芝田硫化叶菌新型α-淀粉酶基因在大肠杆菌的克隆和表达

A novel α-amylase gene was amplified from Sulfolobus shibatae by using PCR technique.The amplified 1.7kb DNA fragment was inserted into an expression vector pBV220 to yield the recombinant plasmid pSBAM. The novel α-amylase gene in pSBAM was expressed in E. coli. The production of the novel α-amylase activity reached over 8 units/100mL of the culture. The molecular weight of this enzyme was about 61kD by SDS-PAGE. The expressed novel α-amylase protein in E.coli DHSα accounted for about 20 % of the total protein in the recombinant cell. The cooperative action of the novel α-amylase and the maltooligosyltrehalose synthase from Sulfolobus shibatae was investigated and trehalose was detected by using HPLC analysis when using amylose and partial starch hydrolysates as substrates.     

斑节对虾金属硫蛋白基因cDNA克隆与表达分析

采用RACE-PCR方法从斑节对虾(Penaeus monodon)总RNA反转录产物中获得了502 bp的金属硫蛋白(Pm-MT)基因cDNA序列。该序列包含69 bp 的5非编码区(UTR)和256 bp 的3非编码区(UTR)以及177 bp的开放阅读框(ORF), 可编码58个氨基酸。在其编码的氨基酸序列中半胱氨酸含量丰富, 不含芳香族氨基酸, 存在有无脊椎动物金属硫蛋白的特征序列CKCXXXCXCX, 预测的分子量约为6.05 kD, 理论等电点7.75。序列比对分析表明Pm-MT与北美淡水蟹(Pacifastacus leniusculus)的相似性高达91.4%, 与美国龙虾(Homarus americanus)的同源性最高为84.5%。实时定量PCR显示在所检测组织中, Pm-MT的mRNA在卵巢的表达量最高, 其次为胃、肠、心脏、脑和肝胰腺; Pm-MT的mRNA在斑节对虾6个不同发育期的卵巢中的表达量都很高, 其中在Ⅱ期卵巢中的表达量最高。实验所得结果以期为Pm-MT进一步在卵巢发育的功能研究提供基础材料。       

扣囊拟内孢霉α-淀粉酶基因的克隆和在酿酒酵母中表达

以穿梭质粒pCN60为载体,大肠杆菌C600为受体构建了扣囊拟内孢霉(Endomycopsis fibuligera)G45 Sau 3A基因文库。从基因文库中提取重组质粒DNA并转化酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)BJ1991,选出四个具有o-淀粉酶活性的转化子,琼脂糖凝胶电泳结果证实插入的DNA片段为9.0kb。对插入DNA片段亚克隆,确定。-淀粉酶基因位于PstI-Sall 3.9kb片段上,启动子位于PstI-EcoRI 的1.3kb片段上。用亚克隆PGK11.9kb片段置换。-淀粉酶启动子区,其转化子的e-淀粉酶活性有明显提高。     

芽孢杆菌α-淀粉酶基因的克隆、表达和酶学性质分析

在仔猪结肠内容物中分离出一株能利用淀粉的芽孢杆菌Bacillussp.WS06,构建了全基因组DNA文库,从中筛选出α_淀粉酶基因amyF,分析测定了其核苷酸序列并进行了表达;其中amyF编码的蛋白有526个氨基酸、分子量为58.6kD;它与已报道的Bacillusmegaterium的α_淀粉酶序列有93%的同源性。经过氨基酸序列比较分析还发现,AmyF含有淀粉酶家族中4个高度保守的酶催化活性区。经多步纯化,重组酶的比活共提高了22.2倍,获得凝胶电泳均一的蛋白样品;经SDS_PAGE检测,AmyF酶分子量为57kD。该酶的最适反应温度为55℃～60℃,酶的最适反应pH为7.0,在温度不超过55℃时,酶活较稳定;AmyF能迅速降解淀粉生成麦芽寡糖,属于内切糖苷酶。     

枯草杆菌α－淀粉酶基因的克隆和表达

以自构的质粒pBEl为载体,采用鸟枪法克隆枯草杆菌168突变株GRl0的α－淀粉酶基因,获得了在大肠杆菌中的表达。该基因片段位于7367bp的Bgl Ⅱ酶切片段上。利用质粒pUB110。将此片段亚克隆到枯草杆菌中,同样也获得了表达。本文还测定了该基因克隆子是否有GR10的抗葡萄糖阻遏效应。     

