日本沼虾血蓝蛋白基因cDNA全长克隆及表达分析

目的 克隆日本沼虾血蓝蛋白基因,进行生物信息学及时空表达分析。方法 利用cDNA末端快速扩增技术（RACE ）从肝胰腺中克隆血蓝蛋白基因cDNA全长序列,用生物学软件对其序列进行生物信息学分析,时空表达分析采用实时荧光定量PCR方法。结果 日本沼虾血蓝蛋白基因cDNA全长2 151 bp,包含14 bp的 5′UTR、148 bp的 3′UTR 和189 bp的开放阅读框（ORF）。ORF编码 663 个氨基酸,预测分子量为76.65kD,理论等电点为5.42,含有典型的3个血蓝蛋白结构域和2个保守的铜离子结合位点。与淡水螯虾、凡纳滨对虾血蓝蛋白相似性分别为70%和63%。 该基因在肝胰腺中的相对表达量最高,肌肉和血细胞表达较弱,大颚器官、表皮和卵巢几乎不表达;肝胰腺血蓝蛋白基因的表达量在蜕皮间期最高,蜕皮后期和蜕皮前期较低;嗜水气单胞菌刺激后肝胰腺中的表达量显著增加。结论 与其他甲壳动物相似,日本沼虾血蓝蛋白基因具有典型的结构域和保守的铜离子结合位点,在蜕皮间期的肝胰腺中呈高表达,是参与机体免疫防御反应的一种重要分子。     

豚鼠胆汁酸盐输出泵（BSEP）基因克隆及其在胆结石豚鼠肝组织中的表达分析

 目的：克隆并分析豚鼠BSEP基因全长cDNA序列,检测BSEP基因在胆结石豚鼠肝组织中的表达。方法：采用3'、5'RACE方法扩增获得豚鼠肝组织BSEP基因全长cDNA,用生物信息学方法对其进行分析鉴定。实时荧光定量PCR检测BSEP基因在胆结石豚鼠肝组织的表达。结果：豚鼠BSEP基因全长cDNA5579bp,共包含28个外显子,开放性阅读框（ORF）长为3963bp,编码蛋白长1320aa。该基因在胆结石豚鼠肝组织的表达较正常豚鼠显著下调（P<0.01）。结论：豚鼠BSEP基因在胆结石豚鼠肝组织中表达下调可能与结石形成有关。     

Molecular cloning and expression analysis of hemocyanin gene from Macrobrachium nipponense

目的 克隆日本沼虾血蓝蛋白基因,进行生物信息学及时空表达分析. 方法 利用cDNA末端快速扩增技术( RACE)从肝胰腺中克隆血蓝蛋白基因cDNA全长序列,用生物学软件对其序列进行生物信息学分析,时空表达分析采用实时荧光定量PCR方法. 结果 日本沼虾血蓝蛋白基因cDNA全长2 151 bp,包含14 bp的5'UTR、148 bp的3'UTR和189 bp的开放阅读框(ORF).ORF编码663个氨基酸,预测分子量为76.65kD,理论等电点为5.42,含有典型的3个血蓝蛋白结构域和2个保守的铜离子结合位点.与淡水螯虾、凡纳滨对虾血蓝蛋白相似性分别为70％和63％.该基因在肝胰腺中的相对表达量最高,肌肉和血细胞表达较弱,大颚器官、表皮和卵巢几乎不表达:肝胰腺血蓝蛋白基因的表达量在蜕皮间期最高,蜕皮后期和蜕皮前期较低;嗜水气单胞菌刺激后肝胰腺中的表达量显著增加. 结论 与其他甲壳动物相似,日本沼虾血蓝蛋白基因具有典型的结构域和保守的铜离子结合位点,在蜕皮间期的肝胰腺中呈高表达,是参与机体免疫防御反应的一种重要分子.     

