水稻核糖体失活蛋白家族基因OsRIP8的生物信息学与功能分析

核糖体失活蛋白(RIPs)是一种能使真核细胞核糖体功能被抑制的毒蛋白。OsRIP8是属于该家族的一个功能未知基因。为研究该基因生物学功能,通过数据库对其进行生物信息学分析,利用qRT-PCR验证其表达模式,同时构建OsRIP8-RNAi干涉载体并利用农杆菌转化水稻,采用PCR技术鉴定出转基因阳性植株,分析阳性植株的表达和农艺性状,初步揭示该基因的功能。结果表明,水稻OsRIP8蛋白为不稳定亲水蛋白,不含信号肽及完整的跨膜结构域,蛋白结构以α螺旋为主;在OsRIP8基因启动子区域存在着与植物生长发育、生物与非生物胁迫以及植物激素响应有关的元件;OsRIP8基因的共表达基因富集到多种大分子的生物合成与蛋白代谢等途径;qRT-PCR分析结果表明,OsRIP8基因在发育的小穗及抽穗前1 d的花药中优先表达;RNAi干涉后OsRIP8基因的表达下调造成植株花粉育性和结实率显著降低。暗示该基因对水稻小穗的发育具有重要作用,可能参与调控花粉发育过程。

核糖体灭活蛋白及其在植物抗真菌病基因工程中的应用

真菌病往往使作物产量造成严重损失,也使农产品品质下降。植物核糖体灭活蛋白(Ribosome-in-activating proteins,RIPs)是一种作用于真核或原核细胞的核糖体,抑制蛋白质生物合成的毒素。随着对其作用机理、生化特性、表达调控的深入研究,核糖体灭活蛋白基因转化植株显示出很高的抗真菌能力,正日益发展成为植物真菌病害防治的新途径。围绕RIPs在抗真菌病基因工程中的应用,本文对RIPs的功能、分类、分布及性质等进行了阐述。

转几丁质酶和核糖体失活蛋白双价基因大豆的获得与抗病性鉴定

以东北地区4个主栽大豆品种为试材,通过农杆菌介导法,将2个抗真菌病基因,即几丁质酶基因和核糖体失活蛋白基因构建在同一植物表达载体上,对受体材料进行遗传转化,获得了经Southern检测同时整合双价基因的T0代转基因大豆植株,转化频率为0.5%。将T0代转基因大豆植株扩繁至T2代,并进行了大豆疫霉根腐病和大豆灰斑病的抗性检测,4个株系的抗性均比对照有明显提高。分子生物学验证及RT-PCR检测表明,2个外源基因在4个株系中均进行了转录表达。

核糖体灭活蛋白在植物中的作用

植物核糖体灭活蛋白 (ribosome -inactivatingproteins ,RIPs)能够破坏真核或原核细胞的核糖体大亚基RNA ,使核糖体失活而不能与蛋白质合成过程中的延伸因子相结合 ,从而导致蛋白质合成受到抑制。不同的核糖体对不同RIPs的敏感性不同 ,RIPs对自体或异体核糖体的作用也有很大区别。RIPs对病毒有很强的抑制作用 ,并且有些RIPs表现出对某些真菌和昆虫的抗性 ,因此认为核糖体灭活蛋白在植物的防御反应中扮演重要角色。另外 ,RIPs还可能参与了细胞代谢、细胞死亡等生理调控过程。

麻疯树核糖体失活蛋白基因的克隆和表达(英文)

麻疯树(Jatropha curcas L.)核糖体失活蛋白(curcin)是存在于麻疯树种子中的一种毒性较强的蛋白,它与蓖麻毒蛋白和相思子毒蛋白的性质相似,属Ⅰ型核糖体失活蛋白。从麻疯树种子中分离得到一种分子量为28.2kD的蛋白质,其对无细胞系统中蛋白质合成的抑制活性较强,IC_(50)为(0.19±0.01)nmol/L,具有RNA N-糖苷酶活性。依据curcin的N端部分氨基酸设计简并引物,通过RT-PCR和5′-RACE技术从未成熟种子总RNA中克隆到curcin全长cDNA序列。该cDNA全长由1 173个碱基组成,包含一个编码293个氨基酸的前体蛋白,前42个氨基酸为信号肽。推测的多肽序列与测定的蛋白质N端序列相同,与多种已发表的Ⅰ型核糖体失活蛋白和Ⅱ型核糖体失活蛋白的A链有一定的同源性。将curcin的编码区与表达载体pQE-30相连后,转入大肠杆菌(Escherichia coil)M15菌株中得到了有效的表达。将表达的融合蛋白纯化后发现,它具有抑制无细胞系统蛋白质合成的能力。