地衣芽孢杆菌α-淀粉酶基因的克隆和及其启动子功能鉴定

根据已知α-淀粉酶编码基因保守区核苷酸序列,通过PCR和反向PCR技术克隆出Bacillus licheniformisCICIM B0204α-淀粉酶编码基因amyL全长序列及其上下游序列。B.licheniformisCICIM B0204amyL由1539bp组成,其上游180bp为启动子序列,下游160bp为终止子序列;成熟肽由512个氨基酸残基组成,氨基端的29个氨基酸残基为α-淀粉酶的信号肽。通过基因及其氨基酸序列比对发现,amyL及其编码产物与芽孢杆菌来源的α-淀粉酶具有高度相似性。将amyL的结构基因在PT7介导下于大肠杆菌中诱导表达,获得具有α-淀粉酶活性的表达产物。将amyL的启动子序列和信号肽序列与B.licheniformisCICIM B2004的β-甘露聚糖酶结构基因进行读框内重组,在大肠杆菌中获得了β-甘露聚糖酶的分泌表达,重组大肠杆菌表达295U/mL的β-甘露聚糖酶酶活。     

GA调控α—淀粉酶基因表达的分子生物学

禾本科植物种子萌发期间,GA能诱导糊粉层细胞中a淀粉酶、蛋白酶、核酸酶和磷酸酯醇等水解酶的大量合成,以水解胚乳中的贮藏物质,为种子萌发提供能量和底物。其中a淀粉酶合成和释放严格地受GA诱导和ABA抑制,研究得最为深入。a淀粉酶合成系统已成为研究激素调控基因表达的一个经典的模型。在大麦、小麦以及水稻中的研究表明,a一淀粉酶是由一个多基因家族编码的一些同工酶组成。在大麦中,a一淀粉酶的同工酶可分为两类：低等电点（10wPI）淀粉酶和高等电点（h曲PI）淀粉酶。编码低等电点同工酶的基因在第一条染色体上,而编码高等电…     

BF7658α-淀粉酶稳定性的研究

解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)BF 7658即能产生丰富的α-淀粉酶,又能产生丰富的蛋白酶。在0.2mol/L pH7.2磷酸缓冲液中,不加任何底物,样品中α-淀粉酶与蛋白酶的比例是13:1,21:1,27:1,37℃保温24小时,α-淀粉酶活力损失22.1—8.8%,即α-淀粉酶的稳定性随蛋白酶的增加而减少,因而认为蛋白酶是影响α-淀粉酶稳定性的重要因素。Α-淀粉酶的稳定性可以通过选育菌种,选择合适的培养条件,添加钙离子保护及热处理等方法予以提高。     

中国人红细胞生成素cDNA克隆与高效表达

以中国人正常胎肝为原料提取总RNA,逆转录合成cDNA与pCR3载体相连接,构建成pE／C表达质粒。序列鉴定结果表明,cDNA序列与国内外已报导的相比,除第2个密码子的第3个碱基系引物设计所致差异外,其余部分完全相同。利用脂质转染法将质粒转入中国白鼠卵巢细胞,获得能高效稳定表达重组人红细胞生成素的工程细胞。     

池蝶蚌HsPif基因的克隆及表达分析

为了探究池蝶蚌(Hyriopsis schlegelii)酸性基质蛋白Pif基因的基本功能,研究通过RACE-PCR技术首次在池蝶蚌中获得了Pif基因的cDNA全长序列,命名为HsPif,其全长为3457 bp, 5′端非翻译区(5′UTR)为485 bp,3′端非翻译区(3′UTR)为363 bp,开放阅读框(ORF)3072 bp,共编码1023个氨基酸,生物信息学分析结果显示HsPif蛋白含有一个von-Willebrand因子A型结构域和三个几丁质结合结构域;氨基酸组成成分结果表明天冬氨酸含量最高,组氨酸含量最低; HsPif蛋白亲水指数为–0.566,为亲水蛋白。构建系统进化树分析显示Pif基因保守性较高,与三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)Pif相似度最高,且与其他贝类在同一个大支上。组织荧光定量PCR结果表明:HsPif基因主要在外套膜中表达;分子原位杂交显示杂交反应主要在外套膜上皮细胞发生。进行植核手术后进行qPCR检测HsPif基因的表达量变化,实验结果表明, HsPif基因可能与珍珠层的分泌有关,有助于进一步了解珍珠形成的机制,为珍珠养殖提供参考。     

