植物热激蛋白研究进展

热激蛋白是一类在有机体受到高温等逆境刺激后大量表达的蛋白,主要参与生物体内新生肽的运输、折叠、组装、定位以及变性蛋白的复性和降解,是细胞内含量最丰富的蛋白质之一,已成为当今分子生物学、蛋白质生物化学和植物抗逆生理学的一个重要研究内容.论述了植物热激蛋白的研究概况、合成及分布、生物学功能、基因表达调控,提出植物热激蛋白今后的研究方向。     

黑腹果蝇热激蛋白基因家族的生物信息学分析

热激蛋白是细胞或生物体受到热激后新合成的一类遗传上高度保守的蛋白,在生物体中普遍存在,在细胞生长、发育、分化、基因转录等功能方面发挥重要的作用.本研究利用生物信息学方法首次对黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)全部热激蛋白进行分析.结果表明,黑腹果蝇热激蛋白共有HSPC(HSP90)、HSPA(H...     

钙——钙调素热激信号转导途径研究进展

植物细胞内存在一条新的热激信号转导途径.热激引起细胞内自由钙离子浓度([Ca2+];)迅速上升,而磷脂酶C/1,3,5-三磷酸肌醇(PLC/IP3)信号系统的参与是热激引起[Ca2+]i升高的因素之一.热激也提高钙调素(CaM)基因表达和CaM蛋白的积累,钙调素基因AtCaM3是Ca2+-CaM热激信号转导途径中的重要成员.钙调素下游信号分子研究表明:AtCaM3通过CaM结合的蛋白激酶AtcBK3或CaM结合的蛋白磷酸酶AtPP7改变热激因子AtHSFAla的磷酸化状态以调节AtHSFAla的活性,进而影响热激蛋白基因的表达,最终影响植株的耐热性.     

利用拟南芥鉴定双孢蘑菇Hsp20和Adcs基因的耐温功能

双孢蘑菇2个差异表达基因热休克蛋白基因(Hsp20)和4-氨基-4-脱氧分支酸合成酶基因(Adcs)通过根癌农杆菌(Agrobacterium)介导的花序浸渍法转化拟南芥(Arabidopsis thaliana),经草铵磷筛选、聚合酶链式反应(PCR)鉴定和蛋白质印迹(Western blot)鉴定表明,Hsp20基因和Adcs基因已整合到拟南芥基因组中并过表达.对转基因植株和野生型对照进行高温胁迫,比较其耐热性差异.结果显示:经过45℃热激1h处理,Hsp20基因转化拟南芥下胚轴恢复生长,部分幼苗存活;Adcs基因转化拟南芥与野生型一样下胚轴未恢复生长,幼苗基本未存活.实验表明,Hsp20基因对蘑菇的耐热性有直接作用,而Adcs基因对蘑菇的耐热性可能无直接作用.     

热激蛋白的分子进化研究

热激蛋白是细胞内含量最丰富的蛋白质之一,在各种生物体内广泛分布.近年来对热激蛋白的研究已深入到结构、性质、功能等各面,其研究主要集中在:1)作为分子伴侣协助细胞内肽链的折叠;2)参与MHCⅠ类的分子呈递;3)使抗原通过内吞作用进入靶细胞;4)肿瘤免疫和分子疫苗开发.然而,虽然热激蛋白的研究已成为医学、生物学上的热点,其在分子进化上的研究也日渐增多,但这方面的报道仍然较少,本文主要从热激蛋白分子进化方面作一综述,这对理论研究、生物进化分析上都有着重要的意义.     

酵母菌耐热性的最适热激条件研究

以安琪抗高温酵母菌YY为研究材料,采用30-48℃的不同温度和10～180min不同的时间对酵母菌进行热激诱导产生耐热性的研究,研究表明最适热激温度为42℃,最适热激时间为30min,产生耐热性后,在50℃处理的时间越长,活力越小,在酵母菌的不同生长时期,菌体达到一定的浓度后,耐热性的产生没有显著影响,从28℃升到热激温度42℃所需时间在30-240min内,时间越长产生的耐热性越强。     

利用大麦寡核苷酸芯片进行小麦苗期叶片热胁迫基因表达谱分析

植物感受热胁迫时基因表达发生变化，而这些差异表达的基因对植物耐热性起着至关重要的作用.为揭示小麦热胁迫响应的分子机理，以38℃热胁迫的小麦幼苗为处理组(HS)，同期未经处理的小麦幼苗为对照组(CK)，分别提取叶片RNA与Affymetrix Barley1基因芯片杂交.杂交结果显示，在总共22840个探针中，对照组(CK)和热胁迫组(HS)共检测到8486个阳性探针，占总探针数的37.15%.利用半定量RT-PCR技术对11个差异表达基因的表达模式进行验证，发现10个基因与芯片的表达类型完全一致. 利用Gene Ontology的GO information对差异表达的基因进行了分类，表明差异表达的基因涉及逆境胁迫、信号转导、物质运输、光合作用、蛋白代谢、脂肪代谢、碳水化合物代谢等多个方面.其中有大量热激蛋白和分子伴侣相关基因上调表达.上调表达的热激蛋白包含热激蛋白各个家族，且上调表达的平均倍数明显高于其他基因的上调倍数.另外泛素—蛋白酶体通路中的多个关键酶的基因也发生了差异表达，预示着负责蛋白质选择性降解的泛素—蛋白酶体通路也参与了植物对热胁迫的应答机制.     

