异亮氨酸对鳜mTOR信号通路及氮代谢影响

通过脑室注射异亮氨酸, 探究短期内异亮氨酸对鳜(Siniperca chuatsi)雷帕霉素靶蛋白(Mammalian target of rapamycin, mTOR)信号通路及氮代谢影响。结果显示: 脑室注射异亮氨酸后, (1)促进鳜氨氮排泄; (2)谷氨酸脱氢酶基因(Glutamate dehydrogenase, GDH)、谷草转氨酶基因(Glutamic oxaloacetic transaminase, GOT)和腺苷酸脱氨酶基因(Adenosine monophosphate deaminase, AMPD)氮代谢基因相对表达量显著性上调(P<0.05); (3)鳜血糖含量在0.5h显著性降低(P<0.05); (4)激活了鳜肝脏mTOR信号通路, 促使下游分子核糖体蛋白S6磷酸化(P<0.05)。结果表明: 异亮氨酸能够激活鳜肝脏mTOR信号通路, 介导氨基酸代谢, 提高鳜氮代谢基因的转录水平, 促使氨氮排泄增多。     

猪Btnl5基因的克隆、表达分析及对NF-κB信号通路的调控作用

猪类嗜乳脂蛋白5(Btnl5)属于嗜乳脂蛋白家族,其同源蛋白多为免疫调节蛋白,为探索Btnl5的序列特征及其功能,利用反转录PCR(RT-PCR)和cDNA末端快速扩增(RACE)技术对Btnl5基因cDNA全长进行克隆及序列分析,采用定量PCR技术检测Btnl5在猪不同组织中的表达丰度,利用报告基因法检测Btnl5对NF-κB信号通路的影响。克隆得到Btnl5基因cDNA全长共3 334 bp,包含1 680 bp的开放读码框,可编码长度为559个氨基酸残基的多肽链。蛋白结构预测表明Btnl5编码的蛋白含有信号肽、两段免疫球蛋白结构域、跨膜结构域和B30.2结构域。定量PCR分析表明,在检测的11个组织中,Btnl5只在空肠中具有较高水平的表达。报告基因检测结果显示Btnl5对NF-κB信号通路有一定的抑制作用。研究结果说明,Btnl5可能通过抑制NF-κB信号通路参与调节肠道免疫。     

大豆再生相关基因GmARF的生物信息学及表达分析

生长素响应因子(auxin response factor,ARF)在植物生长和发育中起到了非常关键的作用。本研究利用实验室前期转录组测序技术得到的差异表达基因Gm ARF,并应用PLACE数据库、Interpro、expasy数据库、SOPMA、Phyre、Protscale、MEGA5等工具对该基因的启动子元件、编码氨基酸的功能、亲水性、等电点、二级结构、三级结构、同源进化树及KEGG通路进行分析。并研究了对其在外源激素处理下的表达分析。结果表明:其前体序列具有很多与再生相关的响应元件,理论等电点为6.28,稳定系数为60.45,属于不稳定蛋白,Gm ARF编码的蛋白属于生长素蛋白,有一个B3超家族的保守结构域,一个生长素响应因子,以及一个PB1结构域,二级结构中23.33%为α螺旋结构,49.67%为不规则卷曲,8.59%为α转角,18.42%为延伸链,三级结构共有194个氢键,9个螺旋结构,32个转角结构,亲水性平均系数为-0.497,Gm ARF基因与苜蓿亲缘较近,其KEGG通路属于植物激素信号调节通路中色氨酸代谢途径,q RT-PCR结果表明在外源激素处理下,Gm ARF的表达量显著提高,说明Gm ARF基因作为正调控因子参与大豆再生过程。本研究的初步结果对今后进一步研究该基因的功能,提高大豆再生率,建立稳定的大豆再生体系提供了理论基础。     