日本沼虾酚氧化酶原基因cDNA的全长克隆及表达分析 

目的 克隆日本沼虾酚氧化酶原（proPO）基因,进行生物信息学及时空表达分析。方法 利用RT-PCR和快速扩增cDNA末端（RACE）技术从血细胞中克隆proPO基因cDNA全长序列,用生物软件对其序列进行生物信息学分析; proPO基因时空表达分析采用RT-PCR和Real-time PCR方法;腹部肌肉注射嗜水气单胞菌（5.0×10SUP>9/SUP>/L）诱导酚氧化酶（PO）,20μl/只,注射后3、6、12、24h取其血淋巴,分别测定血细胞 proPO mRNA水平及血清酚氧化酶（PO）活力。结果 日本沼虾proPO基因cDNA全长2428bp,包含71 bp的 5’UTR、344 bp的 3’UTR 和2013 bp的开放阅读框（ORF）。ORF编码 671 个氨基酸,预测蛋白分子量为76.5kD,理论等电点（pI）约为7.31;含有2个保守的铜离子结合位点和6个组氨酸残基、1个蛋白酶水解位点和硫酯样的基序(GCGWPRHM);含有3个血蓝蛋白结构域;与罗氏沼虾proPO的相似性最高,为93%,与其他甲壳动物proPO相似     

华支睾吸虫ATP合酶B亚基全长基因的生物信息学分析

目的从华支睾吸虫全长cDNA质粒文库中识别ATP合酶B亚基,利用生物信息学方法预测其结构和功能特征,用以指导实验研究。方法利用生物信息学网站的各种在线分析工具和Vector NT Isuite软件包,识别华支睾吸虫ATP合酶B亚基基因并预测编码蛋白质的各种结构与功能特征,并根据该基因构建种系分子进化树。结果Blastx分析该基因为全长基因,属于ATP合酶B亚基家族,其分子进化树与种系进化过程非常吻合。该基因全长1008bp,编码300个氨基酸,含有线粒体转运肽、两个跨膜区、一个核定位序列和多个磷酸化位点,具有较稳定的理化性质。结论ATP合酶B亚基是一个理想的真核种系进化的分子标志。华支睾吸虫ATP合酶B亚基具有线粒体和细胞核的双重定位序列,提示该蛋白可能在华支睾吸虫的能量代谢途径中发挥独特的调节作用。     

猪带绦虫乳酸脱氢酶A和B的生物信息学比较分析

目的预测及比较分析猪带绦虫乳酸脱氢酶A（Taenia solium lactate dehydrogenase A,TsLDH-A）和乳酸脱氢酶B（Taenia solium lactate dehydrogenase B,TsLDH-B）,用于指导其生物学功能的研究。方法利用生物信息网站如美国国家生物技术信息中心（NCBI,http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/）和瑞士生物信息学研究所的蛋白分析专家系统（ExPASY,http：//ca.expasy.org/）中有关基因和蛋白的序列和结构信息分析的各种工具,结合其它生物信息学分析软件包,从猪带绦虫成虫全长cDNA质粒文库中识别LDH-A和LDH-B的全长编码基因并对其结构与功能进行生物信息学预测分析。结果两序列都是包含完整开放阅读框的全长基因,推导出的氨基酸序列与其它物种LDH-A或LDH-B同源基因的氨基酸序列的一致性均大于50%。两者编码的蛋白在编码的氨基酸数目（331）、蛋白的理化性质、L-乳酸脱氢酶结构域、构成LDH酶催化中心的关键氨基酸、包含LDH活性位点的线性表位、无亚细胞定位等方面是一致的,但两者在翻译后的修饰位点、3个跨膜区和其他线性表位方面既相似也有区别。结论应用生物信息方法从猪带绦虫成虫cDNA文库中筛选出了TsLDH-A和TsLDH-B的cDNA全长序列,并预测和比较了两者结构与功能方面的信息,为进一步研究所编码蛋白的功能奠定了基础。     

大鼠大脑组织中谷氨酸脱羧酶GAD67基因的克隆和序列测定

目的克隆大鼠脑组织中谷氨酸脱羧酶GAD67基因.方法采用RT-PCR方法,大鼠脑组织中的mRNA逆转录成cDNA,再以cDNA为模板,扩增谷氨酸脱羧酶GAD67基因片段,克隆入T载体,并经序列测定.结果 RT-PCR法扩增出一特异产物与预期长度1795bp相符,T载体克隆测序与大鼠谷氨酸脱羧酶GAD67 100%同源.结论采用RT-PCR和T载体技术获得了大鼠脑组织中的谷氨酸脱羧酶GAD67基因克隆,为该基因的体外表达打下基础.     

