短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)糖基转移酶基因的克隆、序列分析及表达

为获得具有催化活性的糖基转移酶纯酶,本研究以短小芽孢杆菌基因组DNA为模板,利用简并PCR技术扩增到基因(GT-A)全长序列.该序列全长1 287bp、编码423个氨基酸,分子量约为49.2KD.经序列分析,该基因属于糖基转移酶基因.根据GT-A基因开放阅读框序列设计引物,构建了原核表达重组质粒GTA-pet28a,并在大肠杆菌BL21(DE3)中成功诱导出了一个约50kD的融合蛋白.纯化后测定其糖基转移酶活性,与37℃相比,80℃的反应温度其活性能提高3.4倍左右.研究结果表明,该酶是一种具有应用潜力的嗜高温糖基转移酶.     

甜菊(Stevia rebaudiana)糖基转移酶基因的克隆及序列分析

利用与植物次生代谢产物糖基化相关的UDPG糖基转移酶的特征性保护区域，设计了同源简并引物，以甜菊基因组DNA为模板，PCR扩增获得甜菊糖基转移酶基因片段，根据获得的基因片段设计引物GSTr和GSTf，分别与cDNA文库的T3和T7通用引物扩增获得全长核苷酸序列的甜菊糖基转移酶基因，定名为sud pt-2，该基因全长1662bp，包括poly(A)和一个1362bp的开放阅读框，编码454个氨基酸。与常见的糖基转移酶基因的相似性达44％-77％，且具有UDPG糖基转移酶的特征性保守序列。分子发育进化分析表明，此基因为类黄酮糖基转移酶基因家族成员。     

白桦BpGT14基因表达模式及对非生物 胁迫诱导的响应

为了揭示BpGT14基因的分子结构特征,明确糖基转移酶BpGT14基因的表达模式及其对非生物胁迫的响应机制,初步探索其在白桦生长发育中的功能,在克隆白桦GT14基因全长序列的基础上,利用生物信息学对其理化性质进行了分析,应用实时荧光定量PCR技术分析BpGT14基因在野生白桦植株雄花序、木质部、韧皮部及叶片4个不同部位不同月份的表达差异; 同时,选用白桦茎段悬浮细胞进行了水杨酸(SA)、盐胁迫(NaCl)、重金属镉(CdCl₂)及4℃低温非生物胁迫处理,检测目的基因对逆境的响应情况。研究结果表明,BpGT14基因开放阅读框为1 302 bp,编码433个氨基酸。分析其氨基酸序列发现,该蛋白含有乙酰氨基葡糖转移酶结构域,属于14家族的重要结构域。该蛋白与其他物种GT14蛋白比对分析表明,这些蛋白在100—350氨基酸区域内保守性较高,而且该基因与毛果杨的GT14家族基因同源性高达79%。不同部位不同月份的表达模式分析结果表明,BpGT14基因的表达具有部位及时间特异性,其各部位表达量均与月份相关,同时发现其在木质部、韧皮部及叶片中的表达量较高,而在雄花序中表达量较低。非生物胁迫处理结果显示,BpGT14基因对不同处理均产生响应,但其响应模式不尽相同:SA、CdCl₂及低温处理结果显示,处理初期(6 h)目的基因上调表达,6 h处理时分别达到了对照组的51.2、48.9及3.3倍,24 h后相对表达量与对照组相比均下调,只有低温处理在96 h恢复上调表达; NaCl处理使白桦BpGT14基因的表达量全部呈现下调趋势,24 h处理后,BpGT14基因表达量下调明显,24 h后比对照组降低了93.7%。     

环糊精糖基转移酶JSL-1的鉴定及功能研究

环糊精糖基转移酶(Cyclodextrin glycosyltransferase, CGTase)可以通过环化反应催化淀粉及其衍生物生成环糊精(Cyclodextrin, CDs)。研究通过基因工程技术手段,成功获得东洋芽孢杆菌Bacillus toyonensis P18中环糊精糖基转移酶JSL-1蛋白,探讨其产物特异性及酶学性质。同时,将JSL-1基因超表达到日本晴水稻中,研究环糊精糖基转移酶JSL-1对水稻淀粉质量的影响。结果表明,JSL-1主要催化淀粉生成α-CD,其最适反应pH和最适反应温度分别是8.0和50℃。随着JSL-1表达水平的增加,水稻中直链淀粉含量及老化程度下降,透光率及冻融稳定性增加,有利于提高水稻的食味品质以及外观品质等特性。总之,对环糊精糖基转移酶JSL-1的研究有利于环糊精生产工艺的改良以及水稻品质的提升。     