望江南中核糖体失活蛋白新基因CassinⅠ的克隆及特征分析

【目的】克隆在植物抗病虫过程中具有重要作用的核糖体失活蛋白新基因,为该类蛋白基因功能研究和有效利用创造条件。【方法】通过分析多种不同来源的植物核糖体失活蛋白的氨基酸序列,据其保守区域设计1对植物通用简并引物P1和P2,对药用植物望江南基因组进行PCR扩增,获得一种新的RIP基因片段。通过RACE法,获得了其全长cDNA序列-CassinⅠ。【结果】CassinⅠ基因全长为882bp,其推导的氨基酸序列与葫芦科两个代表核糖体失活蛋白β-luffin和Trichosanthin(TCS)的相似性分别为58.2%和34.7%,与GenBank中其它核糖体失活蛋白的序列无显著相似性。多重序列比对发现:CassinⅠ有9个氨基酸残基与TCS的N-糖苷酶活性位点的残基完全相同,另外两个残基发生了变化。所有的活性位点都在P1/P2扩增区段内。【结论】首次在望江南中克隆和报道一种新的核糖体失活蛋白基因,为进一步研究该基因的功能、并应用于作物转基因抗病虫害育种研究奠定了基础。

抗病虫基因新资源:绞股蓝核糖体失活蛋白基因

核糖体失活蛋白 (ribosome inactivatingprotein ,RIP)具有广谱的抗植物病毒活性和抵抗多种植物病原真菌以及农业害虫的活性 ,在植物保护上具有广阔的应用前景。从传统中草药绞股蓝中分离的 13个核糖体失活蛋白基因序列 ,基因序列登录代码为 :AY0 75 115 ,AY1346 16 - 7,AY2 7910 4 - 7,AY2 792 18- 2 0 ,AY16 0 76 7- 9,为培育抗病虫作物新品种提供了新资源。

繁缕核糖体失活蛋白基因克隆及序列分析

采用同源克隆结合RACE法,克隆了繁缕核糖体失活蛋白的全长cDNA,命名为q3(GenBank accession GQ870262)。序列分析结果表明,q3的开放阅读框(ORF)长780 bp,编码259个氨基酸。序列G+C含量为41.5%,与大部分Ⅰ型RIP基因相近。q3编码的蛋白质命名为Q3,理论分子量为28.16 kD,pI为9.44,均与Ⅰ型核糖体失活蛋白相近;包含由23个氨基酸组成的信号肽。功能结构域分析发现,该蛋白含有3个蛋白激酶磷酸化位点、4个络氨酸蛋白激酶磷酸化位点和7个N-肉豆蔻酰化位点。三级结构预测发现,有35.52%的氨基酸残基参与了α螺旋,24.32%的氨基酸残基组成延伸链,40.15%的氨基酸残基随机缠绕其中。基于繁缕及其近缘种核糖体失活蛋白的氨基酸序列构建的系统发育树显示,其结构与经典分类结果基本一致。

化学与酶促相结合合成并克隆核糖体失活蛋白Gelonin基因

利用已知 Gelonin的氨基酸序列 ,逆向推算出整个基因的碱基序列 ,根据 E.coli的密码子偏爱性和后续基因克隆的需要 ,通过沉默突变设计相应的酶切位点和碱基序列 ,将整个基因分为四段 ,每个片段约1 75～ 2 2 0 bp,每一个片段中的互补链从 5′末端用化学合成 1 0 0～ 1 2 0的碱基单链 ,其中两个链的 3′末端有 2 0个互补碱基 .利用 T4 DNA聚合酶酶促添补成双链 DNA,用分子克隆技术 ,分别构建重组子 ,然后再构建成含整个 Gelonin基因的表达载体 p ET-gel进行表达 ,经诱导后 ,获得了一个 2 80 0 0的重组蛋白 。

