玉米a-微管蛋白分子生物学研究进展

自1963年在植物细胞中发现微管以来,其研究取得了较大进展。α-微管蛋白是组成微管的基本单位之一。本文综述了玉米α-微管蛋白基因及其表达调控的研究进展。     

微管蛋白亚型及其功能

微管是真核细胞构成细胞骨架的主要成分,由α/β微管蛋白组装而成。微管在细胞多种活动中发挥着重要的作用,其功能主要受微管结合蛋白、微管蛋白的翻译后修饰以及微管蛋白亚型的调控。已有研究发现,α/β微管蛋白存在多种亚型,微管蛋白亚型在不同组织以及发育过程中的表达模式差异较大。多种微管蛋白亚型基因的突变可以引起神经系统疾病。该文综述了微管蛋白亚型的研究进展,尤其在微管功能调控、神经系统发育及其相关疾病中的作用。     

禾谷镰孢菌α-微管蛋白基因克隆及其与多菌灵抗药性关系分析

根据禾谷镰孢菌参考菌株NRRL310 84 (PH 1)的α- 微管蛋白基因核苷酸序列设计 4对引物 ,采用PCR方法克隆并测序了禾谷镰孢菌 (Fusariumgraminearum)对多菌灵 (MBC)不同敏感性表型的 6个中国菌株的α 微管蛋白基因全序列。DNA序列对照表明中国的 3个敏感菌株和 3个抗药菌株的α- 微管蛋白基因核苷酸序列同源性没有差异 ,多菌灵抗药性与α- 微管蛋白无关。该基因全长 1718bp ,含有 6个内元 ,编码 4 4 9aa ;与NRRL310 84的α- 微管蛋白基因核苷酸序列同源性为 99% ,存在 5个差异核苷酸 ,与其所编码的氨基酸序列同源性为 99 78% ;与其他 6种真菌α- 微管蛋白基因所编码的氨基酸序列同源性为 37%～ 86 %。     

小麦赤霉病菌对多菌灵的抗药性与α2-微管蛋白序列无关析

[目的]研究小麦赤霉病菌对多菌灵的抗药性与α2-微管蛋白基因的相关性.[方法]比较对多菌灵不同敏感性水平菌株间在药剂作用下的形态学特征及其α2-微管蛋白基因异同.[结果]当敏感菌株和田间中抗菌株均在各自EC50和EC90浓度作用下,两者分生孢子芽管和初生菌丝均表现畸形,肿胀,分支增多.根据小麦赤霉病菌核基因组测序菌株NRRL31 084(PH-1)的α2-微管蛋白基因核苷酸序列设计4对引物,采用PCR方法克隆并测定了小麦赤霉病菌(Fusarium graminearum)对多菌灵(MBC)不同敏感性表型的8个中国菌株的α2-微管蛋白基因全序列.DNA序列比对结果表明中国的4个敏感菌株和4个抗药性菌株的α2-微管蛋白基因核苷酸序列同源性没有差异,多菌灵抗药性与α2-微管蛋白无关.该基因全长1712 bp,含有4个内元,编码453 aa;与NRRL31 084的α2-微管蛋白基因核苷酸序列同源性为99%,存在5个差异核苷酸,与其所编码的氨基酸序列同源性为100%;与其他9种真菌α2-微管蛋白基因所编码的氨基酸序列同源性为64%～89%.[结论]小麦赤霉病菌对多菌灵的抗药性与α2-微管蛋白序列无关.     

绿豆芽中微管蛋白异型的研究

采用 DEAE-Sephadex-A50离子交换层析和 PGGE 电泳对绿豆(Phaseolus radiatus L.)芽中的微管蛋白进行分离。Western blot 和免疫点印迹分析发现了两种聚合度不同的微管蛋白异型。单体微管蛋白亚基的分子量为56kD 和56.5kD;四聚体微管蛋白亚基的分子量为54kD 和54.5kD。实验结果表明微管蛋白α、β亚基组装过程是一个相互选择的过程,这种现象可能与微管蛋白基因表达有关。     