大肠杆菌O96 O-抗原基因簇的破译和特异基因的鉴定

大肠杆菌O96血清型的大肠杆菌近年来频繁地出现于分离到的致病菌株中,在发展中国家和发达国家均有发现,有造成爆发性流行的可能．本文利用鸟枪法对大肠杆菌O960～抗原基因族进行测序,序列全长9415bp,用生物信息学的方法进行序列分析,共发现7个基因,分别是：吡喃型UDP-半乳糖变位酶基因(glf),O-抗原转运酶基因(wzx),O-抗原聚合酶基因(wzy)和糖基转移酶基因(4个)．本文分析了大肠杆菌O96和K12(016)的O-抗原基因族中吡喃型UDP-半乳糖变位酶基因和O-抗原转运酶基因的进化关系,确定了吡喃型UDP-半乳糖变位酶的基序;用PCR的方法筛选出了2个针对大肠杆菌O96的特异基因,可以用于基因芯片或PCR方法快速检测大肠杆菌O96。     

葱蝇谷胱甘肽S - 转移酶基因的克隆与序列分析(动物科学)

谷胱苷肽S-转移酶(GST)是昆虫体内广泛存在的一类解毒酶,可以保护机体免受内源性或氧化物的损害。昆虫对一些杀虫剂的抗性与GST表达水平增高有关。GST的研究主要集中在杀虫剂抗性上,可将其作为昆虫的药物靶标,设计和开发新型的杀虫剂。采用RACE的方法,克隆了葱蝇(Delia antiqua)GST基因cDNA的全长序列(GenBank登录号:JQ625502),获得的cDNA全长874bp,其中阅读框ORF 627bp,编码208个氨基酸,推测其相对分子质量为23.9kD,等电点为5.83。通过该基因推导的氨基酸序列与其它物种的GST蛋白进行相似性比较和系统发育分析,发现葱蝇与丝光绿蝇(Lucilia cuprina)的谷胱甘肽转移酶氨基酸序列同源性最高。该结果进一步丰富了GST基因的基础数据,有助于葱蝇的杀虫剂抗性机理和发育机理的相关研究。     

产普鲁兰降解酶菌株的分离筛选及酶学特性的研究

普鲁兰降解酶(pullulan degrading enzymes)能够专一水解普鲁兰多糖α-1,6-糖苷键以及特定位置的α-1,4-糖苷键,在工业、食品业、医疗保健等行业中具有重要的应用意义.本研究采用唯一碳源法从稻田土样中培养筛选到21株产普鲁兰降解酶的菌株.对菌株A1的鉴定及其产生的普鲁兰降解酶的分析表明,该菌株为气单胞菌属,其产生的酶属于Ⅰ型普鲁兰酶(Type I pullulanase,EC 3.2.1.41),专一水解普鲁兰多糖α-1,6-糖苷键.该酶的最适反应温度为60℃,最适反应pH为6.0,具有良好的温度稳定性和适应性;同时在pH为4.0时仍然保留50%的酶活.进一步对A1菌株产酶的发酵条件(pH、温度、时间)进行了优化,摇瓶中A1分泌表达Ⅰ型普鲁兰酶的水平达到21.2 U/mL.根据已报道的气单胞菌属普鲁兰酶基因的保守序列设计引物,克隆获得了4 053 bp的A1普鲁兰酶基因pluA1全长序列,编码1351个氨基酸.本研究结果为该酶的开发应用奠定了基础.     

