番茄SlSL1重组蛋白的表达、纯化及体外泛素化活性检测

泛素化作为真核生物细胞内普遍存在且极为关键的蛋白质翻译后修饰,可以使被修饰的蛋白质发生降解,在植物生长发育、胁迫应答等方面发挥着重要作用。泛素化降解需要通过E3泛素连接酶特异性识别靶蛋白并对其进行修饰,因此E3连接酶在泛素化途径中起着决定性的作用。文章通过克隆番茄SlSL1基因编码序列、构建原核重组表达质粒,并利用诱导表达、亲和吸附纯化SlSL1重组蛋白,以此进行SlSL1的体外泛素化活性检测。SDS-PAGE电泳和考马斯亮蓝染色结果显示,由所构建番茄SlSL1基因重组质粒纯化获得SlSL1蛋白;体外泛素化检测显示,SlSL1蛋白形成多聚化泛素条带,具有E3泛素连接酶活性,表明SlSL1可能在番茄的泛素化调控途径中发挥功能。     

泛素和PR1a信号肽融合基因植物表达载体的构建

泛素（Ubiquitin）融合蛋白策略在近年来已被应用于在植物中提高外源蛋白的产量。信号肽（Signal Peptide）使外源蛋白定向运输到细胞内的特定部位。本研究是在植物高效表达载体pBin438的基础上,采用三引物PCR法（TP-PCR）技术,将拟南芥（Ambidopsis）泛素基因与烟草病程相关蛋白PR1a基因的信号肽序列体外重组;并将重组的融合基因定向克隆到植物表达载体pBLG中,获得了含有泛素和PR1a信号肽序列的植物表达载体pBLG-UP。这为进一步验证外源基因在植物体内的高效表达奠定了基础。     

水稻组蛋白单泛素化连接酶基因(OsHUB1)的克隆及其表达分析

对模式植物拟南芥的研究发现,AtHUB1基因参与调控植物对灰霉病的抗性.为了研究水稻的抗病机理,笔者利用同源搜索从水稻数据库中获得了目标基因的序列,并通过RT-PCR技术从水稻中克隆了组蛋白单泛素化连接酶基因,命名为OsHUB1.该片段包含1个2 655 bp的开放阅读框,编码了1个885氨基酸的多肽.与NCBI数据库的比对结果表明:OsHUB1的氨基酸序列与短柄草(Brachypodium distachyon)、葡萄(Vitis vinifera)、杨树(Populus tomentosa)、大豆(Glycine max)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)的泛素E3连接酶的同源性分别为78%,68%,68%,67%和62%.这些不同来源的组蛋白单泛素化连接酶都含有一个高度保守的RING指结构域.半定量表达分析结果表明:OsHUB1基因能够被水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)诱导表达,说明OsHUB1基因可能通过SA和JA介导的信号转导途径参与水稻的抗病反应.     

拟南芥HIS1-3基因克隆及表达载体构建

文章提取拟南芥植株总RNA,通过RT-PCR扩增出HIS1-3基因的cDNA片段,连接到pEASY-T1Simple载体上,转化到Trans1-T1感受态细胞内,筛选阳性单克隆并抽提质粒。利用限制性内切酶Eco91Ⅰ和NcoⅠ对质粒pEASY-T1-HIS1-3和植物表达载体pCAMBIA2301进行完全双酶切,通过电转化法,将重组表达载体pCAMBIA2301-HIS1-3导入根癌农杆菌C58中以期获得携带HIS1-3基因的根瘤农杆菌株,为研究HIS1-3基因的抗逆分子机理以及遗传改良作物抗逆性奠定了基础。     

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.     

