一种烟草突变型二磷酸核酮糖(RuBP)羧化酶/加氧酶的性质

烟草黄化突变型是 Nicotiana tabacum(var. John Wi11iams Broadleaf)的一种核突变体。在适中的光照条件及空气二氧化碳浓度下,这种黄色突变型的生长速度比野生型要缓慢得多。Zelitch曾报道:烟草黄色突变型的光呼吸作用比深绿色的野生型要高2至3倍,而突变型的净光合作用却比野生型的要低。RuBP羧化酶是光合作用及光呼吸过程中起关键作用的酶,其小亚基是由细胞核DNA所编码的。因此,阐明这种核基因突变是否影响到RuBP羧化酶的结构及性质将是重要而有趣的问题。     

大豆1,5-二磷酸核酮糖羧化酶小亚基基因的转录表达分析

1,5－二磷酸核酮糖羧化酶小亚基基因rbcS在植物基因组中呈多基因家庭存在。大豆中分离的3个全长的rbcS cDNA在核苷酸和氨基酸序列上具有极高的相似性。Southern杂交分析表明1,5－二磷酸核酮糖羧化酶小亚基（EC4.1.1.39)在大豆中由4－8个成员的基因家庭编码。Northen分析表明rbcS的表达具有明显的器官特异性。在叶片中表达量极高而在根中检测不到。rbcS基因对许多外界因子如水杨酸、盐肋迫和干旱处理具有明显的应答反应。但不同浓度的水杨酸和NaCl对rbcS基因的转录有不同程度的诱导。rbcS基因表达量分别在2.0mmol/L的水杨酸和0.4％ NaCl处理24h时最高,为相应对照的2.5-3.0倍。rbcS的转录具有明显的昼夜节律变化,而且这种节律受低温和光照的影响。     

酵母线粒体细胞色素b基因突变的定位和内含子的功能

酵母线粒体DNA(mt-DNA)的细胞色素b(cob)基因是由6个编码区(外显子)和5个非编码区(间隔顺序或内含子)组成的镶嵌结构。长约6.5kb,但成熟的mRNA只有2.1kb,包括全部6个外显子而无内含子。间隔顺序不仅是真核基因的普遍特点,最近发现,原核基因也有内含子。其功能容易被忽视,因此研究内含子的功能具有普遍意义。许多研究者指出,cob基因的内含子突变,不仅使酵母失去了表达细胞色素b的能力,细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ基因(OXi 3)也不能转录。这种既影响cob基因,又影响OXi 3     

菠菜+烟草杂交植株与亲本的RuBPCase等电聚焦模式和免疫化学特性的比较分析

核酮糖1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(简称RuBPcase,EC,4,1,1,39)是一个双功能酶。由于羧化酶的遗传功能和结构上的特点,因而得到广泛的研究。在缺乏确定的杂种遗传标志的情况下,羧化酶等电聚焦模式还可以鉴定杂交植株的杂种真实性特性。     

金属离子Mn~(2+),Ni~(2+)和钙调神经磷酸酶的相互作用

钙调神经磷酸酶(Calcineurin,CaN,EC 3.1.3.16)是目前所知的唯一依赖于钙/钙调素的磷蛋白磷酸酶.CaN全酶分子量为80ku,大亚基A(61 ku)是催化亚基,小亚基B(19ku)是调节亚基并且与钙调素相似.CaN的活性受多种二价金属离子的调节,Mn~(2+),Ni~(2+)就可以强烈激活CaN.由于Mn~(2+),Ni~(2+)与Ca~(2+)在原子半径、电荷等性质上十分相似,因此,研究它们与CaN的相互作用对于揭示CaN的催化调控机理以及生物大分子高级结构方面具有重要意义.本室已经纯化了CaN,并且利用电子顺磁共振(ESR)方法研究了Mn~(2+)与全酶及A,B亚基的结合.本文将AAS(原子吸收光谱)与ESR两种方法结合,进一步研究了Mn~(2+),     

