人类ARF1蛋白的重组表达及其与GDP/ADP的弱相互作用

腺苷酸核糖基化因子1(ADP ribosylation factor 1,ARF1)是一种小G蛋白,负责调控细胞内的囊泡运输,从而影响细胞的生长发育.采用分子克隆的方法构建人类ARF1(hARF1)蛋白的重组质粒pET28a-hARF1,并在大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)中表达纯化,随后利用荧光光谱法和分子对接方法研究hARF1蛋白与嘌呤核苷酸(GDP/ADP)之间的弱相互作用.研究结果表明,重组表达的hARF1蛋白分子质量22 859.29u,与理论值基本一致,其纯度大于95%,产率为5mg/L左右;GDP/ADP与hARF1蛋白弱相互作用的结合常数分别为0.022 69和0.007 71(μmol/L)-1,说明hARF1蛋白选择性地结合GDP,这与细胞内hARF1蛋白只结合GDP的结论一致.     

八肋游仆虫eRF1a的C端是肽链释放因子eRF3的结合区(英文)

真核生物蛋白质合成终止需要两类肽链释放因子,eRF1和eRF3.研究表明八肋游仆虫的两类肽链释放因子在体内和体外都能形成复合物,且第一类肽链释放因子eRF1a与第二类肽链释放因子eRF3的C端结合.为了确定eRF3在eRF1a上的结合区,本研究以八肋游仆虫第一类肽链释放因子eRF1a基因为模板,用PCR的方法获得了N端分别截短140和206个氨基酸的eRF1a片段,同时在这两个片段的3'端融合了编码6个组氨酸残基的核苷酸序列,将这两个序列分别插入原核表达载体pTWIN1,并构建重组表达质粒pTWIN1-eRF1aC1 his6和pTWIN1-eRF1 aC2his6,转入大肠杆菌BL21( DE3)中获得了可溶性表达,通过一步His60 Ni Superflow柱亲和层析,重组蛋白CBD-intein-eRF1 aC1 his6和CBD-intein-eRF1aC2 his6获得纯化.体外pull down分析显示eRF1aC1和eRF1aC2均能与八肋游仆虫第二类释放因子eRF3相互作用,这表明八肋游仆虫eRF1a的C端是肽链释放因子eRF3的结合区.     

中心蛋白3定位于游仆虫细胞中形成棘毛的基体上

中心蛋白与中心体(或基体)有着密切关系,作为一种细胞骨架蛋白,形成原生动物巨大的细胞骨架网络;为了研究从八肋游仆虫细胞中克隆到的一种中心蛋白基因(EoCen3)的功能,我们构建了八肋游仆虫细胞大核人工染色体pBTub-Tel,定位分析该基因所表达的中心蛋白在细胞中的分布和行为.该人工染色体利用密码子优化的增强型绿色荧光蛋白基因作为标记,在八肋游仆虫细胞中实现高表达,避免用抗生素作为标记对该细胞的喂养产生影响.定位结果显示,该类中心蛋白特异定位于游仆虫形态发生过程中的基体上.在八肋游仆虫无性生殖细胞分裂的起始阶段基体开始发育,首先形成第一个基体,Eo-Cen3定位于新形成的基体中;随后基体开始复制,EoCen3定位于正在复制的基体中.在细胞发育过程中绿色荧光标记的基体成倍增加,说明EoCen3与参与棘毛形成的基体的复制有一定的关系.     

八肋游仆虫蛋白激酶A的克隆及原核表达分析

为了研究低等真核生物中蛋白激酶PKA(cAMP-dependent protein kinase A)的生物学功能,以八肋游仆虫(Euplotes octocarinatus)为实验材料,通过生物信息学方法分析八肋游仆虫基因组及转录组数据,发现八肋游仆虫中编码蛋白激酶PKAc(PKA催化亚基)的基因只有一种。通过PCR扩增获得游仆虫PKAc基因(EoPKAc),分析表明EoPKAc基因全长1158bp,不含有内含子,开放阅读框981bp,编码326个氨基酸。序列比对结果显示EoPKAc含有与其它已知蛋白激酶相同的11个亚结构域(subdomain)以及一些重要的保守氨基酸。构建原核表达质粒pGEX-6P-1-PKAc,转化至大肠杆菌BL21中,EoPKAc获得高效表达,经GST柱亲和层析后获得较高纯度的EoPKAc蛋白,表达产物经Western blotting检测为阳性。     

