红尾沙蜥鸟氨酸脱羧酶1高原适应的分子机理

运用基因组学、转录组学、分子进化和计算生物学等分析方法对红尾沙蜥鸟氨酸脱羧酶1(ODC1)基因结构、表达量、正选择位点以及蛋白质理化性质和结构展开研究,旨在阐明ODC1基因在沙蜥属不同海拔物种中的表达模式和在高海拔红尾沙蜥中低氧适应的分子机理.结果显示,ODC1基因在红尾沙蜥4个组织中的表达量约为荒漠沙蜥的2.25、 1.14、 2.51和4.82倍,其中在肝脏、脑和心脏组织中的表达量显著高于荒漠沙蜥.红尾沙蜥ODC1蛋白质的总平均亲水性系数和不稳定性系数分别为-0.122和46.51,较荒漠沙蜥亲水性更高、结构更稳定.红尾沙蜥ODC1蛋白质位于β/α桶状结构域的222Gly→Ala(潜在的正选择位点)和228Ser→Asn两个突变使得该区域结构更紧凑,并使得蛋白质活性中心体积由荒漠沙蜥的0.734 3 nm³增大到红尾沙蜥的0.744 8 nm³,且活性中心亲水性增大.位于β层片结构域的446Ile→Met氨基酸突变使得该区域的无规则卷曲被α螺旋取代,蛋白质稳定性增强.红尾沙蜥ODC1基因表达量的显著上调和氨基酸突变导致的蛋白质结构稳定性增...     

马鹿mtDNA Cyt b基因的生物信息学分析

基于NCBI数据库获取马鹿（Cervus elaphus）Cyt b基因序列，应用生物信息学方法对马鹿Cyt b基因编码的蛋白质进行理化性质、结构和相关功能的预测分析，了解马鹿mtDNA Cyt b基因的结构、功能和表达特性.结果表明：马鹿Cyt b编码的蛋白质为疏水性蛋白质，推测相互作用的蛋白质包括LOC100524873,UQCRC1,UQCRQ,ND1,MT-ND2,COX1,COX2,COX3,ND4H和CYC，功能与电子运输、耦合质子运输以及泛醌-细胞色素c还原酶活性有关；二级结构主要为无规则卷曲，有2个潜在的N-糖基化位点和34个磷酸化位点，9个跨膜螺旋结构域，定位于内质网和细胞质膜；马鹿与梅花鹿（Cervus nippon）的亲缘关系较近.这对于马鹿种质鉴定分子标记的筛选及其与梅花鹿的渐渗杂交具有理论意义.     

新型核苷碱基卤化酶AcmX的原核表达和结晶

在链霉菌中发现了一类能对核苷碱基进行特异位点卤化修饰的新型卤化酶,通过表达纯化新型卤化酶的活性蛋白、制备蛋白晶体,可对其进行蛋白结构的解析,揭示生物催化卤化反应的机理.在大肠杆菌直接原核表达AcmX,只能得到没有活性的AcmX的蛋白包涵体.借助分子伴侣的表达质粒pGro7,构建AcmX、分子伴侣的共表达系统,发现在30℃,0.5mM IPTG和0.3g/L阿拉伯糖诱导表达3h,可避免目标蛋白AcmX包涵体的形成,并得到足够表达量的目标蛋白,通过高分辨率的分子筛凝胶层析步骤,可去除混入AcmX样品的分子伴侣蛋白GroEL,得到可以用于结晶实验的高均一性的活性AcmX蛋白样品.     

鞘氨醇单胞菌中威兰胶合成关键基因welE和welC的生物信息学分析

为探究威兰胶合成途径中关键基因welE和welC的结构特性及功能,运用生物信息学手段分析了welE和welC基因的序列信息,预测了其编码蛋白的理化性质、跨膜区、信号肽、磷酸化修饰、结构域及高级结构等.研究结果表明,WelE蛋白是由234个氨基酸组成的稳定亲水性蛋白质,无跨膜结构和信号肽,存在20个磷酸化位点,含有一个BY-kinase结构域,说明WelE可能参与威兰胶的生产与转运,WelE二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成,三级结构呈"圆环状";WelC蛋白是由449个氨基酸组成的不稳定亲水性跨膜蛋白质,含有2个跨膜螺旋、无信号肽,存在39个磷酸化位点,含有一个Wzz结构域,这表明WelC可能与威兰胶链长调节有关,WelC二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,三级结构呈"条状",这些结果为解析welE和welC基因的功能以及建立威兰胶代谢调控方法奠定了理论基础.     

