家蚕3-磷酸甘油脱氢酶基因BmGpd的结构特征与表达谱分析

3-磷酸甘油脱氢酶（GPDH）是真核细胞的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸依赖性酶,具有能量传递等重要功能。家蚕Bombyx mori是重要的变态和能量代谢研究模式动物,为了明确GPDH在家蚕中的作用,本研究根据果蝇lethal （2） k05713的蛋白质序列,从家蚕C108品种克隆了2个完整的mRNA转录体,长度分别为3 456 bp和2 979 bp（GenBank登录号为GQ865685和GQ865686）,具有相同的2 166 bp ORF,编码721个氨基酸。克隆拼接了548 bp的第9内含子后,参照大造品种的全基因组数据,推测出BmGpd基因全长27 983 bp（GenBank登录号为EF154335）,包含16个外显子和15个内含子。编码蛋白具跨膜螺旋结构,pI为8.22,分子量为80.5 kD,1~20 氨基酸区域为信号肽序列。分子同源进化和蛋白质基序分析表明,BmGPD是家蚕中一种新GPDH成员,能在大肠杆菌Escherichia coli中诱导大量表达。RT-PCR分析表明,BmGpd基因表达量在5龄中期最高,在3 d的蛹中明显下调,进入滞育时表达量更低;血液中较低,中肠、丝腺、生殖腺和脂肪体中有大量表达。芯片表达谱显示,5龄第3天幼虫头和体壁中表达丰度最高,脂肪体和马氏管中最低,性别差异不显著。EST表达谱显示,4龄第2天中肠中表达丰度最高。RNAi结果显示,家蚕体内存在BmGpd基因产物代谢补偿途径。本研究为深入研究家蚕GPDH的表达调控以及与变态和能量代谢的关系创造了条件。     

3β-羟基类固醇脱氢酶基因的克隆表达及其性质研究

目的:构建3β-羟基类固醇脱氢酶(3β-HSD)异源表达系统,进一步探究其酶学性质。方法:通过分子生物学方法克隆来源于Mycobacterium neoaurum菌株的3β-羟基类固醇基因,构建重组质粒,运用HPLC方法检测酶反应体系的产物。结果:本实验构建了表达载体pet28a-hsd。优化诱导表达条件,发现3β-HSD异源表达的最适温度为16℃~25℃,37℃时蛋白表达为包涵体。此外,同一温度下不同IPTG浓度诱导的表达结果差异不大。利用纯化后的蛋白进行酶特性的研究,结果表明在3β-HSD酶反应体系中,30℃达到较高的酶活性;pH 7.5~9.0之间,酶活力较强,pH低于7.0时,酶活性明显下降;有机助溶剂DMSO对酶反应有抑制作用;Fe~(3+)和Cu~(2+)对酶反应有抑制作用。结论:本实验探究了分枝杆菌中3β-羟基类固醇脱氢酶的相关性质,为进一步研究该酶在类固醇代谢中的功能提供基础。     

家蚕3-羟酰辅酶A脱氢酶基因全长cDNA克隆及其在质型多角体病毒感染家蚕的差异表达

家蚕质型多角体病毒(Bombyx mori cytoplasmic polyhedrosis virus,BmCPV)是家蚕的重要病毒病原之一,往往给养蚕业生产造成极大危害。我们以前的研究运用基因芯片技术在感染质型多角体病毒的家蚕中肠中鉴定出一个差异表达的3-羟酰辅酶A脱氢酶蛋白基因(Bombyx mori3-hydroxyacyl-CoA dehyrogenase protein gene-Bm3HAD)。本研究利用cDNA末端快速扩增技术(RACE)克隆了该基因,其全长cDNA序列为1168bp,包含一个83bp5’端非翻译区序列(5’-UTR)、一个930bp的开放阅读框(ORF)和一个155bp的3’端非翻译区序列(3’-UTR);基因结构分析发现该基因由5个外显子和4个内含子组成。RT-PCR结果显示该基因在家蚕中肠、脂肪体、血液、丝腺及生殖体中均有表达。荧光定量PCR结果表明该基因在BmCPV感染初期为上调表达,随着病毒感染的进展,该基因的表达水平逐渐降低,并转变为下调表达。研究结果为进一步研究BmCPV对家蚕致病的分子机制提供了有益的信息。     