八肋游仆虫组织蛋白酶B-1的克隆、表达和性质分析

为研究八肋游仆虫中组织蛋白酶B(cathepsin B,CTSB)的生物学功能,选用组织蛋白酶B-1(EoCTSB-1)为研究对象,通过PCR扩增获得EoCTSB-1的基因。利用生物信息学软件分析表明八肋游仆虫CTSB-1基因全长为980bp,不含有内含子,开放阅读框为862bp,编码286个氨基酸。氨基酸序列比对分析显示八肋游仆虫中组织蛋白酶B-1具有保守的催化活性位点,但缺少信号肽和封闭环结构。构建重组表达质粒pET30a-EoCTSB-1,并转入原核细胞中表达,经镍柱亲和层析以及变复性处理后获得较高纯度的EoCTSB-1蛋白,表达产物利用His-Tag的抗体进行western印迹检测,结果显示阳性。利用底物Z-Phe-Arg-AMC测得EoCTSB-1的最适温度为35℃,最适pH是5.0。     

八肋游仆虫第一类肽链释放因子eRF1a多克隆抗体的制备、纯化及鉴定

将八肋游仆虫第一类肽链释放因子基因eRF1a克隆入表达载体pRSETc,并在大肠杆菌Bl21(DE3)中进行诱导表达.表达形成的包含体经切胶回收,然后免疫大鼠制备抗血清.所获得的抗血清用Amersham Biosciences抗体纯化试剂盒进行纯化,SDS-PAGE电泳分析表明纯化后的抗体纯度很高.Western blotting印迹和ELISA鉴定结果表明抗体特异性好,效价为1∶5000.     

八肋游仆虫第一类肽链释放因子eRFla多克隆抗体的制备、纯化及鉴定

将八肋游仆虫第一类肽链释放因子基因eRFla克隆入表达载体pRSETc,并在大肠杆茵B121(DE3)中进行诱导表达.表达形成的包含体经切胶回收,然后免疫大鼠制备抗血清.所获得的抗血清用Amersham Biosciences抗体纯化试剂盒进行纯化,SDS-PAGE电泳分析表明纯化后的抗体纯度很高.Western blotting印迹和ELISA鉴定结果表明抗体特异性好,效价为1 5 000.     

八肋游仆虫中心蛋白N-端半分子金属离子结合性质的光谱研究

Ca~(2+)在中心蛋白调节许多生理过程并发挥生物功能中起到很重要的作用.本文分别使用TNS、Tb~(3+)为荧光探针研究了八肋游仆虫中心蛋白N-端半分子(P_(12))与不同稀土离子的结合性质及对其构象变化的影响和P_(12)与Tb~(3+)结合的热力学性质.结果表明,在pH 7.4、0.01 mol/L Hepes条件下,中心蛋白与稀土离子结合的稳定性和稀土离子饱和的蛋白质疏水区暴露程度与稀土离子静电势成正比;稀土离子主要以静电作用占据八肋游仆虫中心蛋白N-端区域的金属离子结合部位.     

八肋游仆虫核糖体蛋白P1A磷酸化位点分析

为了探讨单细胞真核生物八肋游仆虫酸性核糖体蛋白P1(EoP1)的磷酸化作用,对EoP1的一个亚型EoP1A进行了磷酸化位点分析。通过在线软件预测EoP1A的磷酸化位点,根据预测结果进行定点突变,随后对EoP1A野生型及突变体分别在大肠杆菌中进行了表达纯化。利用核磁共振(NMR)检测EoP1A的体外磷酸化作用,结果表明位于蛋白N端的第8位丝氨酸(Ser8)为CK2磷酸化EoP1A蛋白的磷酸化位点。     

UPF2介导八肋游仆虫NMD途径SURF和EJC的耦联

通过生物信息学分析发现八肋游仆虫的UPF2(EoUPF2)包含三个串联的MIF4G(middle domain of translation initiation factor 4G)结构域和一个C末端UPF1的结合区域。对24种UPF2氨基酸序列的进化关系分析发现,EoUPF2与酿酒酵母的UPF2(ScUPF2)进化关系较为接近。InterPro database数据库分析结果显示,二者的核心结构域非常相似。酵母双杂交和Pull down实验证实:EoUPF2的C末端与EoUPF1的CH结构域相互作用;EoUPF2在没有UPF3存在的情况下,通过其MIF4G结构与外显子连接复合体(exon-exon junction complex,EJC)核心因子Y14a和Y14b相互作用。β-半乳糖苷酶实验证实EoUPF2与Y14a的作用更强一些。qPCR分析结果排除了EoUPF2与Y14a和Y14b相互作用与Y14a和Y14b本身的拷贝数有关。由此我们推断,在八肋游仆虫的NMD识别无义mRNA过程中,EoUPF2通过与Y14相互作用,介导了UPF1与无义mRNA上的外显子连接复合体的耦联,启动了无义mRNA的识别过程。     