短短芽孢杆菌GZDF3中PilZ结构域基因的挖掘和糖基转移酶的原核表达

【背景】PilZ结构域是最早发现的环二鸟苷酸(Cyclic diguanylate,c-di-GMP)受体信号分子,与c-di-GMP结合后可以调控目标基因或者蛋白的活性,在细菌的生长过程中发挥着至关重要的作用,而短短芽孢杆菌中PilZ结构域的研究相对缺乏。【目的】挖掘短短芽孢杆菌GZDF3菌株中的PilZ结构域蛋白基因,并进行重组表达,为研究其功能奠定基础。【方法】从Pfam数据库中下载PilZ结构域模型,HMMScan软件扫描GZDF3全基因组序列,在保守结构域数据库(Conserved domain database,CDD)中分析蛋白保守结构域,Protein BLAST比对分析;采用ExPASy在线软件预测蛋白的基本理化性质;构建重组表达载体进行蛋白重组表达。【结果】GZDF3基因中存在5个含有PilZ结构域的蛋白编码基因,其中命名为Gene4836的基因经Protein BLAST比对分析显示其编码糖基转移酶,Gene1423为YcgR超家族蛋白编码基因,Gene1723编码透明质酸合成酶,属于糖基转移酶超家族2,其余Gene2571、Gene2956编码假定蛋白;Gene4836的编码产物分子量为24.08 kD,等电点为6.39,为酸性亲水性蛋白;C端有一个PilZ结构域;0.5 mmol/L乳糖诱导、30°C培养20 h,表达出一大小约为25kD的重组蛋白,与生物信息学预测结果相符。【结论】首次对短短芽孢杆菌含有PilZ结构域蛋白编码基因进行原核表达,并成功纯化出重组蛋白,为后续研究其功能奠定了基础。     

葡萄VvBAP1基因的克隆及表达特性分析

以抗性葡萄品种‘F-242’组培苗为材料, 利用同源克隆法克隆了葡萄VvBAP1基因。测序结果显示, VvBAP1扩增片段大小为531 bp, 可编码176个氨基酸序列。利用生物信息学分析VvBAP1基因编码的蛋白序列显示, 该蛋白分子量为19.43 kDa, 含有保守的钙离子依赖性的C2结构域; 等电点pI为9.42; 不稳定系数为37.09, 推测为稳定的亲水性蛋白; 含有多个丝氨酸/苏氨酸磷酸化位点。实时荧光定量PCR表明, 该基因在根茎叶中均有表达, 其中在叶片中表达量较高; 盐胁迫、低温等逆境因子及逆境相关的信号物质, 如水杨酸和一氧化氮均可诱导VvBAP1的表达, 其中低温对其表达量影响更为显著, 推测该基因参与了葡萄抵御逆境胁迫的过程, 尤其是与低温相关的过程。     

腺苷酸环化酶3缺失对小鼠主要嗅觉表皮组织内相关因子及信号通路的影响

主要嗅觉表皮(main olfactory epithelium, MOE)是哺乳动物感知气味分子的主要嗅觉器官。在MOE组织内,大多数嗅觉神经元通过cAMP信号传导通路感知气味信息。作为嗅觉cAMP信号通路的主要成员之一,腺苷酸环化酶3（adenylyl cyclase 3, ac3）基因敲除小鼠嗅觉探测功能丧失。除cAMP信号传导通路外,MOE内AC3相关因子AC2和AC4,以及肌醇1,4,5-三磷酸（inositol 1,4,5-trisphosphate,IP3）信号通路和Sonic Hedgehog（Shh）信号通路均有表达。然而,敲除ac3是否会对ac2和ac4以及IP3和Shh信号通路成员产生影响,尚不清楚。本文以AC3缺失（AC3-/-）及其野生型小鼠（AC3+/+）MOE为材料,采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）和免疫荧光组织化学方法,发现AC3缺失后,MOE内的ac2和ac4,以及IP3信号通路中的IP3受体ip3r1及钙调蛋白calm1和calm2表达水平均明显降低。Shh信号通路中的受体patched(ptch)与smoothened(smo)、以及核转录因子gli1与gli2的表达也受到了影响。总之,AC3基因缺失不但导致小鼠MOE组织中cAMP信号通路受损,同时AC3相关因子,IP3信号通路和Shh信号通路的传导也受到抑制。本文对于阐明AC3基因敲除小鼠嗅觉丧失的原因及其嗅觉探测机制具有重要启示作用。     