三角帆蚌精氨酸酶基因的cDNA克隆与组织表达分析

精氨酸酶(Arginase,Arg)是生物体尿素循环当中一种标志性的酶类,它不但与生物体许多疾病相关,而且是目前用于治疗肿瘤和癌症的一种重要的工具酶。根据三角帆蚌消减杂交cDNA文库获得的EST序列,运用cDNA末端快速扩增(Rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术获得三角帆蚌精氨酸酶基因的全长cDNA序列。生物信息学方法分析表明精氨酸酶基因cDNA序列长1720 bp,开放阅读框(651072)1008 bp,编码335个氨基酸,5端非编码区为64 bp,3端非编码区为648 bp,软件推测其编码蛋白相对分子量为36.81 kD。研究采用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)方法分析该基因在不同组织中的表达规律,结果表明,该基因在肝脏、胃、肠、鳃、心脏、外套膜、斧足共7个组织中都有表达,但主要集中在肝脏、胃和肠消化器官中表达。这可能说明低等的无脊椎动物三角帆蚌的精氨酸酶兼具有Ⅰ型和Ⅱ型精氨酸酶的特征和功能,既可以参与尿素循环,又可以在生理和病理过程中发挥重要作用,但还需进一步验证。       

胸腺素α原基因的克隆与序列分析

应用RT-PCR法从正常成人外周血和胎儿胸腺中分别克隆得到了四种胸腺素α原基因,经序列分析结果表明,克隆的四种ProTα基因的核苷酸序列并不一致。与已报道的胸腺素α原基因进行比较,胎儿胸腺中克隆的胸腺素α原基因几乎无变化,而从成人外周血中所克隆的则变化较大,但变化区域有一定规律,109-120位都有GGGAATGCTAAT碱基的缺失,变化较多的氨基酸集中为天冬氨酸和谷氨酸,而胸腺素α原前28个氨基酸、中心酸性区和末端核定位信号区域变化较小。该结果为胸腺素α原的结构、功能和演化研究提供了信息。     

泥蚶谷胱甘肽过氧化物酶基因的全长克隆与表达分析

为了探讨谷胱甘肽过氧化物酶（Glutathione peroxidase,GPx）基因在泥蚶应激反应中的作用,研究采用RACE技术克隆了泥蚶GPx基因（TgGPx）cDNA全长,其cDNA全长1195 bp,包含45 bp 5’-UTR,639 bp开放阅读框（ORF）和511 bp 3’-UTR。ORF编码212个氨基酸残基,预测蛋白分子量为24.3 kD,理论等电点为8.33,其中,第53个氨基酸U是由密码子202UGA204编码的硒代半胱氨酸（Se-Cys）。在3’-UTR上存在一段序列,形成一种独特的茎环结构,即SECIS元件。SECIS元件在密码子UGA翻译为Se-Cys的过程中起决定性作用。通过序列比对与系统进化分析,发现软体动物中也存在不同种类的GPx基因,TgGPx与GPx1和GPx2的亲缘关系较近。利用qRT-PCR技术对TgGPx在泥蚶的不同组织以及重金属刺激后的表达量进行分析,结果表明,TgGPx在泥蚶的5个组织中都有表达,但存在组织特异性,在外套膜中的表达量最高,在血细胞中的表达量最低。用重金属铅、铜、镉刺激后,TgGPx在肝胰脏中的表达量显著升高,表明TgGPx在维护机体正常功能方面及泥蚶抵御外界刺激的应激反应中发挥作用。     

坚强芽孢杆菌三个淀粉酶基因的克隆和表达

以pUC18为载体,用鸟枪法从产淀粉水解酶的坚强芽孢杆菌725菌株中得到三个产淀粉水解酶的重组质粒,在大肠杆菌中表达。用高压液相色谱分析了三个表达的酶的淀粉水解产物,其中pBA135和pBA150表达的酶的淀粉水解产物主要是麦芽糖,具β-淀粉酶的性质。pBA140表达的酶的淀粉水解主要产物除麦芽糖外还有一糖,三糖和四糖。pBA135编码的酶有较好的热稳定性,60℃保温30min,活性保留70％以上,最适反应温度55-60℃。而在同样条件下pBA150编码的酶仅保留37％的酶活,最适反应温度50℃。     

