Preliminary Study on Function of Calcineurin B-Like Protein Gene OsCBL8 in Rice

The homozygous T3 transgenic lines with sense OsCBL8 gene and antisense OsCBL8 gene obtained by agro-transformation were used to investigate the function of OsCBL8 in rice. Semi-quantitative RT-PCR showed that the expression of OsCBL8 extremely increased in sense transgenic lines, and decreased to some extents in antisense transgenic lines. Such up- and down-regulation of the OsCBL8 gene in these transgenic lines had little effects on main agronomic traits, but significantly decreased the number of filled grains per panicle and seed setting rate in some of transgenic lines. By evaluation of the tolerance to 150 mmol/L NaCl, 20% PEG6000 and low temperature treatments, and relevant physiological indices, 8F12, a sense transgenic line with high salt tolerance, and 8R14, an antisense transgenic line with high drought tolerance, were obtained, which suggests that the OsCBL8 gene is involved in the response of rice to abiotic stresses.

中国明对虾钙调磷酸酶基因calcineurin B表达量的遗传变异分析

为了评估中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)核心育种群体calcineurin B基因(FcCN-B)表达量的遗传变异水平,从2018年构建的G13群体中随机选取32个家系,每个家系随机选择20尾个体,分别放入20个网箱中(每个网箱包括32尾虾),限制饲料投喂量,利用Real-time PCR方法检测每尾虾神经节组织中FcCN-B基因的表达量。结果表明,FcCN-B基因在个体水平上表达明显呈正偏态分布,均值(8.25)大于中位数(6.95),表明存在极大值个体;极差为43.48,最大值是最小值的44.48倍,个体间表达量的变异系数为66.55%。家系间FcCN-B表达量的变异系数相对较小(19.31%),最大值仅为最小值的2.20倍。单因素方差分析表明,FcCN-B基因的表达量在家系水平上差异显著(P<0.05)。利用个体动物模型结合系谱信息,获得FcCN-B基因表达量的遗传力估计值为0.60±0.13。这表明其在育种群体中具有较高的遗传变异水平,遗传改良的潜力大。研究结果为解析中国明对虾竞争行为的分子机理、改良其竞争性提供了重要的参考数据。

谷子CBL基因鉴定及其在干旱、高盐胁迫下的表达分析

CBL/CIPK信号网络系统在植物对逆境应答过程中起重要作用。本文利用生物信息学方法从谷子基因组中鉴定出7个候选CBL基因，命名为SiCBL1~SiCBL7。分析表明谷子CBL基因在蛋白质序列和结构上非常保守，所有预测SiCBL基因都含有7~8个内含子，而且其外显子序列同源性很高并且大部分外显子含有相同的碱基数目。预测SiCBL基因均含有4个EF-Hand功能域而且相邻EF-Hand功能域之间的氨基酸数目非常保守。进化和聚类分析结果表明, CBL基因在陆生植物早期的进化过程中就已经存在，所有CBL基因被分为4个亚组。7个候选SiCBL基因中, 4个基因（SiCBL1、SiCBL2、SiCBL3和SiCBL5）受干旱胁迫诱导表达，3个（SiCBL1、SiCBL3和SiCBL7）受高盐胁迫诱导表达。SiCBL3基因在干旱胁迫下被强烈诱导可能意味着其在干旱应答中起重要作用。本文报道的谷子CBL基因丰富和完善了植物CBL成员, 为进一步研究CBL/CIPK网络系统在抗逆作物谷子逆境响应中的功能、机制奠定了基础。

植物CBL/CIPK网络系统逆境应答研究进展

大多数信号转导过程都伴随着细胞内钙离子浓度变化,CBL/CIPK信号系统是近几年在高等植物中发现的一类依赖于钙离子的信号系统,包括感知钙离子浓度变化的CBL蛋白(calcineurin B-like proteins)和与之互作的CIPK蛋白(CBL-interacting protein kinase)。研究表明CBL/CIPK信号系统在植物对逆境应答过程中起重要作用。在介绍CBL和CIPK的结构和特征基础上对不同植物CBL/CIPK信号系统在逆境应答中的研究现状况进行了综述,以期为基因工程改良作物抗逆育种提供新的思路和种质资源。