3-甾酮-1-脱氢酶在不同表达体系中的表达研究

简单节杆菌3-甾酮-1-脱氢酶(KSDH),是甾体母核降解的关键酶,属于黄素蛋白类,并且是一种膜蛋白。膜蛋白的高效表达一直是一个难题。本文尝试利用三种不同的大肠杆菌表达体系,pET-30a/BL21(DE3)、pET-40b( )/BL21(DE3)和pTrc99A/JM109对C1,2位脱氢酶进行诱导表达,并对蛋白的表达量和酶活力进行比较分析,确定出最适的表达系统。     

大豆ω-3脂肪酸脱氢酶基因GmFAD3C在酿酒酵母中的表达

α亚麻酸(ALA)被称为必需脂肪酸,对人体有一系列的保健作用。ω-3脂肪酸脱氢酶(FAD)催化亚油酸(LA)生成ALA。大豆种子油中ALA含量较高,为了研究大豆ω3FAD的功能,用RTPCR方法从大豆未成熟种子中扩增出GmFAD3C的cDNA,克隆到酵母表达载体p416中,并用醋酸锂法转化酿酒酵母营养缺陷型K601,经筛选鉴定,得到阳性克隆。气相色谱分析脂肪酸成分,发现工程菌产生了新的脂肪成分ALA,含量占总脂肪酸的3.1%,LA含量与对照相比相应地下降,证明该基因编码的蛋白具有催化18碳多不饱和脂肪酸(PUFA)底物LA在Δ15位脱氢生成ALA的ω3FAD功能,首次实现大豆ω-3脂肪酸脱氢酶基因在酿酒酵母K601p416系统中的表达,建立了一种新的高效低成本的FAD酵母表达系统。     

盐生杜氏藻3-磷酸甘油脱氢酶基因克隆及其蛋白质结构预测

本文通过对盐生杜氏藻（Dunaliella salina）cDNA文库进行大规模EST测序并结合RACE实验克隆了盐生杜氏藻3-磷酸甘油脱氢酶基因,并且通过Southern blotting实验确定了该基因在这个物种中拷贝数。通过生物信息学的方法,预测该基因所编码的蛋白质结构,验证了该蛋白质具有3-磷酸甘油脱氢酶完整的功能性结构域和磷酸水解酶类结构域。本实验为解释盐生杜氏藻在面临高渗胁迫下快速合成甘油的机制提供了帮助。     

盐生杜氏藻3-磷酸甘油脱氢酶基因克隆及其蛋白质结构预测

本文通过对盐生杜氏藻(Dunaliella salina) cDNA文库进行大规模EST测序并结合RACE实验克隆了盐生杜氏藻3-磷酸甘油脱氢酶基因, 并且通过Southern blotting实验确定了该基因在这个物种中拷贝数。通过生物信息学的方法, 预测该基因所编码的蛋白质结构, 验证了该蛋白质具有3-磷酸甘油脱氢酶完整的功能性结构域和磷酸水解酶类结构域。本实验为解释盐生杜氏藻在面临高渗胁迫下快速合成甘油的机制提供了帮助。     

葡萄糖3-脱氢酶的研究进展

葡萄糖3-脱氢酶是一种黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）酶,能氧化葡萄糖上的C-3羟基,将葡萄糖转化为相应的3-酮化合物。叙述了葡萄糖3-脱氢酶的来源、性质、生产及其分离纯化。介绍了葡萄糖3-脱氢酶的基因工程进展,以及该酶在工业、医学诊断上的应用前景。     