果蝇对冷、热极限温度耐受能力的研究

以野生型黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)为基本实验材料,统计分析了非致死的冷、热预刺激对果蝇耐极限温度能力的影响,并用SDS-PAGE电泳研究了冷、热刺激后热休克蛋白的表达情况.实验发现,冷、热预刺激能提高果蝇在同类温度下的耐受水平.同时,高、低温具有交互作用,即冷预刺激提高了果蝇在高温下的存活率.在0℃下,果蝇体内22、23、26、27、42、51、52及70 kD的蛋白质出现增量表达;37℃下70、83 kD的蛋白质表达量增多,推测上述增效作用可能是这些蛋白质引起的.     

热激蛋白与生物环境适应及进化的关系

热激蛋白的表达和调控系统是有机体对多种内外环境胁迫条件产生应激反应达到自我保护的物质基础. 目前这一领域的研究已在探讨生物的遗传、进化和环境适应等宏观问题上得到应用. 文中综述了相关的研究进展，提出了热激反应产生的胁迫抗性使生物具有一定的环境适应性和进化可塑性的观点. 由于对环境变化敏感的热激反应机制也是长期适应的结果，因此热激蛋白的分子进化研究也许能为探讨生物与环境的相互关系、物种进化及所经历的环境变迁等科学问题提供一定的线索.     

钙-钙调素热激信号转导途径研究进展

植物细胞内存在一条新的热激信号转导途径．热激引起细胞内自由钙离子浓度（[Ca^2＋]i）迅速上升,而磷脂酶C／1,3,5一三磷酸肌醇（PLC／IP3）信号系统的参与是热激引起[Ca^2＋]i升高的因素之一．热激也提高钙调素（CAM）基因表达和CaM蛋白的积累,钙调素基因AtCaM3是Ca2＋-CaM热激信号转导途径中的重要成员．钙调素下游信号分子研究表明：AtCaM3通过CaM结合的蛋白激酶AtCBK3或CaM结合的蛋白磷酸酶AtPP7改变热激因子AtHSFAla的磷酸化状态以调节AtHSFAla的活性,进而影响热激蛋白基因的表达,最终影响植株的耐热性．     

葡萄糖调节蛋白75的基因克隆及在中国仓鼠肺细胞中的表达研究

葡萄糖调节蛋白 75(ｇｌｕｃｏｓｅ ｒｅｇｕｌａｔｅｄｐｒｏｔｅｉｎｓ75)简称ｇｒｐ75.虽然属于热休克蛋白家族 ,与热休克蛋白 70 (ｈｓｐ70 ) ,有相当大的同源性 ,但其对热休克不发生反应 .ＤＮＡ序列分析显示 :该基因编码有一个含 32 9个氨基酸残基的蛋白质 ,理论上的相对分子质量为 750 0 0 ,该蛋白基因在细胞中有构成性表达 .当细胞中葡萄糖水平下降时 ,该基因表达增高 ,故称其为葡萄糖调节蛋白 75.这些蛋白因子的上调表达在细胞对缺血损害的应答中起重要作用 .我们成功地构建了ｐｃＤＮＡ3/ｇｒｐ75真核表达载体 ,采用脂质体介导方…     

过表达番茄叶绿体小分子热激蛋白提高植株的耐热性

小分子热激蛋白是植物受到热胁迫后的主要表达产物之一,与植物细胞耐热有密切关系．我们将由CaMV35S启动子驱动的叶绿体小分子热激蛋白cDNA导入番茄,Northern及Western印迹分析表明,叶绿体小分子热激蛋白在转基因番茄中呈现组成型表达,通过测定转基因番茄和未转基因番茄的耐热性,发现转基因株系基础耐热性强于对照,说明叶绿体小分子热激蛋白的过量表达提高了植株的基础耐热性．     

普通小麦热激处理后育性变化和A、T型CMS品系不育机理的初探

用普通小麦的不育系和保持系为材料,经高温处理以后,提取其线粒体多肽和可溶性蛋白做SDS-PAGE分析,发现不育系与保持系在热激后其线粒体多肽的电泳图谱均有相互趋同的现象.育性不稳定的A型繁91小麦雄性不育系在热激后有明显的可育度提高现象.育性稳定的T型细胞质雄性不育(CytoplasmicMaleSterility,CMS)品系及其保持系经短时间热激后没有明显育性变化.由未经热激处理的对照电泳分析可见,A型不育系、T型CMS品系花粉发育到单核期向双核期转变时,其线粒体多肽较其相应保持系明显减少,表明到此时期不育系细胞的线粒体结构与功能已明显丧失.     