人类T型钙通道α1G和α1H亚单位基因在细胞增殖中的功能

已经发现T型钙通道的表达与细胞增殖关系密切,然而T型钙通道的表达是细胞增殖的原因还是结果有待进一步研究.利用过量表达人类T型钙通道α1G和α1H亚单位基因(CACNA1G和CACNA1H)的HEK-293细胞研究了这两种基因在细胞增殖中的直接作用.通过RT-PCR和标准全细胞膜片钳记录分别从mRNA转录水平和T型钙通道蛋白功能水平验证了α1G和α1H亚单位基因的过量表达;从生长曲线分析得到了细胞群体倍增时间,HEKα1G 细胞为(13.7±0.3)h,HEKα1H 细胞为(14.0±0.4)h,都短于对照HEK-293细胞的(22.1±1.1)h.流式细胞分析结果表明,在稳定转染细胞处于S期的细胞百分率比对照HEK-293细胞高,相反地处于G1期的百分率比对照HEK-293细胞低.结果表明,T型钙通道α1G和α1H亚单位基因的过量表达都能显著促进细胞增殖,这一作用可以被T型钙通道特异性阻断剂mibefradil抑制.Western杂交结果提示了T型钙通道的过量表达是通过提高与细胞周期有关的蛋白质(CDK2,cyclin A和cyclin E)的表达水平刺激了细胞周期的进程从而促进细胞增殖.     

泛素与EB病毒核抗原1的融合表达载体的构建及表达

成功构建了EB病毒核抗原1(EBNA1)氨基端融合有泛素(ub iqu itin,Ub)的真核表达质粒pC I-Ub-EBNA1。间接免疫荧光分析表明,该重组质粒瞬时转染HeLa细胞后能有效表达。     

独行菜eEF-1 a基因片段分离克隆及RT-P CR分析

文章根据已知植物eEF-1a（编码 Eukaryotic elongation factor1-alpha）基因的保守序列设计引物,采用 RT- PCR的方法扩增独行菜（Lepidium apetalum Willd．）eEF-1a基因片段。结果获得一大小为570bp 的基因片段,序列比对表明,该基因片段与拟南芥eEF-1a基因核苷酸序列的同源性达到95％,推测该其应该是独行菜eEF-1a基因片段。采用RT- PCR方法,对独行菜三个生长阶段材料及对应阶段冷诱导后地材料中的eEF-1a基因表达作了分析,表明eEF-1a在独行菜组织中表达稳定,可以作为实时荧光定量 PCR研究独行菜基因表达分析中的看家基因。     

人类T型钙通道α1G和α1H亚单位基因在细胞增殖中的功能

已经发现T型钙通道的表达与细胞增殖关系密切，然而T型钙通道的表达是细胞增殖的原因还是结果有待进一步研究．利用过量表达人类T型钙通道α_1G和α_1H亚单位基因 （CACNA1G和CACNA1H） 的HEK-293细胞研究了这两种基因在细胞增殖中的直接作用．通过RT-PCR和标准全细胞膜片钳记录分别从mRNA转录水平和T型钙通道蛋白功能水平验证了α_1G和α_1H亚单位基因的过量表达；从生长曲线分析得到了细胞群体倍增时间，HEK_α1G ⁺细胞为（13.7±0.3）h，HEK_α1H ⁺细胞为（14.0±0.4）h，都短于对照HEK-293细胞的（22.1±1.1）h.流式细胞分析结果表明，在稳定转染细胞处于S期的细胞百分率比对照HEK-293细胞高，相反地处于G₁期的百分率比对照HEK-293细胞低．结果表明，T型钙通道α_1G和α_1H亚单位基因的过量表达都能显著促进细胞增殖，这一作用可以被T型钙通道特异性阻断剂mibefradil抑制．Western杂交结果提示了T型钙通道的过量表达是通过提高与细胞周期有关的蛋白质（CDK2，cyclin A和 cyclin E）的表达水平刺激了细胞周期的进程从而促进细胞增殖．     