RSSG58基因在水稻精细胞中的表达

RSSG5 8是利用抑制差减杂交技术从水稻精细胞文库中筛选到的在精细胞中优势表达的基因 ,推测其编码的蛋白质与拟南芥的肌球重链蛋白有一定的同源性 (4 6 % ) ,并具有肌球蛋白特色的结构域。把RSSG5 8基因开放编码框连接到表达载体pQE30上 ,重组质粒在E .coliM15中表达出N端融合了 6×His的融合蛋白。SDS PAGE分析表明 ,表达产物的分子量约为 6 6kD ,其表达量占菌体总蛋白的 8.6 %。分离纯化融合蛋白来免疫家兔 ,制得了高效价、高特异性的多克隆抗体。Western杂交显示 ,在分离的精细胞内该基因编码的蛋白表达量很高 ,而成熟花粉和二细胞中只有微弱表达 ,单细胞花粉、花粉母细胞没有杂交信号 ,表明RSSG5 8基因在精细胞中优势表达。     

抑癌基因Mig-6与肿瘤

有丝分裂诱导基因6(MIG-6)基因位于含有肿瘤抑制基因的染色体区域（1p36）,其编码蛋白质可作为骨架衔接蛋白发挥调节胞内信号转导的作用.在细胞内,MIG-6基因在生长因子、激素以及各种压力刺激作用下,能增加其蛋白质的表达量,进而通过其不同的功能片段（CRIB区域、脯氨酸丰富区、14-3-3蛋白结合区和ERB结合区）,与各信号通路中受体本身或其下游信号分子相互作用,发挥激活或抑制信号通路作用.MIG-6可受到转录、转录后、翻译后和表观遗传水平的表达调控,使其表达增加或降解.在多种肿瘤细胞中,MIG-6表达量都显著下降. MIG 6的过量表达能降低EGFR等相关信号通路的活性,抑制肿瘤细胞的生长增殖,因此MIG-6具有肿瘤抑制作用.相反,MIG-6表达缺失则会加速癌症的发生发展.     

梭梭NAC转录因子HaNA C3～4的克隆及表达分析

本研究从梭梭中克隆了2条NAC基因,分别命名为序列Ha NAC3(KU534095)和Ha NAC4(KU534-096)。序列分析显示Ha NAC3基因编码一条242个氨基酸的多肽,Ha NAC4基因编码一条287个氨基酸的多肽,并且编码的蛋白都为亲水性蛋白。经过同源性比对分析发现2条序列都含有典型的NAC结构域,属于NAC转录因子家族。组织特异性表达分析结果显示Ha NAC3序列在梭梭根部有较高强度的表达;Ha NAC4在梭梭种子中表达量较高。干旱胁迫下,Ha NAC3和Ha NAC4呈现出不同的表达方式,本研究有助于为进一步分析梭梭NAC家族基因功能提供帮助。     