普通小麦热激处理后育性变化和A、T型CMS品系不育机理的初探

用普通小麦的不育系和保持系为材料,经高温处理以后,提取其线粒体多肽和可溶性蛋白做SDS-PAGE分析,发现不育系与保持系在热激后其线粒体多肽的电泳图谱均有相互趋同的现象.育性不稳定的A型繁91小麦雄性不育系在热激后有明显的可育度提高现象.育性稳定的T型细胞质雄性不育(Cytoplasmic MaleSterility,CMS)品系及其保持系经短时间热激后没有明显育性变化.由未经热激处理的对照电泳分析可见,A型不育系、T型CMS品系花粉发育到单核期向双核期转变时,其线粒体多肽较其相应保持系明显减少,表明到此时期不育系细胞的线粒体结构与功能已明显丧失.     

HSP27和CFL-1在角质细胞急性刺激反应中相关性的研究

研究急性刺激条件下,角质细胞中热休克蛋白27(heat shock protein 27,HSP27)和Cofilin-1(CFL-1)的表达是否具有相关性,初步探讨皮肤急性刺激反应的作用机理.通过免疫印迹法检测十二烷基硫酸钠(SDS)诱发的急性刺激反应下,角质细胞中HSP27和CFL-1蛋白的表达,并通过RNAi技术...     

果蝇对冷、热极限温度耐受能力的研究

以野生型黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)为基本实验材料．统计分析了非致死的冷、热预刺激对果蝇耐极限温度能力的影响．并用SDS-PAGE电泳研究了冷、热刺激后热休克蛋白的表达情况．实验发现．冷、热预刺激能提高果蝇在同类温度下的耐受水平．同时，高、低温具有交互作用．即冷预刺激提高了果蝇在高温下的存活率．在0℃下．果蝇体内22、23、26、27、42、51、52及70kD的蛋白质出现增量表达；37℃下70、83kD的蛋白质表达量增多．推测上述增效作用可能是这些蛋白质引起的．     

抗Y-box结合蛋白冷休克域单克隆抗体的制备及其初步应用

固相法合成Y -box结合蛋白冷休克域部分片段“14肽”(H2 N NGYGFINRNDTKED COOH ,简称ND) ,用不同载体蛋白经戊二醛一步法偶联得到免疫抗原 (BSA ND)和检测抗原 (OVA ND) .用免疫抗原免疫BLAB c小鼠 ,经间接法ELISA检测 ,得到对ND有足够免疫应答的小鼠 .采用常规单克隆抗体制备的方法 ,得到 3株能稳定产生和分泌抗ND单抗的克隆细胞株 ,单抗的亚型均为IgM .WesternBlotting结果显示 :该单抗能识别中华大蟾蜍 (Bufobufogar garizans)Ⅰ、Ⅱ期卵母细胞中的热稳定Y box结合蛋白p5 4 ,并能识别中华大蟾蜍高、低温卵中一种分子量约为 80kD的蛋白 (简称p80 ) .由于p80在低温卵中含量高于高温卵中 ,推测可能是高温卵和低温卵中差异表达的Y box结合蛋白之一 .     

温度骤变对皱纹盘鲍与西氏鲍及其杂交群体的热休克蛋白表达影响

杂交是改良种质的有效方法,杂交后代往往具有生长率、存活率、抗逆性方面的优势.为研究杂交对鲍的耐热性的影响,以皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)、西氏鲍(Haliotis gigantea)以及它们的正反交F1代为研究材料,以半定量PCR为研究手段研究了在梯度温度应激下,2种热休克蛋白(HSPs)在4个群体中的表达情况.实验结果表明,在正常温度下,西氏鲍具有最高的HSPs水平;在应激条件下,皱纹盘鲍的HSPs水平呈现先上升后下降的趋势,其他3个群体的HSPs水平均随温度上升而上升;在相对高温的30℃条件下,皱纹盘鲍的HSPs水平显著低于其他3个群体.本研究的结果说明,正反交F1代明显地继承了西氏鲍的耐高温能力,表现出杂种优势或中亲优势.     

热激蛋白的研究进展及应用前景

热激蛋白(Heat shock proteins, Hsps)是一类在生物体遭受环境胁迫时大量表达的蛋白质，有利于生物体抵御不良环境.文章对国内外学者在Hsps上的研究进展进行了综述.主要以Hsps的分类及生物学特性为基础，分析影响Hsps表达的因素(理化因素、病理因素、生物个体因素),总结Hsps的功能(作为分子伴侣、提高抗逆性、与肿瘤相关、参与免疫协同以及与衰老相关)和应用(提高养殖动物抗逆性、癌症治疗、促进机体免疫、应对衰老性疾病、应对病虫害、环境监测和研究生物起源与进化).这些研究进展能够为Hsps在更多领域的应用提供理论依据.     

三疣梭子蟹热休克蛋白70的基因克隆

本研究以三疣梭子蟹为实验对象,运用RT-PCR和RLM-RACE的方法,克隆到热休克蛋白70的基因,其长度为2246bp,含有1956bp的编码区,编码651个氨基酸,命名为ptHSP70.和其它物种HSP70s氨基酸序列进行同源比较,存在高度的同源性,表明这个蛋白属于热休克蛋白HSP70家族的成员.此次所获得的热休克蛋白70基因,将为研究HSP70s与水生生物抗逆性的关系打下基础.