橡胶树炭疽菌(Colletotrichum siamense)疏水蛋白Hydr基因的克隆与原核表达

为了研究Hydr在橡胶树炭疽菌(Colletotrichum siamense)中的功能,本研究利用同源克隆法克隆获得橡胶树炭疽菌疏水蛋白Hydr基因,并利用原核表达系统对其进行表达.结果显示:Hydr基因DNA为520bp,cDNA为417 bp,编码139个氨基酸,包含2个内含子,在蛋白的N端含有由19个氨基酸组成的一段信号肽;分别构建了含信号肽的Hydr-PET-32a和缺失信号肽的Hydr(-18aa)-PET-32a的融合表达载体.利用SDS-PAGE和Western Blot检测蛋白表达情况,结果表明该蛋白在去除信号肽的情况下,供试条件下(IPTG 0.4 mmol/L,0.6 mmol/L,0.8 mmol/L,1.0 mmol/L;温度16℃)均可表达,但保留信号肽时,在菌体上清和包涵体以及细胞培养液中均未获得融合蛋白,表明信号肽的存在会影响疏水蛋白Hydr原核表达.本研究结果为进一步验证疏水蛋白与脂滴包被蛋白的互作,以及疏水蛋白在橡胶树炭疽菌的功能分析提供理论依据.     

大熊猫和亚洲黑熊TNNC1 基因的克隆、表达与序列分析

慢肌肌钙蛋白C (Troponin C type 1,TNNC1)具有高度保守性,调控骨骼肌慢肌和心肌的收缩,影响肌蛋白的生成,从而可能导致动物肌肉的生长、进化和功能的差异。本研究以大熊猫和亚洲黑熊骨骼肌为材料,提取总RNA 和基因组DNA,运用RT-PCR 和Touch-down PCR 分别扩增出TNNC1 基因的cDNA 序列和结构基因序列,并且构建了含有TNNC1 cDNA 的重组表达载体,转化进入E. coli BL21 进行超表达研究。结果表明大熊猫TNNC1 基因的cDNA 片段长602 bp,包含一个编码161 个氨基酸的开放阅读框,其结构基因全长2 831 bp,包含6 个外显子和5 个内含子。亚洲黑熊TNNC1 基因的cDNA 片段长486 bp,亦包含一个编码161 个氨基酸的开放阅读框,其结构基因全长2 758 bp,同样包含6 个外显子和5 个内含子。该两个物种的TNNC1 基因与已报道的13种动物的TNNC1 基因具有很高的相似性。拓扑预测表明,大熊猫和亚洲黑熊TNNC1 蛋白有1 个蛋白激酶C 磷酸化位点,5 个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点,1 个N-豆蔻酰化位点,3 个EF 手性钙结合域及1 个N - 糖基化位点。将TNNC1 基因在大肠杆菌中表达发现TNNC1 蛋白与氮端多聚组氨酸标签蛋白(His6) 融合成大小为23. 5kD 左右的多肽,这与预期结果相一致。本研究结果为进一步深入探讨大熊猫和亚洲黑熊TNNC1 基因及蛋白的结构、功能和进化关系提供资料。     

H3N2亚型禽流感病毒核蛋白基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

目的:获得H3N2亚型禽流感病毒核蛋白(NP)全长基因,并在大肠杆菌中表达,以用于对NP功能的研究。方法:从感染了H3N2亚型禽流感病毒的MDCK细胞培养液中收获病毒,提取病毒RNA,用RT-PCR扩增出NP基因的编码区序列,将其定向克隆到pTIG-TRX原核表达载体并测序,在大肠杆菌BL21(DE3)plysS中表达,用SDS-PAGE和Western印迹检测表达产物。结果:所克隆的核苷酸片段包含了NP基因编码区完整阅读框架,编码498个氨基酸;构建的重组表达载体在大肠杆菌BL21(DE3)plysS中表达出相对分子质量约66000的重组蛋白。结论:克隆和表达了禽流感病毒核蛋白编码区基因,为获得大量NP以制备抗体,以及对其进行功能性研究奠定了基础。     

