凝集素的分离纯化、基因克隆及功能研究进展

凝集素(lectin)研究近年来发展迅速，尤其在植物基因工程中，植物外源凝集素基因越来越受到重视。本文从凝集素的分离纯化、基因克隆、理化性质和功能等方面进行了综述。此外还讨论了凝集素基因在植物基因工程中的应用。     

中国菜豆凝集素序列的亲缘性分析

菜豆凝集素可专一与寡糖结合,是其发挥凝血及杀虫功能的主要原因。将菜豆凝集素序列和其他豆科凝集素进行序列对比,发现菜豆凝集素与豇豆凝集素序列相似度最高。对不同国家产地凝集素序列进行对比分析,发现菜豆凝集素高度保守,高度相似氨基酸残基达到74%,中国株菜豆凝集素序列与马来西亚株菜豆凝集素相似度最高,进化树分析显示中国株菜豆凝集素其亲缘性追溯为发源于美洲(美国),经东南亚(马来西亚)传入中国,这与菜豆传入中国的历史相符合。     

贵州地区蜘蛛抱蛋属植物ITS1区序列分析及其亲缘关系研究

从贵州不同地区采集的5株蜘蛛抱蛋属植物,采用直接测序对其核糖体DNA内间隔区(ITS)序列进行测定,用于分析蜘蛛抱蛋属植物间的亲缘关系。测序结果提示该植物的ITS1区域的GC%在62.7%～68.85%之间,有121个变化位点,提示可用于对形状相似的蜘蛛抱蛋属植物进行分子生物学分类和用于系统发育分析。     

对硝基酚磷酸酶pNPPase的基因克隆和序列分析

对硝基酚磷酸酶（p-nitrophenylphosphatase pNPPase)是一种对硝基酚磷酸盐（p-intophenylphosphate)为底物的酶，被广泛地应用于核酸标记，通过菌落原位显色法成功地从脂肪芽孢杆菌（Bacillus stearothermophilus)中克隆到了编码耐热pNPPase的基因，序列分析表明它是一个编码255个氨基酸的酶。     

甘蔗UGPase cDNA的克隆及序列分析

以甘蔗(FN95-1702)为材料,通过RT-PCR,首次克隆得到了甘蔗UGPase cDNA片段.该片段长1 495 bp,其中包含完整的ORF为1 431 bp,共编码476个氨基酸,并含有5个重要的Lys残基位点,分别为Lys257、Lys321、 Lys367、 Lys408、 Lys409,它们对维持UGPase活性及与底物结合方面发挥着重要作用.     

甘露(聚)糖结合凝集素外显子Ⅰ54位密码子突变的检测方法

对人源甘露糖结合凝集素基因54位密码子点突变的情况进行测定,建立了相关实验室检测方法.采用PCR扩增目的片段,再对产物采用PCR-RFLP测定点突变.检测的哈萨克40例血样54位密码子的点突变情况:野生型为20例,占50%;突变杂合型为20,占50%;突变纯合子为0例,占0%.PCR-RFLP适合实验室检测MBL外显子I54密码子突变情况,可以作为分析依据.     

半夏属植物凝集素基因片段克隆与序列分析

半夏属植物凝集素同其他天南星科植物凝集素一样,有3个甘露糖专一结合位点,且具显著的抗虫性.本研究根据已知掌叶半夏凝集素基因表达序列的相关信息设计引物,采用RT-PCR方法,分别从滴水珠、石蜘蛛、盾叶半夏、掌叶半夏、三叶半夏中克隆出长约530bp的凝集素基因片段.使用Genescan软件、ORF finder软件、Ex2PASy Proteomics Server软件对5个凝集素基因片段进行分析,结果表明:克隆出的滴水珠、石蜘蛛、盾叶半夏、掌叶半夏、三叶半夏凝集素基因片段分别编码107、171、170、170、170个氨基酸,在它们所编码的肽链中,都具有酪蛋白激酶II磷酸化位点、蛋白激酶C磷酸化位点和N-糖基化位点三类不同的功能位点.但由于编码序列碱基的突变,引起肽链中的氨基酸发生变化,从而导致这五种植株的凝集素基因存在较高的多态性以及存在功能位点的差异.其凝集素基因多态性及功能位点的差异对凝集素功能的影响需进一步分析.本实验为克隆五种植物凝集素基因的表达序列与结构基因以及深入研究半夏属凝集素的功能提供了有意义的参考资料.     

