水稻C2H2型锌指蛋白OsZAT12转化拟南芥功能的初步研究

摘要:植物C2H2型锌指蛋白是植物转录调节因子中的大家族,通过转录调控、翻译后调节和蛋白质间的相互作用在植物发育和环境胁迫中发挥关键作用. 本研究在水稻基因组中克隆到一个C2H2型锌指蛋白,命名为OsZAT12. 生物信息学分析显示OsZAT12全长597bp,其中不包含内含子,其蛋白质序列含有199个氨基酸,具有两个典型的C2H2锌指结构. OsZAT12蛋白定位于细胞核,在根中特异性表达.过表达拟南芥植株与野生型比较,其根变短,子叶的变绿率明显降低,植株矮小.初步推断OsZAT12可能影响植物生长发育尤其是根的伸长.     

拟南芥翻译延伸因子EF1A的亚细胞定位研究

探讨了拟南芥的翻译延伸因子EF1A的亚细胞定位.以Col野生型拟南芥的cDNA为模板,通过高保真KOD扩增酶获得2 363bp的拟南芥转录延伸因子EF1A基因片段,将其与GFP融合后共同连入p1300表达载体,利用农杆菌侵染法将p35S∶GFP和p35S∶EF1A∶∶GFP转入野生型拟南芥中,观察转基因植物细胞中GFP的表达情况.结果显示:p35S∶GFP转基因植物中,细胞核中GFP荧光强度显著高于细胞质中荧光强度,但是在p35S∶EF1A∶∶GFP转基因植物中,细胞核中荧光强度与细胞质中荧光强度无显著差异,说明在进行蛋白翻译时细胞质中的EF1A含量显著高于细胞核中,这也为翻译延伸因子EF1A的亚细胞定位提供了实验依据.     

拟南芥 BAH1 与大肠杆菌热胁迫耐受的关系分析

拟南芥BAH1含有保守的C3H4型RING结构域,与DnaJ锌指结构类似.利用原核表达纯化的BAH1进行体外泛素化实验证明了BAH1具有E3连接酶活性.然后通过表型回复实验发现BAH1融合J-domain结构域后(JdBAH1)和DnaJ一样能明显弥补danJ突变株MF634的热敏表型,在43℃存活;而转入突变锌指结构的JdBAH1C231S,C234S,C276S,C279S(JdBAH1△Zn1/2)菌株在43℃高温条件下不能存活,说明BAH1在大肠杆菌内具有类似DnaJ锌指结构的功能.因此,BAH1在E.coli中的功能有可能与DnaJ相似,通过锌指结构参与了DnaK/DnaJ伴侣系统发挥功能.     

甘蓝型油菜CCCH基因BnaA07g26050D的克隆及表达分析

油菜是我国重要的油料作物,它的产量受到各种逆境胁迫的影响.我们之前的研究表明,拟南芥CCCH锌指蛋白At C3H14控制植株生长发育的诸多过程.在本研究中,我们证实甘蓝型油菜CCCH基因Bna A07g26050D(At C3H14的同源基因)响应盐胁迫和干旱胁迫.Bna A07g26050D蛋白C端包含两个串联的CX8CX5CX3H结构域,在酵母中具有转录激活活性,类似于At C3H14.将Bna A07g26050D融合GFP转化拟南芥原生质体,发现其主要定位于细胞质和P-body中.qRT-PCR检测Bna A07g26050D基因的组织表达模式,结果表明该基因主要在上部茎、根和花中大量表达,而在其他组织中表达较低.此外,qRTPCR证实Bna A07g26050D基因在盐胁迫和干旱胁迫下表达量都明显上调,证明该基因可能参与干旱和盐胁迫.我们的研究为利用基因工程技术培育耐盐、旱油菜新品种提供了基因源.     

木榄细胞膜Na~+/H~+逆向运输蛋白BgSOS1功能的初步验证

根据木榄BgSOS1的序列信息从木榄中克隆到了全长的BgSOS1基因,该片段包含1个3 462 bp的开放阅读框,可编码1 153个氨基酸的多肽.生物信息学的分析结果表明:该氨基酸序列所编码的蛋白与拟南芥、番茄、水稻、小麦、盐芥和杨树的SOS1蛋白高度同源,同源性分别为63.86%,66.61%,62.18%,60.19%,63.97%和75.97%;BgSOS1蛋白的N端含有12个跨膜的结构域,C端为1个较长的胞内结构域.尽管单个BgSOS1的表达并不能提高转基因酵母的抗盐性,但SOS1,SOS2和SOS3共表达的酵母,其抗盐性明显提高,这表明SOS2/SOS3蛋白激酶复合体可能通过调控BgSOS1的Na+/H+交换功能来提高木榄的抗盐机理.     