水稻白绿苗可转化性与核酮糖1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶小亚基的关系

水稻白绿苗为自发突变产生的非致死叶绿素缺失突变体,遗传上已知为核基因突变类型.其特点是在正常的生长条件下,能够由白苗期通过半白苗(白绿相间苗)向绿苗转变而成活,具有可转化性。这与致死的白化苗(如花药培养产生)不同。已知花培白化苗的形成是由叶绿体基因组的缺失所致,其核酮糖1,5-二磷酸(RuBP)羧化酶/加氧酶的合成能力丧     

多倍体山羊草物种中高分子量麦谷蛋白亚基的组成与其编码基因的分子克隆

山羊草属(Aegilops)是小麦属(Triticum)的近缘属之一, 山羊草属物种的种子中含有与普通小麦高分子量麦谷蛋白亚基(HMW glutenin subunit)结构相似的贮藏蛋白, 通称为山羊草高分子量麦谷蛋白亚基. 利用SDS-PAGE分析了4种多倍体山羊草物种所含高分子量麦谷蛋白亚基的组成, 之后又通过比较各种PCR扩增方法, 以偏凸山羊草(Ae. ventricosa)为材料建立了从多倍体山羊草物种基因组中扩增高分子量麦谷蛋白亚基编码基因的有效方法. 目前已从偏凸山羊草中克隆了两个高分子量麦谷蛋白亚基的编码基因, 氨基酸序列分析表明这两个基因分别编码1个x型和1个y型亚基.     

一种新型高分子量麦谷蛋白亚基的鉴定及其与同源蛋白间氨基酸序列的差异

粗山羊草（Aegilops tauschii）是普通小麦（Triticum aestivum）D染色体组的祖先供体种,粗山羊草的Glu-ID^t位点所编码的高分子量麦谷蛋白亚基的类型较普通小麦Glu-1D位点所编码的种类更丰富,从粗山羊草中筛选到一个电泳迁移率比普通小麦Dy12更快的亚基Dy13^t,对Dy^t亚基基因的全长编码区进行了DNA序列测定后发现该亚基的编码区含624个密码子;由其决定的氨基酸序列的长度,在已知D染色体组编码的所有y型高分子量麦谷蛋白亚基中是最小的,因此认为Dy13^t是高分子量麦谷蛋白亚基的新成员,比较了Dy13^t与小麦族植物A,B,D,R染色体组所编码的y型高分子量麦谷蛋白亚基在氨基酸序列上的差异。     

甘油脱水酶的理性设计:基因杂合改善酶的性质

1,3-丙二醇是一种重要的化工原料, 越来越受到广泛的关注. 以弗氏柠檬酸菌和克雷伯氏菌的总DNA以及宏基因组为模板, 克隆并表达了3个不同来源的甘油脱水酶基因, 前两者均有活力, 而后者则没有活力. 为了改造甘油脱水酶使其更有利于工业化生产, 通过同源建模(homology modeling)构建了这3个甘油脱水酶的三维结构, 并利用一些生物信息学软件对这3个甘油脱水酶进行亚基之间的杂合改组(gene swapping)的理性设计, 根据设计结果对这3种不同来源的甘油脱水酶的大、中小亚基基因分别进行了克隆. 通过基因交换的方法对甘油脱水酶大、中小亚基进行了杂合, 得到6种异源亚基杂合酶. 部分杂合酶的酸碱稳定性、热稳定性及V_max得到了明显的改善, 同时杂合改组使本没有活力的来源于宏基因组的甘油脱水酶具有了活力而且杂合酶的热稳定性也得到了显著提高. 根据构建的三维结构分析了结构差异对酶学性质的影响.     