抑制Hedgehog信号通路促进C3H10T1/2间充质干细胞成脂分化

激活Hedgehog信号通路可抑制间充质干细胞成脂分化,但抑制Hedgehog信号通路是否可促进脂肪细胞分化研究结果却并不一致.本研究采用环靶明诱导C3H10T1/2细胞成脂分化,并以国际公认的成脂诱导剂混合物（胰岛素、地塞米松、吲哚美辛和IBMX）诱导细胞分化作为参考. qRT-PCR结果显示,在10 μmol/L环靶明(cyclopamine)处理的C3H10T1/2细胞中,Hedgehog信号通路各基因相对表达量显著下降,而成脂分化调控基因PPARγ,C/EBPα和成脂分化标志基因FABP4相对表达量显著升高（P < 0.05). 与此一致,Western印迹结果表明,在环靶明处理的C3H10T1/2细胞中,Hedgehog信号通路中的Shh蛋白和Gli1蛋白表达水平显著下降,成脂分化相关的PPARγ、C/EBPα和FABP4蛋白表达水平显著升高（P < 0.05）. 此外,油红O染色方法证明,环靶明处理可诱导C3H10T1/2细胞成脂分化.以上研究结果提示,抑制Hedgehog信号通路对小鼠胚胎间充质干细胞的成脂分化具有促进作用,并可能为瘦肉型猪的培育和猪肉品质调控研究提供参考依据.     

黄瓜CsPGIP基因的克隆及表达分析

以加工型黄瓜材料NW99为对象,利用RT-PCR技术克隆黄瓜多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白基因(PGIP),并分析其基因编码序列、组织表达特异性和诱导表达模式。结果表明:(1)从黄瓜中克隆到一个PGIP基因,命名为CsPGIP;CsPGIP基因全长1 026bp,读码框987bp,无内含子,编码328个氨基酸残基,具有xxLxLxxNxLt/sGxIPxxLxxLxxL结构域,属于Pgip基因家族。(2)CsPGIP基因与甜瓜PGIP基因同源性最高,与十字花科Pgip基因同源性较高。(3)CsPGIP在黄瓜各个器官都表达,但表达水平具有组织特异性,在嫩叶中表达量最高,在茎中表达量最低;该基因表达明显受到水杨酸诱导,可能在抵御外界病原菌入侵过程中起重要作用。     

Shh信号参与调控BMP9诱导的间充质干细胞成骨分化

目的：观察sonic hedgehog（Shh）信号通路在骨形态发生蛋白9（BMP9）诱导的小鼠间充质干细胞（MSCs）C3H10T1/2和C2C12成骨分化中的作用,并初步探讨其作用机制。方法：Shh信号通路抑制剂Cyclopamine和激活剂Purmorphamine以及过表达Shh腺病毒分别作用于BMP9处理的C3H10T1/2和C2C12细胞,碱性磷酸酶（ALP）检测早期成骨指标ALP,茜素红S染色检测晚期成骨指标钙盐沉积,RT-PCR检测Shh信号相关基因以及成骨关键转录因子的表达,Western blot检测Shh的表达,荧光素酶报告基因检测Smad1/5/8的转录调控活性。结果：BMP9促进Shh信号相关基因的表达,激活Shh信号可增强BMP9诱导的C3H10T1/2和C2C12细胞早晚期成骨分化并促进了BMP9诱导的Smad荧光素酶活性,抑制Shh信号后作用相反。结论：激活Shh信号通路可促进BMP9诱导的小鼠MSCs成骨分化,抑制其活性后作用相反。     

组织芯片检测Hh信号通路相关蛋白在前列腺癌中的表达及临床意义

探讨Hh(Hedgehog)信号通路相关蛋白Shh、Ptch和Gli在正常前列腺组织和前列腺癌组织中的表达情况和其与临床病例转归特征的相关性。用免疫组化对48例前列腺组织Shh、Ptch和Gli1进行染色,用Image Pro Plus(IPP)图像分析软件定量测试蛋白表达阳性并分析其与临床病理转归特征的关系。发现与正常前列腺组织相比,Shh、Ptch和Gli1在前列腺癌组织中均为高表达,且3种信号因子的表达程度与前列腺癌的临床病理特征具有一定的相关性。说明Hh信号通路在前列腺癌发生发展中起到一定作用。通路成员Shh、Ptch和Glil将成为前列腺癌诊断及判断预后的一项指标。     