一个新C2H2型锌指蛋白的功能的初步研究

通过筛选人18周胎脑cDNA文库,得到一条编码332AA的全长新基因,生物信息学研究表明,该蛋白质序列有2个C2H2型锌指结构,其中1个锌指结构有RNA－binding蛋白特异锌指的特征,虽然同源比较发现与多种蛋白质精氨酸N端转甲基酶（protein arginine N-methyltransferase) 有一定的同源性,但新锌指蛋白不含转甲基酶的活性功能区域,属功能未知的基因,利用芯片研究功能未知基因的表达是一种较好的手段,通过代谢增强剂PMA（phorbol myristae acetate)刺激培养的血管内皮细胞,观察细胞受激活后新锌指蛋白基因的表达变化,结果表明新基因表达量提高了11倍以上,证实新基因属内皮细胞的极早期应答基因（Immediate early response gene,ERG)。     

水稻OsDHHC13基因参与氧化胁迫响应的初步研究

DHHC型锌指蛋白参与细胞内蛋白质的棕榈酰化修饰,对细胞和个体的生长发育起着重要的调控作用.OsDHHC13是典型的DHHC型锌指蛋白基因.生物信息学分析发现,OsDHHC13的启动子区域含有胁迫及光响应元件,而且其编码蛋白是具有4个跨膜结构域的典型膜蛋白.对OsDHHC13过表达株系进行H2O2的氧化胁迫处理发现,过表达株系幼苗的根显著长于野生型,说明OsDHHC13能解除H2O2对根生长的抑制,提高了抗氧化胁迫的能力.随后H2O2含量测定发现,OsDHHC13过表达株系幼苗根部的H2O2含量显著低于野生型.进一步的qRT-PCR分析发现,与清除H2O2相关的酶基因的转录水平在过表达株系中显著升高,说明OsDHHC13能促进清除H2O2的相关酶基因的表达,调节内源性H2O2的动态平衡.总之,本研究结果初步证明锌指蛋白基因OsDHHC13正调控水稻的抗氧化胁迫能力.     

Drosophila genes Posterior Sex Combs and Suppressor two of zeste encode proteins with homology to the murine bmi-1 oncogene.

The Polycomb group (Pc-G) genes are needed to maintain expression patterns of the homeotic selector genes of the Antennapedia (Antp-C) and bithorax (bx-C) complexes, and hence for the maintenance of segmental determination. We report the predicted protein sequence of the Pc-G gene Posterior Sex Combs (Psc), and of the neighbouring and related gene Suppressor two of zeste (Su(z)2). Both genes encode large proteins that contain a 200 amino-acid domain identical over 37.4% that is also conserved in the murine oncogene bmi-1. At the amino terminus of this domain is a cysteine-rich sequence that has been proposed as a novel type of zinc finger.     

锌指结构基因HKR1在脑胶质瘤中的表达分析

从人胎脑cDNA文库中筛选到2612nt的锌指蛋白HKR1克隆,C端含有10个C2H2锌指结构,N端含有2个KRAB区域,基因芯片的原位杂交检测显示,HKR1基因表达在脑胶质瘤中明显升高,提示该基因可能是一条潜在的肿瘤相关基因。     

Cysteine methylation disrupts ubiquitin-chain sensing in NF-κB activation

NF-κB is crucial for innate immune defence against microbial infection. Inhibition of NF-κB signalling has been observed with various bacterial infections. The NF-κB pathway critically requires multiple ubiquitin-chain signals of different natures. The question of whether ubiquitin-chain signalling and its specificity in NF-κB activation are regulated during infection, and how this regulation takes place, has not been explored. Here we show that human TAB2 and TAB3, ubiquitin-chain sensory proteins involved in NF-κB signalling, are directly inactivated by enteropathogenic Escherichia coli NleE, a conserved bacterial type-III-secreted effector responsible for blocking host NF-κB signalling. NleE harboured an unprecedented S-adenosyl-l-methionine-dependent methyltransferase activity that specifically modified a zinc-coordinating cysteine in the Npl4 zinc finger (NZF) domains in TAB2 and TAB3. Cysteine-methylated TAB2-NZF and TAB3-NZF (truncated proteins only comprising the NZF domain) lost the zinc ion as well as the ubiquitin-chain binding activity. Ectopically expressed or type-III-secretion-system-delivered NleE methylated TAB2 and TAB3 in host cells and diminished their ubiquitin-chain binding activity. Replacement of the NZF domain of TAB3 with the NleE methylation-insensitive Npl4 NZF domain resulted in NleE-resistant NF-κB activation. Given the prevalence of zinc-finger motifs and activation of cysteine thiol by zinc binding, methylation of zinc-finger cysteine might regulate other eukaryotic pathways in addition to NF-κB signalling.