U-box蛋白质的结构及其功能研究进展

泛素系统是选择性降解细胞内蛋白质的重要系统之一,U-box蛋白质是此系统中决定底物特异性识别的一种新型E3蛋白质,部分U-box蛋白质属于泛素链聚集因子-E4。U-box结构域大约由70个氨基酸残基构成,在酵母、植物和动物等真核生物中保守存在,但植物中的数目远多于动物中。该蛋白质在细胞内异常蛋白质的降解及质量控制方面具有重要的作用,了解U-box蛋白质的功能对疾病的发生控制机理有重要意义。

大豆RING/U-box蛋白Glyma.13G115900的克隆及其对非生物胁迫的应答

课题组前期对干旱胁迫下大豆转录组的数据分析发现大豆Glyma.13G115900基因编码一个RING/U-box蛋白,其表达水平受干旱胁迫影响显著。本研究以垦丰16大豆为试验材料,克隆Glyma.13G115900基因。氨基酸多重序列比对表明其编码的蛋白与其它物种都具有高度保守的RING/U-box结构域。构建原核表达载体pET-29b-Glyma.13G115900转化到大肠杆菌中,Glyma.13G115900蛋白在大肠杆菌中能够表达。荧光定量PCR分析表明Glyma.13G115900基因的表达量受PEG、NaCl和ABA的影响显著,但基本不受冷胁迫的诱导。经PEG和NaCl处理后,该基因表达量与CK相比呈现出显著下降的趋势,PEG处理的表达量变化比NaCl下调的更明显;在ABA诱导下与CK相比该基因的mRNA丰度呈现出先上升后下降的趋势,在4 h表达量出现峰值,推测该基因可能通过依赖于ABA途径参与非生物胁迫应答。以上结果为进一步深入研究该基因的调控途径奠定基础。

植物U-box蛋白在植物先天免疫反应中的作用及其研究进展

为了分析植物U-box蛋白在植物先天免疫反应中的作用及其机制,总结了U-box的结构特点及其与RING-finger结构的异同;归纳了植物U-box蛋白的分类及分类特点;并综述了SPL11、PUB12/PUB13、PUB17等U-box蛋白在植物PTI信号传导途径中的调控作用与调控机制,以及ACRE276、PUB17、CMPG1、MAC3A/MAC3B等U-box蛋白在植物ETI信号传导途径中的调控作用与调控机制。得出植物U-box蛋白的结构特点、生化功能及其在植物先天免疫反应中的作用与分子机制,并认为对植物U-box蛋白的研究可为植物抗病分子育种提供基因资源与参考信息。

植物U-box蛋白在抗病抗逆反应中的功能研究进展

在植物细胞中,泛素化介导的蛋白质降解是一个非常重要的生物学过程,在植物抗病、抗逆以及生长发育等方面都具有重要作用。该过程主要依赖于E1泛素激活酶,E2泛素结合酶和E3泛素连接酶催化的连续反应进行。其中,E3泛素连接酶能够决定底物的特异性,因而是泛素化过程中最关键的组成部分。U-box结构是一种广泛存在于植物中的高度保守的基序。已报道的U-box蛋白大部分都有E3泛素连接酶活性,能够促进底物蛋白泛素化降解,从而在泛素化和植物诸多生理过程中发挥着重要作用。为了分析植物U-box蛋白在抗病抗逆反应中的功能,本综述主要介绍了植物U-box蛋白保守的分子结构特点和分类;综述了植物U-box蛋白在植物先天免疫反应过程中的调控作用与分子机制,以及U-box蛋白在植物抗非生物胁迫如抗盐、抗旱、耐高温与低温过程中的调控作用与分子机制。旨在为植物U-box蛋白在作物抗逆及抗病遗传育种利用上提供参考。