八肋游仆虫中ECD1基因的克隆及序列分析

含有CHROMO(chromatin organization modifier)结构域的蛋白参与了异染色质的形成及转录沉默复合物的形成.原生动物游仆虫细胞中既含有转录活跃的大核也含有转录沉默的小核.本实验应用PCR技术从八肋游仆虫(Euplotes octocarinatus)中获得了一个编码含有CHROMO结构域的基因ECD1(Euplotes chromo domain-con-taining protein 1)(GeneBank登录号为FJ357578).大核中含有该基因的微小染色体全长1105 bp.小核中该基因内无内部删除序列IES的存在.通过RT-PCR,证实该基因开放阅读框为645 bp.大核基因中含有三个内含子,转录过程中这些内含子均符合一类内含子GU-AG剪切规则.DNAstar软件分析,该基因编码的蛋白质包含214个氨基酸,分子量24.7 kDa,等电点为5.48.结构域聚类分析表明Ecdl蛋白可能执行与四膜虫异染色质蛋白Pddlp和Pdd3p相似功能,参与大核发育过程中异染色质的形成和IES序列的删除.     

RNA干扰阔口游仆虫γ-微管蛋白基因表达的研究

根据阔口游仆虫微管蛋白基因序列设计1对引物,扩增出692bp的γ-微管蛋白基因片段,将之重组到L4440载体中,重组质粒转化到RNAase缺陷型E.coli HT115菌株中,并用IPTG诱导双链RNA的表达,将经诱导后的重组菌喂食游仆虫,诱导出RNAi表型,具体表现为虫体变小、变圆,约两周后游仆虫全部死亡.电镜观察表明,经诱导后的游仆虫部分纤毛杆横切面显示结构为9+0,部分纤毛杆膨胀变形并开始瓦解,原高度有序的微管排列结构消失.进一步证实喂食法可有效地产生RNAi,γ-微管蛋白基因沉默后游仆虫无法维持正常形态并死亡,观察到纤毛杆的超微结构发生明显的变化,由此推测γ-微管蛋白的表达和细胞调控在游仆虫细胞微管骨架的装配及其细胞生命活动中起重要作用.     

八肋游仆虫中心蛋白与铕离子相互作用的电化学研究

使用电化学阻抗法(EIS)和循环伏安法(CV)研究了野生型八肋游仆虫中心蛋白(EoCen)在玻碳电极表面的吸附特性及EoCen与Eu3+的相互作用过程。研究发现EoCen在电极表面的吸附不受电极电势的影响;EoCen与N端中心蛋白(N-EoCen)的吸附性相比,吸附速率相近,吸附自由能相近。CV和EIS滴定实验都证明Eu3+与EoCen形成了配位比为4∶1的配合物。并且滴定曲线能够区分EoCen上的四个金属离子结合位点,与使用光谱方法不能有效区分这四个位点相比,电化学方法更具优势。     

一种游仆虫无性生殖周期中大核及其 DNA 含量的变化

应用光学显微镜、显微光度计和定量细胞化学技术研究了一种游仆虫无性生殖周期中大核及其DNA含量的变化特征,获得如下结果:(1)游仆虫细胞周期分成G_1期、S期和D期,各个时期在整个细胞周期中所占的时间速率分别为36%、59%和5%。(2)游仆虫细胞周期中,G_1期大核迅速增大,但此时大核无DNA合成现象,DNA分布密度随大核增大而降低;S期大核前期增大,此后变小,大核DNA含量连续增加,大核DNA分布密度也随着增高。S期结束后,大核DNA含量相当于G_1大核的两倍;D期大核又显著增大,DNA分布密度稍高于G_1期大核的水平。(3)由游仆虫孚尔根反应大核的形态,大核DNA三维吸收图像和显微光度术定量分析数据表明,游仆虫大核DNA含量的变化仅发生在S期,S期大核中DNA合成与大核改组带相联系。     

一种游仆虫无性生殖周期中大核及其DNA含量的变化

应用光学显微镜、显微光度计和定量细胞化学技术研究了一种游仆虫无性生殖周期中大核及其 DNA 含量的变化特征,获得如下结果:(1)游仆虫细胞周期分成 G_1期、S 期和 D 期,各个时期在整个细胞周期中所占的时间速率分别为36%、59%和5%。(2)游仆虫细胞周期中,G_1期大核迅速增大,但此时大核无 DNA 合成现象,DNA 分布密度随大核增大而降低;S 期大核前期增大,此后变小,大核 DNA 含量连续增加,大核 DNA 分布密度也随着增高。8期结束后,大核 DNA 含量相当于 G_1大核的两倍;D期大核又显著增大,DNA 分布密度稍高于 G_1期大核的水平。(3)由游仆虫孚尔根反应大核的形态,大核 DNA 三维吸收图像和显微光度术定量分析数据表明,游仆虫大核 DNA 含量的变化仅发生在 S 期,S 期大核中 DNA 合成与大核改组带相联系。     