植物NAD-IDH基因克隆及体外表达酶活力分析

植物NAD⁺-依赖型异柠檬酸脱氢酶(NAD-IDH)是一多功能酶. 以拟南芥生态型“Columbia gl1”及甘蓝型油菜三系“陕2A”, “陕2B”和“垦C1”的叶片为材料, 采用RT-PCR方法成功地从每种植物材料中分别克隆了3种NAD-IDH不同亚基基因. 同源性搜索发现, 来源于油菜的克隆基因是新基因. 将克隆基因的功能蛋白编码区整合到pMID1多克隆位点, 构建表达重组体, 均能在体外翻译系统中高效地表达出特异目的蛋白. 亚基0, 亚基1和亚基2基因转录本加入到含终浓度为36 μg/mL的二硫键异构酶的体外翻译系统, 体外表达产物中检测到NAD-IDH酶活力. 不同基因种类及转录本分子比的体外表达产物的酶比活力比较表明, NAD-IDH由3种亚基组成, 缺一不可, 缺少亚基0是致命的, 缺少亚基1或2中的任何一个对酶活力的损伤是严重的. 同时发现, 来源于陕2A和陕2B的亚基1基因转录本中存在碱基缺失现象, 从而发生移框突变或无义突变, 使突变亚基不表现正常亚基1功能, 导致油菜品系间叶片NAD-IDH酶比活力存在差异.     

钙调神经磷酸酶在CaM,Mn~(2+)存在时的构象变化

钙调神经磷酸酶(Calcineurin,CaN)是由A,B两亚基1:1组成的二聚体酶.A亚基是CaN的催化亚基,上有钙调素(CaM)、B亚基和金属离子结合位点.B亚基是调节亚基,上有4个Ca~(2+)结合位点,在维系酶的活性构象方面起着重要的作用.肖方祥等用Mn~(2+)作为Ca~(2+)探针进行了CaN,CaN+CaM结合Mn~(2+)的ESR研究,其结果表明,CaN上有2个Mn~(2+)结合位点,然而分离的A,B亚基上分别有2个、4个Mn~(2+)结合位点,CaN-CaM复合物     

光合环中RuDP羧化酶研究的新趋势

光合环中双磷酸核酮糖羧化酶(简写RuDP羧化酶)是绿色植物固定大气中CO_2的一种重要的调节酶。这种酶在大气氧分的压力下同时还能催化双磷酸核酮糖(RuDP)的加氧分解反应,故称为     

水稻含隐性抗白叶枯病基因xa5的24kb片段的鉴定与基因预测

水稻xa5基因是具有重要研究和育种价值的隐性广谱抗白叶枯病基因.利用水稻品系IR24及其近等基因系IRBB5(含xa5基因)杂交组合,构建了含4892个单株的F2定位群体.同时,利用与xa5连锁的RFLP标记筛查含xa5基因的水稻抗性品系IRBB56的BAC文库,构建了一个覆盖目标基因位点的长约213kb的跨叠克隆群.根据国际水稻基因组和中国超级杂交稻基因组序列,以及跨叠克隆群的部分亚克隆测序,设计了一系列SSLP和CAPS标记对目标基因进行精细遗传定位.xa5基因定位在2个CAPS标记K5和T4之间且与T2共分离,标记K5和T4之间的遗传距离为0.3 cM,物理距离约为24 kb.对xa5基因所在的24 kb片段DNA序列进行基因预测,揭示出可能编码ABC转运蛋白和转录因子TFIIA小亚基的2个基因.对这一区段及其编码基因的功能研究将阐明xa5抗白叶枯病的分子机制.     

DNA聚合酶Ⅲ全酶的功能和结构的发现

介绍了DNA聚合酶Ⅲ和聚合酶Ⅲ*的发现,DNA聚合酶Ⅲ全酶形式的提出以及全酶亚基的分离。同时,介绍了DNA聚合酶Ⅲ全酶的结构和功能,其中包括α核心的聚合酶功能,ε亚基的3′→5′外切核酸酶活性,[WTHZ]β[WTH1]亚基滑动夹子的功能以及γ复合物的结构与功能。     

用~1H NMR研究活性氧对CuZn-SOD结构的影响

铜锌超氧化物歧化酶(CuZn-SOD)是一金属酶,它由2个亚基组成,每个亚基各含有1个Cu(Ⅱ)和一个Zn(Ⅱ),其中Cu(Ⅱ)与His_(44),His_(46),His_(61),His_(118)及1个水分子配位,Zn(Ⅱ)与His_(61),His_(69),His_(78)及1个天冬氨酸残基配位.业已进行的研究证明该酶能耐受多种物理和化学因素的作用而保持结构和功能的完整性,但它对某些活性氧体系却异常敏感,已经证实H_2O_2     