麻疯树小热激蛋白JcHSP-17.5的纯化与活性鉴定

将实验室已有的pET32a-JcHSP17.5重组载体,经测序验证后,转入大肠杆菌BL21(DE3)plysS中,不同温度条件下,用不同浓度异丙基硫代-D-半乳糖苷(IPTG)诱导重组蛋白表达,优化表达条件;选择镍离子亲和层析柱(Ni-NTA)纯化JcHSP-17.5蛋白,SDS-PAGE电泳检测蛋白纯度;通过热激聚合反应来鉴定蛋白的分子伴侣活性.结果表明,17℃,200r/min,0.5mM IPTG诱导13h为JcHSP-17.5蛋白的最佳诱导表达条件,使用200mmol/L咪唑缓冲液纯化蛋白后,每500mL菌液可得到1.345mg的电泳纯蛋白,该蛋白在高温(45℃)条件下能够阻止苹果酸脱氢酶(MDH)发生聚合反应,表现出较强的分子伴侣活性.     

茶树NAC转录因子家族的鉴定及生物信息学分析

利用生物信息学手段对茶树NAC转录因子家族的成员、系统发育、编码蛋白的理化性质和结构以及创伤胁迫处理后的表达进行分析.研究结果显示,茶树NAC转录因子家族包含49个成员,与拟南芥的106个NAC成员构建系统发育进化树,结果显示,茶树缺乏拟南芥NAC家族17个亚族中的第10和第14两个亚族.理化性质和结构分析显示茶树NAC蛋白质绝大多数是亲水氨基酸,二级结构以无规则卷曲为主,三级结构大部分相似.保守基序分析表明,茶树NAC成员共包含7个保守基序,其中基序3、4、2和5、1分别代表NAC结构域的A、B、C和D亚结构域,而基序7表示的是亚结构域E.第15,16和17亚族的大部分成员都缺失了第2和第4两个保守基序,而第15亚族成员具有一个特异的保守基序6.在机械创伤处理条件下表达模式分析表明,第11亚族的CsNAC33和CsNAC34两个成员虽然具有不一样的蛋白结构域组成,但在应对创伤处理时呈现相对一致的表达模式,而16亚族的CsNAC47和CsNAC48两个成员具有一致的蛋白结构域组成,但其表达模式出现分化.上述结果为后续进行茶树NAC基因家族功能的研究提供了理论依据.     

电活性大环化合物的电化学分子识别方法

大环化合物在分子识别中是最重要的主体分子之一.在大环化合物上引入电活性基团,其氧化态和还原态对客体分子的作用明显不同,成为一种新颖独特的分子识别方法.综述了基于电活性大环化合物的电化学分子识别方法.     

一种新的分子内可自剪切多肽介导的可视化原核蛋白质表达系统

通过在目标蛋白和荧光蛋白等标签蛋白之间引入可引起分子内剪切的多肽是监测蛋白质表达的重要方法.通过将小鼠MYRF的介导其分子内自剪切的ICA结构域插入到目标蛋白和指示蛋白mCherry之间,既实现了对融合蛋白表达的直接观察,同时实现了融合蛋白的高效自剪切,并释放出游离的目标蛋白.实验证明,该可视化蛋白质表达系统可在原核细胞中有效的表达不携带标签序列的目标蛋白.     

银杏GbGGPS基因的克隆及序列分析

利用RACE技术克隆并获得了银杏牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶基因(GbGGPS基因).银杏GbGGPS基因的cDNA全长为1 641 bp,含有1个1 176 bp的可读框,编码391个氨基酸序列.生物信息学预测GbGGPS蛋白的分子质量为42.51 ku,理论等电点为5.98,N端有叶绿体信号肽,其二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成.蛋白质同源分析表明,GbGGPS含有多聚异戊二烯基合成酶家族中保守的5个特征性结构域和2个富含天冬氨酸的区域.同源建模分析显示GbGGPS序列与薄荷GGPS蛋白的三维结构及活性位点高度相似.系统进化分析表明,银杏GGPS蛋白归属植物进化支,且与加拿大红豆杉、挪威云杉、北美冷杉的GGPS蛋白归为同一分支.     

草酸青霉外切葡聚糖酶CBHⅠ基因的克隆

以草酸青霉SJ1菌株的基因组DNA和总RNA,利用PCR和RT-PCR技术进行扩增得到外切葡聚糖酶CBHⅠ(ExocellobiohydrolaseⅠ)基因的序列.CBHⅠ基因DNA序列全长1 638 bp,无内含子,编码545个氨基酸的多肽,推测其蛋白分子大小约为57 ku,蛋白的p I值为4.90.预测结果表明,CBHⅠ是一种很强疏水性的蛋白,具有43个磷酸化修饰位点,蛋白质三级结构以β-折叠为主,根据蛋白质序列比对分析,推测E236、D238和E241这3个氨基酸为酶的活性位点,为后续利用分子改造方法提高青霉产纤维素酶的能力提供理论依据.     

