人类3-磷酸甘油醛脱氢酶的原核表达、纯化和鉴定

为了研究3-磷酸甘油醛脱氧酶(GAPDH)化生物学功能,以pcDNA3.1-GAPDH质粒为模板,PCR方法扩增GAPDH基因,经BamHI和SalI双酶切后插入相同酶切的pET32a(+)载体,构建His-GAPDH融合蛋白表达质粒pET32a(+)-GAPDH;转化JM109感受态细胞,并进行阳性克隆筛选,扩增目的质粒;转化大肠杆菌BL21菌株,经IPTG诱导产生融合蛋白,亲和层析柱纯化后,用SDS-PAGE和Western blotting检测GAPDH蛋白表达情况.结果表明,构建的人GAPDH基因表达载体经序列测定证实,与GenBank数据完全一致;双酶切鉴定证实,克隆基因正确插入pET32a(+)载体;表达质粒pET32a(+)-GAPDH在大肠杆菌BL21中成功地诱导表达了可溶性His-GAPDH融合蛋白,纯化后SDS-PAGE和Western blotting检测证实融合蛋白表达成功.人GAPDH原核表达载体的成功构建,及6His-GAPDH融合蛋白的正确表达,为进一步深入研究GAPDH的生物学功能奠定了基础.     

美洲大蠊胸腺素THY3的表达模式分析

美洲大蠊Periplaneta americana胸腺素基因具有THY1、THY2和THY3三个不同剪接体,其中THY3结构域最多。本研究使用实时荧光定量PCR技术比较分析了THY3在美洲大蠊不同性别、不同发育阶段及不同组织中的表达差异,以及大肠杆菌Escherichia coli诱导对美洲大蠊血淋巴和脂肪体中THY3表达的影响。结果表明:THY3在成虫期的表达量显著高于其他虫期,雌虫表达量显著高于雄虫,脂肪体表达量显著高于血淋巴、头部、肌肉、体壁组织。雌性成虫体腔注射大肠杆菌3 h后血淋巴中THY3表达量显著增高,而在脂肪体中12 h后才检测到THY3表达明显上调,研究结果为进一步研究美洲大蠊胸腺素的功能打下了基础。     

3-磷酸甘油醛脱氢酶在细菌粘附中的作用及机制北大核心CSCD

3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)是糖酵解中的关键酶,参与糖酵解过程,生成能量。除了这些基本功能,GAPDH还参与t RNA出核、催化微管聚合、调节蛋白质表达与磷酸化、参与自噬等多种其他生理功能。研究表明GAPDH在细菌的黏附中发挥重要作用。本文主要综述GAPDH的基本功能,及其黏附作用与其机制,最后展望了GAPDH研究与应用前景。     

美洲大蠊microRNA的初步研究

美洲大蠊Periplaneta americana是一种世界性的卫生害虫,但其提取物有较高的药用价值。本研究对饲养的雌雄美洲大蠊成虫进行microRNA测序,分别在雄性和雌性中得到12 155 616条和9 847 263条序列。序列长度主要为18～23 nt,且在22 nt和29 nt处有2个峰值。将所得序列与数据库(NCBI、Rfam)进行比对注释,最终在雄性成虫中鉴定到57种已知的microRNA和152种潜在的新microRNA,在雌性成虫中鉴定到53种已知的microRNA和94种潜在的新microRNA。差异表达分析发现只有一种microRNA:miR-750在雌雄之间差异表达,其在雌虫中表达量显著高于雄虫。本研究首次在基因组水平研究了美洲大蠊microRNA的组成并对其功能进行了预测,为其后续研究奠定了基础。     

高羊茅甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因FaGAPDH的克隆与分析

以高羊茅茎基部与叶基部的mRNA为模板,引用基于多年生黑麦草GAPDH基因序列设计的引物,进行RT-PCR分析,同时结合3'RACE和5'RACE方法从高羊茅中扩增出两个GAPDH基因,命名为Fa-GAPDH1(GQ480772)与FaGAPDH2(GQ480773)。两序列cDNA全长分别为1281bp和1348bp,具有完整的开放阅读框(ORF,FaGAPDH1:74～1087bp;FaGAPDH2:106～1119bp),编码蛋白都为337个氨基酸。保守结构域功能分析表明两基因编码的蛋白质都具有典型的Rossman-NAD连接折叠和C-末端结构域。FaGAPDH1和FaGAPDH2蛋白与禾本科植物的该基因蛋白产物比较发现氨基酸序列的同源性都在90%以上,说明两基因具有高度的保守性。     