杜梨CBL1和CBL7基因对非生物逆境的响应

【目的】克隆2个杜梨类钙调磷酸酶B亚基蛋白(Calcineurin B-like protein,CBL)基因,并对其序列特征、表达特点及抗逆功能进行比较研究。【方法】采用电子克隆、RT-PCR和长片段PCR克隆了PbCBL1和PbCBL7的cDNA和DNA序列,利用生物信息学方法进行序列分析,半定量RT-PCR检测它们的表达特点,原核表达初步比较研究上述2个基因的抗逆功能。【结果】杜梨PbCBL1 cDNA编码区为642 bp,编码213个氨基酸,对应基因组DNA序列长2 969 bp;PbCBL7 cDNA编码区为639 bp,编码212个氨基酸,对应基因组DNA序列长1 788 bp;PbCBL1和PbCBL7均由8个外显子和7个内含子组成。PbCBL1和PbCBL7编码的多肽均具有植物类钙调磷酸酶B亚基蛋白结合Ca2+所必需的4个EF手型结构和1个典型的植物钙调磷酸酶A亚基结合位点。未经处理的杜梨幼苗(对照)根和叶中PbCBL1和PbCBL7的表达非常微弱,NaCl、PEG6000、甘露醇和ABA处理后,它们在根和叶中的表达均上调,且PbCBL1在叶片中的表达量显著增加。2个CBL基因分别转入大肠杆菌BL21(DE3)后,均能够明显减轻NaCl、甘露醇和PEG6000对菌株的生长抑制,而转PbCBL1菌株的抗逆效果较为明显。【结论】PbCBL1和PbCBL7基因具备植物CBLs基因家族的固有特征,对盐碱、干旱、渗透胁迫和ABA处理均存在转录响应,上述基因的转入能够提高大肠杆菌BL21(DE3)对盐胁迫和渗透胁迫的耐受能力,转PbCBL1菌株的抗逆功能强于转PbCBL7菌株。

杜梨类钙调磷酸酶B亚基蛋白PbCBL10基因的克隆和表达特性研究

【目的】为了探明杜梨类钙调磷酸酶B亚基蛋白（CalcineurinB—likeprotein，CBL）基因的序列特征和表达特点，【方法】以杜梨幼苗为试材，运用同源克隆和半定量RT—PCR对PbCBLIO基因进行克隆和表达分析。【结果】结果表明．PbCBLIO基因编码区cDNA长度为801bp，编码的多肽由266个氨基酸组成。该多肽预测的等电点为4．56，估计的相对分子质量为30．45ku。其对应基因组DNA序列长1983bp，包括9个外显子和8个内含子。通过PSORT进行亚细胞定位分析发现PbCBLl0蛋白位于质膜上的几率最大。PbCBLIO基因编码的多肽具有4个钙离子结合域EF手形结构和1个钙调磷酸酶A亚基结合位点。PbCBLl0与番茄S1CBLIO（NP_001239045）和拟南芥AtCBLl0（NP_195026）蛋白间的同源性较高，分别为82％和77％，并与AtCBL10亲缘关系最近。PbCBL10基因在杜梨幼苗根、茎和叶片中均为诱导型表达，50～200mmol·L^（-1）CaCl2、20μmol·L^（-1）ABA、100mmol·L^（-1）NaCl、10％（w／v）PEG6000或180mmol·L^（-1）甘露醇处理后其表达量明显上调。【结论】PbCBLIO基因具备植物CBL基因家族的固有特征，能够响应胞内钙浓度变化，对ABA、盐碱、干旱和渗透胁迫均存在转录响应。

水稻类钙调磷酸酶亚基B蛋白质在逆境胁迫下的表达

【目的】了解水稻CBL蛋白质在逆境胁迫下的表达模式进而探讨水稻耐逆的分子机理。【方法】采用基于抗体的蛋白质组学策略,以超级杂交稻父本9311为材料,采用免疫印迹(western blotting,WB)技术调查了CBL家族主要成员在冷、热、旱、淹和盐胁迫等5种逆境中的表达特征。【结果】发现CBL1、CBL5和CBL6在冷胁迫中表达下调,CBL1和CBL2在热胁迫中表达下调,CBL1和CBL5在旱胁迫中表现下调,而CBL6、CBL8和CBL10在旱胁迫中表现上调,CBL1、CBL5、CBL6、CBL8和CBL10在淹涝胁迫中表达上调,而CBL2表现下调。【结论】鉴定了水稻在重要逆境胁迫下发生丰度变化的6个CBL蛋白质。

植物CBL基因家族的研究进展

细胞中游离的Ca2+是植物细胞中普遍存在的第二信使,类钙调神经素B亚基蛋白CBL作为一种特殊的钙感受器在植物生长发育和逆境胁迫响应过程中发挥重要作用。本文主要对植物CBL家族的起源与进化、蛋白结构、亚细胞定位以及CBL的功能进行综述,并对今后钙感受器CBL家族的研究重点和发展方向进行了展望。

