水稻N-糖酰胺酶基因 (OsPNGase A) 的克隆及在毕赤酵母中的分泌表达

N-聚糖酶是一类广泛应用于糖蛋白的N-糖基化修饰研究中的去糖基化酶。本研究通过RT-PCR从水稻中克隆了一个高GC含量(69.48%)的N-聚糖酶基因(Os PNGase A,XM_015775832),通过无缝克隆技术构建酵母分泌型表达载体p PICZ(α)A-Os PNGase A,在毕赤酵母SMD1168H中进行诱导表达,发酵液经DEAE Sepharose阴离子交换层析和His Trap HP金属离子螯合层析纯化,产量可达到12.3 mg/L,比活力为258 U/mg。SDS-PAGE结果显示,纯化的Os PNGase A为单一条带且与预期分子量一致。Os PNGase A能作用于水稻中重组表达的人转铁蛋白(TRF)、玉米中重组表达的鸡蛋抗生物素蛋白(Avidin)以及辣根过氧化物酶(HRP),并且对Avidin的酶切效果优于商业化的PNGase F。Os PNGase A反应的最适p H和温度分别为p H 6.0和40℃,在中性和碱性以及含有100 mmol/L还原剂β-ME和DTT的条件下仍具有活性。水稻Os PNGase A的成功表达为植物糖蛋白的研究提供一个新的工具酶,酵母分泌表达体系的建立为PNGase A的大量制备奠定了基础。     

卷叶贝母法尼基焦磷酸合酶基因的克隆及表达分析

为了探究卷叶贝母(Fritillaria cirrhosa)法尼基焦磷酸合酶基因(FcFPPS)是否参与甾类生物碱合成、萜类合成等代谢过程,该研究基于转录组测序结果,通过PCR技术克隆卷叶贝母FPPS基因(FcFPPS)开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)序列,运用生物信息学方法对该基因进行分析,预测其编码蛋白的结构与功能,并通过qRT-PCR检测FcFPPS基因在野生鳞茎和再生鳞茎(通过激素组合刺激获得的组织培养物)中的表达情况,以及利用煎煮法测定野生鳞茎和再生鳞茎的总生物碱含量。结果表明:获得了1 059bp的FcFPPS ORF片段,编码352个氨基酸,并与NCBI上公布的麝香百合、虎眼万年青、春兰等植物FPPS蛋白的相似性在85%以上;对FcFPPS蛋白的二级、三级结构预测发现FcFPPS蛋白主要由α螺旋构成;qRT-PCR与总生物碱含量测定结果显示FcFPPS基因的表达水平与总生物碱含量的变化趋势一致,都是再生鳞茎高于野生鳞茎。FcFPPS蛋白质特征区及同源性等生物信息学分析结合qRT-PCR的测定结果证明FcFPPS可能是一个有生物学功能的蛋白质,这为后续利用基因工程手段提高卷叶贝母中生物碱含量奠定了理论基础。     

雷公藤红素抑制成人T细胞白血病细胞增殖及机制

本研究旨在分析雷公藤红素对成人T细胞白血病细胞增殖、凋亡的影响,并探讨其分子机制。使用不同浓度的雷公藤红素溶液处理多种成人T细胞白血病细胞株,通过四唑盐比色法(MTT)、克隆形成实验检测细胞的增殖情况;Annexin V/PI双染检测细胞凋亡情况;最后通过Western blotting及双荧光素酶报告基因技术探究雷公藤红素抑制成人T细胞白血病细胞生长的调控机制。结果表明雷公藤红素能显著抑制成人T细胞白血病细胞增殖并诱导其凋亡,随着雷公藤红素浓度的增加Bax/Bcl-2蛋白比率明显升高,凋亡途径中Caspase-3/7蛋白也随之被切割活化,同时病毒编码的癌蛋白Tax的表达也明显受到抑制。以上结果表明,雷公藤红素通过调控Bcl-2家族蛋白,激活了Caspase途径诱导细胞凋亡,并通过抑制病毒关键蛋白Tax的表达,从而有效抑制了成人T细胞白血病细胞的增殖。该研究为临床应用雷公藤红素治疗成人T细胞白血病提供了实验依据。     

