Gene Cloning, Overproduction and Purification of Escherichia coli tRNA_2~(Arg)

合成的编码大肠杆菌ｔＲＮＡＡｒｇ２的基因,嵌入受ＩＰＴＧ诱导启动子控制的质粒ｐＴｒｃ９９Ｂ中。用上述含目的基因的质粒转化大肠杆菌ＭＴ１０２,得到ｔＲＮＡＡｒｇ２基因序列正确的克隆。诱导表达后,与受体菌相比,转化子中的ｔＲＮＡＡｒｇ的含量高出１０倍,ｔＲＮＡＡｒｇ２的含量高出３０倍,占总ｔＲＮＡ的７０％。ＤＥＡＥＳｅｐｈａｃｅｌ柱层析后,ｔＲＮＡＡｒｇ２的纯度即可达到８８％。再用ｂｅｎｚｙｌＤＥＡＥｃｅｌｕｌｏｓｅ柱层析可得到纯度为９９％、精氨酸接受活力为１６００ｐｍｏｌｅ／Ａ２６０单位的ｔＲＮＡＡｒｇ２。从４升过夜培养液中得到的４０ｍｇ总ｔＲＮＡ。从中可得到１８ｍｇ纯ｔＲＮＡＡｒｇ２,产率为６２％。首次精确地测定了精氨酰ｔＲＮＡ合成酶催化ｔＲＮＡＡｒｇ２时的动力学常数。     

大鼠肝tRNA^Ile基因的克隆与体外转录

采用ＰＣＲ扩增出大鼠肝ｔＲＮＡ＾Ｉｌｅ基因,构建了重组质粒ｐＧＷＩＷ,并用Ｔ７ＲＮＡ聚合酶／启动子系统对其进行了体外表达。经过对转录产物片段大小及运用Ｎｏｒｔｈｅｒｍｂｌｏｔ鉴定,证明了获得了不含修饰核苷酸的大鼠肝ｔＲＮＡ＾Ｉｌｅ。生物学活性检测显示：合成基因体外转录产物氨基酰经活性是天然ｔＲＮＡ的４０％,提示修饰核苷酸在哺乳动物Ｉｌｅ－ｔＲＮＡ合成酶的识别过程中起重要作用。     

大鼠肝tRNA^Ile基因在大肠杆菌中的表达及分离纯化

利用Ｔ７ＲＮＡ聚合酶／启动子表达系统在大肠杆菌ＪＭ１０９（ＤＥ３）中表达化学合成的大鼠肝ｔＲＮＡ＾Ｉｌｅ基因,经酚抽提,ＤＥＡＥ－５２离子交换柱层极及ＰＬＣ层析,分离纯化大鼠肝ｔＲＮＡ＾Ｉｌｅ,变性聚丙烯酰胺凝胶电泳和Ｎｏｐｒｔｈｅｒｎ－ｂｌｏｔ鉴定表明,大鼠肝ｔＲＮＡ＾Ｉｌｅ基因成功地获得表达,氨酰化活性检测表明,纯化后,每１Ａ２６０（４０μｇ）的ｔＲＮＡ＾Ｉｌｅ可负载约６５０ｐｍｏｌ的Ｉｌｅ     

精胺和Mg^2＋对tRNA^Ile圆二向色谱的影响

由于精胺能特异异地刺激哺乳动物ｔＲＮＡ＾Ｉｌｅ的氨基酰化,本文用纯化的牛肝ｔＲＮＡ＾Ｉｌｅ观察了精胺和Ｍｇ＾２＋对ｔＲＮＡ＾ＩｌｅＣＤ光谱的影响。结果显示：Ｍｇ＾２＋可使牛肝ｔＲＮＡ＾ＩｌｅＣＤ光谱峰向短波方向偏移２ｎｍ,波峰为２６３ｎｍ,峰值被增大约１０％ΔθＭｇ＾２＋＝２．３×１０＾３ｄｅｇ．ｃｍ＾２／ｄｍｏｌ;而精胺使牛肝ｔＲＮＡ＾ＩｌｅＣＤ兴谱峰减少４０％,Δθｓｐｅｒｍｉｎｅ＝１×１０＾     

