小麦G6PDH基因家族的鉴定与表达分析

葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)是磷酸戊糖途径中的关键限速酶,在植物生长发育及非生物胁迫响应中发挥重要作用。本研究利用生物信息学对小麦G6PDH基因家族成员进行鉴定,并对该家族基因编码蛋白的理化性质、进化关系、亚细胞定位、基因复制事件以及在不同组织和不同胁迫下的表达模式进行分析。结果表明,在小麦基因组中共鉴定到14个G6PDH基因家族成员,分布在小麦2A、2B、2D、4A、4B、4D、6A、6B和6D染色体上,其中5个基因编码的蛋白为胞质型,9个为质体型。亚细胞定位预测表明,胞质型G6PDH蛋白主要定位于细胞质上,而质体型G6PDH蛋白主要定位于叶绿体上。根据系统进化和保守结构域特征,可将14个小麦G6PDH蛋白分为Cy、P0、P1和P2四个亚组。共线性分析表明,小麦G6PDH基因家族成员存在17对片段重复基因。RNA-seq分析结果表明,小麦G6PDH基因家族成员在不同组织中存在明显的表达差异,其中TaG6PDH1-2A/2B/2D基因在根中的表达量最高;TaG6PDH2-2A和TaG6PDH2-2B基因在干旱胁迫后1 h以及热胁迫后6 h均上调表达。进一步利用qRT-PCR检测6个小麦G6PDH基因在干旱和盐胁迫下的表达模式,发现分别有5个基因在小麦根中均上调表达,推测小麦G6PDH基因在非生物胁迫响应过程中发挥着重要功能。

昆明小鼠早期胚胎G6PDH在CZB和KSOM中的转录与表达

根据小鼠肌肉 6 -磷酸葡萄糖脱氢酶 (G6 PDH)的 c DNA序列 ,设计并合成内外 2对引物 ,以巢式 RT- PCR检测了昆明小鼠体外培养的 2 -、4 -细胞期早期胚胎 G6 PDH m RNA的表达情况。结果显示 ,以不含葡萄糖的培养液 CZB体外培养发育至 2 -、4 -细胞阶段昆明小鼠早期胚胎 G6 PDH m RNA经反转录后 ,均能以外引物扩增产物为模板通过内引物扩增出 1条 378bp特异性条带 ;而以含葡萄糖的培养液 KSOM体外培养发育至 2 -、4 -细胞阶段昆明小鼠早期胚胎G6 PDH m RNA经反转录后 ,通过内外 2对引物均不能扩增出特异性条带。表明 CZB液培养的昆明小鼠 2 -、4 -细胞期胚胎 G6 PDH基因已转录与表达 ,磷酸戊糖途径已是其代谢葡萄糖的主要方式之一 ;而以 KSOM液培养的昆明小鼠2 -、4 -细胞期胚胎 G6 PDH基因没有转录与表达。说明培养液中含有葡萄糖的昆明小鼠 2 -、4 -细胞期胚胎不存在磷酸戊糖代谢途径 ,不含葡萄糖的则存在磷酸戊糖途径。

非离子态NH_3和Hg^(2+)对草鱼免疫血清及前肾的LDH与G6PDH的影响

运用同工酶分析技术 ,发现 NH3 对草鱼的 LDH表达的影响主要为前肾 ,表现为 B基因表达较多或其酶活性变化 ;它同时也使 G6 PDH的条带减少 ;Hg2 + 对前肾 LDH的影响则主要表现为 L DH1与LDH2 ,而使 G6 PDH的酶带从 12条减少为血清的 8条和前肾的 9条 ,表明 NH3 和 Hg2 +

人红细胞衰老时6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G6PDH)比活的变化和麦芽醇的保护作用

应用速率法测定红细胞G6PDH比活，从离体红细胞自然衰老，不同胞龄红细胞、反不同年龄组正常人红细胞三个方面，证明G6PDH活力测定是红细胞的一个裹老指标。文章观察H2O2对红细胞中此酶比活的影响，发现众化可致比活降低，直接支持“氧化致衰老”学说。另外，在体外观察了麦芽醇对G6PDH比活的保护作用，提示这种抗氧化物质对红细胞具有抗衰老作用。

