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.     

八肋游仆虫ARF1蛋白的表达纯化及其与嘌呤核苷酸的相互作用

ADP核糖基化因子1(ARF1)是Ras超家族的成员,调控细胞内囊泡运输,进而影响细胞的生长发育。为了研究单细胞真核生物八肋游仆虫ARF1的功能,构建了重组表达质粒pET28a-ARF1,在大肠杆菌BL21中进行了表达纯化,获得高纯度的八肋游仆虫腺苷酸核糖基化因子1蛋白EoARF1,随后通过荧光光谱法检测了其与嘌呤核苷酸的相互作用。结果表明,表达纯化的EoARF1蛋白能与嘌呤核苷酸发生相互作用,其结合位点数n约等于1,且与鸟嘌呤核苷酸作用强弱顺序为GTPGDPGMP,与GDP的结合强度明显大于与ADP的结合强度。     

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.     

扇形游仆虫谷胱甘肽过氧化物酶基因克隆和序列特征分析

采用cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术,对纤毛虫原生动物扇形游仆虫(Euplotes vannus)谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)cDNA特征进行分析.获得扇形游仆虫GPx cDNA全长序列,为672 bp,编码182个氨基酸,属硫氧还蛋白超家族,含有3个催化残基和3个特征性基序.氨基酸序列与其他纤毛虫物种同源性较高,亲缘关系较近.     

扇形游仆虫谷胱甘肽过氧化物酶cDNA的克隆及序列特征分析

采用cDNA 末端快速扩增( rapid amplification of cDNA ends,RACE) 技术,对纤毛虫原生动物扇形游仆虫（Euplotes vannus）GPx cDNA特征进行分析. 克隆到扇形游仆虫GPx cDNA全长序列为672bp,该序列编码182个氨基酸,属硫氧还蛋白超家族,且具有一定的保守性,含有3个催化残基和3个特征性基序．氨基酸序列进化分析结果表明,扇形游仆虫与其他纤毛虫物种同源性较高,亲缘关系较近,研究结果为扇形游仆虫GPx在生态毒理学的应用提供基础信息．     

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。     

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。     

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.     

大黄鱼cyclin B1和cdc2 cDNA序列特征及组织表达分析

成熟促进因子(MPF)是诱导细胞从G2期转入M期的关键因子,在配子成熟过程中具有重要作用.MPF由周期蛋白B(cyclin B,CB)和周期蛋白依赖性蛋白激酶(CDK1,由cdc2基因编码)2个亚基组成.本研究克隆了大黄鱼(Larimichthys crocea)cyclin B1(Lc-cb1)和cdc2(Lc-cdc2)基因的cDNA序列,并分析了这2个基因mRNA的组织表达特征,为解析MPF在大黄鱼性腺发育和配子成熟的作用机理奠定基础.Lc-cb1基因全长cDNA 1 882bp,可编码397个氨基酸的蛋白;Lc-cdc2基因全长cDNA序列1 151bp,可编码303个氨基酸的蛋白.基于Lc-cb1 cDNA序列推导的氨基酸序列与6种脊椎动物的CB1氨基酸序列有较高相似性(67%~84%),并具有周期蛋白盒、毁坏盒、以及蛋白酶K位点(RRxSK)等CB预期特征.基于Lc-cdc2的cDNA序列推导的氨基酸序列也与其他6种鱼类的CDK1氨酸酸序列有较高相似性(88%~97%),并具有丝氨酸/苏氨酸激酶催化结构域、ATP结合相关的保守序列(GxGxxGxV)、周期蛋白结合相关的PSTAIRE序列等CDK1的预期特征.可见,本研究克隆获得的2条序列是Lc-cb1和Lc-cdc2 cDNA全长.实时荧光定量PCR结果显示,Lc-cb1和Lc-cdc2的2个基因mRNA表达具有相似的组织特异性,在性腺中mRNA水平均远远高于其他组织,表明Lc-cb1和Lc-cdc2是大黄鱼性腺发育相关的重要基因.     