植物3-磷酸甘油醛脱氢酶的多维本质

3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)作为一种糖酵解蛋白在糖酵解的能量产生中发挥着重要作用。它通常作为一种模式蛋白用于蛋白和酶的分析,也可以用作研究基因表达量的内在对照。然而,最近的相关研究表明,真核及原核生物的3-磷酸甘油醛脱氢酶实际上存在着一种多维本质,研究证明它在DNA修复、细胞凋亡、核RNA输出、及其在细胞周期中都发挥着重要的作用。尽管该酶在植物中的研究不如在哺乳动物中的深入,但研究已经陆续证明,3-磷酸甘油醛脱氢酶在植物中同样具有许多未被发现的功能,目前已经报道该酶在厌氧、热激、伤害以及能量供应中可能发挥着重要作用。本文旨在就国内外对于该酶在植物中的研究作一总结论述,以期推进科学界对它的更深入认识和研究。     

青海湖裸鲤三磷酸甘油醛脱氢酶基因的克隆和表达特性

目的开展青海湖裸鲤基础生物学特征和适应低氧、低温、高盐度的分子机理的研究,揭示青海湖裸鲤的基本生命活动规律,为该鱼种的资源保护和人工增殖放流提供理论依据。方法通过RT—PCR和RACE技术,得到了青海湖裸鲤三磷酸甘油醛脱氢酶（Gp—GAPDH）两种旁系同源体的完整编码序列,分别命名为Gp-GAPDHα（JX287372）和Gp-CAPDHβ（JX287373）。通过半定量RT-PCR分析白．GAPDHa和Gp-GAPDHβ在不同的组织和胚胎发育不同阶段的表达量。结果Gp—GAPDH两种异形体蛋白质序列的同源性为72％,所编码的氨基酸序列与其他物种具有较高的相似度。两种旁系同源体基因在不同组织和胚胎发育不同阶段表达水平各有所不同,其中Gp—GAPDHα在胚胎发育不同阶段的表达量存在极为显著的差异。结论在青海湖裸鲤胚胎发育研究中,Gp-GAPDHα不适合作为参照基因使用,两者的功能则需要做进一步研究。     

美洲大蠊Per a7基因的克隆、表达及免疫学鉴定

根据原肌球蛋白基因序列设计引物,以我国南方地区美洲大蠊Periplaneta Americana RNA为模板,用RT-PCR方法扩增出852 bp的全长编码片段,经序列分析发现该基因与NCBI公布的Per a7有3个核苷酸发生改变。将目的片段克隆到pET24a(+)表达载体中,在大肠杆菌BL21 Star获得表达,融合蛋白的分子量约为33 kD。利用蟑螂过敏性患者血清对表达产物进行Western blotting检测,出现明显的识别条带,说明表达产物具有IgE结合活性。     

德国小蠊变应原Bla g 8的克隆表达及进化分析

通过5’-RACE获得德国小蠊变应原Bla g 8基因的全长cDNA序列,进行生物信息学分析,构建原核表达载体,诱导重组蛋白表达,建立系统进化树,为进一步研究奠定基础。通过5’-RACE技术,PCR扩增获取编码德国小蠊变应原Bla g 8蛋白的全长cDNA序列;采用生物信息学方法分析预测Bla g 8蛋白的信号肽、疏水性、跨膜区、二级结构、三级结构;建立系统进化树;构建原核表达载体pET32a-B8,IPTG诱导重组蛋白表达,并用His-tag抗体Western blotting验证。结果显示,获得编码德国小蠊变应原Bla g 8的全长cDNA序列,其完整阅读框含618个碱基,编码205个氨基酸。序列分析显示该蛋白,肌球蛋白轻链,具有EF手蛋白保守功能域。IPTG诱导获得重组蛋白。获得德国小蠊Bla g 8的完整cDNA序列,成功构建重组原核表达质粒pET32a-B8,并表达出融合蛋白。     

糖基化3－磷酸甘油醛脱氢酶的分离纯化及糖基代位点的探讨

应用糖基化蛋白亲和层析技术对兔肌及人红细胞的３－磷酸甘油醛脱氢酶的分离分析表明,兔肌非糖基化ＧＡＰＤＨ的比活为１８０—２００单位,而糖基化ｇＧＡＰＤＨ的为４０—５０单位,并占该酶蛋白总量的４０％。人类红细胞糖基化ｇＧＡＰＤＨ的活力占其总活力的５５％左右。以上结果表明：哺乳动物体内存在糖基化３－磷酸甘油醛脱氢酶。由于（１）糖基化明显影响ＧＡＰＤＨ的活力;（２）糖基化酶活性部位的巯基（Ｃｙｓ－１４９）空间位置发生了改变;（３）糖基化影响活性部位的空间构象及（４）ＯＰＴ对糖基化及非糖基化酶的修饰无论在动力学上还是在ＫＩ淬灭时都有明显差异,因此,糖基化的位点可能与赖氨酸残基有关,并且接近或位于酶的活性部位。     