杨树葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)基因启动子的克隆与分析

葡萄糖-6-磷酸脱氢酶是磷酸戊糖途径的关键性调控限速酶,其主要功能是为脂肪酸合成、氮还原和谷胱甘肽等生物分子合成提供还原力NADPH,也为核酸合成提供戊糖;此外,还参加非生物逆境胁迫应答反应。因此,G6PDH对植物的生长发育起着非常重要的作用。本文利用甜杨G6PDH基因和毛果杨基因组序列,通过PCR获得了甜杨G6PDH基因上游1400bp的序列。序列分析结果表明,该序列具有启动子的基本元件TATA-box、CAAT-box。此外,还包含多个胁迫诱导元件,如低温诱导元件LTR,盐诱导元件GT-1,抗冻、缺水、脱落酸、抗寒元件MYB和MYC,以及光响应元件L-box、G-box、3AF-1、TC丰富区等。

甜杨PsG6PDH基因超表达对提高烟草抗寒冻性的影响

【目的】研究甜杨葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(PsG6PDH)基因超表达对烟草抗寒冻性的影响,为烟草的抗寒冻育种提供理论依据。【方法】构建甜杨PsG6PDH基因的植物表达载体pBGⅠ,采用叶盘转化法转化烟草,对转化烟草植株低温驯化后的形态、生理生化指标进行测定与分析。【结果】PCR检测及Southern杂交结果显示,甜杨PsG6PDH基因已整合到转基因烟草的基因组中。低温试验表明,未经冷驯化的对照烟草较转基因烟草早出现萎蔫,恢复正常生长也较晚;经过冷驯化在接近0℃处理24h的对照烟草叶片基本萎蔫,而转基因烟草仍然正常。在0℃及更低温度胁迫下,转基因烟草的相对电导率一直保持在35%左右,而对照烟草的相对电导率则从35%上升到90%;随着胁迫时间的延长,转基因烟草的SOD、POD活性升高,而MDA含量下降。【结论】甜杨PsG6PDH基因能够提高植物的抗寒冻性,可以作为改良植物抗寒冻性的新的外源基因。

发菜G6PDH基因(GND)克隆及其干旱胁迫下的差异表达分析

由GND编码的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)是戊糖磷酸途径的关键酶。为了解发菜GND分子信息以及对干旱胁迫的响应机制,该研究设计了特异性引物克隆发菜GND全长,进行序列分析、原核表达和MALDITOF-TOF/MS鉴定,并对干旱胁迫下发菜GND的差异表达水平和G6PDH活性进行分析。结果表明:(1)发菜GND全长1 431bp(GenBank登录号为KX553955),与点形念珠藻(73102)的GND核苷酸序列相似性为96%,G6PDH氨基酸相似性为98%;氨基酸序列中第26和27位的Ile疏水性最强,在第302位的Arg亲水性最强,Thr有19个磷酸化位点,Ser有18个磷酸化位点,Tys有5个磷酸化位点,二级结构和三级结构主要由α螺旋、β折叠、β转角和随机卷曲构成。(2)将GND基因进行原核表达,获得47.23kD的外源表达蛋白G6PDH。(3)随干旱胁迫程度加剧,GND在转录水平的表达量和G6PDH活性均逐渐增加。研究结果为进一步探讨干旱胁迫条件下发菜GND表达调控奠定了基础。

草莓G6PDH基因片段的克隆与序列分析

根据不同植物G6PDH同源基因的保守区设计合成简并引物,采用PCR技术从草莓基因组中分离出一个DNA片段并克隆到pMD18-T载体中。序列测定和分析表明,该片段长717 bp,与拟南芥等植物的G6PDH基因的核酸序列具有83%-87%的同源性。结果表明,克隆的片段为草莓G6PDH基因片段。

Comparison of G6PDH Activity and LT50 Between P. tomentosa and P. suaveolens During Freezing Acclimation