虎纹蛙病毒的ATP酶基因克隆和序列分析

利用对应于蛙病毒—3型(FV3）ATP酶基因(ATPase)的162—178nt和1186—1174ntt碱基序列作为引物，采用PCR方法扩增得到虎纹蛙病毒(RTV)的ATP酶基因，并对该基因进行克隆、测序和分析。基因读码框大小为945hp，预计可编码一相对分子质量为35500的蛋白质。氨基酸序列比较结果，RTV的ATPase基因与虹彩病毒科蛙病毒属的代表种FV3的一致性最高，为87．9％，与该科其它脊椎动物病毒的一致性在50％-52％之间。ATP酶蛋白质结构域分析可知该基因编码的ATP酶含有Walker型ATP酶AAA族蛋白质的全部结构域，其中既具有Walker型ATP酶所具有的Walker a和Walker b保守区，还含有AAA族蛋白质基因所具有的SRH高度保守区，因此，该基因是一完整的活性蛋白编码基因。     

茂原链霉菌谷氨酰胺转胺酶基因克隆、序列分析及原核表达

以茂原链霉菌(Streptomyces m obaraensis)的基因组DNA为模板,利用PCR的方法扩增出谷氨酰胺转胺酶(Transglutam inase,TGase)的完整基因片段.序列分析结果表明,该片段全长1 246 bp,包含一个完整的ORF,长度1 146 bp,编码395 aa,分子量为44 kD左右.该基因的核酸序列及推导的氨基酸序列同已知微生物来源的若干TGase相比,序列相似性均很高,并且发现与酶催化活性有关的一些motif,如酰胺化位点等;在此基础上,又进一步对其二级结构进行分析并完成了TGase三维结构的建模.将编码TGase酶的基因片段插入到原核表达载体pQE30Xa中,并转化大肠杆菌(E.coliJM109).SDS-PAGE结果表明,经IPTG诱导后该基因得到表达,表达产物的酶活为2.2 U/mL.     

野桑蚕漆酶基因克隆、序列分析及转录表达谱研究

利用RT-PCR方法,克隆了野桑蚕Bombyx mandarina漆酶基因,获得了其cDNA序列.该序列长2 317bp,含有一个2 295bp的完整开放阅读框,有8个外显子,7个内含子,编码一个由764个氨基酸残基组成的蛋白质,其蛋白质的分子量和等电点分别为84 340.91和6.61.推导的氨基酸序列与其它鳞翅目昆虫(Laccase)基因相应氨基酸序列有较高的同源性,该序列具有它们的漆酶基因所共有的典型特征.组织特异性表达分析表明了该基因仅在野桑蚕的表皮、头部、中肠和血液中有表达.这些结果为进一步研究野桑蚕漆酶基因的功能提供了分子基础.     

成都麻羊NSTN基因的克隆测序

根据得克萨斯山羊MSTN基因序列设计引物,并进行PCR扩增,克隆成都麻羊肌肉生成抑制素(MSTN)基因exon1、部分intron1、exon2、部分intron2、exon3及部分intron3,通过DNAman生物软件分析获得MSTN完全编码序列.研究结果,成都麻羊MSTN编码序列含1128个碱基,编码含375个氨基酸的蛋白,编码序列最后三个碱基为终止密码子.exon1全长372bp,翻译第1～124个氨基酸;exon2全长375bp,翻译第125～249个氨基酸;exon3全长381bp,翻译第250～375个氨基酸.成都麻羊MSTN基因exon1变异程度最大,次之为exon2,exon3变异程度最小.     

