北葶苈子GGPS基因的克隆、序列分析与原核表达

目的:获得北葶苈子(Lepidium apetalum)中牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶(geranylgeranyl pyrophosphate synthase,GGPS)的编码基因,进行生物信息学分析,在大肠杆菌中表达该蛋白。方法:根据北葶苈子转录组测序结果中的GGPS基因序列,设计特异性引物,通过PCR扩增得到北葶苈子GGPS的c DNA序列,进行TA克隆、测序及序列分析,构建原核表达载体并于大肠杆菌中表达北葶苈子GGPS蛋白。结果:得到北葶苈子GGPS c DNA全长1 146 bp,编码381个氨基酸;序列分析表明北葶苈子GGPS基因编码的氨基酸序列包含类异戊二烯合成酶结构域,氨基酸序列进化关系表明北葶苈子GGPS与拟南芥(Arabidopsis thaliana)和白芥(Sinapis alba)亲缘关系最近;成功构建了p ET-32a-La GGPS原核表达载体,并在大肠杆菌BL21菌株中成功诱导表达。结论:首次克隆得到北葶苈子GGPS基因,并在大肠杆菌中成功表达了北葶苈子GGPS蛋白,为纯化该蛋白并研究其结构和功能奠定了基础。     

铁皮石斛蔗糖合成酶基因的克隆及表达分析

目的:克隆铁皮石斛Dendrobium officinale蔗糖合成酶基因并对其表达分析,为研究铁皮石斛多糖合成与蔗糖合成酶活性关系及调控表达提供理论依据.方法:基于GenBank上已知的蔗搪合成酶基因SS同源序列,应用RT-PCR和RACE等方法,克隆铁皮石斛蔗糖合成酶基因全长,将目的片段转化大肠杆菌表达菌株BL21中,IPTG诱导表达,SDS-PAGE电泳分析.结果:成功克隆了铁皮石斛蔗糖合成酶基因,该基因cDNA全长2 424 bp,编码807个氨基酸(命名为DOSS1),登录号HQ856835,该基因氨基酸序列与兰科植物Moluara yellow(AF530568)同源性达到95%,与Oncidium goldiana(AF530567)同源性达到90%,与禾本科植物的SS基因同源性在80%以上.并对其进行大肠杆菌原核表达诱导,诱导的工程菌能明显表达出一条相对分子质量约为92×10(3)左右的蛋白质,与理论相对分子质量基本相符.结论:成功克隆了铁皮石斛蔗糖合成酶基因,并诱导出一条与理论蛋白相对分子质量相符的蛋白条带.     

鲨肝活性肽S-8300的克隆、分泌表达及重组产物活性研究

 目的 研究鲨肝活性肽S-8300的克隆、分泌表达及重组产物活性。方法 根据从鲨鱼肝脏中分离纯化到的S-8300的N端氨基酸序列,设计了一套简并引物,利用RT-PCR方法从再生鲨肝组织的总RNA中扩增到一条cDNA片段,大小为342 bp。结果 根据序列分析及氨基酸序列推测的结果,表明这个cDNA片段的N端与S-8300 N端15个氨基酸序列完全一致,gene bank 和NCBI的搜索结果表明这个cDNA片段是一个新的序列。将这个cDNA片段插入到信号肽pelB基因下游,成功构建了原核分泌表达质粒pET22b-S,将该质粒转化进大肠杆菌BL21(DE3)中成功构建了工程菌pET22b-S/BL21(DE3)。通过对重组菌诱导条件（诱导温度、诱导剂IPTG的浓度）的筛选,SDS-PAGE分析,结果表明,在25 ℃,0.4 mmol·L-1 IPTG诱导条件下,rS-8300在信号肽pelB引导下能够高效的分泌至周质腔中。结论 活性研究表明,该分泌表达产物具有与天然S-8300相似的减轻链脲霉素对NIT-1细胞损伤的作用。     

金荞麦黄酮醇合酶基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

目的 克隆金荞麦黄酮醇合酶(FdFLS)基因的编码序列,并对该基因进行序列分析、原核表达及其活性研究.方法 采用同源克隆技术获得FdFLS基因cDNA序列,并对其进行生物信息学分析;构建FdFLS原核表达载体pET-30b(+)-FdFLS,在大肠杆菌BL21 (DE3)中诱导表达,并测定目标蛋白的酶学活性.结果 FdFLS基因开放阅读框(ORF)全长1008 bp,编码334个氨基酸;FdFLS基因在大肠杆菌中可表达出相对分子量约4×104的蛋白,并具有将二氢槲皮素和二氢山柰酚转化为槲皮素和山柰酚的催化活性.结论 首次克隆到FdFLS基因,并实现该基因在大肠杆菌中有活性的表达.     