The differences of glucose-6P dehydrogenase (G6PDH) activity and freezing resistance induced by freezing acclimation between cuttings of freezing-sensitive P. tomentosa and freezing-resistant P. suaveolens were compared for exploring the role of G6PDH on the enhancement of freezing resistance induced by freezing acclimation. After 5 d of freezing acclimation at -3 ℃, the LT50 of P. tomentosa has decreased from -6.2 ℃ in control cuttings to -14.3 ℃ in freezing acclimated ones, and the increase of G6PDH activity was observed in freezing acclimated cuttings as compared with control ones. Whereas, when P. suaveolens was freezing acclimated at -20℃ for 5 d, the LT50 has decreased from -27.1℃ in control cuttings to -43.5 ℃ in freezing acclimated ones, and the activity of G6PDH increased considerably. In addition, the increase of LT50 and the decrease of G6PDH activity resulting from 2 d of deacclimation at 25 ℃ were found in two kinds of freezing acclimated cuttings. It is concluded that the increase in the activity of G6PDH may associate with the inherited freezing resistance of species and the enhancement of freezing resistance of cuttings, and may play an important role in the antifreeze process under freezing temperature, which would provide the basis for the study on the molecular mechanism of freezing resistance in P. suaveolens and the cloning of gene associated with freezing resistance.

腊梅葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH1)基因的克隆及表达分析

葡萄糖-6-磷酸脱氢酶是磷酸戊糖途径中的关键限速酶。研究根据已经报道的G6PDH基因的保守序列引物扩增腊梅花中G6PDH基因的核心序列,利用RACE技术从腊梅中首次克隆得到一个G6PDH基因c DNA全长,命名为G6PDH1,并对G6PDH1蛋白质进行细胞定位预测、跨膜结构分析、三维结构模拟及聚类分析,预测G6PDH1的生物学信息;利用实时荧光定量PCR检测G6PDH1在腊梅不同组织中和冷处理条件下的表达差异分析。该研究中克隆获得的G6PDH1基因的全长为2 011bp,开放阅读框1 551 bp,编码516个氨基酸。组织表达分析的结果显示,G6PDH1基因主要在花和根中表达,在叶和茎中表达量较低。通过冷处理,该基因在12 h时达到最高表达水平。研究通过对腊梅花中G6PDH1基因全长c DNA克隆和表达特异性分析,为以后深入研究腊梅的抗寒机制奠定了基础。

白木香3个G6PDH基因的鉴定与表达分析

葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(glucose-6-phosphate dehydrogenase,G6PDH)是戊糖磷酸途径的关键酶,在植物响应胁迫方面发挥重要作用。本研究对白木香转录组数据进行分析,设计特异性引物,首次从白木香中克隆得到3条AsG6PDHs基因的cDNA序列,分别命名为AsG6PDH1、AsG6PDH2和AsG6PDH3,其开放阅读框(ORF)分别为1809、1767、1548 bp,编码蛋白分别含有602、588、516个氨基酸,蛋白分子质量分别为68.02、67.02、59.35 kDa。3个G6PDH蛋白的氨基酸序列与其他植物G6PDH的氨基酸序列相似性比较高,都含有G6PDH蛋白的3个特征性序列。系统进化树显示AsG6PDH1和AsG6PDH2属于质体G6PDH,AsG6PDH3属于胞质G6PDH。组织特异性分析结果表明,AsG6PDH1和AsG6PDH2主要在根中表达,AsG6PDH3在各组织中表达量都比较高,茎中表达量最高。实时荧光定量PCR结果显示盐、干旱、低温和重金属胁迫都能够诱导白木香中3个AsG6PDHs基因表达,其中干旱胁迫对AsG6PDH1和AsG6PDH2的转录水平影响最显著,重金属胁迫对AsG6PDH3的表达水平影响最显著。同时,盐、干旱、低温和重金属胁迫都能够提高愈伤组织中G6PDH酶活性,其中干旱胁迫对白木香愈伤组织中G6PDH酶活性影响最显著。本研究为进一步阐明G6PDH基因在白木香防御反应中的作用和沉香结香机制奠定基础。