3β,20α-羟基甾体脱氢酶的动力学性质

3β,20α-羟基甾体脱氢酶(3β,20α-Hydroxysteroid dehydrogenase,3β,20α-HSD)是从胎羊血中分离得到的。分子量为35kD。该酶以NADPH为辅酶,有两种底物。以孕酮为底物时,Km=30.8μmol/L,Vmax=0.7nmol min~(-1)(nmol enzyme)~(-1);以5α-二氢睾酮(5α-Dihydrotestosterone,5α-DHT)为底物时,Km=74μmol/L,Vmax=1.3nmol min~(-1)(nmol enzyme)~(-1)。5α-DHT竞争性抑制20α-还原活性,Ki=102μmol/L。16α-溴代乙酰氧基(16α-Bromo acetoxyprogesterone,16α-BAP)是3β,20α-HSD不可逆竞争性抑制剂,t_(1/2)=75min。对3β和20α还原活性的抑制常数Ki分别为23μmol/L和58μmol/L。     

大豆ω-3脂肪酸脱氢酶基因GmFAD3C在酿酒酵母中的表达

α-亚麻酸(ALA)被称为必需脂肪酸,对人体有一系列的保健作用。Ω-3脂肪酸脱氢酶（FAD）催化亚油酸(LA)生成ALA。大豆种子油中ALA含量较高,为了研究大豆ω- 3FAD的功能,用RT-PCR方法从大豆未成熟种子中扩增出GmFAD3C的cDNA,克隆到酵母表达载体p416中,并用醋酸锂法转化酿酒酵母营养缺陷型K601,经筛选鉴定,得到阳性克隆。气相色谱分析脂肪酸成分,发现工程菌产生了新的脂肪成分ALA,含量占总脂肪酸的3.1％,LA含量与对照相比相应地下降,证明该基因编码的蛋白具有催化18碳多不饱和脂肪酸（PUFA）底物LA在Δ15位脱氢生成ALA的ω-3 FAD功能,首次实现大豆ω-3 脂肪酸脱氢酶基因在酿酒酵母K601 p416系统中的表达,建立了一种新的高效低成本的FAD酵母表达系统。     

RACE: cDNA末端快速扩增技术进展

ＲＡＣＥ：ｃＤＮＡ末端快速扩增技术进展明洪黄秉仁中国协和医科大学基础医学院中国医学科学院基础医学研究所国家分子生物学重点实验室北京１００００５基因表达水平和模式的变化驱动着生物体内主要的生物学过程。分离和克隆基因是研究基因结构、功能以及表达的基础。以往建立和筛选ｃＤＮＡ和ＤＮＡ文库来分离克隆目的基因的经典方法繁琐而且工作量大。ＰＣＲ技术的出现极大地提高了分离克隆目的基因的效率。反向ＰＣＲ、锅...     

刺山柑70 kD热休克蛋白基因克隆及原核表达

以干旱区特有的抗逆性植物刺山柑为材料,利用RT-PCR结合cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends,RACE)方法,克隆了一个HSP70基因,将该基因进行原核表达,通过对大肠杆菌进行温度胁迫实验,并计算存活率来验证该基因对细胞的保护作用.结果表明:该基因全长2 202 bp,开放阅读框共1 950 bp,编码649个氨基酸,表达产物分子量为71.044 6 kD;序列分析表明,该基因属于HSP70基因家族,将该基因命名为CsHSP70,并提交到GenBank,登录号为EU574936.构建了CsHSP70基因的原核表达载体,并使重组质粒pGEX-4T-2-CsHSP70在大肠杆菌中异源表达,对大肠杆菌进行温度胁迫实验结果显示,在高温(50℃)和低温(4℃)条件下,转重组质粒的大肠杆菌在两种胁迫下存活率均高于对照,说明在温度胁迫下CsHSP70对大肠杆菌细胞具有保护作用.     

珊瑚藻R-藻红蛋白rpeA和rpeB基因全长cDNA克隆与序列分析(英文)

依据珊瑚藻 (CorallinaofficinalisL .)藻红蛋白rpeA和rpeB的DNA序列 (AF5 1 0 986 )设计引物 ,通过PCR RACE方法扩增得到rpeA和rpeB的cDNA序列 .序列分析表明 ,该序列采用多顺反子转录策略 ,全长 2 2 5 7bp(AF5 42 5 5 4) ,排布顺序为 5′UTR rpeB 间隔区 rpeA 3′UTR .5′非编码区 4 93bp ,rpeB基因 5 34bp ,基因间隔区 1 0 1bp ,rpeA基因 4 95bp ,3′非编码区 6 34bp .在rpeA和rpeB的基因起始密码子上游均存在类似原核核糖体结合的Shine Dalgarno (SD)序列 .在rpeA基因终止密码子下游 1 1 0bp处还存在着一个可能的开放阅读框架 .经检索GenBank发现 ,真核红藻藻红蛋白中尚无有关cDNA序列的报道     