八肋游仆虫中心蛋白的核磁共振研究

利用液体核磁共振方法对八肋游仆虫中心蛋白全长蛋白(EoCen),LC端结构域(EoCen-LC)和N端结构域(EoCen-N)进行了分析,并研究了蛋白与钙离子的相互作用情况.研究结果表明,未加入钙离子,全长蛋白,LC端结构域和N端结构域谱图重叠严重,峰型较差,说明未折叠成良好的三级结构,存在较大的构象交换或一定程度的聚集;与钙离子结合后全长蛋白,LC端结构域三级结构有所改善,但仍然无法用液体核磁共振方法进行进一步的结构研究.N端结构域与钙离子结合后谱峰分散性好,说明N端结构域具有较好的三级结构,能够应用核磁共振的方法进行结构解析.     

Glu101对保持中心蛋白正常构象作用的研究——光谱法研究稀土离子与八肋游仆虫中心蛋白作用对蛋白构象的影响

通过位点直接突变法将八肋游仆虫中心蛋白101位保守的Glu突变成Lys,得到突变蛋白E101K.利用疏水性探针TN S研究了突变对Tb^3＋与蛋白作用时蛋白构象变化的影响.结果表明,相对于钙饱和的蛋白,铽的饱和对蛋白构象变化的影响更大.同时,共振光散射研究表明,Glu101对保持蛋白适当的构象变化行为起着至关重要的作用.     

八肋游仆虫信息素在大肠杆菌中的表达

信息素在八肋游仆虫接合生殖过程中起着重要的诱导配对作用，为了进一步研究其诱导机制，根据已知的基因序列，应用PCR技术，扩增信息素G3基因，并将该基因插入表达载体pGEX-6P1中，构建了重组表达质粒pGEX-6P1-G3．重组菌在37℃下，经1．0mmol／L IPTG诱导，12％SDS-PAGE分析，在37kDa处出现明显的特异目的带。     

巴西橡胶树ADP核糖基化因子的鸟核苷酸交换因子基因(HbGNOM)的鉴定与表达

在橡胶树转录组测序的基础上,通过RT-PCR技术扩增得到了橡胶树的一个ADP核糖基化因子的鸟核苷酸交换因子基因(HbGNOM),该基因包含了一个4 410 bp的开放阅读框,编码了一个含1 470个氨基酸的蛋白.生物信息学的分析结果表明:橡胶树HbGNOM蛋白与麻风树、木薯、蓖麻和拟南芥的GNOM蛋白高度相似,相似性分别为97%,96%,95%和84%.半定量分析的结果表明:当橡胶树受到白粉病菌侵染时,HbGNOM基因在叶片中的表达明显升高,但其对炭疽病菌的侵染不产生应答;HbGNOM基因在叶片中的表达可受植物激素乙烯(ET)的诱导,但其对水杨(SA)和茉莉酸(JA)的处理没有明显应答,因此,HbGNOM可能与乙烯信号传导途径有关,并且参与了橡胶树对白粉病的抗病反应.     

小腔游仆虫(Euplotes aediculatus)皮层微管胞器的荧光标记

应用荧光紫杉醇直接荧光标记和抗a-微管蛋白抗体免疫荧光标记,显示了纤毛虫小腔游仆虫(Euplotes aediculatus)皮层纤毛器微管、纤毛器基部附属微管和背皮层表面微管等结构,以及皮层纤毛器微管的形态发生.结果表明,该游仆虫背皮层表面网在形态上与嗜银网相一致,也是一种微管类细胞骨架;与其他几种游仆虫比较,前仔虫口纤毛器和背皮层纤毛器微管的形态发生存在不同的模式,其形态发生可能具有种的特异性,可以作为种的分类依据之一.此外,与FLUTAX(fluorescence taxoid)标记方法相比较,抗α-微管蛋白抗体免疫荧光标记能较清晰地显示游仆虫背皮层表面微管网及早期发生的额腹横棘毛原基和背触毛原基,推测该游仆虫的细胞背表面微管网与其他微管结构其微管蛋白组分可能存在差异,且形态发生中伴随着皮层纤毛器微管的组装和成熟,其微管蛋白组分同时也在不断发生变化.