蛋白质亚细胞定位的生物信息学研究

细胞中蛋白质合成后被转运到特定的细胞器中,只有转运到正确的部位才能参与细胞的各种生命活动,如果定位发生偏差,将会对细胞功能甚至生命产生重大影响.蛋白质的亚细胞定位是蛋白质功能研究的重要方面,也是生物信息学中的热点问题,数据库的构建和亚细胞定位分析及预测加速了蛋白质结构和功能的研究.     

扩展青霉erg4的生物信息学、亚细胞定位及表达分析

麦角甾醇是真菌细胞质膜的特有组分,在真菌生长发育中具有重要作用.erg4是参与麦角甾醇生物合成最后一步反应的基因,但扩展青霉中该基因的功能未知.本文通过RT-PCR方法克隆了扩展青霉3个erg4(erg4A、erg4B和erg4C)基因的CDS全长,对基因结构、编码蛋白的跨膜螺旋和亲疏水性进行了生物信息学分析,通过融合...     

番茄ARF2蛋白的生物信息学分析与亚细胞定位

克隆番茄(Solanum lycopersicum) ARF2基因,并分析其分子特性和亚细胞定位,为研究其功能提供基础．通过生物信息学方法分析SlARF2基因编码蛋白的理化性质和分子特性．采用RT-PCR技术从番茄果实cDNA中扩增SlARF2基因全长,并构建与黄色荧光蛋白(YFP)融合的pBA-ARF2-YFP表达载体,进而再通过农杆菌介导的遗传转化方法,将重组质粒转化到野生型番茄中,将得到的T1代转基因种子萌发,然后取根尖通过荧光显微镜观察了融合蛋白在活细胞内分布的特点．生物信息学分析结果表明,SlARF2是富含Ser、Leu、Gly和Pro以及具有ARF家族典型结构域的可溶性蛋白,其氨基酸序列与葡萄、木薯和拟南芥的同源性分别为70.08 %、66.94 %和60.87 %．经酶切和测序分析证实pBA-ARF2-YFP融合表达载体构建成功,此外,PCR分析表明融合蛋白在转基因植株中得到表达．经荧光显微镜观察,ARF2定位在细胞核中．表明转录因子SlARF2定位在细胞核中,对番茄果实发育和成熟起重要作用．     

纳豆芽孢杆菌菌种纯化及不同氮源对其产纳豆激酶的影响

纳豆激酶(nattokinase, NK)是一种由纳豆芽孢杆菌发酵产生的丝氨酸蛋白酶,具有良好的纤溶活性。本研究从wako Nattokinase中分离纯化出高品质的纳豆芽孢杆菌,旨在探究最适宜该菌产纳豆激酶的发酵培养基氮源。研究人员选择了6种氮源对其进行发酵实验,通过连续测定发酵液的菌量、pH和纤溶活性以观察不同氮源对纳豆芽孢杆菌产纳豆激酶的影响。研究结果表明:最优氮源为乳清蛋白,在以此为氮源的培养基中发酵培养120 h后,纳豆激酶的纤溶活性高达1 757.79 U/mL。以乳清蛋白发酵培养基对纳豆芽孢杆菌进行发酵,不仅可以得到高活性的纳豆激酶,还可为纳豆激酶应用于食品、保健品领域提供思路。     

嗜热脂肪芽孢杆菌高温中性蛋白酶在枯草芽孢杆菌中的表达、纯化及其酶学性质的研究

本文中嗜热脂肪芽孢杆菌(B. stearothermophilus)的高温中性蛋白酶基因在sacB基因启动子的调控下, 以蛋白酶自身或sacB基因的序列为信号肽, 分别实现了在枯草芽孢杆菌DB104中的高效表达. 表达产物经纯化后, 酶的比活力可达16530 U/mg, 纯化倍数达到3.8倍, 分子量约为35 kD. 对酶学性质的研究结果表明, 此酶的最适反应温度为65℃, 最适作用pH为7.5, 在65℃下反应1 h后, 仍可保留约80%的活力.     