氨基酰化酶在低浓度脲溶液中的失活并非解聚所致

氨基酰化酶(Aminoacylasc,EC3.5.1.14)是一个含金属锌离子的二聚体酶,亚基分子量约为43 000.Zn~(2 )位于每个亚基的活性部位上,且为酶的活性所必需,过去的研究结果表明锌离子对酶活性部位结构有一定的稳定作用,最近报道的氨基酸序列表明,该酶分子中有16个色氨酸残基和18个酪氨酸残基.我们已经知道16个色氨酸残基中部分位于分子     

最初的酶是蛋白质,还是核酸?

生命由三个要素构成。第一,生命同外界之间具有境界膜。生命存在于为这境界膜所隔离的微小环境下。现在的生物细胞膜组成以脂质和蛋白质为主。第二,生命具有自我复制能力,即具有产生的后代同自己相似的自我保存能力,这功能基于DNA携带的遗传信息。第三,生命具有自我维持功能,换句话说,就是能进行代谢活动。在现在的生物中,合成核酸和蛋白质的顺序是: DNA 转录 RNA 转译蛋白质这就是著名的中心法则。现有的生物都以这样的顺序从DNA生物合成(转录)RNA的,但最近有人认为在最初生命诞生时不用DNA、而是以RNA作为遗传信息体的。其根据有以下几个方面:1.各种RNA(如mRNA、rRNA、tRNA等)同蛋白质的生物合成关系密切,同DNA则无直接联系;2.DNA是RNA糖部分2’-OH的还原,就是说可以从RNA进行生物合成;3.DNA的生物合成过程中需要短链RNA引物;4.小病毒的遗传物质是RNA,大病毒是DNA;5.RNA病毒的逆转录酶也许是留有从RNA到DNA过渡期痕迹的化石;6.NAD和FAD那样的RNA诱导体作为辅酶参与酶作用;7.在前生物合成系统中,低聚核糖核苷酸比低聚脱氧核糖核苷酸更容易被合成;8.在RNA中有的具有酶作用,等等。     

DNA计算机--明日的计算机?

DNA分子之所以能够形成双螺旋结构，是由于它含有四种不同的碱基——腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)，通过碱基A与T、G与C之间的氢键结合才得以相互配对形成双链。正是由于DNA分子中包含有数目巨大的四种碱基，使得人们看到了DNA分子的巨大编码潜力。     

聚(乙烯胺-乙烯醇)核酸类似物的光学活性片段模型化合物的合成

众所周知,DNA是由两个长链DNA分子彼此依靠两对专一性的碱基,如腺嘌呤(A)-胸腺嘧啶(T),胞嘧啶(C)-鸟嘌呤(G)间的氢键作用而形成的一个双螺旋结构分子。因此近来在核酸类似物的研究中,人们对含有一对核酸碱基A与T作为悬挂基的核酸类似物的研究给予很大重视。其理由是在大分子链上含有一对A与T作为悬挂基的模型化合物,在其结构与性能上比只有一个A或T的模型更为接近天然的DNA。但由于合成上的困难,对这     

光驱动F_oF_1-ATP合酶复合物顺时针旋转的观察

将含有10个组氨酸的嗜热菌F1b亚基通过杂交引入光合细菌载色体(Chromatophores)复合物的FoF1-ATP合酶中.对该杂交复合物的生化性质研究表明,其具有较好的质子转运能力,杂交的FoF1-ATP合酶能够有效地催化载色体的光合磷酸化,其F1b亚基的10个组氨酸可与Maleimido-C3-NTA连接后再与FITC标记的肌动蛋白微丝连接.光照后在荧光显微镜下观察到,与该杂交复合物b亚基连接的荧光微丝顺时针方向旋转,即质子动力势(pmf)引起的FoF1-ATP合酶F1b亚基(或a3b3六聚体)上荧光微丝的顺时针方向旋转.初步建立了FoF1-ATP合酶在pmf推动下F1b亚基(或a3b3六聚体)旋转的研究体系.