紫花苜蓿G6PDH基因的克隆与超表达载体构建

为了研究G6PDH在紫花苜蓿抗低温胁迫中的作用,以‘青大1号’紫花苜蓿为材料,利用基因克隆、RACE技术获取‘青大1号’紫花苜蓿葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)基因,并进行生物学信息分析和超表达载体的构建。结果显示,成功克隆了一个紫花苜蓿G6PDH基因,该基因c DNA全长2 260 bp,含有1个长度为1 752 bp的开放阅读框,编码583个氨基酸。MsG6PDH与鹰嘴豆、大豆、羽扇豆等序列一致性达到88%以上;在进化上,Ms G6PDH与同为豆科植物的绿豆、野大豆、大豆亲缘关系最近。经预测,Ms G6PDH蛋白二级结构中,α-螺旋占37.91%,β-折叠占5.66%,无规则卷曲占40.31%,并预测得到其三级结构。分析MsG6PDH编码的氨基酸序列得知,Ms G6PDH蛋白分子量为65.71 k D;理论等电点为8.25;不稳定系数为44.54,为不稳定蛋白,并且属于亲水性蛋白。此外,还同时成功构建了该基因的植物超表达载体pPZPY112-MsG6PDH。本研究将为明确G6PDH在紫花苜蓿响应低温的信号转导途径中的作用提供理论依据。

尼泊尔黄堇G6PDH蛋白基因的异源表达及蛋白纯化

大量研究表明葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(glucose-6-phosphate dehydrogenase,G6PDH)在响应生物和非生物胁迫方面具有重要作用,为进一步研究珍贵濒危藏药材尼泊尔黄堇对极端环境的适应性,本研究根据尼泊尔黄堇转录组信息设计ChG6PDH扩增引物,利用PCR克隆获得ChG6PDH基因,构建原核表达载体ChG6PDH-pMAL-C2x,将其导入大肠杆菌BL21菌株诱导表达,利用亲和层析法对重组蛋白进行纯化,并用6-磷酸葡萄糖为底物在37℃对其进行体外酶活力检测。结果表明,重组可溶性蛋白最佳诱导条件为0.5 mmol/L的异丙基β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)在37℃诱导5 h,SDS-PAGE和Western Blot检测纯化的酶蛋白,发现ChG6PDH蛋白分子量为60 kD。体外活性测定表明MPB-ChG6PDH蛋白具有G6PDH酶催化能力,酶活力是3228 nmol·min^(-1)·mg^(-1)prot。该研究结果为尼泊尔黄堇G6PDH酶蛋白的功能研究提供基础。

尼泊尔黄堇G6PDH基因的克隆和生物信息学分析

为了深入发掘该基因在尼泊尔黄堇生态适应和次生代谢物积累中的作用机制,本研究依据转录组中葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)基因的注释信息,应用聚合酶链式反应(PCR)技术克隆了尼泊尔黄堇G6PDH基因,通过生物信息学方法进行相关分析。结果表明:克隆的G6PDH基因的开放阅读框(ORF)为1581 bp,编码526个氨基酸。系统进化树分析表明尼泊尔黄堇G6PDH蛋白氨基酸序列与博落回、罂粟等具有很高的相似度,尤其与同是罂粟科的博落回相似度最高,相似度达到91%。通过一系列生物信息学分析发现,ChG6PDH蛋白分子量为59.83 kD;理论等电点为6.37;该蛋白为不稳定、亲水性、非分泌性蛋白,无跨膜结构域;二级结构中具体α-螺旋(40.11%)和β-折叠(6.08%)、无规则卷曲(40.87%)以及延伸链(12.93%)结构,预测得到的三级结构中具有典型的NADPH结合位点。该基因的成功克隆和预测结果将为进一步研究ChG6PDH基因在尼泊尔黄堇生长发育、逆境适应和次生代谢物积累等方面中的功能提供帮助。

渗透压对酿酒酵母胞内代谢关键酶活性的影响

对耐高渗酵母与普通酿酒酵母在丙酮酸激酶、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶、乙醇脱氢酶的酶活性特征的差异进行比较分析,建立酶活力测定方法。发现耐高渗酵母在高渗环境的诱导下,其EMP途径、磷酸戊糖途径的关键酶活力都高于普通酿酒酵母。耐高渗酵母具有高活力的乙醇脱氢酶,其能高效地将丙酮酸转化成乙醇。并且三羧酸循环中的关键酶异柠檬酸脱氢酶和苹果酸脱氢酶的活性也得到加强。这些酶活力的增强维持了耐高渗酵母在高渗、高酒精环境下的生长需要与能量代谢的平衡。