利用化学萃取法研究长春市土壤重金属化学形态及其影响因素

利用化学萃取法研究长春市土壤重金属化学形态, 分析其化学形态与土壤负荷水平、 理化性质的关系表明, 土壤中Pb和Cu主要以残渣态和有机结合态为主; Cd主要以残渣态和交换态为主; Zn主要以残渣态和铁锰氧化态为主. Cd的活性形态含量最高, 为31.98%. 交换态Cd和Zn含量及活性与土壤重金属负荷水平呈正相关; Cu和Pb铁锰氧化态的含量随负荷水平增加而下降; Zn和Pb碳酸盐结合态与负荷水平无关. 交换态Cd与土壤阳离 子交换量呈显著正相关, 而Cd的活性与土壤阳离子交换量呈显著负相关; 在碱性条件下, Cd, Cu, Pb和Zn的碳酸盐结合态与pH呈正相关; 重金属铁锰氧化态含量随着氧化还原电位的增加而降低, 而残渣态相反. Cu有机结合态与有机质呈显著正相关.     

梅花鹿FGF10基因的生物信息学分析

应用生物信息学的方法对梅花鹿FGF10基因的核苷酸和氨基酸序列进行了初步的生物信息学分析,包括理化性质分析、信号肽和跨膜结构域分析、磷酸化位点和疏水性分析、蛋白质二级结构分析、功能结构域分析以及系统进化分析.结果表明:梅花鹿FGF10基因编码213个氨基酸,蛋白相对分子量为23.84kD,为碱性不稳定蛋白;存在信号肽和跨膜结构域;共有26个磷酸化位点;二级结构主要由α螺旋、β转角、延伸链和随机卷曲组成.具有FGF典型的FGF结构域.系统进化分析显示,梅花鹿FGF10与哺乳动物FGF10相似性较高,并且与牛、羊在亲缘关系上最相近.为梅花鹿FGF10基因的结构和功能的进一步研究打下了坚实的理论基础.     

拟南芥AtJ2基因植物超量表达载体的构建

在胁迫条件下,分子伴侣可以稳定蛋白质结构,防止蛋白质凝聚变性,并修复受伤害蛋白.J蛋白是一类重要的分子伴侣.AtJ2是拟南芥(Arabidopsis thaliana)J蛋白中的一种.为研究该基因的功能,提取了拟南芥幼苗的总RNA,经过RT-PCR获得了AtJ2的全长.并将其构建入表达载体pMD中,得到重组质粒pMD/AtJ2.通过农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)将此重组质粒转化入拟南芥,得到了转基因植株,为后续该基因的功能研究奠定基础.     

东亚飞蝗气味结合蛋白Ⅰ的生物信息学分析

利用生物信息学方法分析了东亚飞蝗(Locusta migratoria manilensis)OBP1的核苷酸与氨基酸序列(GenBank登录号FJ215322.1/ACI30696.1),并对其组成成分、疏水/亲水区域、信号肽、跨膜结构域、蛋白质二级结构,以及分子进化关系等进行了预测与推断.结果显示,该蛋白由148个氨基酸组成,预测相对分子质量为16 122.6,理论等电点(pI)为4.99,分子式为C696H1128N184O223S15;含有蛋白激酶C磷酸化位点和酪氨酸激酶Ⅱ磷酸化位点等;具有标准的昆虫信息素/气味结合蛋白结构域.     

过表达内质网小分子热激蛋白提高拟南芥的衣霉素抗性

内质网小分子热激蛋白是热激蛋白家族成员,具有分子伴侣活性.当植物受到内质网胁迫(ER-stress)时,内质网小分子热激蛋白具有缓解内质网胁迫的功能.我们将CaMV35S启动子驱动的内质网小分子热激蛋白基因AtHSP22.0导入拟南芥,Northern-blotting印迹分析表明,内质网小分子热激蛋白在转基因拟南芥中呈现组成型表达.转基因株系衣霉素抗性强于对照,说明AtHSP22.0的过量表达增强了拟南芥的衣霉素抗性,缓解了ER-stress.     