日本血吸虫钙调神经磷酸酶B基因的获得和分析

目的 从日本血吸虫 (Schistosomajaponicum ,Sj)成虫cDNA文库中获得并分析日本血吸虫新的蛋白基因 ,为日本血吸虫病的防治提供侯选疫苗和药物靶点。方法 构建日本血吸虫成虫cDNA文库 ,挑取重组阳性克隆进行测序 ,对部分序列进行步移法测序获取全长cDNA ,并进行生物信息学分析和登录。结果 获得了 1个日本血吸虫新基因 -钙调神经磷酸酶 (Calcineurin ,CaN)基因B(AY2 2 0 75 1) ,长 12 6 6bp ,编码 16 9个氨基酸 ,含有 2个“EF -hand”Ca+2 结合区域 ,与曼氏血吸虫CalcineurinB有 84 %的同源性。

非生物胁迫下杜梨PbCBL4基因的表达

为揭示PbCBL4基因在杜梨抗逆防御机制中的作用,采用PCR方法克隆了杜梨PbCBL4基因的cDNA和DNA序列,利用半定量RT-PCR和原核表达分析了该基因对非生物胁迫的转录响应。结果表明:PbCBL4基因的cDNA长度为639 bp,编码一个含212个氨基酸的蛋白;基因组DNA长度为1 645 bp,包含8个外显子和7个内含子。PbCBL4编码的蛋白具有植物类钙调磷酸酶B亚基蛋白结合Ca2+所必需的4个EF手型结构,1个典型的植物钙调磷酸酶A亚基结合位点。PbCBL4与拟南芥AtCBL4亲缘关系最近,处于同一进化分支上。PbCBL4基因在杜梨叶中为诱导型表达,对盐碱、干旱、渗透胁迫和ABA处理均存在转录响应,而在杜梨根中检测不到该基因的表达;将其转入大肠杆菌BL21(DE3)后,能够明显减轻NaCl、甘露醇和PEG6000对该菌株的生长抑制。综上所述,PbCBL4基因主要在叶片中参与了杜梨对非生物胁迫的防御机制。转入PbCBL4的重组大肠杆菌对盐胁迫和渗透胁迫的耐受能力均得到提高。

葡萄类钙调磷酸酶B亚基蛋白基因VvCBL4的克隆与表达分析

【目的】在京秀(Vitis vinifera‘Jingxiu’)葡萄中克隆类钙调磷酸酶B亚基蛋白基因Vv CBL4及其启动子,分析Vv CBL4的表达特性与逆境胁迫的关系。【方法】用RACE技术克隆Vv CBL4的全长,实时荧光定量PCR检测Vv CBL4在不同逆境下的表达;用同源克隆技术获得Vv CBL4的启动子,在烟草叶片中瞬时表达分析Vv CBL4启动子的活性。【结果】Vv CBL4全长为959 bp,ORF为642 bp,编码213个氨基酸,具有3个EF手钙结合结构域。Vv CBL4在根部表达量最高,其次是果实。Vv CBL4的转录本能对干旱、低温和盐胁迫处理快速做出响应。Vv CBL4启动子富含与逆境响应相关的顺式作用元件。干旱、低温和盐胁迫处理能够增强启动子活性。【结论】获得Vv CBL4及其启动子序列,Vv CBL4的表达能对逆境胁迫做出响应,Vv CBL4启动子的活性受逆境胁迫诱导,说明Vv CBL4在葡萄逆境胁迫反应中具有重要的作用。

亚洲带绦虫成虫钙调神经磷酸酶B基因的克隆和生物信息学分析

目的从亚洲带绦虫（Taenia asiatica）成虫cDNA文库中克隆亚洲带绦虫成虫钙调神经磷酸酶B基因（calci—neurinB），并分析和预测其编码蛋白的结构和功能。方法构建亚洲带绦虫成虫cDNA质粒文库，从文库中识别钙调神经磷酸酶B基因并进行生物信息学分析和登录。结果该基因登录号为ABN14963．1，是全长基因，长度747bp，编码区为56～563，编码169个氨基酸；无跨膜区，蛋白的理化性质稳定；含有4个“EF—hand”Ca^2＋结合区域；与Gen—Bank中日本血吸虫同源基因的一致性达90％，相似性达95％；预测3个主要的抗原表位99～104、20～25、23～28在钙调神经磷酸酶B蛋白空间结构的分子表面。结论应用生物信息学方法从亚洲带绦虫成虫cDNA文库中筛选出一个钙调神经磷酸酶B基因。