八肋游仆虫一个新β-微管蛋白基因的克隆与序列分析

从八肋游仆虫细胞中克隆到一种新的β-微管蛋白基因.序列分析结果表明:在大核中,该基因全长1561bp.与已经报道过的β-微管蛋白基因不同,它的5′端基因上游调控序列有49 bp,AT含量为75.5%.上游调控序列中仅有一个TATAA框,没有CCAAT框;该基因的3′端的下游调控序列有121 bp,富含AT碱基,达到86.8%,其中有明显的反向重复序列.上下游调控序列中各有一个断裂信号TTGAA和TTCAA,负责从小核到大核发育过程中大核染色体的形成.从小核基因组中克隆到相应的基因片段,比大核中的序列多7个碱基5′-CATGCTC-3′,其功能尚不清楚.序列比对表明,新的β-微管蛋白基因与已经报道的β-微管蛋白基因的同源性92.3%,阅读框中有2个氨基酸的变化,将它命名为β2-微管蛋白基因.     

八肋游仆虫小核中Rab1家族基因的分离及多态性分析

从八肋游仆虫小核中克隆筛选到7种E orab1基因,它们的同源性为94.5%~98.6%.将这7种小核E-orab1的M DSs(m acronuclear destined sequences)在NCB I网站进行BLA ST比对,发现7种小核E orab1的M DSs的四种M DSs序列有相对应的大核E orab1家族基因,据此4种小核E orab1依次命名为m iE orab1b,m iE orab1 ik,m iE orab1n,m iE orab1c.研究表明,大核中R ab1家族基因的多态性部分或全部来源于小核R ab1家族基因.     

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。     

PCR法克隆卤虫（Artemia franciscana） Artemin基因上游调控序列

利用限制性内切酶(Dra I和Hpa I)对卤虫(Artemia franciscana)基因组DNA进行酶切后，连上接头构建基因组“DNA文库”(即未克隆，带接头的DNA片段)，再以TD-PCR(Touch-down PCR)的方法扩增卤虫的Artemin．基因的上游调控序列，得到一段大为750bp的片段，将这一上游序列片段克隆到pMDl8-T载体中，以获得包括启动子、增强子等顺式作用元件在内的Artemin基因的上游调控序列，为进一步研究Artemin基因的表达模式及其功能提供依据。     

赤眼鳟β-肌动蛋白基因克隆、组织表达与稳定性分析

为探究赤眼鳟(Squaliobarbuscurriculus)β-肌动蛋白(β-actin)基因的结构和表达特性,本文采用RT-PCR技术和RACE法,从赤眼鳟肝脏中获得了赤眼鳟β-actin cDNA全长序列(GenBank:MT119965),该基因c DNA全长共1 816 bp,由94 bp的5’端非编码区, 594 bp的3’端非编码区和1 128 bp的开放阅读框(95-1222)组成,阅读框共编码375个氨基酸。通过序列比对和系统进化树的构建,赤眼鳟β-actin与鲤科鱼类聚为一支且与鲮鱼、鲫鱼、黄颡鱼等多个物种的β-actin氨基酸同源性都为99%。荧光定量(qPCR)表达分析显示,β-actin在赤眼鳟肌肉、肠、脾脏、皮肤、血液、鳃、体肾、头肾、心脏和肝脏十个组织中都有表达,但不同组织的表达量存在差异。利用Best keeper软件对赤眼鳟体内的延伸因子1(elongation factor 1, EF1)和β-actin基因进行稳定性对比,发现β-actin基因稳定性低于EF1基因。以上结果为赤眼鳟的分子系统进化研究提供证据,也为赤眼鳟功能基因表达研究提供参考依据。     

柽柳ThPR1基因的克隆与表达分析

通过对盐胁迫后刚毛柽柳(Tamarix hispida)7个转录组分析,鉴定获得病程蛋白相关基因PR1(命名为ThPR1)全长cDNA序列,该基因全长756 bp,编码区长537 bp,编码含178个氨基酸的蛋白质,分子质量为20.53 ku,理论等电点(pI)为9.75。为了研究该基因对逆境胁迫的应答情况,采用实时定量RT-PCR技术分析了刚毛柽柳在PEG、NaCl胁迫及外源ABA处理后不同组织中基因的表达。结果表明,NaCl会诱导ThPR1基因在根和叶中的表达,而PEG和ABA处理则抑制该基因在根和叶中的表达。