八肋游仆虫微管蛋白基因家族的鉴定及进化分析

为了系统分析八肋游仆虫(Euplotes octocarinatus)微管蛋白基因家族,从八肋游仆虫大核基因组中共鉴定得到20个微管蛋白基因,基于同源比对及系统进化分析,将其归入α、β、γ、δ、ε及η六个微管蛋白亚家族;多序列比对及Western blot结果显示八肋游仆虫η微管蛋白基因在翻译过程中需发生一次+1位编程性核糖体移码,其移码位点为AAA-TAA;所有自由生纤毛虫都含有多个α和β微管蛋白基因亚型,可能用于组成不同的微管结构。研究为后续深入探讨八肋游仆虫微管蛋白的生物学功能及微管多样性奠定了基础。     

微管蛋白(Tubulin)——真核细胞微管性质与功能的主角

微管蛋白是真核细胞特有组分——微管的结构单位,由α、β两种亚基组成。编码微管蛋白的是一个多基因家族,其表达时期、表达部位及表达量的不同形成了不同性质和功能的细胞微管。体外实验发现,微管蛋白在微管上加聚、解聚的反应与GTP、GDP有关。作为一种著名的保守分子,微管蛋白缓慢的进化速率显示了微管对真核细胞的重要意义。     

不同基因型棉纤维α-微管蛋白基因的特异性分析

目的:探讨α-微管蛋白基因与棉纤维发育的关系,为利用基因工程培育棉花新品种提供理论依据。方法:利用PCR与测序技术相结合的方法,对4个纤维品质差异较大、基因型不同的棉纤维α-微管蛋白基因进行序列分析。结果:4个品种均得到了1条约250bp的电泳谱带,对其测序发现品种之间存在不同程度的差异。结论:α-微管蛋白基因的保守性很强,只存在个别碱基的差异;α-微管蛋白基因参与调控棉纤维的形态建成,控制着纤维素的沉积方式,即对纤维伸长及次生壁增厚有重要作用。     

微管蛋白的翻译后修饰及功能研究

微管是由α/β微管蛋白(α/βtubulin)聚合形成的管状细胞骨架,在许多生物学过程中起着重要的作用。微管的结构与性质受到多种因素的调控,其中微管蛋白的翻译后修饰是一类重要的调控方式。主要介绍目前已发现的微管蛋白翻译后修饰种类,并讨论这些修饰的生物学功能与作用机制。     

6s微管蛋白的提纯及其抗体的制备

一、前言细胞骨架中主要结构组分之一是微管系统。现已知与组成微管有关的蛋白质有两大类:微管蛋白和微管伴随蛋白(MAPs),前者中包括α-微管蛋白和β-微管蛋白,其二聚体称为6s微管蛋白,而后者则包括高分子微管伴随蛋白(HMW)和分子量较小的tau蛋白,近年来对这些蛋白质的性质、提纯和其抗体的制备等研究都有相当大的进展。方法学上利用免疫荧光和免疫酶标促进了对细胞的微管系统及细胞骨架整体的了解。我们曾对组成微管的蛋白做过一些工作。本文报道我们在以前工作的     

龙眼成花逆转花芽α-tublin基因的克隆与原核表达

运用蛋白质组学方法比较龙眼(Dimocarpus longan Lour.)正常成花和成花逆转花芽的差异蛋白质组,并应用RACE方法克隆其中上调表达的α-微管蛋白基因α-tubulin,获得一段长度为1641 bp的cDNA,其中包括1个1350 bp的开放阅读框[GenBank登录号: FJ479617(GI：218202929)]。将α-tubulin全长cDNA在大肠杆菌中表达,获得1个约49.6 kD的外源蛋白,经Western blotting验证为α-微管蛋白。RT-PCR和Western blotting分别检测了α-tubulin在转录和翻译水平上的表达, 结果表明,α-微管蛋白在成花逆转的龙眼花芽中上调表达,可能是逆转花芽形态差异表现的原因之一。     

调节因子IGFⅡ、TNFα、VRF促细胞增殖与β微管蛋白表达的相关性

细胞增殖必伴有染色体的一分为二及细胞质的增生,β微管蛋白则参与细胞的增殖过程．正性和负性调节因子对β微管蛋白的表达及细胞增殖间的相关性研究显示,不同生理剂量的正性调节因子ＩＧＦⅡ、Ｔ３／Ｔ４处理ＵＭＲ１０６细胞１２ｈ,Ｎｏｒｔｈｅｒｎｂｌｏｔ实验发现它们在促进细胞ＤＮＡ合成的同时,可使β微管蛋白ｍＲＮＡ表达增加,呈剂量依赖关系．而负性调节因子ＴＮＦα则相反地在抑制细胞ＤＮＡ合成的同时,使β微管蛋白ｍＲＮＡ表达降低,也呈剂量依赖关系．Ｗｅｓｔｅｒｎｂｌｏｔ实验进一步表明,ＩＧＦⅡ可使β微管蛋白表达增加,而ＴＮＦα使β微管蛋白表达降低．由此可见,β微管蛋白的合成与细胞增殖间存在着一定的相互联系．     