痢疾志贺氏菌8型O-抗原基因簇的破译和特异基因的筛选

志贺氏菌是引进细菌性痢疾的重要病原菌，尤其对发展中国家卫生条件不平衡的地区，可造成爆发性流行．本研究用鸟枪法对痢疾志贺氏菌8型的O—抗原基因簇进行测序，得到序列全长为9227bp．用生物信息学的方法进行序列分析，共发现7个基因，分别是：单糖合成基因gne，糖基转移酶基因(4个)；O—抗原转运酶基因wzx和O—抗原聚合酶基因wzy．并用PCR的方法筛选出了针对痢疾志贺氏菌8型细菌的特异基因，可以用于基因芯片或PCR方法对痢疾贺氏菌8型细菌的快速检测．     

利用黑曲霉诱导法克隆高山红景天UGT3基因片段

利用真菌诱导法克隆高山红景天糖基转移酶（UDP-glucosyltransferase,UGTs）基因.结果表明：用浓度为40mgS/L黑曲霉诱导子处理愈伤组织4d和6d,糖基转移酶基因的mRNA丰度最高;克隆得到的基因cDNA片段长度为1366bp,与所选取的其他植物糖基转移酶一致性在50%以上,具有糖基转移酶家族典型的结构域.把该基因命名为UGT3,GenBank接受号为EU199079,为后续实验奠定基础.     

昆虫细胞中共表达人糖基转移酶对重组蛋白SEAP表达的影响

杆状病毒-昆虫细胞表达系统有表达量高及蛋白翻译后修饰较完善等特点,但与哺乳动物相比其缺乏几种关键的糖基转移酶.许多研究表明将哺乳动物的糖基转移酶基因转入昆虫细胞中,能使得昆虫细胞表达蛋白的修饰得到有效改善.本研究通过RT-PCR克隆了人Ⅱ型N-乙酰葡萄糖胺转移酶(β-1,2-N-acetylglucosaminyltransferaseⅡ)和Ⅰ型β-1,4-半乳糖基转移酶(β-1,4-galactosyltransferase)基因,并将它们分别插入重组杆状病毒上,获得了表达GnT2和β4GalT1的重组杆状病毒.以具有糖基化修饰位点的人分泌型碱性磷酸酶(Secreted Alkaline Phosphatase,SEAP)为对象,将表达糖基转移酶的重组杆状病毒和表达SEAP的重组杆状病毒共感染细胞,Western blot分析结果表明共感染时所表达的SEAP蛋白条带分子量明显大于其单独表达时的分子量.结果表明重组病毒共感染对杆状病毒-昆虫细胞表达的SEAP有修饰作用.     

转糖基β-半乳糖苷酶产生菌筛选和鉴定及酶催化生成低聚半乳糖

通过水解活性和转糖基活性筛选, 从实验室97株保存菌种中获得1株具有转糖基活性的β-半乳糖苷酶产生菌,克隆并序列分析了该菌株16SrDNA基因片断,GenBank收录号为DQ267829. 综合其形态学特征、生理生化特征及16S rDNA序列同源性分析结果, 将其鉴定为巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）2-37-4-1. 确定了该菌株β-半乳糖苷酶产酶培养基的碳源为乳糖1%,氮源为蛋白胨0.5%和酵母膏0.5%,培养条件为37℃摇床培养18?h;碳源实验证明,该菌株β 半乳糖苷酶产生为乳糖诱导型.利用薄层层析技术研究了pH值、乳糖底物浓度、反应温度和反应时间对该菌株β-半乳糖苷酶以乳糖为底物转糖基合成低聚半乳糖的影响, 确定最适反应条件为pH7.5、50mmol/L（磷酸缓冲液）配制的40%乳糖溶液, 55℃反应24h.转糖基反应产物高压液相色谱分析其组成为低聚半乳糖25.68%, 双糖（包括乳糖和转移二糖）33.02%, 葡萄糖26.37%和半乳糖14.92%.     