大鼠脑组织中谷氨酸脱羧酶65基因的克隆和序列测定

目的探讨克隆大鼠脑组织中谷氨酸脱羧酶65基因。方法采用RT-PCR方法,将大鼠脑组织中的mRNA逆转录成cDNA,再以cDNA为模板,扩增谷氨酸脱羧酶65基因片段,克隆入T载体,并经序列测定。结果RT-PCR法扩增出一特异产物与预期长度1758bp相符,T载体克隆测序与大鼠谷氨酸脱羧酶65100%同源。结论采用RT-PCR和T载体技术获得了大鼠脑组织中的谷氨酸脱羧酶GAD65基因克隆,为该基因的体外表达打下基础。     

神经钙粘连素胞外结构域的分离和表达

目的：分离和表达神经钙粘连素（N-cadherin，N-cad）胞外结构域cDNA并观察其表达蛋白质的免疫原性。 方法： 从胚胎肝脏和骨髓中分离出CD34+细胞，提取总RNA，RT-PCR扩增N-cad胞外结构域cDNA，插入表达载体pOPE101-215，重组载体pOPE-N-cad，经异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(IPTG)诱导表达，以所表达蛋白免疫小鼠。 结果： 分离片段符合预期大小，DNA测序正确。重组质粒转化宿主菌XL1-Blue后，经IPTG诱导表达出了约70 kD目的蛋白。免疫5次后，小鼠血清中可检出抗N-cad抗体。 结论： CD34+细胞表达N-cad基因，其胞外结构域cDNA表达产物具有较好的免疫原性。     

大鼠大脑组织中谷氨酸脱羧酶GAD67基因的克隆和序列测定

目的　克隆大鼠脑组织中谷氨酸脱羧酶GAD6 7基因 .方法　采用RT -PCR方法 ,大鼠脑组织中的mRNA逆转录成cDNA ,再以cDNA为模板 ,扩增谷氨酸脱羧酶GAD6 7基因片段 ,克隆入T载体 ,并经序列测定 .结果　RT -PCR法扩增出一特异产物与预期长度 1795bp相符 ,T载体克隆测序与大鼠谷氨酸脱羧酶GAD6 710 0 %同源 .结论　采用RT -PCR和T载体技术获得了大鼠脑组织中的谷氨酸脱羧酶GAD6 7基因克隆 ,为该基因的体外表达打下基础 .     

Role of the NR2A/2B subunits of the N-methyl-D-aspartate receptor in glutamate-induced glutamic acid decarboxylase alteration in cortical GABAergic neurons in vitro

The vulnerability of brain neuronal cell subpopulations to neurologic insults varies greatly. Among cells that survive a pathological insult, for example ischemia or brain trauma, some may undergo morphological and/or biochemical changes that may compromise brain function. The present study is a follow-up of our previous studies that investigated the effect of glutamate-induced excitotoxicity on the GABA synthesizing enzyme glutamic acid decarboxylase (GAD65/67)'s expression in surviving DIV 11 cortical GABAergic neurons in vitro [Monnerie and Le Roux, (2007) Exp Neurol 205:367-382, (2008) Exp Neurol 213:145-153]. An N-methyl-D-aspartate receptor (NMDAR)-mediated decrease in GAD expression was found following glutamate exposure. Here we examined which NMDAR subtype(s) mediated the glutamate-induced change in GAD protein levels. Western blotting techniques on cortical neuron cultures showed that glutamate's effect on GAD proteins was not altered by NR2B-containing diheteromeric (NR1/NR2B) receptor blockade. By contrast, blockade of triheteromeric (NR1/NR2A/NR2B) receptors fully protected against a decrease in GAD protein levels following glutamate exposure. When receptor location on the postsynaptic membrane was examined, extrasynaptic NMDAR stimulation was observed to be sufficient to decrease GAD protein levels similar to that observed after glutamate bath application. Blocking diheteromeric receptors prevented glutamate's effect on GAD proteins after extrasynaptic NMDAR stimulation. Finally, NR2B subunit examination with site-specific antibodies demonstrated a glutamate-induced, calpain-mediated alteration in NR2B expression. These results suggest that glutamate-induced excitotoxic NMDAR stimulation in cultured GABAergic cortical neurons depends upon subunit composition and receptor location (synaptic vs. extrasynaptic) on the neuronal membrane. Biochemical alterations in surviving cortical GABAergic neurons in various disease states may contribute to the altered balance between excitation and inhibition that is often observed after injury.     