人参多向耐药性转运蛋白基因保守区序列的克隆及分析

目的 对人参多向耐药性(PDR)转运蛋白基因进行克隆及序列分析.方法 利用其他植物PDR基因的保守区域设计简并引物,以人参根总RNA为模板,采用RT-PCR方法扩增人参PDR基因片段并连接至pGEM-T Easy载体上,阳性克隆经PCR检测后测序.结果 得到一段长693 bp的基因序列,序列分析表明,该片段编码231个氨基酸,与植物PDR基因核苷酸和氨基酸序列同源性分别在76％和80％以上.分析表明该序列属于PDR转运蛋白的核苷酸结合域,具有PDR转运蛋白的C端Walker A、ABC标签模体和C端walker B 3个保守功能域.结论 首次从人参中克隆出PDR转运蛋白基因,为研究人参次生代谢产物的转运和积累机制奠定了基础.     

茅苍术硫解酶AIKAT基因的克隆及原核表达分析

对茅苍术脂肪酸β-氧化途径中关键酶3-酮脂酰-CoA硫解酶(KAT)基因进行克隆并开展生物信息学分析、原核表达和基因表达分析,为研究茅苍术脂肪酸β-氧化机制奠定基础。根据茅苍术转录组数据中KAT基因序列信息,设计特异性引物,采用RT-PCR方法克隆获得茅苍术3-酮脂酰-CoA硫解酶基因全长序列,命名为AIKAT(GenBank登录号为MW665111)。结果分析表明,AIKAT基因的开放阅读框(ORF)为1 323 bp,编码440个氨基酸,推测其相对分子质量为46 344.36,蛋白理论等电点为8.92。通过在线工具预测AIKAT为稳定的碱性蛋白,跨膜结构域分析表明AIKAT无跨膜结构,二级结构显示其主要由α-螺旋结构组成,利用同源建模进行三级结构预测;同源氨基酸序列分析表明茅苍术与黄花蒿、洋蓟、地黄、拟南芥KAT编码的氨基酸序列具有较高的同源性;系统进化树分析显示AIKAT与洋蓟CcKAT2聚为一支,证实了菊科3-酮脂酰-CoA硫解酶基因的同源性;构建原核表达载体pET-32a-AIKAT并转化至大肠杆菌BL21 (DE3)表达感受态进行诱导表达,在64 kDa处成功表达出目的蛋白;利用实时荧光定量PCR技术检测了茅苍术3个组织中的AIKAT基因表达量,结果显示AIKAT在根状茎中表达量最高,其次是叶、茎。该研究首次克隆得到AIKAT基因,使其重组蛋白在大肠杆菌中成功表达,并验证了其在不同组织中存在差异表达,为进一步研究茅苍术脂肪酸β-氧化途径奠定了基础。     

铁皮石斛HDS基因的克隆与初步表达分析

目的从铁皮石斛Dendrobium officinale中克隆4-羟基-3-甲基-2-E-丁烯基-1-焦磷酸合成酶(4-hydroxy-3-methylbut-2-en-1-yl diphosphate synthase,HDS)基因,在大肠杆菌中诱导融合蛋白,并探究该基因在铁皮石斛不同组织中的表达规律。方法采用RT-PCR和RACE等方法获取铁皮石斛HDS(Do HDS)的c DNA全长,利用相关软件和在线网站进行生物信息学分析,使用Real-Time PCR分析Do HDS在不同组织的表达特征,构建原核表达载体p ET-28a(+)-Do HDS,转化大肠杆菌BL21(DE3)进行诱导表达。结果成功获得Do HDS的c DNA全长序列,Gen Bank登录号为KJ161312,全长2 666 bp,ORF为2 238 bp,编码745个氨基酸。Do HDS在各组织中均有表达,在茎中表达量最高,为原球茎的5倍;SDS-PAGE结果显示诱导产物为1个相对分子质量(82 700)与理论值相符的融合蛋白。结论克隆了Do HDS的c DNA全长序列,探究其在不同组织中的表达模式,建立了原核表达体系,为后续研究Do HDS的功能提供了一定的理论基础。     

