棉花GhGAI1基因克隆及其功能的初步分析

DELLA蛋白是赤霉素信号通路中重要的蛋白质作用因子,负调节植物体中赤霉素的水平,同时受到生长素、脱落酸和乙烯的共同调节。根据已知的生物信息数据,本研究克隆了棉花GhGAl1基因,序列分析表明它编码DELLA蛋白。构建GFP与GhGAl1融合蛋白重组质粒,利用根癌农杆菌介导的花浸泡转基因方法转化拟南芥columbia生态型植株,进行过量表达实验。结果表明,GFP—GhGAl1融合蛋白定位于细胞核并且在施加赤霉素后迅速降解,表明该基因编码蛋白参与赤霉素信号通路。     

棉花DELLA蛋白GhGAI2b基因的克隆和功能初步分析

DELLA蛋白是赤霉素信号途径的负调节因子,在棉花纤维发育中有着重要作用。本研究采用同源克隆方法,从棉花中克隆DELLA蛋白Gh GAI2b基因,构建p BP35S:Gh GAI2b和p BP35S:Ghgai2b植物过表达载体,通过农杆菌介导的滴花法转化Col野生型拟南芥。结果表明,棉花DELLA蛋白Gh GAI2b包含了DELLA蛋白家族中所有的典型保守区域;转基因拟南芥表现出莲座叶半径变短,植株矮化,花序紧凑,花器官发育迟缓等生长发育受抑制表型。说明棉花DELLA蛋白Gh GAI2b基因可能参与GA信号途径抑制植物生长发育。     

赤霉素关键蛋白DELLA对植物雄蕊发育研究进展

在植物生长发育过程中,DELLA蛋白作为响应赤霉素（GA）信号通路负调控因子,其家族成员在植物雄蕊组织中均有表达,对植物生长发育起着重要作用.通过近几年研究发现,无论是拟南芥还是水稻,DELLA基因的突变都会导致植株的雄性不育.该文综述了DELLA蛋白基本特征、参与赤霉素信号通路的调控,以及在雄蕊发育中的作用,为今后的研究提供一定的理论基础.     

海岛棉DELLA蛋白基因GbGAI2的克隆及其在胚珠中表达分析

赤霉素(Gibberellins,GA)在棉花纤维的发育过程中起重要作用,DELLA蛋白是GA信号通路中的起关键作用的负调控因子。本研究采用同源克隆方法,获得了海岛棉的DELLA蛋白同源基因GbGAI2。序列比对分析结果表明,GbGAI2编码的氨基酸序列具有DELLA蛋白的典型结构域,并与陆地棉DELLA蛋白GhGAI2氨基酸有90.13%相同。半定量RT-PCR分析结果表明,GbGAI2在1-5DPA和23DPA棉胚中的表达量较高,说明该基因可能在海岛棉棉纤维发育的起始阶段和棉纤维次生壁加厚阶段起作用。     

植物激素-赤霉素(GA)细胞信号转导机制

植物激素赤霉素(GA)参与植物种子萌发、茎伸长、开花、结果等多个生长发育过程.研究GA细胞信号转导的分子机制对进一步阐明其生物学功能具有重要的意义.GA合成突变体和细胞信号转导突变体的研究表明,GAI及其同功蛋白具有受体功能,GA被受体识别后进一步与DELLA蛋白作用,从而解除DELLA蛋白对植物生长的抑制作用.文章主要综述这些分子具体的作用模式.     

拟南芥中的诱导抗病性的研究新进展

植物信号分子水杨酸和茉莉酸在诱导抗病性中有重要作用,它们介导的通道间的对话可以抑制JA介导的防卫反应。在拟南芥中,SAR和ISR可有效对付广谱的病原物,包括叶部病原物丁香假单孢菌番茄致病变种。SAR和ISR都需要关键调节蛋白NPR1通过平行的激活NPR-1介导的防卫反应防治丁香假单孢菌。     

拟南芥DELLA蛋白编码基因RGA和GAI的原核表达和多克隆抗体制备

通过聚合酶链反应方法扩增了RGA和GAI两个拟南芥DELLA蛋白基因,并将其克隆到pGEX-4T-3原核表达载体上,转化大肠杆菌Rosetta菌株,利用异丙基硫代半乳糖苷诱导表达了分子量为90 kD的GST-RGA和分子量为85 kD的GST-GAI融合蛋白,这两种融合蛋白均以包涵体的形式存在.将包涵体直接作为抗原免疫新西兰白兔,制备出多克隆抗体血清,血清效价超过1:400 000.WB分析结果表明这两种抗体可以特异性识别拟南芥RGA和GAI蛋白,为进一步研究DELLA蛋白的调控机制奠定了基础.     