香蕉钙调神经磷酸酶B亚基样蛋白基因MaCBL1的克隆及序列分析

[目的]为香蕉钙调神经磷酸酶B亚基样蛋白基因MaCBL1调控机理的研究奠定基础。[方法]根据在香蕉果实抑制缩减文库中获得的一个CBL基因片段,采用PCR方法克隆了MaCBL1基因全长cDNA序列并对其进行了初步的生物信息学分析。[结果]MaCBL1基因cDNA序列全长1 078 bp,编码213个氨基酸残基。多重序列比对结果显示,MaCBL1推导的氨基酸序列与其他植物来源的CBL基因的氨基酸序列同源性较高。遗传进化分析表明MaCBL1与其他植物如杨树、甘蓝、沙冬青、棉花和水稻的CBL基因的亲缘关系较近,并在同一个进化枝上。[结论]该研究为进一步研究香蕉钙调神经磷酸酶B亚基样蛋白对香蕉生长发育、果实的成熟调控及对各种逆境反应的调控提供了依据。

生物信息学方法筛选华支睾吸虫成虫功能基因——钙调神经磷酸酶B亚基样蛋白

目的本文通过建立华支睾吸虫成虫cDNA文库,筛选其功能基因。方法应用SMART方法构建华支睾吸虫成虫cDNA文库,进行大量EST测序,然后应用生物信息学方法将EST序列与GenBank中登陆的序列进行同源性比对、序列拼接及基因完整性判断;并应用NCBI上的RPSBLAST对所筛选基因的保守域进行搜索比对,利用PredictProtein分析、预测其功能域及二级结构。结果从华支睾吸虫成虫cDNA文库中筛选的钙调神经磷酸酶B亚基样蛋白(CsCBLP)基因,经同源性分析,CsCBLP与褐家鼠钙调神经磷酸酶(CaN)同源性为53%,与尾刺耐格里原虫CaNB同源性为40%,与新小杆线虫属结合蛋白的同源性为51%;保守域的比对及功能域、二级结构的预测显示所筛选的CsCBLP是钙调神经磷酸酶B亚基的的类似物,属于钙结合蛋白家族。结论应用生物信息学方法从华支睾吸虫成虫cDNA文库中筛选出钙调神经磷酸酶B亚基样蛋白基因。

HPLC和MALDI-TOF-MS法分析重组人钙调磷酸酶B亚基的纯度和肽图谱

用反相高效液相色谱 (RP HPLC)法对重组人钙调磷酸酶B亚基 (rhCNB)的纯度和肽图谱进行了测定 ,以比较不同批次产品的纯度及其一级结构的一致性 ,对其进行质量控制 .并用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱 (MALDI TOF MS)法进行验证 .结果表明 ,运用梯度洗脱RP HPLC法能对样品进行纯度检查和肽图谱分析 ,测得 3批样品纯度均达到 98%以上 ,肽图谱能达到批间一致 .同时用MALDI TOF MS法测定 ,纯度结果二者相符 ,质谱肽图经计算机辅助分析 ,确证rhCNB一级结构与天然CNB一致 .证明该方法灵敏、准确、可靠 .

钙调神经磷酸酶B亚基的^(125)I标记及其血脑屏障的通透性

钙调神经磷酸酶与老年性痴呆密切相关 ,为了解其 B亚基的血脑屏障的通透性 ,采用 Iodogen法对钙调神经磷酸酶 B亚基 (CNB)进行 12 5I标记 ,标记率高达 85 % ,产物 12 5I- CNB比活度为 74 0 GBq· g-1,放化纯度为 95 .7%。小鼠静脉注射 12 5I- CNB结果显示血脑屏障能够阻止完整的 CNB进入脑 。

亚洲牛带绦虫钙调神经磷酸酶B基因的原核表达和免疫学分析

【目的】对亚洲牛带绦虫钙调神经磷酸酶B基因(CaN)进行克隆、表达和免疫学初步研究。【方法】将亚洲牛带绦虫成虫钙调神经磷酸酶B基因克隆到原核表达质粒pET-30a(+)中,在大肠杆菌BL-21/DE3中用诱导表达,表达产物通过十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)进行鉴定,用镍离子金属螯合剂亲和层析柱进行纯化,纯化的重组蛋白用蛋白印迹进行免疫学分析。【结果】PCR、双酶切及DNA测序结果均表明重组质粒pET-30a(+)-Ta CaN构建成功。SDS-PAGE结果表明目的基因能在大肠杆菌BL-21/DE3中表达,经亲和层析得到了纯化重组蛋白。重组蛋白能被感染了亚洲牛带绦虫的猪和患者的血清识别。【结论】亚洲牛带绦虫成虫钙调神经磷酸酶B基因可在原核表达系统中获得具有免疫学活性的表达。为进一步研究该蛋白的功能奠定了基础。