怀地黄3-酮酯酰CoA-硫解酶基因的克隆、序列特征和时空表达分析

目的 对怀地黄3-酮酯酰CoA-硫解酶(Rehmannia glutinosaf hueichingensis 3-ketoacyl CoA-thiolase,RghKAT)cDNA 全长基因进行克隆及分析,为怀地黄分子育种提供候选基因和理论依据.方法 根据其他植物ARGOS基因序列的保守结构域设计简并引物,采用RT-PCR和RACE技术,获得RghKAT cDNA全长序列;通过生物信息学技术对其核苷酸序列和氨基酸序列进行比对:利用实时荧光定量PCR技术检测了其在2个时期、10个组织的表达.结果 RghK AT基因全长1 713 bp,包含了1 395 bp的开放阅读框(ORF),编码464个氨基酸:同源比对和系统进化分析表明,RghKAT的核苷酸序列与葡萄、番茄、毛果杨、拟南芥和小麦的KAT核苷酸序列同源性分别达84％、82％、82％、79％、73％; RghKAT编码的氨基酸序列与矮牵牛、葡萄、黄瓜、拟南芥和小麦的KAT氨基酸同源性分别为88％、88％、86％、87％、78％:各物种KAT酶进化树符合物种进化规律;理化性质表明该蛋白为略成碱性的稳定蛋白质,蛋白质二级结构主要由α-螺旋、不规则卷曲、β-折叠和β-转角构成;在N端存在一个由70个氨基酸残基组成的信号肽;RghKAT蛋白三维结构具有硫解酶典型的特征序列;表达谱分析表明,RghKAT mRNA在各时期、各组织中均有表达,盛花期花瓣中表达最强,而在幼苗期叶中表达量最低.结论 成功克隆了RghKAT cDNA 全长序列,具有KAT基因的结构特性及其产物硫解酶典型的特征序列,其在盛花期花瓣中表达量最高.     

人参中核黄素激酶基因的克隆与原核表达

目的从人参中克隆出核黄素激酶基因,进行相关的生物信息学分析,构建原核表达载体并在大肠杆菌诱导表达。方法根据人参转录组数据库筛选出序列comp61599_c0_seq12,经相关软件对其进行序列分析;该序列3’末端缺失,利用3’RACE技术获得3’端序列;通过PCR技术获得人参核黄素激酶基因的全长c DNA序列,并构建原核表达载体p ET-32a-Pg RFK,通过热激法转化到大肠杆菌BL-21中进行诱导表达。结果从人参中成功克隆出1条长度为1 200 bp的核黄素激酶基因,其编码399个氨基酸,同时成功构建该基因的原核表达载体,SDS-PAGE电泳结果显示该蛋白大小与预测蛋白相对分子质量一致。结论成功克隆了人参核黄素激酶基因,并在大肠杆菌中成功表达。     

金荞麦苯丙氨酸解氨酶基因FdPAL 的克隆及原核表达

目的:克隆金荞麦苯丙氨酸解氨酶(FdPAL)基因DNA和全长cDNA序列,对该基因进行序列分析,原核表达及其活性相关研究.方法:采用同源克隆和RT-PCR技术扩增苯丙氨酸解氨酶基因的DNA序列和全长cDNA序列并对其进行生物信息学分析;构建PAL原核表达载体pET30b(+)-FdPAL,在大肠杆菌Escherich coli BL21( DE3)中进行诱导表达,使用分光光度计法定量测定其酶活,使用薄层色谱法鉴定其催化活性.结果:金养麦PAL基因DNA序列全长2 583 bp,由2个外显子,1个内含子构成(命名为FdPAL,GenBank登录号为HM628904);cDNA序列包含1个2 169 bp的开放阅读框(ORF),编码722个氨基酸,理论相对标准分子质量78.31 kDa,等电点5.94.SDS-PAGE分析表明,诱导后的新生蛋白质相对标准分子质量为75.37 kDa;诱导4h后,表达产物的苯丙氨酸解氨酶比活力最高,达到4 386 nmol·g-1·min-;薄层色谱结果表明,诱导表达产物具有催化苯丙氨酸转化为肉桂酸的活性.结论:首次从金荞麦中克隆到PAL基因,该基因具有植物PAL同源基因的典型特征;重组的金荞麦PAL基因表达载体[pET30b(+)-FdPAL]能有效地在大肠杆菌Ecoli BL21 (DE3)中表达,并形成具有一定催化功能的酶.     