盐生杜氏藻Ugd基因的cDNA克隆及序列分析

作者对不同物种Ugd基因的同源序列进行相似性分析后设计一对兼并引物，利用RTPCR技术获得一条200bp左右的片段，测序分析显示其同芋头(Colocasia esculenta)的Ugd基因的编码区有71．7％的相似性．然后再以此片段为模板设计引物，通过RACE技术获得盐生杜氏藻Ugd基因的全长序列．经克隆测序作blastx分析发现其同芋头(Colocasia esculenta)、大豆(Soybean)、水稻(Oryza sativa)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)的Ugd基因有78％到81％的同源性．     

人EGF受体胞外域cDNA克隆及其序列分析

目的：克隆编码人表皮生长因子受体(EGFR)胞外域的cDNA,构建可溶性EGFR(sEGFR)的哺乳动物细胞表达载体。方法：以RT—PCR方法从人胎盘中克隆编码EGFR胞外域的cDNA,测定其序列,构建sEGFR真核表达载体。结果：从人胎盘绒毛组织中成功克隆编码EGFR胞外域的cNDA,通过PCR方法在起始位点前加入Kozak序列并添加终止密码,构建了sEGFR的真核表达载体。该基因编码的蛋白质包含信号肽以及L1、S1、12和S2等4个结构域。序列分析表明该基因有3个碱基与以往报道的基因不同,即1562G→A、1620G→C、1887T→A,前两个改变导致氨基酸Arg497Lys和Lys516Asn的改变,后一个为同义突变Thr605。结论：成功克隆编码EGFR胞外域的cDNA,并构建了sEGFR真核表达载体。     

藏黄牛褪黑激素合成酶AA-NAT基因cDNA克隆及序列的比较分析

哺乳动物季节性繁殖主要受褪黑激素调控, 而褪黑激素的分泌受其2个合成酶HIOMT和AA-NAT调控. 分布于青藏高原的藏黄牛和牦牛是典型的季节性繁殖动物, 普通黄牛繁殖则季节性不明显. 比较分析它们三者的AA-NAT序列, 从而进一步研究它们繁殖的季节性. 采用RT-PCR技术,从2个公藏黄牛个体的松果体组织总RNA中分别克隆到AA-NAT基因的表达序列, 并对其进行生物信息学分析. 结果表明:藏黄牛AA-NAT基因的表达序列全长为624bp, 开放阅读框(ORF)为621 bp, 编码207个氨基酸, 预测其表达蛋白分子量为52.3005kDa, 等电点为5.06, 不具有信号肽, 有两个具有较高可能性的跨膜区, 存在4个O连接糖基化位点, 而不存在N连接糖基化位点, 有3个潜在的Ser和3个Thr磷酸化位点. 藏黄牛该基因表达序列核苷酸及编码氨基酸与亲缘关系较远的牦牛一致, 而与亲缘关系较近的普通黄牛却有一定差异, 这可能与繁殖的季节性有关.     

草鱼肌肉生长抑制素cDNA克隆及序列分析

利用RT-PCR技术,从草鱼肌肉组织中克隆出MSTN cDNA序列,长度为1764 bp,编码区为1128 bp,共编码375个氨基酸.前体蛋白包括信号肽序列、N端前肽区、蛋白酶水解位点RIRR及C端活性区(含9个保守的Cys残基).多重序列比较表明,草鱼与斑马鱼、黑头软口鲦之间的MSTN序列同源性在94%以上,与其它鱼类之间的序列同源性也较高(78.1%~82.3%),但与鸟类、哺乳类之间的序列同源性则相对较低.系统进化分析显示,不同物种间的MSTN序列同源性基本反映了它们的亲缘关系.     

草鱼肌肉生长抑制素cDNA克隆及序列分析

利用RT-PCR技术,从草鱼肌肉组织中克隆出MSTN cDNA序列,长度为1764 bp,编码区为1128 bp,共编码375个氨基酸.前体蛋白包括信号肽序列、N端前肽区、蛋白酶水解位点RIRR及C端活性区（含9个保守的Cys残基）.多重序列比较表明,草鱼与斑马鱼、黑头软口鲦之间的MSTN序列同源性在94%以上,与其它...     