采用图像信息学方法研究三维支架中细胞的信号通路

通过慢病毒介导的短发夹RNA对成纤维细胞的转化生长因子β(TGF-β)信号通路进行干扰,采用双光子荧光显微成像技术并结合基于细胞-细胞外基质三维系统的图像信息学方法,研究了植于多孔胶原蛋白支架中成纤维细胞分化过程的TGF-β信号通路.结果表明,在介导成纤维细胞分化的过程中,生长因子TGF-β1比TGF-β3发挥的作用更大,在TGF-β1介导的成纤维细胞分化过程中,蛋白SMAD1和SMAD3通过不同方式也发挥了重要作用.所得结果与通过生化或遗传学方法的结果相吻合.     

GID/CTLH复合体的研究进展

GID/CTLH复合体是真核细胞中特有的具有E3泛素连接酶活性的大分子量蛋白复合体,深入分析其结构与功能具有重要的生物学意义.酵母GID复合体能帮助细胞快速应对微环境中营养状态的改变,同时在糖代谢调控中发挥重要作用;哺乳动物中的CTLH复合体能够迅速接收细胞外的不同信号,协调细胞发生可逆的变化,从而适应不断变化的环境,...     

国外期刊亮点

正破译"组蛋白密码"识别新机制清华大学医学院基础医学系和结构生物学中心XXiiaaoonnaann SSuu等从结构生物学角度解析组蛋白甲基化修饰识别新机制,进一步探索了表观遗传调控研究。研究成果发表于3月15日出版的GenesDev。该研究报道了Spindlin1蛋白特异识别一种新型组蛋白甲基化修饰组合H3"K4me3─R8me2a"的分子结构基础,并结合细胞生物学研究,探讨了该识别在结肠癌Wnt信号通路中的激活调控作用。结构研究表明Spindlin1分别通过串联Spin/Ssty结构域2和1特异性识别组蛋白H3K4me3和H3R8me2a甲基化修饰;利用等温量热滴定法测定该识别的结合常数高达45 nmol,是目前已报导的结合力最强的组蛋白修饰识别事件,充分显示了组蛋白修饰多价态识别的潜力。     

LINC00092介导谷氨酸的兴奋性毒性在肝性脑病中的作用机制

目的:探索LINC00092在肝性脑病(HE)的发生发展中的作用机制.方法:从基因表达数据库(GEO)下载芯片GSE57193的数据,并使用R-limma包筛选出HE组和健康对照组中的差异表达基因,接着利用R-clusterProfiler包对差异表达基因进行京都基因和基因组百科全书(KEGG)分析.从miRcode数据库预测差异表达长链非编码RNA (LncRNA)靶向的miRNA,然后使用Targetscan、miRdb和miRTarBase预测miRNA靶向的mRNA,与差异表达mRNA取交集得到目标mRNA,Cytoscape用于构建lncRNA-miRNA-mRNA ceRNA网络.通过RNA结合蛋白数据库预测LINC00092的结合蛋白,根据表达的相关性和RNA结合蛋白,提出LINC00092在肝性脑病中的机制假说.结果:从正常脑组织中筛选出HE的9个特异的LncRNA和728个特异的mRNA,其中LINC00092相对健康对照组在HE中特异性高表达.差异表达基因的KEGG富集分析显示它们主要集中在脂肪酸降解、过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)信号通路、矿物质的吸收、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的降解、β-丙氨酸新陈代谢、脂肪酸代谢通路上.结合ceRNA网络和LINC00092的结合蛋白,LINC00092在HE中可能存在3个调控路径:(1)LINC00092/hsa-miR206/GJA1轴介导谷氨酸的神经兴奋性毒性损伤;(2)LINC00092/hsa-miR184/LRRC8A轴介导星形胶质细胞的溶胀激活和ATP诱导的兴奋性氨基酸释放;(3)LINC00092-A2BP1轴介导的谷氨酸再摄取.结论:LINC00092在HE中特异性高表达,一方面通过半通道和体积调节阴离子通道介导谷氨酸的释放,同时使细胞内线粒体Ca~(2+)超载而造成神经元功能障碍和细胞死亡,另一方面LINC00092-A2BP1轴介导的谷氨酸-谷氨酰胺循环障碍,导致谷氨酸的细胞外蓄积,两方面共同导致神经元的兴奋性毒性.     