光棘球海胆seali基因克隆及表达特性分析

seali基因隶属于PIWI超家族,其编码的RNA结合蛋白在生殖细胞发育过程中发挥重要作用。研究经同源比对从光棘球海胆(Mesocentrotus nudus)性腺转录组数据库中筛选得到seali基因片段,随后通过cDNA末端快速扩增技术(Rapid amplification of cDNA ends, RACE),获得其全长cDNA序列。光棘球海胆seali基因cDNA全长3462 bp,其中3′UTR长度为416 bp, 5′UTR长度为180 bp,其中3′UTR的加尾信号并非经典的AAUAAA或AUUAAA,而是较少见的AAUACA。开放阅读框(Open Reading Frame, ORF)2862 bp,编码954个氨基酸,具有保守的PIWI和PAZ结构域,多重序列比对和系统进化分析结果表明其属于Argonaute家族的PIWI亚家族成员。荧光定量PCR技术检测结果表明, Mnseali基因在光棘球海胆性腺、肠、管足和体腔细胞中均有表达,在性腺中表达量最高。此外, Mnseali基因为母源因子,在整个胚胎发育时期均有表达。在卵巢中,随着卵母细胞的成熟, Mnseali的表...     

浮萍棘尾虫Adss基因克隆及表达载体构建

为研究腺苷酸基琥珀酸合成酶(Adenylosuccinate synthase, 简称Adss)在原生动物中的作用, 对浮萍棘尾虫(Stylonychia lemnae)腺苷酸基琥珀酸合成酶Adss基因进行PCR克隆, 获得全长为1396 bp左右的序列, 其编码458个氨基酸, 保守结构域含有一个P-loop NTPase结构域, 蛋白结构预测Adss蛋白是由α-螺旋、β-折叠和无规卷曲组成的复杂结构。多重序列比对和系统进化分析显示浮萍棘尾虫Adss蛋白与第四双小核草履虫、多子小瓜虫和嗜热四膜虫等纤毛虫同源性较高。通过克隆浮萍棘尾虫Adss基因的启动子序列, 并采用增强型绿色荧光蛋白EGFP作为报告基因, 构建了启动子序列调控的表达载体pEGFP-N1-Adss, 通过转染细胞确定浮萍棘尾虫Adss蛋白定位于细胞质中。文章报道了原生动物纤毛虫Adss基因, 证实浮萍棘尾虫Adss蛋白属于典型的真核生物Adss, 为进一步揭示Adss在单细胞真核生物中的作用机制提供了新的参考。     

曼氏无针乌贼神经肽sCAP基因克隆与组织表达定位

为研究曼氏无针乌贼(Sepiella japonica)小心激肽(small cardioactive peptides, sCAP)生理功能, 通过RACE技术克隆曼氏无针乌贼sCAP基因(简称SjsCAP, GenBank登录号:MG779491), 得到总长度为696 bp的cDNA序列, 包括111 bp的5′非编码区(UTR)和324 bp的3′UTR, 预测的开放阅读框(ORF)共261 bp, 编码86个氨基酸, 相对分子量(MW)为9.331 kD, 等电点(pI)为8.52。信号肽以及跨膜区预测结果表明, sCAP中含有明显的信号肽序列和跨膜区结构。因此, 推测该蛋白可能由细胞内分泌到细胞外发挥作用。亲水性分析显示该蛋白为亲水性蛋白。基于sCAP氨基酸序列进行的系统进化分析表明曼氏无针乌贼与商乌贼(Sepia officinalis)亲缘关系最近, 相似性达到90%。通过荧光定量PCR (Quantitative real-time PCR, qRT-PCR)技术对SjsCAP基因在成熟雄性和雌性曼氏无针乌贼不同组织中的表达量进行分析, 结果显示sCAP主要在视叶中显著表达, 在脑中也有较高的表达量, 其中雄性个体表达量显著高于雌性个体。原位杂交实验结果显示sCAP基因在曼氏无针乌贼的脑组织的视叶、食道上神经团的垂直叶、亚垂直、脑脚叶、背外侧叶和视腺均可以观察到明显的阳性杂交信号。sCAP基因的成功克隆以及组织表达定位分析为sCAP的亚细胞定位以及生物学功能研究奠定一定的基础, 同时为曼氏无针乌贼的种质资源保护与开发提供一定的理论支持。