过表达E3泛素连接酶ABRv1通过泛素化CPK3提高拟南芥干旱耐受

拟南芥基因ABRv1编码了一个E3泛素连接酶,其表达量受到干旱胁迫的诱导.为了探究ABRv1功能,我们构建了ABRv1的过表达株系并进行干旱处理,结果显示ABRv1过表达株系OE-3具有90.4%的存活率,ABRv1过表达株系OE-7有88.2%的存活率,野生型Col的存活率则为53.8%,而abrv1突变体仅有7.7%的存活率,说明过表达ABRv1提高了拟南芥对干旱的耐受能力.我们还测定了干旱处理下的失水率,也能得出与上述一致的结论.此外,我们使用纯化的GSTABRv1、His-CPK3蛋白进行了体外pull-down实验和体外泛素化实验,结果证明ABRv1能够和CPK3发生相互作用,ABRv1具有E3泛素连接酶活性并且能够把CPK3单泛素化.结果揭示了ABRv1作为一个正调控因子通过泛素化作用底物CPK3参与了拟南芥的干旱胁迫应答过程.     

甘蓝型油菜BnBRI1基因过量表达载体和RNA干扰载体的构建及遗传转化

构建了含甘蓝型油菜BnBRI1基因过量表达载体pFGC5941-BnBRI1和RNA干扰载体pFGC5941-BnBRI1-Ri,以根癌农杆菌介导的方法转化甘蓝型油菜"W679"下胚轴外植体,经PCR鉴定,获得18株转基因阳性植株,其中1株为BnBRI1基因过量表达转基因植株,17株为BnBRI1基因RNA干扰转基因植株.经RT-PCR鉴定显示,在过表达转基因植株中BnBRI1基因表达量比野生型甘蓝型油菜高,而在RNA干扰转基因植株中表达量比野生型低,RNA干扰BnBRI1基因的表达导致了植株的矮化,矮化植株将可用于油菜株型的遗传改良,以培育适于机械化生产的中矮秆油菜新品种.     

番茄转录因子SlWRKY53的分离及生物学功能鉴定

构建番茄SlWRKY53的过量表达载体,通过农杆菌介导转入番茄（Solanum lycopersicum）品种Ailsa Craig（AC+）,获得转基因阳性植株.定量分析显示,这些转基因株系中SlWRKY53基因表达量显著高于野生型.表型分析显示,转基因植株对盐胁迫抗性强于野生型.对抗病性进行检测,转基因植株抗性稍强,但与野生型相比无明显差异.由此推测番茄SlWRKY53基因的过量表达能够一定程度增强植株抵抗盐胁迫的能力.     

拟南芥AtDWD与DDB1相互作用研究

本文通过酵母双杂交实验(Y2H)和双荧光互补实验(BIFC)分别从体外和体内条件下检测了AtDWD与CUL4型E3连接酶的底物识别蛋白结合蛋白DDB1a和DDB1b的相互作用,发现AtDWD与DDB1b有较强的相互作用,而与DDB1a的相互作用较弱,相互作用区域位于AtDWD的C末端部位.说明了AtDWD是潜在的CUL4型E3连接酶的底物识别亚基.此外,本文中还发现AtDWD过表达植株对冷冻胁迫更加敏感.AtDWD可能参与冷胁迫信号通路.     

miR164a及其靶基因PeNAC1相互作用研究

miRNA参与了生物体重要的基因表达调控过程,其中miR164通过对标靶NAC(NAM/ATAF/CUC)基因家族的精细调控,在植物激素信号传导、生长发育以及胁迫应答中起着重要作用。为了验证杨树中miR164a和其预测靶基因PeNAC1间是否也存在这一相互作用,笔者采用PCR技术克隆了毛果杨(Populus trichocarpa)miR164a的前体序列Ptc-MIR164a,并通过RNA fold(http://rna.tbi.univie.ac.at/)在线软件对其进行了miRNA二级结构分析。结果表明:该序列能形成典型的二级茎环结构,预示其在细胞内能被加工为成熟的miR164a。进一步借鉴动物细胞miRNA研究中荧光素酶报告基因法,利用高效的杨树原生质体瞬时表达体系,验证了Ptc-MIR164a对其预测靶基因PeNAC1的标靶作用; 同时,也建立了一种比较简单、直观的植物miRNA靶标基因的鉴定方法。     