E3泛素连接酶Pellino蛋白的研究进展

Pellino蛋白是近年来新发现的一类E3泛素连接酶,通过靶蛋白泛素化介导蛋白降解、蛋白与蛋白的相互作用、蛋白质细胞定位以及信号传导.目前研究表明Pellino蛋白在固有免疫细胞和获得性免疫细胞中具有重要调控作用,与炎症和自身免疫密切相关.本文总结了近年来Pellino蛋白的表达与活性调控、介导的信号转导途径以及在免疫...     

hVDAC1蛋白在大肠杆菌中的表达纯化及其结构功能的初步表征

电压依赖性阴离子通道蛋白(VDAC)是线粒体外膜上最丰富的蛋白,在调节线粒体的物质代谢与能量代谢、以及线粒体介导的细胞凋亡中起重要作用,因而与肿瘤及神经退行性疾病的发生密切相关.VDAC1是三种VDAC变体中表达量最高、分布最广泛的一种.由于VDAC1的高度保守性,因此成为多种疾病治疗包括抗肿瘤治疗的理想靶点.获得足量的VDAC1蛋白是进一步研究其结构功能、筛选与VDAC1相互作用的药物分子的基础.从生物样品中直接分离纯化VDAC1,不仅条件苛刻,而且得率很低.因此利用DNA重组技术在大肠杆菌中重组表达VDAC1是获得足量蛋白、用于后续研究的重要途径.成功构建了C端带有His-tag的hVDAC1的重组蛋白原核表达质粒pET28a/hVDAC1,在大肠杆菌中以包涵体形式表达,并通过盐酸胍变性、在变性条件下通过NTA-Ni亲和层析柱纯化蛋白后进行复性的方法,获得了高纯度的hVDAC1.圆二色谱检测显示该蛋白二级结构以β-折叠为主、符合hVDAC1的二级结构特征.利用流式细胞仪检测结果显示:FITC荧光标记的hVDAC1可以与脂质体膜、细胞膜特异性结合.证明克隆表达纯化的hVDAC1具有特征的膜蛋白结构和功能,为体外筛选与hVDAC1相互作用的各类分子奠定了基础.     

质粒主动分配机制的研究进展

高拷贝数的质粒可以通过其较大的数量来保证它的稳定传代,但是低拷贝数的质粒只能依靠其他的方式。其中有一种被称为主动分配机制,含有分配位点。它由两个反式作用蛋白和一个顺式作用类着丝粒位点组成。其中一个蛋白是ATPase,另外一个蛋白是DNA结合蛋白,能够结合到顺式作用位点,并且与ATPase共同作用,形成分配复合物,来介导分配过程。     

我国科学家发现小分子药物调控人源电压门控钠离子通道蛋白的结构学基础

电压门控钠离子通道蛋白在产生和传导动作电位中发挥重要作用.在哺乳动物中,基于组织特异性,至少有9种电压门控钠离子通道异构体,其中命名为"Nav1.3"的电压门控钠离子通道蛋白在中枢神经系统中表达量高.有证据表明Nav1.3蛋白的突变与局灶性癫痫和多微脑回畸形疾病有关,因此Nav1.3蛋白可以作为治疗癫痫药物的靶点.     

