乙型肝炎病毒PreS1蛋白与初期多肽相关复合体α亚单位特异性结合的研究

目的探讨乙型肝炎病毒(HBV)PreS1蛋白与人类初期多肽相关复合体α亚单位(nascent-polypeptide-asso-ciated complex alpha polypeptide,NACA)之间的结合作用。方法采用交合实验验证PreS1蛋白和NACA在酵母细胞内的结合作用,利用离体结合实验证实二者在体外的结合作用,免疫共沉淀实验证实二者在哺乳动物细胞中的特异性结合。结果携带NACA基因的酵母同携带preS1基因的酵母交合后发生反应,LacZ活性检测菌落呈现蓝色,离体结合实验Western印迹中出现特异性结合活性反应条带,提示PreS1蛋白和NACA在体外存在直接相互作用,免疫共沉淀实验在13×103处出现蛋白条带,提示在哺乳动物细胞水平仍能检测到PreS1蛋白和NACA的特异结合。结论NACA与PreS1蛋白在酵母细胞和哺乳动物细胞中均存在特异性结合,推测NACA可能通过与PreS1蛋白的结合影响病毒黏附及反式激活等过程。

植物中新生多肽结合复合体研究进展

新生多肽结合复合体(nascent polypeptide-associated complex,NAC)是由α和β共2个亚基组成的异源二聚体复合物,广泛存在于细胞质中。NAC在古细菌、酵母和动植物中均有分布,且具有保守结构域,说明NAC在生物体生长发育过程中具有重要作用。目前,对动物和人中NAC的报道较多,但植物中NAC的生物学功能研究较少。主要介绍了NAC的发现、不同物种中NAC的分类及结构,并且对植物中NAC的生物学功能研究进行了总结归纳。

水稻α-NAC基因家族的克隆及生物信息学分析

新生多肽结合复合体(Nascent polypeptide-associated complex,NAC)是由α和β两个亚基组成的异二聚体复合物。水稻新生多肽结合复合体α链基因家族共有3个基因,分别位于1、3号和5号染色体上。本研究根据公布的水稻基因组序列,通过RT-PCR方法克隆了粳稻品种中花11号中α-NAC家族的3个基因。经生物信息学分析发现,水稻α-NAC基因家族的氨基酸序列比较保守,包含NAC和UBA两个结构域,与玉米NAC基因家族的亲缘关系最近。Os1gNAC和Os3gNAC、Os5gNAC的相似性分别为67.4%、81.8%,Os3gNAC和Os5gNAC的相似性为69.5%。本研究结果为Osα-NAC蛋白纯化及蛋白结构生物学研究提供参考,为今后Osα-NAC基因家族的生物学功能研究奠定基础。

水稻新生多肽结合复合体α链基因家族的表达分析

水稻新生多肽结合复合体α链(Osα-NAC)基因家族共有3个成员,分别位于第1,3,5号染色体。为研究Osα-NAC基因家族在逆境环境中的生物学功能,利用RT-q PCR和Western Blot技术,详细分析了Osα-NAC基因家族在不同组织中的表达情况,并进一步研究了Osα-NAC基因家族对非生物胁迫的应答模式。结果表明,在高盐和模拟干旱条件下,Os1g NAC和Os5g NAC基因表达上调,Os3g NAC基因表达下调,提示Osα-NAC基因家族各成员在水稻响应非生物胁迫的过程中发挥不同的作用。上述试验结果初步阐明该基因家族在非生物胁迫下的表达特性,为今后更深入研究该基因家族的功能提供了理论依据。

水稻NACA基因家族的鉴定及NACA2功能研究

该研究从水稻中鉴定了5个编码NACA蛋白的基因,并对其理化性质、结构、定位及表达进行分析,并针对NACA2的亚细胞定位及其在抗旱过程中的生物学功能进行了初步研究。结果表明:(1)5个水稻NACA蛋白的氨基酸序列中含有多个保守的基序,NACA1-NACA4均含有NAC结构域和UBA结构域,但NACA5序列较短且不含UBA结构域;不同植物NACA蛋白的氨基酸序列进化关系与物种之间的进化关系高度统一。(2)组织表达模式分析发现,NACA1、NACA2和NACA3在不同水稻组织中具有较高的表达水平,尤其是在生殖器官中,但NACA4和NACA5在不同组织中的表达水平均很低;NACA基因的表达受到甘露醇、脱落酸(ABA)、茉莉酸(JA)、氯化钠(NaCl)、水杨酸(SA)及低温胁迫的诱导,其中NACA2和NACA5的表达变化最明显。(3)亚细胞定位表明,NACA2蛋白定位于细胞核和细胞质中。(4)与野生型相比,过表达NACA2拟南芥株系的萎蔫程度较轻,颜色较绿,显著降低了叶片的失水速率,且复水速度明显更快,并显著增强了对干旱和渗透胁迫的抗性。研究表明,NACA2正调控植物对干旱胁迫的抗性,为进一步研究NACA基因在水稻中的生物学功能奠定了基础。

过表达αNAC基因抑制木薯蔗糖合酶Ⅰ基因的转录活性

木薯是世界第三大薯类作物,所产淀粉广泛用作食品和工业原料,是重要的粮食和经济作物。木薯蔗糖合酶是将光合同化物蔗糖向淀粉转化的第一个关键酶,前期本课题组通过酵母单杂交分析发现αNAC可能是木薯蔗糖合酶Ⅰ基因的调控因子,本研究在此基础上获得了αNAC基因转录序列并克隆其编码序列,发现编码蛋白具有典型的NAC和UBA保守结构域。αNAC基因在木薯地上部叶和地下部块根肉中转录活性较高,为β-actin基因的5%~25%,在施用外源激素条件下转录活性显著上调,其中茉莉酸达到峰值时间最短,水杨酸次之,乙烯、脱落酸、赤霉素和生长素较长。此外,在MeSuSy1Promoter::GUS的转化株中二次过表达αNAC基因,发现二次转化株中GUS酶活显著低于单价转化株,表明过表达αNAC基因可以显著抑制木薯蔗糖合酶Ⅰ基因的转录活性。