玉米根细胞中类整合素蛋白与α-微管蛋白的共定位及其可能的相互作用

采用间接免疫荧光标记法对玉米根细胞中的类整合素蛋白和细胞骨架主要组分之一的α-微管蛋白进行了荧光定位。结果表明：类整合素蛋白主要分布在质膜上。与对照相比,用与类整合素蛋白特异结合的5肽GRGDS处理后,质膜上类整合素的分布更为均匀,微管的排列密度降低,而用不与类整合素蛋白特异结合的GRGDS类似物SDGRG处理则对类整合素蛋白分布和微管蛋白的排列均无明显影响。微管蛋白解聚剂或稳定剂处理改变类整合素在质膜上的分布。这些结果表明类整合素蛋白与微管蛋白间有复杂的相互作用。     

γ-微管蛋白在猪卵母细胞成熟和活化中的分布(英)

微管蛋白（tubulin）是一蛋白质超家族,其中α-,β-微管蛋白是主要的微管蛋白,而γ-微管蛋白主要在微管组装中起作用. 我们利用蛋白质印迹和激光共聚焦技术研究了γ-微管蛋白在猪卵母细胞成熟、受精和活化中的分布. γ-微管蛋白存在于猪卵母细胞中,并且在减数分裂成熟各个时期的量保持不变. 它聚集在微管上,特别是中期纺锤体的两极和后末期的中板. 体外受精和孤雌活化后,γ-微管蛋白聚集在雌雄原核的周围.另外它也存在于精子的顶体帽和颈部.在早期卵裂中,γ-微管蛋白聚集在胚胎的细胞核周围.实验结果表明,γ-微管蛋白在猪卵母细胞、精子和胚胎的微管组装中起重要的调节作用,在猪受精过程中,精子和卵子都向受精卵贡献中心体物质.     

γ-微管蛋白在猪卵母细胞成熟和活化中的分布

微管蛋白(tubulin)是一蛋白质超家族,其中α-,β-微管蛋白是主要的微管蛋白,而γ-微管蛋白主要在微管组装中起作用. 我们利用蛋白质印迹和激光共聚焦技术研究了γ-微管蛋白在猪卵母细胞成熟、受精和活化中的分布. γ-微管蛋白存在于猪卵母细胞中,并且在减数分裂成熟各个时期的量保持不变. 它聚集在微管上,特别是中期纺锤体的两极和后末期的中板. 体外受精和孤雌活化后,γ-微管蛋白聚集在雌雄原核的周围.另外它也存在于精子的顶体帽和颈部.在早期卵裂中,γ-微管蛋白聚集在胚胎的细胞核周围.实验结果表明,γ-微管蛋白在猪卵母细胞、精子和胚胎的微管组装中起重要的调节作用,在猪受精过程中,精子和卵子都向受精卵贡献中心体物质.     

银杏花粉微管蛋白的纯化及鉴定

采用丙酮粉抽提,DEAE-SephadexA-50、SephacrylS-300、MonoQ柱层析,从银杏（GinkgobilobaL．）花粉中分高纯化出微管蛋白（tubulin）,其两个亚基（α、β）的分子量分别为54kD和52kD．纯化的微管蛋白可与鸡脑微管蛋白抗体发生免疫交叉反应．     