中华鳖白细胞介素21基因cDNA克隆及生物信息学分析

目的:从中华鳖脾脏、肝脏、肠道构建的SMARTer cDNA文库中克隆中华鳖白细胞介素21(IL-21)基因的cDNA。方法:采用cDNA末端快速扩增(RACE)法克隆中华鳖IL-21基因cDNA序列,并利用生物学软件进行生物信息学分析。结果:中华鳖IL-21 cDNA长874 bp,其编码产物包含135个氨基酸残基,二级结构主要包括α螺旋、延伸链、无规则卷曲和β转角,三级结构包括信号肽和IL-15结构域。系统进化分析表明其与鸟类首先聚类,其次为哺乳类。以人IL-21为模型,构建了中华鳖IL-21的3D结构模型。结论:从生物信息学分析可知我们所获序列为中华鳖IL-21 cDNA,为深入研究中华鳖IL-21及相关通路奠定了基础。     

Molecular Cloning of GAFP-1, an Antifungal Protein from Gastrodia elata

The cloning and sequencing of a full length cDNA of GAFP-1 ( Gastrodia antifungal protein), an antifungal protein from Gastrodia elata BI. f. fiavida S. Chow is reported. Degenerate primers were designed based on the N-terminal partial sequence from purified GAFP-1 to amplify the corresponding cDNA by rapid amplification of cDNA ends (RACE). A cDNA was obtained that contains an open reading frame for a peptide of 171 amino acids which matches the known peptide sequences. A 5'UTR (untranslated region) of 55 bp was found upstream from the translation initiation site. Two poly(A) adenylation sites were located downstream the stop codon. GAFP-1 cDNA and its deduced amino acid sequence share high homology with the mannose binding lectins from Epipactis helloborine, Listera ovata and snowdrop ( Galanthus nivalis ). The cDNA can now be used for testing the potential of GAFP-1 for engineering fungal resistance in crop plants.     

水蕨(Ceratopteris thalictroides)查尔酮合成酶基因的克隆和表达

查尔酮合酶(chalcone synthase, CHS)是植物类黄酮化合物合成的关键酶,有关蕨类植物CHS基因的序列及功能信息尚不完善。本研究采用快速扩增cDNA末端(RACE)技术克隆获得了模式蕨类植物——水蕨(Ceratopteris thalictroides)CtCHS基因(GenBank登录号:JX027616.1),其cDNA序列全长为1616 bp,具有3个外显子和2个内含子,开放阅读框(ORF)为1215 bp,编码404个氨基酸。进化树分析表明,CtCHS与问荆(Equisetum arvense)、松叶蕨(Psilotum nudum)和3种薄囊蕨的查尔酮合成酶基因聚为一枝,说明这些蕨类植物亲缘关系较近且为单系起源。通过构建原核表达体系成功获得CtCHS蛋白的多克隆抗体并用于免疫印迹分析,结果表明CtCHS基因的表达明显受紫外光(UV)诱导。CtCHS基因的克隆与表达分析为进一步研究水蕨类黄酮化合物的合成及其调控机制提供了依据。     