菘蓝CYP83A1基因的克隆、表达特性及原核表达分析

本研究对菘蓝CYP83A1基因进行了克隆、表达特性及原核表达研究。结果表明,IiCYP83A1基因组DNA全长为1 622 bp,包含2个外显子和1个内含子;cDNA全长为1 512 bp,编码503个氨基酸。IiCYP83A1编码的蛋白包含2个跨膜结构域,无信号肽,主要定位于内质网膜,属于亲水性蛋白,二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成,与萝卜、欧洲油菜、西兰花和芜菁等植物的CYP83A1蛋白具有较高的同源性。qRT-PCR结果表明,IiCYP83A1在不同组织中的表达具有显著性差异,表现为茎叶果花和根;在幼苗期、生长期和花期的表达量显著高于萌芽期;茉莉酸甲酯(MeJA)和伤害处理能够显著促进该基因的表达,而低温(4℃)和水杨酸(SA)处理则对其表达具有一定的抑制作用。将克隆到的IiCYP83A1基因连接到表达载体pET-28a上,构建原核表达载体pET-28a-IiCYP83A1并对其进行原核表达。SDS-PAGE结果显示,在E.coli BL21中成功诱导表达了CYP83A1蛋白,与预期蛋白分子量大小一致。本研究结果可为进一步研究IiCYP83A1的功能提供实验依据。     

胡萝卜DcPAB基因的分离及其结构与功能分析

运用改进的减法杂交技术分离到胡萝卜Poly(A)结合蛋白基因DcPAB .其cDNA编码区长度为 1 977bp ,编码 6 5 8个氨基酸和 1个终止密码子 .基因组转录序列区长度为 4 6 1 6bp ,包含 9个外显子和 8个内含子 .DcPAB在胡萝卜基因组中为单拷贝基因 .该基因在胡萝卜体细胞胚中特异性表达 ,且其表达活性在调控 解调控前后有明显差异 .体外结合实验表明 ,在大肠杆菌中表达并纯化的DcPAB蛋白具有与oligo(A) 2 0 特异性结合的性能 .酵母突变体互补实验进一步证明 ,该基因可以互补PAB基因缺失的酵母突变体的功能缺陷     

黑曲霉脂肪酶：基因克隆、表达及体外复性

根据黑曲霉F044脂肪酶N-端氨基酸序列,运用生物信息学方法,找到与黑曲霉脂肪酶基因同源的候选基因A84689。根据该基因序列,设计引物直接PCR扩增得到黑曲霉脂肪酶全长基因anl。anl全长1044bp,含3个内含子,编码297个氨基酸(含信号肽27个氨基酸),与其它脂肪酶基因没有明显同源性。将编码成熟脂肪酶的anl连接到pET28a载体上得到重组表达质粒,转化大肠杆菌BL21(De3),诱导表达并纯化出目的蛋白。通过大量稀释和DEAESepharoseFastFlow层析相结合的方法,变性后的纯化蛋白在体外实现再折叠复性。     

大肠杆菌ppsA和tktA基因的串联表达

ppsA和tktA是芳香族氨基酸生物合成中心途径的两个关键酶基因,在大肠杆菌中,ppsA基因编码磷酸烯醇式丙酮酸合成酶A(PpsA),该酶催化丙酮酸合成磷酸烯醇式丙酮酸;tktA基因编码转酮酶A,该酶在磷酸戊糖途径中生成4-磷酸赤藓糖起主要作用。采用PCR方法从大肠杆菌K-12株中扩增到ppsA和tktA,并实现了两基因的高效表达,其中ppsA活性提高了10．8倍,tktA活性提高了3．9倍,当这两个基因串联在一个质粒上导入大肠杆菌进行表达时,PpsA的活性变化较大(2．1～9．1倍),TktA的活性相对稳定(3．9～4．5倍),且这两个基因单独表达和串联表达都能使芳香族氨基酸生物合成共同途径中关键中间产物DAHP的产量提高,且串联表达比单独表达较高。     

菌寄生真菌纤细齿梗孢FUS3/KSS1类MAPK基因的克隆和序列分析

采用RACE技术和TAIL-PCR相接合,克隆得到菌寄生真菌纤细齿梗孢的一个丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶基因,命名为omk1(GenBank accesion No.EU479712),其cDNA编码区1068bp,编码355个氨基酸的多肽;omk1基因编码区包含2个内含子,分别长57bp和73bp,内含子边界符合GT-AG规则。序列比对和分析显示该基因属于FUS3/KSS1类MAPK基因;RT-PCR显示该基因在孢子萌发和菌丝生长阶段均表达。该基因的克隆将为进一步研究该菌识别寄主信号的分子机理奠定基础。     