文心兰乙烯不敏感基因EIN2的克隆及表达分析

该研究采用PCR、RACE方法,对文心兰‘南茜’的乙烯不敏感蛋白基因（ethylene insensitive 2,EIN2）进行克隆及生物信息学分析,并采用qRT PCR技术,对该基因在文心兰不同组织器官和不同花期中的表达模式进行分析。结果表明：（1）成功克隆得到文心兰_EIN2基因序列,命名为OnEIN2（MH497388）;该基因cDNA序列全长为4 177 bp,其中开放阅读框3 879 bp,编码1 292个氨基酸,3′非编码区长208 bp,5′非编码区长90 bp。（2）生物信息学分析显示OnEIN2是一个不稳定的疏水蛋白,含有跨膜结构,分子式为C₆₄₀₆H₉₉₈₈N₁₆₇₀O₁₈₉₇S₄₇;蛋白质分子量142.22 kD,理论等电点5.80。多序列比对和系统进化分析表明,文心兰EIN2与铁皮石斛EIN2的相似度最高（81.98%）,二者亲缘关系也最为接近。（3）实时荧光定量PCR分析发现,OnEIN2基因在根、茎、叶花中均有表达,在花中表达量最高,茎中表达量最低;而在不同花期中,盛开期表达量最高,其次是衰老期。研究表明,文心兰OnEIN2基因在开花和衰老过程中可能有重要的作用。     

石榴赤霉素合成相关基因PgKO的克隆及表达分析

该研究以‘红玉石籽’(Punica granatum cv.Hongyushizi)石榴为试验材料,采用RT-PCR和RACE技术,从石榴花中克隆得到赤霉素合成关键酶——内根贝壳杉烯氧化酶(KO)基因,命名为PgKO(GenBank登录号为MG208017)。PgKO全长cDNA为1 729bp,包含1 542bp开放阅读框(ORF),编码513个氨基酸,相对分子量为141.16kD,理论等电点为4.9。多重序列对比显示,PgKO与苹果MdKO、白梨PcKO、葡萄VvKO的相似性分别为61.28%、64.56%和73%,并且具有CYP450结构域(脯氨酸富含域、氧还原位点和血红素结合域)。系统进化树分析表明,PgKO与其他物种的起源相同,并与桉树EgKO的亲缘关系最近。荧光定量PCR发现,在石榴蕾期和盛花期,PgKO基因的表达量均为筒状花高于钟状花,且PgKO基因在两种花型的子房、花药、花萼中均有表达,但筒状花中子房的表达量最高,花萼的表达量最低;钟状花中花药的表达量最高,子房的表达量最低。     

烟草NtNHX1 3基因的克隆及表达特性

以栽培烟草‘云烟87’为材料,通过同源克隆方法分离了烟草NHX（Na⁺,K⁺/H⁺ exchanger）基因NtNHX1 3。结果表明：NtNHX1 3基因CDS长度1 617 bp,编码蛋白质长度为538 aa,蛋白理论等电点为8.67,分子量为59.34 kD。预测NtNHX1 3属于膜蛋白,含有11个跨膜区,且含有NHX类蛋白保守位点氨氯吡嗪咪结合位点。进化树分析显示,NtNHX1 3与菊苣、野菊花NHX遗传距离最近。qRT PCR组织特异性表达分析表明,NtNHX1 3在烟草叶片中表达量最高,根、茎、花中也有表达;盐胁迫处理后NtNHX1 3基因的表达上调,表明该基因参与了盐胁迫反应;打顶初期NtNHX1 3基因的表达呈逐渐上调的趋势,与该时期钾含量逐渐升高相吻合。研究推测,NtNHX1 3具有将钾离子从细胞质转运至液泡的功能。     

草莓生长素响应因子FvARF10和FvARF18基因的克隆及表达分析

该研究以森林草莓(Fragaria vesca)为试验材料,利用RT-PCR技术克隆草莓FvARF10、FvARF18基因全长cDNA序列。生物信息学分析表明,FvARF10、FvARF18基因开放阅读框(ORF)分别为2 056bp和2 100bp,编码685和699个氨基酸,预测其分子量和等电点分别为75.73、76.78kD和8.12、6.55。系统进化树分析表明,FvARF10与苎麻BnARF10聚为一个分支,FvARF18与桑树MnARF18聚集在一个分支上,进化关系较密切。亚细胞定位预测分析表明,FvARF10、FvARF18蛋白均定位于细胞核或细胞质中。启动子分析显示,FvARF10、FvARF18基因均具有多样化的激素应答元件。荧光定量PCR结果显示,FvARF10和FvARF18基因在草莓不同组织中均有表达,FvARF10在果实中表达较高,且在半熟果中表达量最高,而FvARF18在茎中相对表达量最高;外源激素IAA处理1h后,FvARF10和FvARF18基因受到强烈诱导均呈上调表达,而后渐恢复正常水平。研究结果表明,FvARF10和FvARF18基因可能参与草莓的营养生殖及果实的生长发育调控,且与生长素信号转导过程相关。     