西伯利亚蓼甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因的cDNA克隆与序列分析

根据NaHCO3胁迫下西伯利亚蓼茎部消减库中甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因(GAPDH)表达序列标签序列设计引物,采用cDNA末端快速扩增技术,从西伯利亚蓼茎中扩增出GAPDH的全长cDNA序列。该cDNA序列全长1331bp,完整阅读框1014bp,编码337个氨基酸。属于稳定蛋白,具有GAPDH保守功能域。氨基酸组成与其他已知高等植物来自细胞质中的GAPDH基因cDNA序列具有很高的同源性,最高可以达到96%。通过转酿酒酵母INVSC1的NaHCO3和NaCl胁迫试验表明,转基因INVSC1(pYES2-GAPDH)有明显的抗盐胁迫特性。在10%NaHCO3和4mol·L-1 NaCl胁迫下,转基因INVSC1(pYES2-GAPDH)菌株存活率明显比INVSC1(pYES2)高,可以推测GAPDH基因赋予INVSC1(pYES2-GAPDH)抗NaHCO3和NaCl的能力。该基因的cDNA序列在GenBank中登录号为DQ922680。     

Characterization of cockroach (Periplaneta americana) fat body phospholipase A(2) activity

A phospholipase has been identified in the fat body of the American cockroach, Periplaneta americana, which removes fatty acid from the sn-2 acyl position of an artificial substrate. The enzyme has been characterized using a crude preparation obtained by low-speed centrifugation of the homogenized tissue. With 1-hexadecanoyl-2-(1-pyrenedecanoyl)-sn-glycero-3-phosphocholine as the substrate, the K(m) has been estimated to be 1.17 microM and the v(max) 113.5 pmol/min/mg protein. The phospholipase has a pH optimum close to 7 and shows maximal activity at 50 degrees C. Activity of the phospholipase has been determined in cytosolic and plasma membrane fractions. The specific activity of the latter fraction is approximately twice that of the cytosol. The enzyme in both fractions is Ca(2+)-independent. Arch.     

美洲大蠊成虫肠道可培养细菌多样性研究

【目的】了解美洲大蠊成虫肠道可培养细菌的多样性。【方法】运用纯培养法、数值分类和16S rRNA基因序列的系统发育分析对样品中可培养细菌多样性进行研究。【结果】从NA培养基中分离得到54株细菌,根据形态观察和部分生理生化特性,选取32个代表性菌株进行16S rRNA基因序列的系统发育多样性分析。结果表明,数值分类中的代表菌株在82%相似水平上可分为12个表观群;这些分离菌株代表20个物种,属于4个大的系统发育类群(Proteobacteria,Bacteroidetes,Firmicutes,Actinobacteria)的10个科、15个属。多数菌株属于Proteobacteria门(15株,占46.9%)和Bacteroidetes门(10株,占31.3%)。【结论】美洲大蠊成虫肠道内存在较为丰富的细菌多样性。     

Human and Pneumococcal Cell Surface Glyceraldehyde-3-phosphate Dehydrogenase (GAPDH) Proteins Are Both Ligands of Human C1q Protein

C1q, a key component of the classical complement pathway, is a major player in the response to microbial infection and has been shown to detect noxious altered-self substances such as apoptotic cells. In this work, using complementary experimental approaches, we identified the glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) as a C1q partner when exposed at the surface of human pathogenic bacteria Streptococcus pneumoniae and human apoptotic cells. The membrane-associated GAPDH on HeLa cells bound the globular regions of C1q as demonstrated by pulldown and cell surface co-localization experiments. Pneumococcal strains deficient in surface-exposed GAPDH harbored a decreased level of C1q recognition when compared with the wild-type strains. Both recombinant human and pneumococcal GAPDHs interacted avidly with C1q as measured by surface plasmon resonance experiments (K_D = 0.34–2.17 nm). In addition, GAPDH-C1q complexes were observed by transmission electron microscopy after cross-linking. The purified pneumococcal GAPDH protein activated C1 in an in vitro assay unlike the human form. Deposition of C1q, C3b, and C4b from human serum at the surface of pneumococcal cells was dependent on the presence of surface-exposed GAPDH. This ability of C1q to sense both human and bacterial GAPDHs sheds new insights on the role of this important defense collagen molecule in modulating the immune response.     