科学家破解“千杯不醉”的基因密码

<正>据英国《镜报》报道,美国德克萨斯大学奥斯汀分校的科学家近日通过向蠕虫注射一种能够抵消酒精麻痹作用的新成分,成功将普通蠕虫变成"千杯不醉"。报道称,接受实验的蠕虫是秀丽隐杆线虫。科学家通过基因修饰来修改其体内的一个靶蛋白。靶蛋白是生物体大脑感知酒精的分子通道(BK通道)。科学家称将该蠕虫放入酒精的培养皿中,它很快会醉倒,表现为爬行缓慢,尾巴摇摆次数变少,但是经过基因改造后,这条虫子在培养皿中完全没有喝醉的迹象。     

虚拟筛选竞争性抑制NDRG3与L-Lactate结合的小分子研究

竞争性抑制NDRG3(N-myc downstream regulated gene 3)蛋白与L-Lactate结合可有效阻遏NDRG3介导的低氧反应. 文中通过同源模建技术构建NDRG3蛋白的三维结构,并将L-Lactate对接到NDRG3蛋白的潜在活性位点中,发现L-Lactate主要通过与Asn133、Ala162、His163、His164、Ser235、Pro236及Ala237等氨基酸相互作用结合于NDRG3. 对近3 000个化合物进行虚拟筛选,选择4种竞争性抑制最强的化合物作为参考分子分析相互作用关系,结果发现:部分化合物和不同氨基酸能够通过不同的作用力与NDRG3蛋白结合,占据NDRG3蛋白的活性位点,从而竞争性抑制L-Lactate与NDRG3蛋白结合. 例如,它们能够与Lys139、Asp143、His163、Arg203产生静电作用;它们与His163形成-堆积作用;它们与Phe165、Ala237等产生疏水作用;它们与Asn133、Asp135、Gly140、Arg203、Ser235、Ala237等形成氢键作用. 以上数据表明:这些化合物可能成为阻遏NDRG3介导的低氧反应及靶向治疗低氧诱导疾病的候选药物.     

基于流形正则化非负矩阵分解预测药物-靶蛋白作用关系

识别药物-靶蛋白作用关系是当前药物研究的重要内容,其可帮助识别已有药物的新功能,发现药物的"偏靶蛋白"等。现有预测算法对新药物的作用靶蛋白,及新靶蛋白的作用药物预测存在困难,由此提出一种新奇的基于流形正则化非负矩阵分解的新药物/新靶蛋白作用关系预测算法,该方法首先通过聚类算法构建新药物/新靶蛋白的初始作用标签,然后设计引入流形学习正则化约束的非负矩阵分解算法预测药物-靶蛋白作用关系,最后在四个经典数据集中测试,并与最新预测算法BLM-NII、RLS-WNN和WKNKN+WGRMF算法进行比较,证明本文算法可获取较高的预测精度。     

纳米谷氨酸壳聚糖制备及其体外质粒转染研究

采用表面修饰方法制备出谷氨酸修饰的壳聚糖纳米基因载体。对样品进行红外分析、粒度分析、zeta电位分析、生物相容性、凝胶阻滞分析、DNA保护性试验、体外细胞转染研究。结果显示所制得的谷氨酸修饰的壳聚糖纳米颗粒平均粒径为170nm,其zeta电位为 4.7mV。红外分析显示谷氨酸已通过酰胺键结合在壳聚糖上。MTT实验结果显示纳米颗粒与细胞有良好的生物相容性。凝胶阻滞分析和DNA保护试验结果表明纳米载体可与DNA通过电性结合作用而结合,并可以有效保护DNA,防止核酸酶对其的降解作用。而体外细胞转染的结果表明,谷氨酸修饰的纳米粒能介导pEGFP-N1质粒转染HepG2细胞并在细胞中表达绿色荧光蛋白。因此,谷氨酸修饰的壳聚糖纳米颗粒可作为一种新型非病毒基因载体介导核酸类生物大分子进入细胞内。     

DELLA基因家族在被子植物中的系统演化关系

基于被子植物各主要分支代表类群的DELLA氨基酸序列，开展它们在被子植物中演化关系的系统发育分析.DELLA基因家族在双子叶植物早期演化阶段经历了一次复制事件，形成2大分支，每支都包含相应的蔷薇类和菊类；单子叶植物没有经历早期的复制事件，所有的DELLA基因聚在一起形成单一的支系.另外，证实了在被子植物的双子叶植物中存在第3个DELLA基因支系.