源于鲨鱼肝的一种新基因的克隆表达及其对肝肿瘤细胞的抑制作用

目的：从鲨鱼肝脏中克隆表达一种新基因psll2，纯化该基因的表达产物，研究其对肝肿瘤细胞的抑制作用。方法与结果：我们前面已报道发现了鲨肝细胞再生刺激因子（sHRSF），根据sHRSF的N端氨基酸序列设计了引物，并利用RT-PCR方法从鲨鱼再生肝组织的，6-RNA中扩增到大小约为350bp的cDNA片段，序列分析表明350bp的片段含有一个开放阅读框（ORF），含有333个碱基，编码111个氨基酸残基，其编码的N端氨基酸序列与天然sHRSF的前7个氨基酸一致。该肽被命名为PSL12（来源于鲨肝的分子量约为12kD的肽）。该cDNA被连接到质粒pGEM—T-Easy，获得重组质粒pGEM—T-psll2。根据cDNA序列分析和质粒pET-32a的多克隆位点（BamHI和SalⅠ）的序列，设计并合成了psll2基因的特异性引物，质粒pGEM—T-psll2作为模板，进行了PCR扩增。将此PCR产物插入pET-32a得到表达质粒pET-32a—psll2，并将它转化入E．coli的BL21菌株。经IPTG诱导，带有组氨酸标签的融合蛋白的表达量约为40％。用金属螯合层析纯化融合蛋白后，再用FXa切割融合蛋白，经ResourceQ和MonoQ柱层析得到PSL12纯品，它可抑制肝肿瘤细胞株SMMC．7721和HepG2的增殖。结论：从鲨鱼肝脏中获得了一种新基因psll2。该基因的表达产物PSL12能显著抑制体外培养的肝肿瘤细胞的增殖。     

Solid-phase total synthesis of cyclic decapeptide phakellistatin 12

Pakellistatin 12 (1) is a new cancer cell growth inhibitory (P388 ED 50 2.8 microg/mL) cyclodecapeptide that was isolated from a marine sponge Phakellia sp. The first total synthesis of compound 1 is reported here using solid-phase methodology with safety-catch linker strategy. For the sequence of amino acids in the cycle, the peptide product was analyzed with a MALDI TOF/TOF instrument, and the structure of the synthetic product was found to be chemically and spectroscopically identical to the natural substance.     

人BMI-1基因真核表达载体构建及其在人乳腺癌细胞系MDA-MB-468细胞中的表达

目的：构建人Bmi-1基因的真核表达载体pcDNA3．1（＋）-Bmi-1,转染人乳腺癌细胞株MDA-MB-468细胞中并检测其表达。方法：RT-PCR检测Bmi．1mRNA在乳腺癌细胞系MCF-7及MDA-MB-468细胞中的表达水平;从MCF-7细胞中提取总RNA,逆转录为cDNA,以cDNA为模板,扩增Bmi-1基因序列,将含有Bmi-1全长编码序列的PCR产物经TA克隆后经PCR、酶切验证,亚克隆入真核表达载体pcDNA3．1（＋）中,构建重组质粒pcDNA3．1（＋）-Bmi-1,转化至大肠杆菌后,酶切、测序鉴定;将重组质粒转染到MDA-MB-468中,48h后RT-PCR检测转染前后Bmi-1mRNA及hTERTmRNA的表达变化。结果：Bmi-1mRNA在MCF-7细胞中表达较高,而在MDA-MB-468细胞中仅适量表达。成功从MCF-7细胞中克隆获得Bmi-1基因并构建真核表达载体。转染后在MDA-MB-468中检测到Bmi-1mRNA表达上调,其过表达上调hTERTmRNA的表达。结论：成功克隆和建立人Bmi-1基因真核表达载体;pcDNA3．1（＋）-Bmi-1能在MDA-MB-468中表达;为进一步研究Bmi-1基因在细胞中的功能奠定了基础。     