大肠杆菌精氨酰—tRNA合成酶的变种ArgRS306KR的纯化…

本文从含ＡｒｇＲＳ３０６ＫＲ基因ａｒｇｓ３０６ＫＲ的ｐＵＣ１８重组质粒的大肠杆菌ＴＧ１转化子中经ＤＥＡＥ－Ｓｅｐｈａｃｅｌ和Ｂｌｕｅ－Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ两步柱层析,得到电泳一条带的ＡｒｇＲＳ３０６ＫＲ。纯酶的比活为２７９０单位／毫克。该酶氨酰化和ＡＴＰ－ＰＰｉ交换活力的最适ＰＨ分别为ＰＨ８．３和ＰＨ７．５。氨酰化活力对ＡＴＰ、Ａｒｇ和ｔＲＮＡ的Ｋｍ分别２．６ｍｍｏｌ／Ｌ、１４．０μｍｏｌ／Ｌ和５．     

大肠杆菌亮氨酰—tRNA合成酶LeuRS67R的纯化及其动力学研究

本实验室已得到的亮氨酰－ｔＲＮＡ合成酶基因,与文献相比,６７位氨基酸残基由Ｈｉｓ变为Ａｒｇ,此酶被定名为ＬｅｕＲＳ６７Ｒ。我们从该基因与ｐＵＣ１９重组质粒的大肠杆菌ＴＧ１转化子ＴＧ１－９１中得到ＬｅｕＲＳ的高表达,粗抽液中ＬｅｕＲＳ的表达量在转化子中比在宿主菌ＴＧ１中高２０倍以上。用三步柱层析得到电泳一条带的酶,其比活为１７８９单位／毫克。测定其动力学常数,氨酰化活力为Ｌｅｕ、ＡＴＰ的Ｋｍ值分别为     

线粒体tRNA^Trp的原核起源

构建了３种来源于水稻、人和啤酒酵母的线粒体ｔＲＮＡ＾Ｔｒｐ基因。实验表明这些线粒体ｔＲＮＡ＾Ｔｒｐ的体外转录产物具有被枯草杆菌色氨酰－ｔＲＮＡ合成酶（ＴｒｐＲＳ）氨酰化的能力,但是不能被鼠肝来源的氨酰ｔＲＮＡ合成酶粗酶所催化。动力学资源常数测定表明枯草杆菌ＴｒｐＲＳ对线粒体ｔＲＮＡ＾Ｔｒｐ的亲和力为野生型ｔＲＮＡ＾Ｔｒｐ的一半,而在催化效率上,水稻和啤酒酵母线粒体ｔＲＮＡ＾Ｔｒｐ的色氨酰化能力比野     

信号肽C—端和成熟蛋白N—端氨基酸序列的变化对α—淀粉酶分泌作用…

本文利用ｐＡｍｙ４１３质粒通过定点诱变技术,在α－淀粉酶基因的２８７和２９１位分别引入１个Ｇ和Ｃ,代替原来的Ｔ和Ｇ,构建成质粒ｐＡＭＹ４１３Ｂ使成熟的α－淀粉酶Ｎ－端＾７Ｌｅｕ＾８Ｍｅｔ变为＾７Ａｒｇ＾８Ｉｌｅ,ｐＡｍｙ４１３Ｌα－淀粉酶信号序列因引入１个多酶切点接头而比ｐＡｍｙ４１３的２９个氨基酸增加了１３个氨基酸,创造了１个新的信号肽酶Ｉ识别窗口Ａｌａ－Ｇｌｎ－ＡｌａＳｅｒ,利用计算机对该信号     