Pax基因功能及其选择性剪接的研究进展

Pax基因家族编码的蛋白是一组极为重要的转录调控因子,在胚胎发育的器官形成中扮演重要角色,其主要功能包括：调控细胞增殖、促进细胞自我更新、诱导前体细胞定向转移以及改变特异细胞系的分化方向。目前已知,Pax基因的非正常表达是多种先天性疾病的主要诱因。Pax基因的选择性剪接体通常具有一定的空间特异性,每种剪接体都有其主要作用的靶位和信号通路。文章简述了Pax基因的相关背景知识,详细介绍Paxl—Pax9调控在胚胎组织发育中的各项功能,并列举了现已确定的Pax基因在不同物种中的选择性剪接产物。     

棉铃虫β-catenin基因的克隆、表达分析及真核表达载体构建

β-catenin基因是生物进化上高度保守的基因,是Wnt/β-catenin信号通路中的重要组分。本研究通过RACE方法获得了棉铃虫β-catenin基因的全长c DNA序列,命名为Har-β-catenin(Gen Bank登录号为KJ206237)。其开放阅读框长2382 bp,编码793个氨基酸残基。与已报道的其它物种β-catenin蛋白相似,Har-β-catenin蛋白具有多个ARM重复结构域。运用RT-PCR的方法比较滞育和非滞育蛹脑中Har-β-catenin基因的表达情况,结果表明非滞育蛹脑中Har-β-catenin基因的表达水平高于滞育蛹脑。最后,我们构建了包含Har-β-catenin全长编码区的真核表达载体并调查了Har-β-catenin的亚细胞定位情况。这些结论为我们进一步研究Wnt/β-catenin信号通路在棉铃虫滞育中的作用奠定了基础。     

青杆PwUSP1基因的克隆及表达模式分析

广泛逆境胁迫蛋白（universalstressprotein,USP）在非生物胁迫响应中起重要作用,但在植物中其功能还大部分未知。本研究通过BLAST分析青杆EST文库,得到职zP基因的EST序列,通过RACEPCR方法获取USP基因的末端序列,经过与EST序列拼接得到USP基因的cDNA全长序列,命名为PwUSP1。分析发现PwUSP1全长cDNA为1167bp,编码区为519bp,编码172个氨基酸残基。生物信息学分析显示,PwUSP1编码的蛋白相对分子质量为19．07kDa,理论等电点为6．38,为非跨膜的亲水性蛋白。PwUSP1具有USP家族典型的UspA结构域和ATP结合位点G-（2x）-G-（9x）-G（S／T）。半定量RT-PCR与RT-qPCR分析表明,PwUSP1在青杆的根、茎、针叶、花粉、种子中均有表达,在根和花粉中表达量较高。同时,PwUSP1受干旱和盐胁迫的诱导表达上调,均在处理6h后表达量较高,推测该基因可能在青杆逆境胁迫响应中发挥作用。     

丹参病程相关蛋白基因（SmPR-10）的生物信息学及表达模式分析

对丹参EST序列进行Blast分析,获得了一条病程相关蛋白10（Pathogenesis-related protein10,PR-10）基因,命名为：SmPR-10（GenBank注册号：HM439764）。分别从cDNA和gDNA水平克隆得到该基因,其序列无内含子,包含一个长为486bp的完整开放读码框,编码161个氨基酸残基。生物信息学分析显示,SmPR-10所编码的蛋白SmPR-10具有Betv1结构域,属于病程相关蛋白10家族,其相对分子量为17·47kD,为稳定的酸蛋白;无信号肽、膜锚定或跨膜结构域,为亲水性蛋白。实时定量PCR结果分析表明,SmPR-10基因主要在丹参茎中表达,其表达受到病原菌和茉莉酸甲酯逆境信号的诱导,显示SmPR-10基因可能在植物防御反应中发挥作用。     