苏云金芽孢杆菌双组份信号转导系统的生物信息学分析

苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)能产生杀虫晶体蛋白等多种活性成分,是目前应用最广泛的微生物杀虫剂。本文采用生物信息学方法,系统分析了由本实验室完成全基因组测序的苏云金芽孢杆菌YBT-1520、CT-43和BMB171 3个菌株的双组分信号转导系统(Two-componentsignal transduction system,TCS)的分布、结构及功能,并初步构建了部分TCS的调控网络关系图。本研究旨在为深入研究苏云金芽孢杆菌的生长、代谢以及毒力因子的表达与调控,全面了解伴孢晶体的形成机制开辟新的研究方向。     

枯草芽孢杆菌纳豆亚种后生元的健康促进作用

枯草芽孢杆菌纳豆亚种是一种食用历史悠久的益生菌,其安全性和健康促进作用已在人群和临床应用上得到很好的证明。特殊的培养、灭活及膜过滤等技术可以利用枯草芽孢杆菌纳豆亚种发酵产生多种后生元成分,如菌体壁、胞外多糖、纳豆激酶、维生素K₂和γ-多聚谷氨酸等,这些后生元成分可赋予枯草芽孢杆菌纳豆亚种益生菌潜力。枯草芽孢杆菌纳豆亚种后生元具有重要的健康促进功能,如整肠通便、促进消化、预防和溶解血栓、降血压、促进骨骼钙吸收、降尿酸及抑菌消炎等。本文从后生元的定义出发,探讨枯草芽孢杆菌纳豆亚种后生元的制备方法、功能成分及可能的健康促进作用。

     

纳豆芽孢杆菌Bna05菌株产抗霉脂肽的鉴定

【目的】分析枯草芽孢杆菌纳豆菌亚种Bna05菌株代谢产物中脂肽类物质的存在情况,并探讨它们在抗霉功能中所发挥的作用。【方法】利用特异性引物对Bna05菌株进行脂肽合成酶类基因片段扩增、测序和BLAST比对分析;通过平板抑菌圈区域取样法获得Bna05菌株的高抗霉活性代谢产物,对该产物进行反相高效液相色谱(RP-HPLC)分离;用琼脂微稀释法测定分离物的抗霉活性,并对活性分离物进行质谱鉴定。【结果】Bna05菌株含有sfp和srf AA基因,未检测到itu C、itu D、fen D、fen ACE、bym B、bym C基因;RP-HPLC分离得到3组抗霉活性物质F_2、F_3和F_4,F_2中未检测到脂肽类物质,从F_3和F_4中分别鉴定出两类Surfactin同系物:V_7-surfactin和I/L_7-surfactin。两类Surfactin分别与F_2组合使用时,均表现出抗霉协同作用;此外,与Surfactin单独使用相比,两类Surfactin混合物与F_2组合后的协同抗霉活性得到进一步增强。【结论】Bna05菌株所产脂肽类物质主要是V_7-surfactin和I/L_7-surfactin,Surfactin与Bna05菌株所产其它活性物质之间存在抗霉协同作用,而V_7-surfactin和I/L_7-surfactin的同时存在,对于增强这种协同抗霉作用是有利的。     

水稻OsRhoGDI2蛋白生物信息学分析及亚细胞定位研究

水稻OsRhoGDI2是通过酵母双杂交筛选到的小G蛋白Rho家族成员OsRacD的互作蛋白的编码基因,为研究OsRhoGDI2和OsRacD的相互作用特点和调控机制,对OsRhoGDI2进行了生物信息学分析和亚细胞定位检测。通过生物信息学方法比较了二者编码蛋白的理化性质、修饰位点和亚细胞定位特点,并进一步构建了受控于CaMV35S启动子的与绿色荧光蛋白融合表达的OsRhoGDI2基因的双元植物表达载体,采用农杆菌介导法转化洋葱表皮细胞,通过荧光显微镜观察了融合蛋白在活细胞内分布特点。OsRhoGDI2和OsRacD具有一些相似的理化特性和翻译后修饰位点,在洋葱表皮细胞中,OsRhoGDI2主要分布在细胞质、细胞膜和细胞核。OsRhoGDI2与OsRacD在蛋白理化特性和胞内分布上存在一定的相关性,OsRhoGDI2蛋白可能在调控OsRacD的胞内分布和活性中发挥重要作用。     

维生素K2(MK-7)生产菌株纳豆芽孢杆菌的诱变选育及其工艺优化

维生素K2(menaquinone-7,MK-7)是一种人体必不可少的维生素,具有抗凝血、预防骨质疏松及抗肝癌等功能.全反式天然维生素K2(MK-7)的合成主要是由微生物发酵法而得.为了获得高产MK-7且传代稳定的生产菌株,以1株实验室前期分离自纳豆生产MK-7的纳豆芽孢杆菌Bacillus natto ND-1为出发...     