大肠杆菌精氨酰－tRNA合成酶的变种ArgRS306KR的纯化和基本性质

本文从含ＡｒｇＲＳ３０６ＫＲ基因ａｒｇｓ３０６ＫＲ的ｐＵＣ１８重组质粒的大肠杆菌ＴＧ１转化子中经ＤＥＡＥ－Ｓｅｐｈａｃｅｌ和Ｂｌｕｅ－Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ两步柱层析,得到电泳一条带的ＡｒｇＲＳ３０６ＫＲ。纯酶的比活为２７９０单位／毫克。该酶氨酰化和ＡＴＰ～ＰＰｉ交换活力的最适ｐＨ分别为ｐＨ８．３和ｐＨ７．５。氨酰化活力对ＡＴＰ、Ａｒｇ和ｔＲＮＡ的Ｋｍ分别为２．６ｍｍｏｌ／Ｌ、１４．０μｍｏｌ／Ｌ和５．０μｍｏｌ／Ｌ：Ｖｍａｘ为７６３０单位／毫克;ｋｏａｔ为９Ｓ－１。ＡＴＰ～ＰＰｉ交换活力对ＡＴＰ和Ａｒｇ的Ｋｍ分别为８．３ｍｍｏｌ／Ｌ和９９μｍｏｌ／Ｌ;Ｖｍａｘ为１６３２０单位／毫克;ｋｃａｔ为１８Ｓ－１。     

大肠杆菌精氨酰—tRNA合成酶的Lys306为酶活力所必需

将大肠杆菌精氨酰ｔＲＮＡ合成酶（ＡｒｇＲＳ）上Ｌｙｓ３０６用基因点突变的方法分别变为Ａｌａ和Ａｒｇ的密码子,得到变种基因ａｒｇｓ３０６ＫＡ和ａｒｇｓ３０６ＫＲ。变种基因重组在ｐＵＣ１８上,转化到大肠杆菌ＴＧ１中,转化子中ＡｒｇＲＳ及其变种ＡｒｇＲＳ３０６ＫＡ和ＡｒｇＲＳ３０６ＫＲ所表达的蛋白量生活为ＴＧ１表达ＡｒｇＲＳ蛋白量的１００倍。细胞粗抽提液中ＡｒｇＲＳ的比活ＴＧ１,转化子ｐＵＣ１８－ａｒｇ     

在酵母体内用RNA聚合酶II表达大肠杆菌tRNA^Sec基因

我们将大肠杆菌的硒代半胱氨酸ｔＲＮＡ基因（ＳｅｌＣ基因）连接到分泌型表达质粒ＰＶＴ１０２Ｕ－αＭＦＬ中,并调整好阅读框架,使蛋白翻译的终止密码子位于ＳｅｌＣ基因的下游。将该质粒转化酵母,通过ＳＤＳ－ＰＡＧＥ分析,在ＳＤ液体培养基中检测出７￣８ｋｄ的蛋白条带,这与理论值是相符合的。同时,我们抽提出酵母的总ＲＮＡ用互补与该ｔＲＮＡ ＴψＣ茎环区的２１－ｍｅｒ寡核苷酸,经５＇标记后作为探针进行Ｎｏｒｔｈ     

人白细胞介素—2第20位残基局部空间结构稳定性对活性的影响

用寡核苷酸诱导的基因定位突变法,将人白细胞介素－２（ＩＬ－２）第２０位Ａｓｐ分别突变为Ａｒｇ,Ｌｙｓ和Ａｓｎ,比较第２０位残基碱性基团对ＩＬ－２活力的影响,结果＾２０Ａｓｐ突变为碱性残基时,ＩＬ－２活性急剧下降,但突变为Ａｒｇ时所导致的活性下降较突变为Ｌｙｓ时所导致的活性下降较突变为Ｌｙｓ严重３０００倍以上。从空间结构变化上对这２个碱性残基造成的如此大的活性差异进行了分析,发现＾２０Ａｒｇ突变后对     

精胺对牛肝tRNA^lle氨基酰化的刺激作用

本实验用纯化的牛肝异亮氨酸ｔＲＮＡ（ｔＲＮＡ＾Ｉｌｅ）和异亮氨酰ｔＲＮＡ合成酶,研究了精胺对Ｉｌｅ－ｔＲＮＡ复合物形成及ＩｌｅＲＳ活性的作用。结果表明：精胺能特异地促使牛肝ｔＲＮＡ＾Ｉｌｅ氨基酰化反应;对ＩｌｅＲＳ活性无影响;能明显地增加形成Ｉｌｅ－ｔＲＮＡ复合物反应的Ｖｍａｘ和ｔＲＮＡ＾Ｉｌｅ的Ｋｍ值。     