草莓(Fragaria×ananassa)MYC2-like基因的克隆和非生物胁迫下的表达分析

髓细胞组织增生蛋白2(myelocytomatosis protein 2, MYC2)作为MYC型bHLH转录因子家族成员,是茉莉酸响应途径的关键转录因子,在调控植物抵抗逆境胁迫中具有重要作用。本研究基于NCBI数据库中野草莓(Fragaria vesca)的基因序列,从草莓(Fragaria×ananassa)品种‘红颜’(‘Benihoppe’)中克隆鉴定了1个FaMYC2-like基因,其开放阅读框长度为1 473 bp,编码490个氨基酸残基。保守结构域分析表明,FaMYC2-like蛋白具有bHLH-MYC家族保守结构域。系统发育分析显示,FaMYC2-like蛋白与月季花(Rosa chinensis)等蔷薇科(Rosaceae)植物中的同源基因编码的蛋白质具有较近的亲缘关系。通过启动子顺式作用元件预测,发现其启动子区含有大量的光信号、胁迫响应及激素信号的响应元件。亚细胞定位结果表明,FaMYC2-like蛋白定位于细胞核中。组织特异性RT-qPCR结果显示,FaMYC2-like基因在草莓的根中表达量最高,在茎、叶和花中也有较高表达,在匍匐茎中表达量最低;在果实发育早期...     

牙鲆cbx2基因的分子特征与组织表达

为鉴定牙鲆(Paralichthys olivaceus)色素框同源蛋白(Chromobox homolog,CBX)基因cbx2及探讨其在牙鲆性腺中的表达,通过PCR克隆和测序获得了cbx2 cDNA序列;利用多种生物信息学方法在线分析了牙鲆CBX2蛋白质的理化性质与空间结构,并比较了脊椎动物中cbx2的基因结构、氨基酸同源性、系统进化;运用RT-PCR技术分析了cbx2基因在牙鲆成体不同组织的表达情况。结果表明获得的牙鲆cbx2 cDNA序列包含1 584 bp的开放阅读框,编码527个氨基酸,其蛋白质分子量和等电点分别为56 578.98和10.03,是一种偏碱性的亲水性蛋白,该蛋白无信号肽,无跨膜区域,且编码该蛋白的氨基酸中以丝氨酸(Sr)的含量为最高;空间结构分析发现,牙鲆CBX2蛋白以α螺旋和无规则卷曲为主,其二级结构中含有1个染色质结构域和4个低复杂结构域,该染色质结构域常结合甲基化氨基酸残基。基因结构、氨基酸同源性和系统进化分析表明cbx2基因在脊椎动物进化中较为保守,牙鲆cbx2与尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)、青鳉(Oryzias latipes)的基因结构更为相似,其氨基酸同源性与杜氏鰤(Seriola dumerili)最高,为89%。RT-PCR结果显示牙鲆cbx2基因在精巢的表达量最高,卵巢次之,而在其他组织中仅有较低的表达。这些结果提示了cbx2基因在牙鲆的性腺发育中可能具有重要作用。     

砂藓MYB转录因子基因RcMYB的克隆及表达分析

以砂藓(Racomitrium canescens)转录组测序获得的一条与抗旱相关的MYB转录因子基因为基础,采用RT-PCR技术克隆得到该基因的cDNA全长序列,命名为RcMYB。该序列全长为862bp,开放阅读框为726bp,共编码氨基酸241个。该基因的蛋白相对分子质量为28.8 kD,等电点为7.77,不稳定系数为70.03,是不稳定性蛋白,平均亲水数为-0.548,预测分析该蛋白具有强亲水性。蛋白结构域分析表明,RcMYB蛋白含有Myb-DNA结合结构域和MYB-CC结构域。实时荧光定量PCR研究表明,在复水过程和干旱处理的条件下RcMYB基因均有所表达。上述研究结果为基因RcMYB的功能研究奠定基础。