人类扭转蛋白A的基因克隆、表达与蛋白质纯化(Ⅰ)——DYT1基因克隆与原核表达

通过基因工程方法，用大肠杆菌原核表达系统表达人扭转蛋白A．从该蛋白编码序列中设计引物，以人肝cDNA文库作模板扩增到编码该蛋白的基因片段．将所得片段与pMDl8-T载体连接，转化到JM109大肠杆菌中，从转化平板上挑出菌落，用碱裂解法提取质粒，通过PCR和酶切分析，筛选到阳性克隆，测序结果与文献报道结果一致．提取质粒，用BamHI和XhoI酶切，回收目的片段，分别克隆到原核表达载体pET28a（4-）和pGEX-6P-1中，转化JM109受体菌，从JM109受体菌中提出质粒，再转化到BL21（DE3）菌中，筛选出阳性克隆，构建了人扭转蛋白A原核表达载体．IPTG诱导该工程菌，培养并离心收集．SDS-PAGE结果表明该蛋白在两种载体中均得到了高效表达．     

Cry1Ab/Ac抗虫基因克隆与原核表达

针对转基因水稻TT51-1插入的Bt基因,扩增全长序列并克隆至pGEM-T载体.测序验证后利用HindⅢ与BamHⅠ双酶切将Bt基因定向插入pET-28a载体.转化重组构建的pET-28a-cry至BL21(DE3)宿主菌,在0.1mmol/L IPTG诱导下获得以包涵体形式表达的目的蛋白.经SDS-PAGE凝胶回收法获得相对分子质量约7.1×104的目的蛋白rCRY,为转基因作物检测新方法的开发提供了物质基础.     

农杆菌介导IPT和etr1-1双基因转化番茄

建立了番茄子叶高频再生体系，优化了农杆菌介导的外源基因转化番茄的条件，将IPt和etrl-1双基因导入番茄中，以除草剂PPT作为筛选标记，得到3株转化再生植株．通过PCR，RT-PCR检测证明etrl-1和IPT基因已整合到转基因番茄植株的基因组中，并在转录水平有一定表达．     

新疆小拟南芥ApCBF1基因的克隆及其过量表达转基因的研究

利用同源克隆法,克隆了小拟南芥的CBF1基因的cDNA（FJ491244）,比对分析结果表明,ApCBF1的cDNA序列的A252,在拟南芥的AtCBF1的cDNA是T252,但翻译的氨基酸均是Ala,表明ApCBF1和AtCBF1翻译的氨基酸序列完全一致。构建了过量表达载体：p35S：ApCBF1,通过花滴法转入小拟南芥中。RT-PCR检测结果表明,转基因T0代AtCBF1基因过量表达。     

水稻LEC1A基因过量表达载体的构建及其转化

拟南芥的LEC1基因是胚胎发生的一个重要调控因子,控制着胚胎发育的多个不同方面.水稻的LEC1A基因与拟南芥的LEC1基因有比较高的同源性.利用RT-PCR克隆到水稻LEC1A基因并构建了该基因的过量表达载体,经农杆菌介导法将其导入水稻幼胚诱导的胚性愈伤组织,经组织培养和抗性筛选获得再生植株.经PCR鉴定成功获得了22株转基因水稻,为进一步研究水稻LEC1A基因的功能奠定了基础.     

“中花11”水稻谷蛋白Gt1基因克隆及蜡质基因启动子引导Gt1基因表达载体的构建

谷蛋白含量及分布对水稻营养品质起着至关重要的作用．利用PCR技术从“中花11”水稻基因组成功克隆到谷蛋白Gt1基因,再分别以PCR技术和限制酶酶切从p13W。载体上获得水稻蜡质基因（Waxy）启动子、第一内含子和NOS终止子,并以pCAMBIA1301双元载体为骨架,成功构建了由Waxy启动子引导的水稻Gt1基因表达载体,为今后利用转基因技术改良水稻稻米营养品质奠定了基础．