拟南芥E3连接酶AT2G02960在大肠杆菌中的功能分析

本研究以一个含有C4HC3锌指的RING结构域蛋白基因AT2G02960(简称ATPRF1)为研究对象,Western Blot检测ATPRF1能够大幅度提高σ~(32)表达水平并稳定σ~(32),提高大肠杆菌的热耐受性,细菌双杂交及免疫共沉淀实验表明ATPRF1与σ~(32)及DnaK存在相互作用,促进DnaK表达,体外泛素实验验证ATPRF1将σ~(32)泛素化,相互作用位点为RING-finger结构域.证明ATPRF1参与DnaK/J/E分子伴侣体系,提升大肠杆菌的热耐受性并能将σ~(32)多泛素化.     

一种新的Bax异构体Baxθ促进细胞凋亡(英文)

Bcl-2蛋白家族由一类含有特征性的Bcl-2同源结构BH、且主要调控细胞死亡的蛋白组成.Bax是一个含有多个特征性BH结构域、促进凋亡的蛋白.克隆了一个全新的Bax异构体Baxθ,其cDNA由外显子1,4,5,6组成.MTC表达谱分析显示Baxθ在人体各组织中广泛且不同强度的表达.将BaxθORF插入pEGFP-N1载体,转染HEK293细胞,观察到一个15 ku的融合蛋白,提示Baxθ编码的蛋白是与Baxβ共用同一个C端,且使用一个全新的翻译起始位点.尽管Baxθ缺乏BH3结构域,但它在HEK293细胞中过表达时能促进细胞凋亡.截断体实验分析发现Baxθ第43~69位氨基酸残基可能与其促进细胞凋亡的活性有关.BH3结构域可能不是Bcl-2蛋白家族诱导细胞凋亡的唯一功能区域.     

LHCGR胞外结构域蛋白的生信分析、原核表达及纯化

目的 为获得小鼠LHCGR胞外结构域蛋白(LHCGR-1),分析其结构及理化性质,为今后研究该蛋白功能及筛选与之相互作用的小分子化合物奠定基础。方法 根据NCBI中小鼠LHCGR氨基酸序列合成目的基因Lhcgr-1,经生物信息学分析后,将该基因插入至表达载体pET-28a(+),并转化至BL21(DE3)感受态细胞中;经IPTG诱导,表达重组蛋白pET-28a-LHCGR-1,利用SDS-PAGE和Western Blot进行鉴定,之后对该蛋白进行纯化,并通过分子对接技术预测该蛋白与LH、CG的相互作用。结果 预测LHCGR-1蛋白分子量为40 749.08,由367个氨基酸组成,等电点理论值为5.47;氨基酸序列中有29个丝氨酸位点、10个苏氨酸位点和5个酪氨酸位点;成功构建了表达载体pET-28a-LHCGR-1并获得纯化的目的蛋白;分子对接结果表明目的蛋白可以与LH、CG通过多种相互作用,形成稳定的复合物,有利于其发挥原有的生物学功能。结论 成功构建了小鼠胞外结构域蛋白LHCGR-1在大肠杆菌内的原核表达体系并获得了纯化蛋白,分子对接预测该蛋白具有生物学功能,提示该蛋白可以用于后...     

植物寒冻抗性的分子机理研究进展

概述了植物冷激蛋白的生理作用及其基因表达的调控，阐释了植物寒冻损伤和寒冻抗性的分子机理．植物冷激蛋白的生理作用有：1．具有生物膜系统的保护作用；2．有蛋白质、酶和RNA分子伴侣的作用；3．具有抗冻和抗脱水活性．冷激蛋白基因是一类调节基因，可感受低温、脱水、ABA等多种不同的信号刺激．冷激蛋白基因的表达存在着信号转导、转录和转录后等多个不同层次的调控．     

VDAC3与ABA受体蛋白相互作用的验证以及初步研究

酵母双杂交技术在拟南芥cDNA文库中筛选得到了与ABA受体蛋白RCAR1,RCAR3均有相互作用的蛋白质VDAC3,并已获得VDAC3基因的全长.VDAC3蛋白包含有3个结构域,分别为Porin3结构域,DUF3442结构域和SEG片段,现根据结构域分布,将VDAC3截短为包含DUF3442的VDAC3N以及包含SEG的VDAC3C两段.将VDAC3全长以及分别截短的169个氨基酸(VDAC3N)及105个氨基酸(VDAC3C)的片段进行酵母转化实验,与RCAR1或RCAR3共同转化后,VDAC3,VDAC3N的共转酵母能够在缺陷型培养基上生长,并且使X-Gal显色为蓝色,而VDAC3C则不能.这验证了全长的VDAC3与RCAR1,RCAR3的存在相互作用,并发现决定VDAC3蛋白与RCAR1,RCAR3是相互作用的结构域位于N端的DUF3442结构域.