An autoantibody inhibitory to glutamic acid decarboxylase in the neurodegenerative disorder Batten disease

Mutations in the CLN3 gene are responsible for the neurodegenerative disorder Batten disease; however, the molecular basis of this disease remains unknown. In studying a mouse model for Batten disease, we report the presence of an autoantibody to glutamic acid decarboxylase (GAD65) in cln3-knockout mice serum that associates with brain tissue but is not present in sera or brain of normal mice. The autoantibody to GAD65 has the ability to inhibit the activity of glutamic acid decarboxylase. Furthermore, brains from cln3-knockout mice have decreased activity of glutamic acid decarboxylase as a result of the inhibition of this enzyme by the autoantibody, resulting in brain samples from cln3-knockout mice having elevated levels of glutamate as compared with normal. This elevated glutamate in the brain of cln3-knockout mice co-localizes with presynaptic markers. The decreased activity of GAD65 and increased levels of glutamate may have a causative role in astrocytic hypertrophy evident in cln3-knockout mice, and in altered expression of genes involved in the synthesis and utilization of glutamate that underlie a shift from synthesis to utilization of glutamate. An autoantibody to GAD65 is also present in sera of 20 out of 20 individuals tested who have Batten disease. Postmortem tissue shows decreased reactivity to an anti-GAD65 antibody that may be due to loss of GAD65-positive neurons or due to the reactive epitope being blocked by the presence of the autoantibody. We propose that an autoimmune response to GAD65 may contribute to a preferential loss of GABAergic neurons associated with Batten disease.     

阴道毛滴虫两个Sir2同源基因的克隆和功能

目的探讨寄生性原虫阴道毛滴虫细胞生长和衰老的相关基因。方法从阴道毛滴虫的cDNA表达文库中分离出两个与酵母沉寂信息调节因子（Sir2）有较高同源性的cDNA克隆,分别命名为TvSir2和TvSir2-like,它们的编码框分别长915bp和1116bp。结果序列分析显示这两个cDNA克隆与酵母Sir2同源性很高,其氨基酸序列中含有Sir2p及其同源蛋白三个特征性保守结构域。分别从这两株cDNA克隆中扩增出表达片段植入表达载体pET-41a,转化宿主菌E.coli BL21并用IPTG（isopropylthio-β-D-galactoside）诱导表达到大量融合蛋白。用亲和层析法纯化的融合蛋白分别免疫豚鼠,获得的抗血清用Western-blot法识别到滴虫虫体全蛋白中大小为34000Mr和42000 Mr的条带。免疫荧光法检测TvSir2和TvSir2-like蛋白位于细胞核外的内质网和高尔基复合体区域。结论TvSir2和TvSir2-like克隆是酵酶Sir2的同源基因,为TvSir2和TvSir2-like在模式生物阴道毛滴虫的功能研究奠定了基础。     

一个含有25bp内含子的阴道毛滴虫Rabl-like新基因

目的 克隆和鉴定一个新的阴道毛滴虫Rabl-like基因（TvRabl-like）及其内含子。方法 我们从一阴道毛滴虫cDNA表达文库中分离出一个cDNA克隆，它与各物种的Rab家族蛋白有较高的同源性，因此我们进一步用BLASTP、RPS-BLAST、ClustalW和MEGA3等分析软件对该cDNA克隆进行了序列分析和进化树分析；用PCR和RT-PCR等技术分别对该基因组和mRNA进行了扩增和测序分析。结果 序列分析结果表明该eDNA克隆长705bp，开放阅读框具603bp，推测肽链含有200个氨基酸。序列比较分析结果提示该cDNA克隆所推测的蛋白质是一个Rabl亚家族的亚型。进化树分析也表明它属于阴道毛滴虫Rabl亚家族。基因组PCR扩增和测序分析表明该基因包含一个25bp的内含子，该内含子具有阴道毛滴虫和其它真核生物较大内含子所具备的典型的5’GT-AG-3’和分支位点基序。RT-PCR产物及其测序分析表明在该基因的转录本中存在着未剪切和剪切后的mRNA，说明确实有内含子的存在。结论 TvRabl-like基因属于阴道毛滴虫Rabl亚家族，该基因含有一个25bp的内含子。该内含子是至今发现的最小的阴道毛滴虫基因内含子之一，很可能也是真核生物中最小的内含子。对诸类最低等真核生物内含子的研究将有助于我们理解真核生物内含子的起源和进化。     

A glutamic acid decarboxylase (CgGAD) highly expressed in hemocytes of Pacific oyster Crassostrea gigas