低温胁迫下黑龙江林蛙肝脏酶活性变化

初步分析了低温胁迫下黑龙江林蛙肝脏超氧化物歧化酶(SOD)、乳酸脱氢酶(LDH)、6—磷酸葡萄糖脱氢酶(G6PDH)及酯酶(EST)酶活性的变化。结果表明:1℃组的黑龙江林蛙肝脏SOD、LDH—1及EST的酶活性显著高于14℃组(P<0.05),而2组的LDH、G6PDH及EST总酶比活力无显著性差异。为适应低温环境,黑龙江林蛙肝脏某些酶活性显著增加,维持了机体代谢的稳定。

异丙肾上腺素对大鼠肝细胞氮代谢及6-磷酸葡萄糖脱氢酶活性的影响

利用原代培养的肝细胞测定了异丙肾上腺素 (ISO,1× 1 0 - 6 mol/L)对大鼠肝细胞氮代谢和 6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G6PDH)活性的影响。结果表明 ISO可影响大鼠肝细胞中尿素氮的浓度 ,与对照组相比 ISO实验组培养液中尿素氮水平下降了 3 0 .66% (P<0 .0 5 ) ,且 ISO的这种作用可被 β-阻断剂心得安 (PRO,1× 1 0 - 6 mol/L)所阻断。ISO也增加 3H-亮氨酸参入肝细胞的量 ,与对照组相比其幅度提高了 1 9.64% (P<0 .0 5 ) ,同样 PRO可抑制这种作用。ISO还具有增加大鼠肝细胞产生 IGF-I的趋势 ,但与对照组相比无明显影响 (P<0 .0 5 )。ISO对大鼠肝细胞 G6PDH活性具有显著影响 ,实验组肝细胞中 G6PDH活性与对照组相比下降了 42 .66% (P<0 .0 5 ) ,ISO引起的肝细胞 G6PDH活性下降的作用也可被 PRO所阻断。提示 ISO可通过增强大鼠肝细胞氮素的保留和蛋白质的合成 ,以及通过抑制肝细胞

乳腺癌、乳腺良性疾病中葡萄糖—6—磷酸脱氢酶活性变化及其意义

应用酶组织化学技术,观察86例原发性乳腺癌和24例乳腺良性疾病中葡萄糖—6—磷酸脱氢酶(G6PDH)的活性和分布。结果表明:乳腺癌组织内酶活性显著高于乳腺良性疾病;乳腺癌间质酶活性与癌细胞内酶活性成正相关;乳腺增生症中终末导管上皮细胞高度增生者或纤维囊性乳腺病其细胞成分增生为主者,酶活性显著增高。文中对上述酶活性变化的临床和生物学意义进行了讨论。

几个关键油脂合成酶活性对油菜含油量影响的研究

以不同含油量的甘蓝型油菜品种或品系为材料,采用ELISA法检测了油脂累积过程中乙酰辅酶A羧化酶、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶、磷脂酸磷酸酯酶、二酰甘油酰基转移酶等4种关键酶在不同发育时期的种子和角果皮中的酶活性变化,并分析了酶活性与种子含油量的相关性。研究结果表明,不同含油量的油菜品种在种子和角果皮中酶活性的变化趋势基本一致,在开花后第17天至第24天迅速增加,第38天时达到峰值,然后逐渐下降,但角果成熟时间较短的酶活性下降很快,如花油8号的角果成熟期只有40.2 d,比其他3个品种早熟1周。相关性分析表明种子中DGAT、PPase、G6PDH的酶活性与菜籽含油量呈极显著正相关,ACCase酶活性与菜籽含油量呈显著正相关,而角果皮中ACCase、G6PDH、PPase、DGAT的酶活性与菜籽含油量呈正相关,但没达到显著水平,其中4种酶的酶活性与菜籽含油量的相关性大小依次为DGAT、PPase、G6PDH、ACCase。因此,在进行高含油量油菜品种选育时应着重考虑油脂累积中DGAT、PPase的基因表达水平和酶活性水平。