偏肿革裥菌漆酶基因克隆及不同染料脱色研究

染料由于具有复杂的化学结构通常难以降解.漆酶粗酶液对终浓度为50 mg/L的不同化学结构的染料的脱色研究,可快速对蒽醌类茜素红进行脱色可达100%;杂环类中性红、偶氮类刚果红和三苯基甲烷类结晶紫的脱色效果低于茜素红,测试的3种染料均可在没有介体存在的条件下被漆酶脱色,显示出偏肿革裥菌(Lenzites gibbosa)漆酶对茜素红染料脱色具有较大的应用潜力,进而对废水处理具有更好的应用前景.利用PCR和RACE技术首次从该菌株中获得编码漆酶基因的cDNA及其基因组全长序列,基因组大小为2 106 bp.通过比较该漆酶基因的cDNA和基因组 DNA的全长序列,发现该基因包含11个外显子和10个内含子.cDNA序列的全长为1 982 bp,其中包含一个完整的ORF,长度为1 563 bp,编码520个氨基酸.     

圆弧青霉突变株HB01碱性脂肪酶基因的克隆和表达

圆弧青霉(Peniciuium cyclopium)突变株可产生一种具有工业价值的碱性脂肪酶(alkaline lipase,PEL),通过RT-PCR基因克隆及序列测定,获得了PEL完整的基因序列,该基因全长855bp,编码1个由285个氨基酸残基组成的酶蛋白,根据氨基酸组成推导该脂肪酶蛋白的分子量约为30kD.     

井冈霉亚基胺A高产突变株的构建

通过接合转移将一个带有阿泊拉抗性基因和双交换臂的穿梭质粒pJTU609导入井冈霉素高产菌株吸水链霉菌井冈变种(Streptomyces hygroscopicus var.jinganggensis)DX546中,将负责井冈霉素A生物合成最后一步糖基转移中的糖基转移酶基因valG置换突变,多聚酶链式反应结果显示valG被阿泊拉霉素抗性基因成功置换,通过高压液相色谱检测证实突变株的发酵产物中井冈霉亚基胺A的产量得到大幅提高.     

荔枝类黄酮糖基转移酶(UFGT)基因的克隆及其原核表达研究

类黄酮糖基转移酶(UFGT)可以把不稳定的花色素催化成花色素苷,是花色素苷合成过程中的最后一个酶.在一定范围内,类黄酮糖基转移酶活性与花色素苷的合成呈现正相关,抑制UFGT酶活性比抑制其他酶更能影响花色素苷的合成.很多研究结果表明,UFGT是花色素苷合成的关键酶基因.本研究根据在荔枝上已知的UFGT基因片段,采用3′R...     

海水养殖真鲷肝CYP1A基因的克隆与表达

根据国外已发表野生真鲷(Pagrus major)肝CYP1A cDNA同源序列,利用反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)从我国海水养殖真鲷(Pagrus major)的肝脏中扩增出P4501A基因全长cDNA序列(1 548 bp).用基因重组技术将P4501A cDNA克隆于pTrc-CKS载体,在大肠杆菌TOP10F′诱导表达,将细菌总蛋白进行SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳分析;其表达产物为89 ku,获得了表达融合蛋白CKS-CYP1A.该项研究将为利用免疫学技术研究有机污染物的毒性效应机制以及探讨P450酶作为毒性效应的生物标志物奠定基础.     

依纽小单胞菌2-脱氧蟹肌醇合成酶基因的克隆与表达

从伊纽小单孢菌(Micromonospora inyoensis)扩增参与紫苏霉素生物合成的2-脱氧蟹肌醇合成酶基因sisB,并分别将其克隆到筛选载体pUC18和表达载体pET-30a上,其开放阅读框长1 185 bp,编码含394个氨基酸残基(41.94 ku)的多肽链,将pET-sisB转化大肠杆菌E.coliBL21(DE3),使sisB基因实现表达.基因sisB的碱基序列与棘孢小单孢菌(M.echinospora)的基因gntB的碱基序列的同源性高达93%.预测的SisB蛋白序列与GntB蛋白序列的同源性为95.2%.基因sisB是继紫苏霉素抗性基因srm1(AY661430)和参与紫苏霉素生物合成的糖基转移酶基因sisD(DQ250992)和sisZ(DQ250994)后,从依纽小单孢菌克隆到的又一新基因.该基因在GenBank的接受号为DQ250993.     