在酵母体内用RNA聚合酶Ⅱ表达大肠杆菌tRNA~（Sec）基因

我们将大肠杆菌的硒代半胱氨酸ｔＲＮＡ基因（ＳｅｌＣ基因）连接到分泌型表达质粒ＰＶＴ１０２Ｕ－αＭＦＬ中，并调整好阅读框架，使蛋白翻译的终止密码子位于ＳｅｌＣ基因的下游．将该质粒转化酵母，通过ＳＤＳ－ＰＡＧＥ分析，在ＳＤ液体培养基中检测出７～８ｋｄ的蛋白条带，这与理论值是相符合的。同时，我们抽提出酵母的总ＲＮＡ用互补与该ｔＲＮＡＴＣ茎环区的２１－ｍｅｒ寡核苷酸，经５′标记后作为探讨进行Ｎｏｒｔｈｅｒｎｂｌｏｔ。结果有两条较强的条带和一条较弱的条带，较强条带中一条相当于７９０ｎｔｓ左右，另一条相当于３７０ｎｔｓ左古，根据组建的表达型质粒结构资料推测７９０ｎｔｓ左右的条带是由ＲＮＡ聚合酶ＩＩ转录的未被加工的前体；３７０ｎｔｓ左右的条带是５′端被加工而３′端未被加工的分子，较弱的条带则是相当于９０ｎｔｓ左右的成熟ｔＲＮＡ分子。因此，我们认为ＲＮＡ聚合酶ＩＩ可以转录ｔＲＮＡ基因。由于实验用酵母的３′内切核酸酶含量较低，致使带长尾巴的ｔＲＮＡ前体３′端加工速度缓慢。     

大肠杆菌精氨酰－tRNA合成酶的Lys306为酶活力所必需

将大肠杆菌精氨酰ｔＲＮＡ合成酶（ＡｒｇＲＳ）上Ｌｙｓ３０６用基因点突变的方法分别变为Ａｌａ和Ａｒｇ的密码子;得到变种基因ａｒｇｓ３０６ＫＡ和ａｒｇｓ３０６ＫＲ。变种基因重组在ｐＵＣ１８上,转化到大肠杆菌ＴＧ１中,转化子中ＡｒｇＲＳ及其变种ＡｒｇＲＳ３０６ＫＡ和ＡｒｇＲＳ３０６ＫＲ所表达的蛋白量至少为ＴＧ１表达ＡｒｇＲＳ蛋白量的１００倍。细胞粗抽提液中ＡｒｇＲＳ的比活ＴＧ１、转化子ｐＵＣ１８－ａｒｇｓ、ｐＵＣ１８－ａｒｇｓ３０６ＫＡ和ｐＵＣ１８－ａｒｇｓ３０６ＫＲ分别为１．６５、２１０、１．８和３８单位／毫克。结果表明ＡｒｓＲＳ的Ｌｙｓ３０６为Ａｌａ取代使活力完全丧失;若被Ａｒｇ取代,则活力丧失８０％以上。Ｌｙｓ３０６为ＡｒｇＲＳ活力所必需。     

鲤鱼线粒体tRNA^CYS基因和轻链复制起始区的结构分析

我们测定了鲁鱼线粒体半胱氨酸ｔＲＮＡ基因和轻链复制起始区的核苷酸序列,绘制了半胱氨酸ｔＲＮＡ三叶草形的二级结构以及Ｌ链复制区的茎环结构。通过种脊椎动物ｔＲＮＡ＾ＣＹＳ基因的核苷酸序列分析发现,鲤鱼线粒体ｔＲＮＡ＾ＣＹＳ基因的不寻常的结构特点。鲤鱼线粒体Ｌ链复制起始区含有３６个碱基,复制起始区茎环名的茎含有１１对碱基,而环则是由１４个碱基组成。同其它１０种脊椎动物Ｌ－链复制起始区的核苷酸序列比较发现     