半夏凝集素基因的克隆与氨基酸序列初步分析

目的 克隆半夏凝集素基因并对其氨基酸序列生物信息与已报道相关基因进行对比分析,为抗虫基因利用和转基因育种研究奠定基础.方法 根据已报道的植物凝集素基因序列设计特异引物,以半夏叶片DNA为模板进行PCR扩增,获得特异性片段,将其连接到测序载体上,进行序列测定,用分析软件分析序列信息.结果 克隆1 069 bp的半夏凝集素基因(pta),开放阅读框全长804bp,编码268个氨基酸残基;预测相对分子质量和等电点分别为2.91×104和7.77,功能区完整,具有1条信号肽和3个甘露糖结合区;已在GenBank中登记(登录号AY725425).结论 克隆的半夏凝集素基因序列信息完整,具有典型的甘露糖结合位点,可以作为抗虫基因用于抗虫育种.     

白桦BpHMGR基因的结构及表达模式分析

目的研究白桦Betula platyphylla 3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methyl-glutaryl-Co A reductase,Bp HMGR)全长基因结构特征及编码蛋白性质,揭示其节律表达模式以及对外源NO信号分子的响应机制。方法通过RACE技术克隆白桦Bp HMGR基因,应用生物信息学软件对Bp HMGR及其编码蛋白进行详细分析,利用实时荧光定量PCR定量分析Bp HMGR基因在昼夜节律变化中的表达模式。根据Bp HMGR氨基酸序列构建系统进化树,分析昼夜节律以及外源NO对白桦叶片中Bp HMGR转录水平的影响。结果 Bp HMGR基因全长1 764 bp,包含完整开放阅读框,已上传至NCBI,并获得登录号KJ452334,其编码蛋白由587 aa组成。白桦Bp HMGR基因与大豆(XP_003519474.1)、葡萄(XP_002275827.1)、苜蓿(XP_003617066.1)亲缘关系较近。结论 Bp HMGR随昼夜周期变化呈现出节律表达特性,在夜晚21:00时达到峰值。初步揭示了外源NO能诱导白桦细胞内三萜代谢途径的关键酶Bp HMGR基因上调表达,进而促进三萜产物齐墩果酸的合成。     

蛇床子地理分布与叶绿体matK基因序列的相关性分析

目的 :探讨中药蛇床子Cnidiummonnieri(L .)Cuss .居群间的DNA序列变异与地理分布的关系 ,为蛇床子品质评价提供分子依据。方法 :采用PCR直接测序技术对蛇床子 6个居群 6个个体样品的叶绿体matK基因进行测序分析研究。结果 :蛇床子 6个居群的matK基因核苷酸序列长 12 6 8bp ,编码 4 2 2个氨基酸成熟酶。根据排序比较 ,蛇床子 6个居群间的matK基因序列存在 12个变异位点 ,氨基酸序列 10个变异位点。邻接法构建的系统分支树表明 :蛇床子居群间的亲缘关系与地理分布及所含香豆素化学型呈良好的相关性。结论 :结合香豆素分析数据 ,基因测序分析技术可以成为蛇床子品质评价的有力工具。     

刺五加GAPDH基因的克隆及序列分析

目的对刺五加Eleutherococcus senticosus GAPDH基因进行克隆及序列分析,使其成为可用的内参照基因。方法采用改良的异硫氰酸胍法提取刺五加总RNA,运用RT-PCR法克隆GAPDH基因的部分序列,并以其为内参照基因进行半定量PCR。结果克隆了长度为627 bp的刺五加GAPDH基因,推测其编码209个氨基酸,与三七、人参、拟南芥的GAPDH氨基酸序列同源性分别为97%、93%、93%,核苷酸同源性分别为94%、86%、84%。其作为内参照基因的半定量PCR具有良好的扩增效果和重现性。结论首次分离并克隆了刺五加GAPDH cDNA,证实该序列可以作为基因表达分析的内参照基因,为刺五加苷生物合成中关键酶的表达分析及调控机制研究奠定基础。     

滇重楼糖基转移酶基因的克隆和原核表达

目的:克隆滇重楼皂苷类成分生物合成途径中关键酶糖基转移酶基因(PpUGT1,PpUGT7),并对其进行生物信息学分析、相对表达量分析和原核表达.方法:试剂盒法提取滇重楼RNA并反转录,根据滇重楼转录组数据设计特异性引物,克隆基因全长,使用软件对其进行生物信息学分析,利用实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time P...