拟南芥PKA催化亚基基因的克隆、原核表达及其催化活性的鉴定

蛋白质的磷酸化与脱磷酸化是生物体内存在的一种普遍的调节方式,几乎参与所有的生命活动过程.利用Blast 2.0分析拟南芥基因组序列发现存在一个与动物蛋白激酶cDNA同源性的序列,在GenBank中比较发现它与动物的依赖cAMP的蛋白激酶(PKA)的催化亚基(C亚基)有相似的特征序列.提取拟南芥(Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.)的总RNA,通过RT-PCR克隆得到这一cDNA片段,经序列测定证实它具有完整的阅读框架,将其克隆至pET30a原核表达载体,结果表明在大肠杆菌(E. coli) BL21 (DE3)中该表达质粒在IPTG诱导下表达产生大量带寡聚组氨酸标记的重组蛋白, 该蛋白在37 ℃表达时主要以包含体形式存在, 而在22 ℃表达时主要以可溶性蛋白形式存在.经过与组氨酸结合金属螯合树脂亲和柱层析纯化后, 得到纯化的目的蛋白, 其纯度达到87%以上.活性鉴定表明其具有依赖于cAMP的蛋白激酶活性,而加入PKA的抑制剂(H-8)后,其活性显著下降.从而证实它确实是拟南芥的PKA催化亚基.Western blot结果显示它几乎不受ABA、NaCl等逆境的诱导.     

草地贪夜蛾PP2A的克隆、序列分析及在大肠杆菌中的表达

为建立斑蝥素等PP2A抑制剂的体外活性测定方法,用于以杀虫剂为目的的药物快速活性评价,本研究首次同源克隆了鳞翅目昆虫草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J.E.Smith)的PP2A催化亚基cDNA全长序列,探索了该基因在大肠杆菌中的表达。结果显示,S.frugiperda的PP2A编码一条309个氨基酸的肽链,预测其蛋白质分子量为35.46 ku,等电点5.37。分析蛋白质氨基酸序列,没有发现信号肽和跨膜结构,推测该PP2A主要存在于胞质中。多重比对分析S.frugiperda及其它昆虫的PP2A,表明PP2A的保守性较高,可以用S.frugiperda PP2A作为研究斑蝥素等抑制剂的药物筛选靶标酶,用于杀虫剂的筛选。利用该基因构建pET30a-PP2A原核表达载体转化至E.coli BL21(DE3)中,在16³0℃,0.230℃,0.2⁰.8 mmol/L的IPTG下均能成功诱导PP2A-His表达,经Ni-琼脂糖柱纯化后可以得到SDS-PAGE呈现单一条带的纯化蛋白,电泳纯度大于90%,为进一步活性测定奠定了基础。     

苹果砧木SH40 MdNCED1基因克隆与表达分析

9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶基因是脱落酸合成途径的关键基因。本试验通过RT-PCR结合RACE技术从苹果SH40(Malus domestica×Malus Honanensis)茎尖组织中克隆了1条NCED基因,命名为MdNCED1(GenBank登录号为KC816734)。该cDNA序列全长2179 bp,包含1个编码606个氨基酸的开放阅读框。氨基酸同源性分析表明,MdNCED1与已报道的其他植物物种的氨基酸序列具有63.7%~93.0%的相似性。构建MdNCED1基因的原核表达载体pDEST15-MdNCED1,转入大肠杆菌(DE3),用IPTG诱导。SDS-PAGE分析表明,MdNCED1基因在大肠杆菌中被诱导表达的蛋白质分子量与预期结果一致。荧光定量结果表明,MdNCED1基因在SH28、M26、SH40及其嫁接品种嘎啦的表达趋势均呈先上升后下降的趋势,同时与其矮生程度呈正相关。     

中华蜜蜂蜂毒磷脂酶A_2基因在大肠杆菌中的表达(英文)

将中华蜜蜂蜂毒磷脂酶A2(AcPLA2)蛋白成熟肽编码区基因(405 bp)克隆至表达载体pETBlue-1,在大肠杆菌Tuner(DE3)plac I中诱导表达,经SDS-PAGE电泳检测,表达产物分子量为15kD,约占细菌总蛋白的4.6％;用意大利蜜蜂蜂毒磷脂酶A2(AmPLA2)纯品制备的兔源多克隆抗体为一抗作Western blot,表达产物显示类似于天然纯AmPLA2的特异性印迹,证实AcPLA2基因已在大肠杆菌中得到表达。     