大肠杆菌精氨酰－tRNA合成酶的Lys378和381的点突变研究

用点突变的方法将大肠杆菌精氨酰—ｔＲＮＡ合成酶（ＡｒｇＲＳ）的基因ａｒｇｓ上相应于Ｌｙｓ３７８和Ｌｙｓ３８１的密码ＡＡＡ分别变为两氨酸的密码ＧＣＡ和精氨酸的密码子ＣＧＴ,得到了４个ａｒｇｓ的突变体ａｒｇｓ３７８ＫＡ,ａｒｇｓ３７８ＫＲ,ａｒｇｓ３８１ＫＡ和ａｒｇｓ３８１ＫＲ,将它们分别连接到ｐＵＣ１８上,转入大肠杆菌ＴＧ１,在ＴＧ１转化子中,ＡｒｇＲＳ及其变种的表达量约为ＴＧ１中的１２０倍以上。结果表明Ｌｙｓ３７８为Ａｒｇ和Ａｌａ取代分别使活力下降０％和１０％;Ｌｙｓ３８１变为Ａｌａ和Ａｒｇ后,活力分别下降３３％和１０％左右。Ｌｙｓ３７８不为酶活力必需。Ｌｙｓ３８１部位的正电荷对酶活力是重要的。     

大肠杆菌精氨酰—tRNA合成酶变种ArgRS381KA的基本性质

本文研究了Ｌｙ３８１变为Ａｌａ的精氨酰－ｔＲＮＡ合成酶（ＡｒｇＲＳ）变种ＡｒｇＲＳ３８１ＫＡ的最适ｐＨ和稳态动力学性质;比较了此酶与天然酶ＡｒｇＲＳ的荧光光谱性质和热稳定性。实验结果表明ＡｒｇＲＳ３８１ＫＡ的氨酰化活力和ＡＴＰ￣ＰＰｉ交换活力的最适ｐＨ分别为８．０和７．０,与天然酶相同;ＡｒｇＲＳ３８１ＫＡ的氨酰化活力对精氨酸、ＡＴＰ和ｔＲＮＡ＾Ａｒｇ的Ｋｍ分别为１２μｍｏｌ／Ｌ、０．３ｍｍｏｌ／     

稀有密码子对proUK基因在大肠杆菌中高表达的影响

ＡＧＧ／ＡＧＡ密码子在ｐｒｏＵＫ基因中出现的频率高达２％,大肠杆菌中现有的编码ｔＲＮＡＵＣＵ的ａｒｇＵ基因不能满足ｐｒｏＵＫ高表达的需要。本文研究了ａｒｇＵ基因剂量对ｐｒｏＵＫ表达的影响,结果表明带有ａｒｇＵ基因的中等拷贝数质粒能促进ｐｒｏＵＫ基因表达。     

鲤鱼线粒体tRNA~（phe）基因结构的特异性

在脊椎动物线粒体基因组的研究中,迄今为止已测定了人、牛、大鼠、爪蟾、鲸鱼、海豹、鸡等动物线粒体基因组的全序列。结果表明,脊椎动物线粒体基因组结构排列非常紧密。２２个ｔＲＮＡ基因分布于结构基因和ｒＲＮＡ基因之间,并随其临近的基因一起转录,随后被精确地剪切下来,继续加工成熟。线粒体ｔＲＮＡ与细胞质ｔＲＮＡ相比有许多不同之处,如：Ｄ环碱基数目明显减少;ＴΨＣ环中缺少Ｔ５４－Ｃ－Ｐｕ－Ａ序列;且各个臂上有高比例的碱基错配;同时在线粒体ｔＲＮＡ中Ａ＋Ｕ含量很高。目前有报道指出线粒体中某些ｔＲＮＡ三叶草结构的变化与物种的进化相关联,但这一说法是否具有普遍性尚须探讨。我们最近完成了鲤鱼线粒体ｔＲＮＡｐｈｅ基因的结构分析（图一）,并将其与上述已报导的几种脊椎动物线粒体ｔＲＮＡｐｈｅ基因进行了比较（表一）,发现这些ｔＲＮＡｐｈｅ基因的Ｄ臂上都存在一个１３ｂｐ的强保守区,而其它２１种线粒体ｔＲＮＡ基因上的这一区域却是最不保守的。我们将此保守区前７个碱基与真核生物ＲＮＡＰｏｌⅢ识别的Ａ区相比较,发现ＲＮＡＰｏｌⅢ识别的Ａ区的３个强保守碱基在碱基类型与碱基排列位置上完全与此保守区相同（图二）。考虑到ｔＲＮＡｐｈｅ基因在线粒体基因组