橘小实蝇神经肽sulfakinin的分子生物学特性及其表达模式

【目的】分析橘小实蝇sulfakinin的时空表达模式及其对饥饿的响应,初步明确sulfakinin在调节橘小实蝇行为和生理方面的功能。【方法】利用RT-PCR技术克隆橘小实蝇神经肽sulfakinin的c DNA序列,采用实时定量PCR技术分析该基因在橘小实蝇不同发育阶段、成虫不同组织、幼虫不同组织及其在饥饿胁迫下的表达模式,并运用半定量RT-PCR技术进一步验证。【结果】实时定量PCR分析结果表明,sulfakinin在橘小实蝇的幼虫期和成虫期显著性高表达,卵期和蛹期几乎不表达。其中早期成虫表达量最高,约为晚期成虫的2倍,幼虫期表达量位于两者之间。在橘小实蝇幼虫、成虫不同组织中,sulfakinin在中枢神经系统的表达量显著高于其他组织,在触角的表达量仅次于中枢神经系统。此外,橘小实蝇在经饥饿处理24 h的过程中,sulfakinin的表达量均出现下调,其中从饥饿处理结果可知在6 h下降幅度最大,12 h和24 h表达量下降幅度减少。半定量RT-PCR技术进一步检测结果与实时定量PCR技术检测结果一致。【结论】sulfakinin在橘小实蝇中枢神经系统可能调节橘小实蝇成虫对饥饿胁迫的响应。其在触角中的高表达可能与橘小实蝇嗅觉的敏感性相关。本研究为进一步研究橘小实蝇sulfakinin的生理功能、评估其药靶潜力奠定了理论基础。     

cDNA cloning and gene expression of ascorbate oxidase in tobacco

A cDNA clone for ascorbate oxidase (AAO) has been isolated from a cDNA library of tobacco (Nicotiana tabacum) cells. The identity of the amino acid sequence deduced from tobacco AAO cDNA to that from pumpkin AAO cDNA was 68%, which was much lower than the identity (80%) between pumpkin and cucumber AAO. AAO activity in tobacco cells was much lower than that in pumpkin cells, whereas the immunoreactive protein in tobacco cells was more abundant than that in pumpkin cells. We suppose that AAO protein in tobacco cells may be less active than that in pumpkin cells. Genomic Southern blotting suggested that AAO in tobacco was encoded by a single-copy gene. Northern blotting revealed that mRNA of AAO was highly expressed in young and growing tissues of tobacco plant.     

Pectinmethylesterase isoforms fromVigna radiata hypocotyl cell walls: kinetic properties and molecular cloning of a cDNA encoding the most alkaline isoform

Peptide maps and partial amino acid sequences of the 3 main pectinmethylesterases (PMEs) solubilized from mung bean hypocotyl cell walls demonstrated that these proteins were different isozymes originating from a small multigene family. A cDNA clone encoding the most alkaline PME (PE) have been obtained by PCR using degenerate oligonucleotide primers. Combining the protein and nucleotide sequencing data, the complete amino acid sequence of PE was determined. The nature protein is composed of 318 amino acids with a calculatedM _r of 34 677 and an estimated pI of 9.84 consistent with the values previously obtained by SDS-PAGE and IEF. It shares most of the conserved regions of previously known PMEs. Enzymatic activities of the three isoforms were differently affected by the presence of cations in the incubation medium but, in all cases, infra-optimal cation concentrations induced two opposite effects: a decrease in theV _max and an increase in the affinity of the enzymes for their substrate. The presence of cations in the assay modulates both the number of enzyme molecules available to the demethylation reaction and the conformation of the pectin and, in turn, the affinity of the PMEs for their substrate.