芒果炭疽病菌小柱孢酮脱水酶基因SCD1的克隆与敲除载体构建

芒果炭疽病(Colletotrichum gloeosporioides)是为害芒果的重要病害之一,为了明确小柱孢酮脱水酶基因SCD1与芒果炭疽病菌致病力之间的相互关系,本研究以芒果炭疽病菌DNA为模板,利用同源克隆技术扩增SCD1,分析其序列特征、推测了其蛋白的保守结构域,并借助In-Fusion~ HD Cloning Kit技术进行敲除载体构建。结果表明,该基因DNA和cDNA全长分别为796 bp、564 bp,编码区有两个内含子(大小为52 bp,180 bp),推测编码187个氨基酸,其分子量约为21.52 kD,等电点PI为5.90,与NCBI网站中已公布的基因进行Blastp比对,发现该序列与香蕉炭疽菌(C.musae)、无花果炭疽菌(C.caricae)(登录号:GQ266389.1,GQ266386.1)的小柱孢酮脱水酶基因相似性分别为98%和97%。该基因的敲除载体pSCDGH-1已构建成功,为下一步获得SCD1基因敲除突变体,研究该基因功能打下了材料基础。     

拟南芥PKA催化亚基基因的克隆、原核表达及其催化活性的鉴定

蛋白质的磷酸化与脱磷酸化是生物体内存在的一种普遍的调节方式，几乎参与所有的生命活动过程。利用Blast2.0分析拟南芥基因组序列发现存在一个与动物蛋白激酶cDNA同源性的序列。在GenBank中比较发现它与动物的依赖cAMP的蛋白激酶（PKA）的催化亚基（C亚基）有相似的特征序列。提取拟南芥（Arabidopsis thaliana (L.)Heynh.)的总ＲＮＡ，通过ＲＴ－ＰＣＲ克隆得到这一cDNA片段，经序列测定证实它具有完整的阅读框架，将其克隆至pET30a原核表达载体，结果表明在大肠杆菌（E.coli)BL21(DE3)中该表达质粒在IPTG诱导下表达产生大量带寡聚组氨酸标记的重组蛋白，该蛋白在37℃表达时主要以包含体形式存在，而在22℃表达时主要以可溶性蛋白形式存在，经过与组氨酸结合金属螯合树脂亲和柱层析纯化后，得到纯化的目的蛋白，其纯度达到87%以上。活性鉴定表明其具有依赖于cAMP的蛋白激酶活性。而加入PKA的抑制剂（H-8）后，其活性显著下降。从而证实它确实是拟南芥的PKA催化亚基。Western blot结果显示它几乎不受ABA，NaCl等逆境的诱导。     

花生响应干旱胁迫的FERONIA类受体蛋白激酶基因克隆与表达分析

FERONIA(FER)类受体蛋白激酶是CrRLK1L(Catharanthus roseus RLK1-like)激酶亚家族成员,在植物受精、细胞伸长、顶端生长以及非生物胁迫响应等方面起重要作用。本研究克隆了两个花生(Arachis hypogaea)FER类受体蛋白激酶基因AhFER1和AhFER2,它们的完整编码序列(CDS)和相应基因组DNA序列完全一致,说明AhFER1和AhFER2基因编码区均无内含子,分别包括2 655和2 640 bp的完整开放阅读框,编码的蛋白分别含885和880个氨基酸,分子量分别为99.58和98.96 kDa,等电点分别为6.5和6.22。生物信息学分析发现,AhFER1及AhFER2的氨基酸序列与其他植物FER蛋白均具有较高同源性,都包含malectin-like和蛋白激酶催化域两个保守结构域。AhFER1和AhFER2基因在花生幼苗的叶、茎和根中的表达水平有差异:AhFER1基因在叶中表达量最高,其次是根,茎中表达量最低;而AhFER2基因则在茎中表达量最高,其次是叶,表达量最低是根。干旱胁迫对花生茎和根中AhFER1基因的表达以及花生叶、茎和根中AhFER2基因的表达均无影响,但干旱胁迫显著增强花生叶中AhFER1基因的表达,说明AhFER1基因可能在花生叶响应干旱胁迫时起重要作用。     