重组人钙调磷酸酶B亚基的毛细管区带电泳分析方法

目的:建立毛细管区带电泳(CZE)分离分析重组人钙调磷酸酶B亚基的新方法。方法:用毛细管区带电泳分离模式, 采用未涂层熔融石英毛细管50μm×57 cm;电泳缓冲液:0.2 mol·L-1 2-吗啉代乙磺酸-0.05 mol·L-1柠檬酸盐-乙腈 (5:5:1,pH 2.5);分离电压:15 kV;柱温:25℃;压力进样5s;检测波长:214 nm,进行纯度分析。结果:所建立的CZE分析方法能够将重组人钙调磷酸酶B亚基与未知杂质有效分离,主峰的迁移时间及峰面积的RSD分别为0.31%和1.5%。结论:所建立的毛细管区带电泳方法可以用于重组人钙调磷酸酶B亚基的纯度分析,它具有高效、快速、简便及样品和试剂消耗少等优点。

黑鲷钙调磷酸酶B同源蛋白2(CHP2)基因克隆及表达差异

钙调磷酸酶B同源蛋白2(CHP2)为参与细胞内pH及细胞增殖调控的关键因子。用RACE末端PCR方法得到黑鲷CHP2(AsCHP2)基因全长cDNA,并利用生物信息学方法分析该基因的序列特征与同源性;同时利用实时荧光定量PCR方法检测AsCHP2的mRNA在黑鲷整体仔鱼,90d、180d黑鲷,杂交F_(2)(真鲷♂×黑鲷♀)及回交F_(1)(黑鲷♂×杂交F_(1)♀)的脑、心脏、肌肉、肝脏和性腺等组织中的表达。研究结果表明:(1)AsCHP2cDNA序列全长1722bp,5'-非编码区(UTR)长度69bp,3'-UTR长度1069bp,开放阅读框长度为585bp,编码194个氨基酸;其结构域包含2个EF-hand结构及1个核输出信号;其蛋白分子质量为21.87ku,理论等电点为4.89;同源建模获得了CHP2的二级与三维结构。AsCHP2基因的核苷酸序列与其他鱼类的相似性为86%~81%,编码的氨基酸序列与其他鱼类的相似性为80%~72%。邻接系统树显示了黑鲷CHP2氨基酸序列与其他鱼类的进化关系。序列比对与结构分析表明,AsCHP2基因具有典型的CHP2基因结构。(2)AsCHP2的mRNA在黑鲷的仔鱼期(5~35d)及大规格个体的脑、肝脏及肌肉组织中均有表达,在90d个体各组织中的表达量均高于在180d个体各组织中的表达量;在180d黑鲷、杂交F_(2)及回交F_(1)的个体中,基因在脑、肝脏、肌肉及性腺等不同组织中均有表达,且均在心脏中高表达、在性腺中低表达。这些结果显示,CHP2基因在海水鱼类的生长、发育过程中发挥功能。

EF-hand对钙调磷酸酶B同源蛋白2的生物学功能影响

目的探讨EF-hand结构对钙调磷酸酶B同源蛋白2(CHP2)的生物学功能的影响。方法通过PCR扩增CHP2 cDNA片段,构建带GFP标签的野生型及EF-hand突变型CHP2表达质粒;与钠氢离子交换蛋白1(NHE1)共转染PS120细胞;采用激光共聚焦显微镜、膜滤过法、免疫共沉淀等手段,明确CHP2结合Ca2+的数量、部位,以及对CHP2与NHE1结合的影响;在血清饥饿条件下,观察表达EF-hand突变的CHP2(NHE1/CHP2-EF3m/4m)对细胞生存的影响。结果分别突变EF-hand结构EF3或EF4,CHP2结合Ca2+减少;同时突变EF3和EF4,CHP2不能结合Ca2+;免疫共沉淀实验结果显示乙二胺四乙酸(EDTA)剥夺CHP2携带的Ca2+之后,CHP2与NHE1结合的数量明显减少;不携带Ca2+的CHP2在细胞内与NHE1结合的数量也明显减少;在血清饥饿条件下,表达不携带Ca2+的CHP2的细胞存活数量减少。结论 CHP2能结合2个Ca2+,结合部位在EF3和EF4;携带Ca2+能增强CHP2与NHE1的结合能力;在血清饥饿条件下,携带Ca2+的CHP2能提升细胞抵抗死亡的能力。