Glutamic acid decarboxylase (GAD), a rate-limiting enzyme to catalyze the reaction converting the excitatory neurotransmitter glutamate to inhibitory neurotransmitter γ-aminobutyric acid (GABA), not only functions in nervous system, but also plays important roles in immunomodulation in vertebrates. However, GAD has rarely been reported in invertebrates, and never in molluscs. In the present study, one GAD homologue (designed as CgGAD) was identified from Pacific oyster Crassostrea gigas. The full length cDNA of CgGAD was 1689 bp encoding a polypeptide of 562 amino acids containing a conserved pyridoxal-dependent decarboxylase domain. CgGAD mRNA and protein could be detected in ganglion and hemocytes of oysters, and their abundance in hemocytes was unexpectedly much higher than those in ganglion. More importantly, CgGAD was mostly located in those granulocytes without phagocytic capacity in oysters, and could dynamically respond to LPS stimulation. Further, after being transfected into HEK293 cells, CgGAD could promote the production of GABA. Collectively, these findings suggested that CgGAD, as a GABA synthase and molecular marker of GABAergic system, was mainly distributed in hemocytes and ganglion and involved in neuroendocrine-immune regulation network in oysters, which also provided a novel insight to the co-evolution between nervous system and immune system.     

生物信息学分析亚洲牛带绦虫WD40基因及其蛋白质的结构与功能

目的 分析和预测亚洲牛带绦虫WD40基因及其编码蛋白的结构和特性，用于指导其生物学功能的实验研究。方法 利用美国国家生物技术信息中心（NCBI，http：／／www．ncbi．nlm．nih．gov／）、瑞士生物信息学研究所的蛋白分析专家系统（ExPASY，http：／／ca．expasy．org／）和IEDBAnalysisRecource提供的各种生物信息学在线分析程序，结合其它生物信息学分析软件包如Pcgene和VectorNTIsuite，从亚洲牛带绦虫全长cDNA质粒文库中识别WIMO基因及其编码区，分析、预测该基因编码的蛋白质的理化特性、翻译后的修饰位点、功能域、亚细胞定位、拓扑结构、二级结构、三维空间构象等。结果 该基因全长1208bp，编码区为81～1056bp，编码402个氨基酸，为全长基因；无跨膜区，具有多个磷酸化位点，蛋白的理化性质稳定，理论分子量为35942．4；没有质体、线粒体定位序列；预测该蛋白表面有三个亲水性强的线性表位和三个B细胞抗原表位。结论 应用生物信息方法从亚洲牛带绦虫成虫cDNA文库中识别出了亚洲牛带绦虫WD40基因，并对其所编码的蛋白质的结构与功能进行了预测。     

人高迁移率族蛋白B1原核表达及其高亲和噬菌体融合肽的筛选

目的 构建谷胱甘肽巯基转移酶（GST）标记的人高迁移率族蛋白B1（HMGB1）融合蛋白表达载体并在原核细胞中表达.应用噬菌体展示技术筛选HMGB1的高亲和肽.方法 用RT-PCR方法扩增HMGB1 cDNA,构建于原核表达载体pGEX4T-1并转化大肠杆菌,以异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（IPTG）诱导GST-HMGB1蛋白表达;Ni^2＋-NTA和多粘菌素B亲和层析柱进行纯化重组HMGB1蛋白.以重组HMGB1蛋白为靶分子,进行4轮噬菌体展示环七肽库的筛选,从第4轮洗脱物中随机挑选20个单克隆噬菌体扩增后进行ELISA鉴定,用酶标仪测定450 nm处的吸光度值.对获得的阳性单克隆噬菌体分别进行扩增、纯化,并对DNA测序,以确定插入七肽的氨基酸序列.结果 RT-PCR扩增HMGB1 cDNA大小约648 bp,成功构建了pGEX4T-1-HMGB1重组质粒并纯化了HMGB1蛋白,其相对分子质量为65000.经过4轮筛选后,噬菌体富集了74倍（第4轮与第1轮回收量分别为5.2×10^8、7.0×10^6 pfu）,随机挑取的20个噬菌体克隆中9个可与HMGB1结合,测序发现其中的6个序列一致,均为DYFVSSV.结论 筛选到1个可与HMGB1高亲和结合的噬菌体展示七肽,其对HMGB1活性的拮抗效应有待进一步阐明.