单核细胞增多性李氏杆菌野毒株InlB的分子特征及其表达和纯化研究

采用PCR技术扩增单核细胞增多性李氏杆菌TA野毒株内化素B(InlB)基因,进行编码分子的序列和结构分析,并克隆入大肠杆菌表达载体pET28a中诱导表达。该基因全长1893bp,编码630个氨基酸,其中前35个氨基酸残基构成信号肽序列。在推导的InlB蛋白氨基酸序列中,从N端到C端分别包括1个α-螺旋的Cap结构域、6个富含亮氨酸的重复基序(LRR)、1个免疫球蛋白样结构域(IR)、1段B重复序列和3个串联的GW结构域,同时还存在5个潜在的N-联糖基化位点,Leu占所有氨基酸残基的10.2%。与GenBank已经报道的18个不同流行株InlB基因相比,核苷酸和推导的氨基酸序列的同源性分别在91.1%~99.6%和92.3%~99.8%之间。重组菌菌体裂解物经SDS-PAGE和Western blot分析证实该基因已经正确表达。用Ni2 亲和层析柱纯化了InlB重组蛋白。     

莱茵衣藻缺铁应答基因Femu2p的克隆及原核表达

[目的]克隆莱茵衣藻缺铁应答基因Femu2p,构建重组表达载体p GEX-6p-1-Femu2p,优化条件使其在大肠杆菌BL21(DE3)中表达。[方法]提取莱茵衣藻CC425的总RNA后,利用RT-PCR和两次重叠延伸PCR相结合的方法获得Femu2p的全长编码区,构建原核表达载体p GEX-6p-1-Femu2p,并将其转入大肠杆菌DL21(DE3)中,利用IPTG诱导融合蛋白的表达并优化表达条件。[结果]Femu2p的全长编码区为2 904 bp,编码967个氨基酸,理论分子量为100.4 k Da,理论等电点为8.86。序列分析结果显示该蛋白属于包含多个C2H2类型锌指结构域的Ran BP2家族。IPTG诱导融合蛋白表达的最佳条件为:IPTG浓度0.25 mmol/L,诱导温度16℃,诱导时间8 h。[结论]成功克隆了Femu2p基因的全长编码区,并使其在大肠杆菌BL21(DE3)中表达。     

苹果酸度相关基因MdPH1的克隆、表达及亚细胞定位分析

以苹果属(Malus)植物沧江海棠(M. ombrophila Hand.-Mazz)的果实为材料,对其发育过程中苹果酸的含量进行测定,并结合转录组测序的方法筛选控制果实酸度的候选基因。结果显示:MdPH1候选基因的编码区包含2829 bp,编码942个氨基酸;基因组序列全长为4269 bp,包含8个外显子和7个内含子。对10份苹果种质资源中PH1基因序列的分析结果表明,该基因序列中存在22个单核苷酸多态性(SNP),其中13个位于内含子区,9个位于外显子区;位于最后一个外显子上SNP(G/A)的变异导致了编码氨基酸从缬氨酸变为异亮氨酸。MdPH1蛋白包含8个跨膜结构域,其中蛋白N端包含3个跨膜结构域,C端包含5个跨膜结构域。系统进化分析结果显示,苹果中的PH家族成员与梨(Pyrus communis L.)中的PH家族成员聚集成一簇。组织特异性表达结果发现,MdPH1基因在苹果果实中的表达量最高,其次是叶、花和根,茎中表达量最低。亚细胞定位分析表明MdPH1蛋白定位于液泡膜上。     

鹅掌楸LcUGE基因的克隆和组织表达分析

为了解鹅掌楸(Liriodendron chinense)的UGE基因功能,采用RACE和EPIC-PCR技术克隆到2个UGE基因,命名为LcUGE1和LcUGE2。结果表明,LcUGE1基因的c DNA全长为1 531 bp,包含1 050 bp的开放阅读框,编码349个氨基酸, gDNA长度为11 920 bp;LcUGE2基因的c DNA长度为1 378 bp,包含1 056 bp的开放阅读框,编码351个氨基酸,g DNA长度为6544 bp。LcUGE1和LcUGE2基因均含有9个外显子和8个内含子,且外显子长度和内含子剪切位点序列几乎一致,但内含子片段长度存在显著差异。编码的LcUGE1和LcUGE2蛋白高度保守,保守性达到82%。LcUGE1基因在雄蕊中表达量最高,而LcUGE2基因则在花萼中表达量最高。这表明LcUGEs基因可能参与鹅掌楸的生殖发育过程。