枯草芽孢杆菌表面活性素和伊枯草菌素的生物信息学分析

表面活性素和伊枯草菌素是一类在生物防治方面具有重要作用的蛋白质.本研究利用生物信息学方法对枯草芽孢杆菌中表面活性素和伊枯草菌素的基因及蛋白序列进行了详细的分析.结果 表明:其表面活性素和伊枯草菌素大多数蛋白为酸性蛋白质和不稳定蛋白,且全部为非分泌性蛋白,多数定位在细胞质中,多数成员在丝氨酸处最可能通过相应位点的磷酸化来...     

地衣芽孢杆菌感受态细胞的形成及高效电转化

芽孢杆菌在营养缺乏的饥饿状态下,细胞易产生感受态因子,处于生长芽孢时期的芽孢杆菌更容易产生感受态。基于此原则利用芽孢杆菌极限营养培养基通过体外处理诱导使地衣芽孢杆菌产生感受态性能,同时调整参数,建立了感受态细胞对质粒pAPR的高效电转化方法。当质粒DNA浓度为1．5μg/ml、转化时电压为1750V的时候,可以得到261个转化子,经鉴定均为阳性克隆子。而常规电转化的最高仅为20个转化子。为以芽孢杆菌为宿主进行高效电转化提供了模型,也为建立适合工业应用的分泌型表达载体的构建打下了一定基础。     

AtZW10蛋白亚细胞定位的初步研究

利用不同的工具对AtZW10基因编码的蛋白进行生物信息学分析,结果表明,拟南芥AtZW10在进化上比较保守,在该蛋白的内部存在一个和着丝粒/动粒结合蛋白ZW10相似的保守区域,与果蝇DmZW10蛋白之间存在较高的相似性;AtZW10是一类亲水蛋白,没有明显的跨膜结构域,很可能定位于细胞核和细胞质中。为了进一步确定AtZW10的亚细胞定位,以野生型拟南芥cDNA为模板,通过PCR技术克隆AtZW10基因,构建与黄色荧光蛋白基因（YFP）融合的pA7-AtZW10-YFP表达载体,以及与绿色荧光蛋白基因（GFP）融合的p2300-AtZW10-GFP表达载体。将AtZW10-YFP和AtZW10-GFP分别转化野生型拟南芥叶肉细胞的原生质体和本生烟草的表皮细胞。通过对融合蛋白的分布位置进行分析表明,AtZW10很可能是一种核质定位蛋白,但主要分布在细胞核中。这一结果和生物信息学分析的结论是一致的。本文通过对AtZW10分子特性和亚细胞定位分析,可以为今后研究其功能提供基础。     

植物内生枯草芽孢杆菌纳豆激酶同源基因的序列分析及其在大肠杆菌中的表达

利用基因组学和生物信息学的方法,从一种植物内生枯草芽孢杆菌菌株Bs0922的基因组DNA中克隆了纳豆激酶的同源基因NK-Bs0922,长度为1 149 bp。通过重组和转化在大肠杆菌BL21(DE3)中表达了一个大小为48.0 kD的重组蛋白。     

丹参转录因子SmMYB52的基因克隆、表达分析和亚细胞定位

MYB转录因子家族是植物界最大的转录因子家族之一,在植物生长发育、响应生物、非生物胁迫方面发挥重要作用.本研究分别从gDNA和cDNA水平上克隆得到丹参R2R3-MYB转录因子亚家族第24亚组的基因SmMYB52的全长序列,该基因序列全长1 041 bp,包含2个内含子序列和879 bp完整的CDS(Gen-Bank登录号:KF059406),编码292个氨基酸.运用生物信息学软件对该基因及其编码蛋白进行结构和理化性质分析以及生物信息学分析发现,SmMYB52与拟南芥MYB转录因子AtMYB93亲缘关系最近.利用RT-qPCR测定SmMYB52基因在各器官中的表达,结果显示该基因在根、茎、叶和花中均有表达,根中表达量最高,茎中最低.构建融合表达载体分析SmMYB52蛋白的亚细胞定位,结果显示SmMYB52在细胞核和细胞膜中均有分布.本实验为进一步研究SmMYB52在丹参中的生物学作用提供了科学依据.     