假蜜环菌黄曲霉毒素氧化酶的基因克隆、表达、纯化及酶学性质分析

【目的】黄曲霉毒素氧化酶(aflatoxin-oxidase,AFO)来源于假蜜环菌(Armillariella tabescens)的细胞内提取物,具有转化黄曲霉毒素B1(Aflatoxin B1,AFB1)的特性。为更进一步了解该酶的性质,我们克隆了AFO的基因,并进行了重组AFO蛋白的表达、纯化和酶学性质分析。【方法】本研究利用基质辅助激光解吸飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)获得的AFO短肽序列设计简并引物进行逆转录,再通过cDNA末端快速扩增(rapid-amplification of cDNA ends,RACE)技术获得了AFO基因的全长cDNA序列。构建重组表达载体pPIC9-afo,在毕赤酵母中进行重组AFO(rAFO)的融合分泌表达,用Ni离子螯合层析进行rAFO的纯化,获得有活性的rAFO后,对其进行肽质量指纹(peptide mass fingerprinting,PMF)鉴定和酶学性质分析。【结果】黄曲霉毒素氧化酶(AFO)基因的开放阅读框为2088 bp,编码695个氨基酸;肽质量指纹鉴定结果显示重组AFO的肽片段序列覆盖率为63.2%。活性测定表明纯化后的重组AFO(rAFO)比活力为234 U/mg;对rAFO进行酶学性质分析表明,对于底物黄曲霉毒素B1,rAFO的Km值为3.93±0.20×10-6 mol/L;反应最适温度为30℃,最适pH为6.0;30℃放置90 min后酶活力下降50%;rAFO在pH5.5-7.0之间酶活力较稳定,相对活力维持在51%-65%之间。【结论】本文第一次成功克隆并重组表达了一种具有黄曲霉毒素B1转化功能的酶——黄曲霉毒素氧化酶(aflatoxin-oxidase,AFO),纯化后的重组AFO(rAFO)具有较好的黄曲霉毒素B1转化活性,为进一步研究和应用奠定了基础。     

人脑红蛋白(NGB)全长cDNA序列的克隆

人脑红蛋白(neuroglobin, NGB)是新发现的神经系统特异的携氧蛋白, 然而其全长cDNA序列一直未见报道. 采用电子序列延伸技术和cDNA序列末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends, RACE)研究发现, 人NGB全长cDNA序列为1 909 bp, 5′非编码区为375 bp, 编码区(456 bp)可编码151个氨基酸, 3′非编码区为1 078 bp, 其中含27 bp的poly(A)(GenBank接受号: AF422797). 综合采用电子序列延伸技术与RACE技术是获得全长cDNA序列的有效方法, 为后续的功能研究提供了重要基础.     

鳜肌肉生长抑制素Myostatin cDNA克隆与组织表达分析

利用RT-PCR和cDNA末端快速扩增法(RACE)克隆了鳜(Siniperca chuatsi)肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)cDNA序列,并分析了该基因的结构特征和亲缘关系。鳜MSTN cDNA序列全长2627bp,包括5′端非翻译区117bp、3′端非翻译区1376bp和开放阅读框(ORF)1134bp,共编码377个氨基酸,含22个氨基酸的信号肽。鳜MSTN具有脊椎动物MSTN的共同序列特征,含有1个蛋白酶水解位点RARR和9个保守的半胱氨酸残基。脊椎动物MSTN氨基酸序列的亲缘关系分析表明,鳜与其他鱼类聚为一支。RT-PCR分析表明,鳜MSTN在成体不同组织中的表达情况不同,其中,卵巢、肾、眼、肌肉、心、脑、皮肤和胃中有表达,肝胰脏未见表达。     

鳜肌酸激酶M-CK cDNA的克隆与组织表达分析

利用RT–PCR和cDNA末端快速扩增法（RACE）克隆了鳜（Siniperca chuatsi）肌酸激酶（creatine kinase,CK）cDNA序列,并分析了该基因的结构特征和系统关系。鳜CK cDNA序列全长1586 bp,包括5′端非翻译区92 bp,3′端非翻译区348 bp和开放阅读框（ORF）1 146 bp,共编码381个氨基酸。鳜CK具有脊椎动物CK共有的保守结构域和肌型肌酸激酶（M-CK）同工酶的特异识别位点;氨基酸序列与M-CK型的相似度最高,而与脑型肌酸激酶（B-CK）和线粒体型肌酸激酶（Mi-CKs）的相似度较低;在CK系统关系树中鳜CK与M-CK群聚类。这些均表明,鳜CK属脊椎动物M-CK型。RT-PCR分析表明,鳜M-CK在成体不同组织中的表达量不同,其中,在皮肤、卵巢、肾脏、胃、肌肉和心脏中表达较强;而在眼和脑、肝胰脏中表达较弱。