猪Smad7和Smad9基因克隆、序列分析与组织表达图谱探究

本研究采用RT-PCR方法,从长白猪脑中克隆了 Smad7和 Smad9的基因 cDNA 全长。序列比对发现 Smad7和 Smad9在不同物种中保守性很高。同时,RT-PCR 检测发现：Smad7和Smad9在家猪各组织中广泛表达。这些结果提示：Smad7和 Smad9可参与家猪众多生理过程的调节。     

细粒棘球绦虫新疆株胆汁酸钠协同转运蛋白基因的克隆及序列分析

 从新疆株细粒棘球绦虫(Echinococcus granulosus,Eg)原头蚴中克隆胆汁酸钠协同转运蛋白(sodium-bile acid co-transporter,EgSBACT)基因,进行序列测定和生物信息学分析。首先设计EgSBACT 基因特异性引物,用RT 及PCR 方法从新疆株细粒棘球绦虫原头蚴提取总RNA,将其反转录成cDNA 后扩增EgSBACT 基因并将其克隆至原核表达载体pET30a 中,测序鉴定序列并进行生物信息学分析。结果显示,RT-PCR 扩增出一长度约650 bp 的基因,测序显示其长度为654 bp,序列与Gen-bank 公布的EUB59978.1 完全一致,其编码217 个氨基酸,预测其等电点为9.28。同源性分析发现,EgSBACT 蛋白序列与中华枝睾吸虫SBACT(GenBank:GAA57409.1)同源性最高,达到43%。进化树分析表明,细粒棘球绦虫的SBACT 蛋白与吸虫纲的SBACT 相聚集,在进化树上处于一枝,而与其他物种亲缘性较远。由此表明,本研究成功克隆出细粒棘球绦虫EgSBACT 基因。     

Molecular cloning and complete amino-acid sequence of form-I phosphoinositide-specific phospholipase C

We report the molecular cloning and sequence of a phosphoinositide-specific phospholipase C (PI-PLC), an enzyme that is of particular interest because of its central role in cell signal transduction. The signals in question are those delivered by hormones to their cell-surface receptors that activate PI-PLC by means of a guanine nucleotide binding protein. Activation of the enzyme leads to the hydrolysis of phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate to two second messengers, 1,2-diacylglycerol and inositol 1,4,5-trisphosphate, the second of which ultimately mobilizes internal pools of calcium. There are at least five PI-PLC isoenzymes, whose differences in structure and function are unknown. We have focused on isoenzyme I, which we have recently purified and characterized from guinea pig uterus. We have now determined the sequence of a full length complementary DNA of this isoenzyme from the rat. Although the sequence has little similarity with the only other sequenced PI-PLC isoenzyme, it has a surprising degree of similarity to thioredoxins, protein co-factors in thiol-dependent redox reactions.     

Molecular cloning and nucleotide sequence of classical swine fever virus strain Shimen

According to the previously published CSFV sequences, 18 paris of partially overlapping primers which span the entire genome of CSFV strain Shimen were designed and synthesized. Each cDNA fragment of strain Shimen was amplified by RT-PCR method from the anticoagulant blood of strain Shimen infected pig. The PCR fragments were cloned into pGEM-T vector respectively and sequenced. The results show that we have obtained the nucleotide sequence of strain Shimen. The viral RNA consists of 12 297 nucleotides including noncoding regions of 373 and 227 bases at the 5′ and 3′ end, respectively, and a single large open reading frame spanning 11 697 nucleotides in the middle, which encodes an amino acid sequence of 3 989 residues with a calculated molecular weight of 437.6×10³. The precisely sequencing of 5′ and 3′ termini is undertaking. Supported by the National Pandeng Project Huang Qianhua: born in 1968. Graduate student