植物U-box／ARM蛋白

文章介绍了高等植物特有的U-box/ARM蛋白在结构、植物自交不亲和性、抗病性和激素信号转导等方面的研究进展。

肝细胞癌患者癌组织中CRIP1、STUB1表达及临床预后意义

目的探讨肝细胞癌患者癌组织中富含半胱氨酸肠蛋白1(CRIP1)、STIP1同源性和包含U-box蛋白1(STUB1)表达及临床预后意义。方法选取2018年2月至2020年2月该院诊治的112例肝细胞癌患者作为研究对象。免疫组化法检测肝细胞癌患者癌组织和癌旁组织中CRIP1、STUB1表达。分析肝细胞癌患者癌组织CRIP1、STUB1表达与其临床病理特征的关系。Kaplan-Meier生存分析癌组织CRIP1、STUB1表达对肝细胞癌患者预后的影响。COX回归分析影响肝细胞癌预后的因素。结果肝细胞癌患者癌组织中CRIP1阳性率为62.50%(70/112),明显高于癌旁组织[7.14%(8/112)],差异有统计学意义(χ^(2)=76.652,P<0.05)。肝细胞癌患者癌组织中STUB1阳性率为26.23%(32/112),明显低于癌旁组织[82.14%(92/112)],差异有统计学意义(χ^(2)=73.284,P<0.05)。癌组织中CRIP1与STUB1表达呈负相关(r=-0.678,P<0.001)。不同肿瘤TNM分期、组织学分级及肿瘤最大径的肝细胞癌患者癌组织中CRIP1、STUB1阳性率比较,差异有统计学意义(P<0.05)。CRIP1阳性组3年累积生存率明显低于CRIP1阴性组,差异有统计学意义(Log-rankχ^(2)=29.601,P<0.001)。STUB1阴性组3年累积生存率明显低于STUB1阳性组,差异有统计学意义(Log-rankχ^(2)=13.590,P<0.001)。肿瘤TNM分期Ⅱ~Ⅲ期、组织学分级Ⅲ级、肿瘤最大径>5 cm、CRIP1阳性、STUB1阴性是影响肝细胞癌患者预后的独立危险因素。结论肝细胞癌患者癌组织中CRIP1表达上调,STUB1表达下调,临床上可根据肝细胞癌患者癌组织中CRIP1、STUB1表达情况对患者预后进行评估。

烟草腺毛发育相关基因U-box的克隆

烟草腺毛是表皮组织进化而来的结构,腺毛分泌物对烤烟的香味及香气具有重要贡献,同时还与烟草的抗虫性密切相关。因烟草基因组测序已完成但数据库未公开,本实验采用同源引物克隆获得转ChIFN-γ烟草腺毛发育相关基因U-box,主要过程包括提取转ChIFN-γ烟草RNA、一步法反转录得到U-box基因、U-box基因克隆到T载体上测序。测序得到U-box序列大小为2 049 bp,登录号为Genbank ID:KJ003854。经生物信息学分析可知,U-box编码一个U-box/ARM重复蛋白,由一个U-box结构域和两个ARM串联重复组成,属于泛素连接酶类,具有泛素连接酶活性。推测其可能通过泛素/26S蛋白酶体途径、激素信号传导反应以及与ChIFN-γ基因作用调控烟草腺毛的生长和发育,另外U-box/ARM重复蛋白对烟草抗病具有重要意义。

小麦Ta-UBX1基因克隆、表达及生物信息学分析

为深入研究小麦U-BOX基因的功能,以周麦22和周麦24为材料,利用RT-PCR技术克隆小麦的Ta-UBX1基因,对其序列结构、基因表达和进化特性进行分析。结果表明,小麦Ta-UBX1基因全长2 059 bp,编码553个氨基酸,在其序列的N端和C端分别具有UBA_like保守域和UBX结构域,属于泛素途径中的典型U-BOX蛋白,并且与其他禾本科植物同源的U-BOX蛋白具有高度的序列相似性;该基因在小麦叶片、小花、幼穗、根、种子中均有表达,但以小花和幼穗中的表达量较高,叶片中表达量较低;在花药发育的四分体期和单核早期表达量最高,单核后期到三核期表达量逐步降低,推测该基因表达可能与小麦花发育,尤其花药发育密切相关。本研究可为探究该基因的功能奠定分子基础。