粗毛栓菌atp9基因的克隆、表达及序列分析

ATP合酶是生物体内能量代谢的关键酶,参与多种氧化磷酸化和光合磷酸化反应.atp9基因是ATP合酶的重要组成部分,其编码了ATP合酶A亚基上第9亚单位,与呼吸作用和光合作用密切相关.本研究利用atp9基因在进化过程中高度保守的特点,据已知近缘真菌基因序列,设计并合成了一对引物,以粗毛栓菌mRNA反转录得到的cDNA第一链为模板,PCR扩增得到atp9基因完整序列,并连接于原核表达载体pET32a(+)上.测序与序列分析表明:该克隆片段全长222 bp,共编码73个氨基酸,翻译的蛋白质分子量是7.35 kDa.转化大肠杆菌后经IPTG诱导,可高效表达外源融合蛋白,分子量大小与预测结果一致.经过同源比对和进化树分析,该克隆基因编码的氨基酸序列与可可丛枝病菌(Crinipellis perniciosa)和瓣环栓菌(Trametes cingulata strain ATCC 26747)中相对应的氨基酸序列相似度最高.本实验为未来进一步研究粗毛栓菌atp9基因和其蛋白功能,阐明其调控和作用机制奠定了基础.     

慈竹CCoAOMT基因的克隆及生物信息学分析

咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶是木质素生物合成过程中的关键酶之一。该研究以慈竹嫩茎为材料,采用RT-PCR及RACE方法,克隆CCoAOMT基因,并对其进行生物信息学分析。结果表明:1个慈竹CCoAOMT基因cDNA全长序列被成功克隆,该序列全长为1 080 bp,含有1个777 bp的读码框,编码了1个包含258个氨基酸的蛋白质,分子质量约为28.861 ku,等电点为5.33,二级结构中α-螺旋占42.25%,β-转角占8.91%,延伸链占15.89%、无规则卷曲占32.95%。对氨基酸多序列比对发现,慈竹与绿竹的CCoAOMT1基因亲缘关系最近,但慈竹CCoAOMT基因编码的氨基酸与绿竹相比,在第10位点上发生了缺失,5个位点发生了变异。慈竹、绿竹、毛竹、玉米CCoAOMT基因编码的氨基酸中都含有1个相对保守的无序化区域。NaC-CoAOMT1基因组织表达结果表明,其在未展开叶、笋上部和中部、茎的上部和中部的表达量较高。笔者将克隆并获得的慈竹木质素合成酶CCoAOMT基因全长序列(GenBank注册号为JF742462)命名为NaCCoAOMT1,分析认为其可能与慈竹木质素生物合成有关。     

拟穴青蟹ANT2基因的克隆与低温胁迫表达分析

腺苷酸转移酶(ANT)是线粒体中最丰富的蛋白质之一,其主要作用是介导ADP/ATP在细胞质和线粒体基质之间的运输.为探讨该基因在拟穴青蟹(Scylla paramamosain)低温适应中的作用,采用反转录PCR(RT-PCR)、cDNA末端快速扩增技术(RACE)等技术,从拟穴青蟹中获得了ANT2的cDNA全长序列,并运用实时荧光定量PCR(qPCR)技术检测了ANT2在不同组织和不同温度下的表达谱.该序列全长1 348bp,开放阅读框(ORF)为930bp,编码309个氨基酸残基.同源分析显示,该蛋白具有3个保守的线粒体跨膜功能结构域,形成能量分子传导转运通道,催化细胞质中ADP和线粒体内ATP的跨膜交换.qPCR结果表明ANT2基因在拟穴青蟹多个组织中均有表达,且表达量不同,表明ANT2基因具有组织表达特异性.第1期仔蟹在10,15,20,25℃不同温度条件下,在1,3,12,24,36h,10和15℃组表达量显著低于20和25℃组(p0.05);且在1,3,6,12,24h,10℃组的表达量显著低于15℃组表达量(p0.05).15℃组在48h内,ANT2呈现高低起伏的表达模式.拟穴青蟹第1期仔蟹ANT2基因表达变化,提示该基因与能量代谢功能相关,可能参与拟穴青蟹低温胁迫应答.