively at centrosomes. Taken together, these findings lead to the conclusion that the nonuniform MT polarity in podocytes established by CHO1/MKLP1 is necessary for process formation.     

拟南芥中一个类似钙调素蛋白的基因结构及其缺磷、缺钾诱导表达

通过拟南芥芯片杂交分析发现推测的钙调素基因(GenBank accession No.Atlg76650)与低磷胁迫有关.对该基因的结构研究确认了该基因编码一个含有三个EF-hand结构域的类似钙调素的蛋白,Northern检测表明该基因在缺钾、缺磷条件下诱导表达,但在缺氮、高盐等胁迫条件下不受影响.经RT-PCR和启动子融合GUS转基因植株的组织化学染色分析,表明该基因在拟南芥中为全株表达,但各器官中表达丰度不尽相同.