盐胁迫下盐穗木甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因的表达与亚细胞定位分析

为研究盐胁迫下植物甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)的作用机制,该研究利用RACE技术,从藜科盐生植物盐穗木中克隆获得1 381bp GAPDH基因(HcGAPDH)全长cDNA序列,其开放阅读框(ORF)编码314氨基酸。序列分析表明,HcGAPDH属于胞质GAPDH家族成员。实时定量PCR结果显示,HcGAPDH的转录水平受盐胁迫和ABA上调。通过荧光共聚焦显微技术,检测到绿色荧光蛋白标记的HcGAPDH在正常情况下定位于细胞质中,盐胁迫可促使其从细胞质转移至细胞核中,此过程与细胞内碳水化合物代谢的信号途径不具有相关性。研究表明,HcGAPDH通过细胞质和细胞核之间的信号传导在植物盐胁迫中发挥一定作用,为进一步揭示盐穗木耐盐分子机制奠定了一定基础。     

药用美洲大蠊氨基酸和维生素含量分析

以人工饲养条件下不同发育阶段的美洲大蠊Periplaneta americana为材料,测定了其氨基酸和维生素的含量。结果表明,美洲大蠊各虫态均含有18种氨基酸,氨基酸总量为23. 27%～29. 44%,人体必需氨基酸含量占44. 04%～49. 55%,优于联合国粮农组织/世界卫生组织推荐的40%的标准,属于优质蛋白质资源。与成虫期相比,若虫期氨基酸含量较高,色氨酸、谷氨酸、丙氨酸、天门冬氨酸和甘氨酸较为丰富。所检测的5种维生素中,维生素E含量最高,刚蜕皮成虫及雌成虫含量均超过12 mg·kg^-1。美洲大蠊相关产品促睡眠、抗氧化功能可能与其富含色氨酸、谷氨酸和维生素E有关。     

基于转录组学的Vip3Aa杀美洲大蠊的作用机制研究

美洲大蠊Periplaneta americana是常见的家居害虫,前期研究发现营养期杀虫蛋白3Aa(Vegetative insecticidal proteins 3Aa, Vip3Aa)蛋白具备杀美洲大蠊作用,但其机制尚不明确。本研究对美洲大蠊饲喂Vip3Aa蛋白后,进行中肠转录组分析,所得raw data过滤获得44.60 Gb Clean Data。通过生物信息学分析,共注释了23 470条基因,发掘新基因5 757个。与对照组比较,共获得2 302个差异表达基因,其中1 539个上调、763个下调。KEGG分析表明,差异基因主要涉及调控溶酶体、其他多糖降解、淀粉和蔗糖代谢、糖胺聚糖降解、昆虫激素合成、鞘糖脂生物合成、药物代谢和凋亡等信号通路,其中溶酶体相关差异表达基因50个,凋亡相关差异表达基因21个。透射电镜和Hoechst 33342染色显示,Vip3Aa给药后,中肠上皮细胞出现凋亡典型的形态改变,线粒体肿胀、空泡、破裂,出现大量次级溶酶体,可见部分细胞的细胞核凝集、固缩、荧光强度增加。结果表明Vip3Aa蛋白可能通过上皮细胞溶酶体-线粒体损伤介导凋亡通路的激活,发挥杀...     

Molecular evidence for two vitellogenin genes and processing of vitellogenins in the American cockroach, Periplaneta americana

The American cockroach, Periplaneta americana has two vitellins (Vn1 and Vn2) and corresponding vitellogenins (Vg1 and Vg2). Vns/Vgs were separated on the SDS-PAGE as three major polypeptide bands [170, 100 (multisubunits), and 50 kD] and a minor polypeptide band (150 kD) both in the egg (mature terminal oocyte) extract and in the female hemolymph. We previously cloned one Vg (Vg1) cDNA and showed that the 170-kD polypeptide originated from the C-terminus of the Vg1. In the present study, we cloned the other Vg (Vg2) cDNA. It is 5,826 bp long encoding 1,876 amino acid residues (including 16 residues for putative signal peptide) in a single ORF. The deduced amino acid sequences of both Vgs (Vg1 and Vg2) of P. americana showed 30% identity. The GL/ICG motif is followed by eight cysteine residues at conserved locations near the C-terminal and the DGXR motif starts 18 residues upstream of the GL/ICG motif. The chemically determined N-terminal amino acid sequences of the 150-kD and of the 50-kD polypeptides matched exactly with each other and with the deduced N-terminal amino acid sequence of the Vg2 cDNA. The pattern of processing in P. americana Vns/Vgs is discussed.