小鼠孤雌胚早期发育过程中γ-微管蛋白的动态变化

微管蛋白是构成微管的主要蛋白,其中α、β亚单位形成异二聚体,而γ-微管蛋白在微管组装中起作用。为了研究小鼠早期孤雌胚中廿微管蛋白的动态变化,本实验采用了免疫荧光化学染色与激光共聚焦显微镜观察相结合的方法,在SrCl2激活的卵母细胞减数分裂以及早期孤雌胚有丝分裂过程中对γ-微管蛋白进行了定位观察。结果显示,SrCl2和细胞松弛素B（cytochalasin B,CB）诱导的第二次减数分裂中期（metaphase Ⅱ ofmeiosis,MII）小鼠卵母细胞恢复减数分裂,并且纺锤体始终与质膜平行,表明纺锤体旋转被抑制,但核分裂不受影响。减数分裂过程中γ-微管蛋白主要定位于中期纺锤体两极和后期分开的染色单体之间;孤雌活化两雌原核形成以后,γ-微管蛋白聚集在两雌原核周围。在早期孤雌胚有丝分裂间期无定形的γ-微管蛋白均匀分布于核;前中期γ-微管蛋白向两极移动,遍布于整个纺锤体区。有丝分裂中期、后期和末期廿微管蛋白的分布变化与减数分裂相似。结果表明,SrCl2和CB激活的MII卯母细胞产生杂合二倍体;γ-微管蛋白具有促微管负极帽形成和稳定微管的功能,从而促进纺锤体的形成;分裂后期和末期廿微管蛋白的重新分布可能是由纺锤体牵引同源染色体分离所诱导的：γ-微管蛋白负责两雌原核的迁移靠近。     

三种鳞翅目夜蛾科昆虫α-微管蛋白基因的克隆与mRNA表达水平

根据昆虫微管蛋白的分子特征筛选对昆虫微管有效的抑制剂来控制昆虫的生长发育或不同器官的有效功能的表达来达到控制害虫的目的,在未来的害虫综合治理中具有广泛的应用前景。以预蛹期甜菜夜蛾Spodoptera exigua、小地老虎Agrotis ypsilon和八字地老虎Agrotis c-nigrum为材料提取总RNA,利用RT-PCR和cDNA末端快速扩增技术(RACE),分别扩增得到以上3种夜蛾科昆虫的α-微管蛋白基因的cDNA序列,3种昆虫的该基因序列均包括1个1353个碱基的开放阅读框。这3个cDNA序列均编码1个含450个氨基酸的蛋白,分子量约为50kDa。氨基酸的142~148位存在1个微管蛋白信号片段GGGTGSG,在氨基酸序列的C-端都有1个酪氨酸残基,N-端存在1个对转录后调控非常重要的保守区MRECI序列,以上特点与其他昆虫α-微管蛋白氨基酸序列保守区序列相同。序列比对表明,克隆得到的α-微管蛋白基因的核苷酸序列是高度保守的,同源性为94.4%~97.0%,而氨基酸的序列同源性达到100%。利用RT-PCR技术在3种昆虫4龄、5龄、6龄幼虫、蛹期4个不同发育阶段和6龄期的肠道、体壁、脂肪体3种不同组织中都检测到了α-微管蛋白基因在mRNA水平的表达。     

千里光β-微管蛋白基因结构与功能的生物信息学分析

β-微管蛋白是影响细胞新陈代谢和行使功能的重要结构物质,研究β-微管蛋白基因的序列信息对揭示其蛋白结构与功能具有重要指导意义。从千里光全长cDNA文库中分离得到β-微管蛋白基因,并采用生物信息学软件进行序列分析。结果显示,该基因长度为1750 bp,编码的蛋白质长度为448个氨基酸,与柚子β-微管蛋白的同源性最高,达96%;其蛋白质分子量为50.01 kD,理论等电点为4.83。β-微管蛋白二级结构主要组成为无规则卷曲结构和α螺旋结构;结构域分析发现该蛋白具有两个保守结构域;三级结构预测为相对稳固的类球形结构;信号肽分析将该蛋白主要定位于细胞质、过氧化物酶体、线粒体基质等亚细胞器位置。将该基因序列上传至GenBank所获得的登录号为KF887495。本实验结果为千里光β-微管蛋白的作用机制揭示和应用研究提供了基础数据,也为植物β-微管蛋白基因的分子研究提供了理论依据及基础资料。     

心肌细胞微管去酪氨酸化与人类心衰

正微管(microtubule)是真核生物细胞骨架重要成分,由亚单位α/β微管蛋白(α/β-tubulin)组成;微管呈网状或束状,参与维持细胞形态、细胞运动、细胞分裂、细胞分泌、及胞内运输等重要生物学过程。心肌细胞收缩,依赖于肌节(sarcomere)缩短和延展;近年研究发现,该过程受细胞内微管表达量及其转录后修饰(post-translational modification)调控。心衰过程中,收缩功能