丹参转录因子SmMYB52的基因克隆、表达分析和亚细胞定位

MYB转录因子家族是植物界最大的转录因子家族之一,在植物生长发育、响应生物、非生物胁迫方面发挥重要作用.本研究分别从gDNA和cDNA水平上克隆得到丹参R2R3-MYB转录因子亚家族第24亚组的基因SmMYB52的全长序列,该基因序列全长1 041 bp,包含2个内含子序列和879 bp完整的CDS(Gen-Bank登录号:KF059406),编码292个氨基酸.运用生物信息学软件对该基因及其编码蛋白进行结构和理化性质分析以及生物信息学分析发现,SmMYB52与拟南芥MYB转录因子AtMYB93亲缘关系最近.利用RT-qPCR测定SmMYB52基因在各器官中的表达,结果显示该基因在根、茎、叶和花中均有表达,根中表达量最高,茎中最低.构建融合表达载体分析SmMYB52蛋白的亚细胞定位,结果显示SmMYB52在细胞核和细胞膜中均有分布.本实验为进一步研究SmMYB52在丹参中的生物学作用提供了科学依据.     

香蕉MaBTB基因的表达分析及亚细胞定位

利用荧光定量PCR分析在不同处理下的香蕉采后果实中MaBTB基因的表达,在正常成熟的果实中,MaBTB基因的表达与乙烯的释放量呈正相关;相反,在1-MCP处理的香蕉果实中,该基因的表达相对变化不明显;用乙烯处理的香蕉果实,其表达量在第3天达到高峰,比正常成熟的早11 d。这些结果表明MaBTB基因在香蕉采后果实中是受乙烯诱导表达的。最后,亚细胞定位分析表明MaBTB基因定位在细胞核上。     

纳豆芽孢杆菌产VK2菌株的NTG与N＋注入复合诱变选育

以纳豆芽孢杆菌BN-2-6为出发菌株,利用亚硝基胍（NTG）和N＋注入复合诱变选育产维生素K2的突变株。经过NTG诱变后得到突变株BN-N30—1,其维生素K2的产量提高了53％,继而采用低能N＋注入技术进行处理得到突变株BN-P15—11-1,维生素K2的产量比BN—N30—1提高了96％,比原始菌株提高了166％。结果表明,对纳豆芽孢杆菌BN-2-6进行NTG和低能N＋注入复合诱变的效果明显,突变菌株维生素K2的产量显著提高。     

大青杨PubZIP1基因的克隆及亚细胞定位与抗旱表达特性分析

从大青杨中克隆得到PubZIP1基因,通过基因测序结果可知,PubZIP1基因全长1 083 bp,编码360个氨基酸。分析得出PubZIP1蛋白含有BZIP和DOG1两个结构域,其二级结构包括α-螺旋（62.50%）、无规卷曲（29.72%）、延伸链（5.56%）、β-折叠（2.22%）。通过亚细胞定位试验表明PubZIP1基因位于细胞核。通过qRT-PCR分析表明,在模拟干旱的不同7% PEG6000胁迫时间下,分析结果表明胁迫后PubZIP1基因在大青杨根中的表达量呈下降趋势。而在大青杨茎和叶片中的表达量呈上升趋势,尤其是在叶片中明显被诱导表达。预测该基因可能主要在叶片中表达并行使功能。     

贝莱斯芽孢杆菌TMQ-KSL-1分离鉴定及其发酵液对番茄根结线虫的生防作用

镰刀菌(Fusarium spp.)和根结线虫(Meloidogyne spp.)都是植物的重要病原物,这两种病原物在寄主植物中存在着非常复杂的互作关系,可导致严重的植物土传病害。为探寻对番茄根结线虫病害具有高效防治作用的优良菌株,本研究以禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)为靶标病菌,采用平板稀释涂布法从多年种植番茄的设施大棚土壤中分离和筛选到一株抑菌效果较好的生防细菌菌株TMQ-KSL-1,根据形态特征、生理生化特性和16S rRNA基因测序对该菌株进行鉴定;测定不同浓度的发酵液及发酵上清液对根结线虫卵孵化率以及根结线虫二龄幼虫死亡率的影响,通过盆栽实验分析其发酵液对根结线虫病害的防治效果。结果表明,菌株TMQ-KSL-1具有较强的杀线虫活性,其发酵液和发酵上清液处理48 h线虫卵孵化抑制率分别为94.76%和90.72%;处理24 h番茄根结线虫二龄幼虫的校正死亡率分别为100%和97.37%;菌株TMQ-KSL-1发酵液100倍稀释液、200倍稀释液对番茄根结线虫病害防治效果分别为59.54%和12.14%,且100倍液处理防效与阿维菌素500倍液处理防效(6...