6个植物核糖体失活蛋白新基因片段的克隆及特征分析

通过分析多种不同来源的植物RIPs的氨基酸序列,据其保守区域设计1对植物通用简并引物P1、P2,对基因组进行PCR扩增,分别从海芋Araceae macrorrhiza、烟草Nicotiana tobaccum、剑麻Agavaccae aga-ve、望江南Cassia occidentalis、那坡指天蕉Musaspp.(BB)、邻水野蕉Musaspp.(AA)中获得1个基因片段。BLAST分析表明:它们推导的氨基酸序列只与多种不同来源的RIPs有相似性。其中,与葫芦科2个代表RIP相应区段的相似性最高,与-βluffin基因的相似性分别为97.2%、98.5%、97.9%、89.4%、97.9%、97.2%,与天花粉蛋白(trichosanthin,TCS)的相似性分别为63.6%、64.5%、64.1%、60.8%、64.8%、和63.6%。多重序列比对发现:6个序列中分别有10、9、11、11、9、10个残基氨基酸与TCS的N-糖苷酶活性位点的残基完全相同,只是残基位置不一致,仅有个别残基发生了变化。所有的N-糖苷酶活性位点都在P1/P2扩增区段内。

三角梅核糖体失活蛋白在转基因番茄中的功能

根据已报道的三角梅(Bougainvillea spectabilis Willd)的核糖体失活蛋白(RIP)基因序列,以厦门本地艳紫三角梅(B. glabra Choisy cv. Sanderiana)为材料,通过RT-PCR技术扩增到其RIP成熟蛋白的基因序列BouM并成功转化番茄.经检测,BouM转基因番茄对蚜虫、蚂蚁及番茄灰霉菌都有很好的抗性作用,显示了其在植物抗病抗虫中的应用前景.但是同时转基因番茄对小白鼠的生长有一定的抑制作用,因此将其作为植物抗病虫基因利用时,其生物安全性也是一个值得重视的问题.

中草药核糖体灭活蛋白在生物医学中的应用

核糖体灭活蛋白广泛存在于中草药中 ,本文主要综述了核糖体灭活蛋白的分布、分类和性质、毒性机制。

丝瓜籽核糖体失活蛋白基因Luffin-a原核表达载体的构建

目的探讨丝瓜籽核糖体失活蛋白基因Luffin-a原核表达载体的构建方法。方法从Pubmed中查到Luffin-a的mRNA全序列,用RT-PCR的方法从未成熟的丝瓜种子中克隆Luffin-a基因,T-A克隆后鉴定核苷酸序列,构建原核表达载体pET-15b(+)-Luffin-a,转化大肠杆菌BL21(DE3),并经IPTG诱导表达;SDS-PAGE鉴定Luffin-a表达产物。结果克隆出Luffin-a基因,IPTG诱导后大肠杆菌培养液和超声破碎的菌体沉淀中都有Luffin-a表达产物。结论本研究成功构建了Luffin-a原核表达载体。

绞股蓝核糖体失活蛋白家族编码基因的5个cDNA及其下游非编码区

通过3'RACE克隆策略获得绞股蓝(Gynostemma pentaphyllum)核糖体失活蛋白(ribosome-inac-tivating protein,RIP)Gynostemmin的5个cDNA序列gynostemminⅠ￣Ⅴ及其下游非编码区(3'untranslatedregion,3'UTR)。它们的编码区长度除gynostemminⅡ为825bp外,其余均为831bp。其下游非编码区的长度分别为279、174、170、161和171bp。在3'UTR中,gynostemminⅠ比另外4个多了两个小的茎环结构和一富含AU的不稳定子元件,其mRNA的稳定性可能因此受到影响。

转望江南核糖体失活蛋白基因cassin烟草及其对烟草花叶病毒的抗性

通过构建植物表达载体,由农杆菌介导,将望江南核糖体失活蛋白基因cassuin转入烟草。PCR和Southern blot杂交结果证明:外源基因已经以单拷贝整合到烟草基因组内,并且在后代发生遗传分离。RT-PCR和Northern blot杂交结果显示:外源基因可以正常转录。用不同浓度的TMV机械摩擦接种转基因T_1、T_2代各3个自交株系,以非转基因烟草为阴性对照,实验结果表明转基因烟草对TMV表现出不同程度的抗性。

核糖体灭活蛋白及相关毒素的生物学活性研究进展

核糖体灭活蛋白及相关毒素的生物学活性研究进展奚正德综述马宝骊审阅（上海第二医科大学免疫学教研室，上海市免疫学研究所基础免疫一室２０００２５）核糖体灭活蛋白（ｒｉｂｏｓｏｍｅ－ｉｎａｃｔｉｖａｔｉｎｇｐｒｏｔｅｉｎｓ，ＲＩＰｓ）是一类能抑制蛋白质生物合...

茶树Ⅱ型核糖体失活蛋白基因CsRIPI和CsRIP2的克隆与表达

克隆茶树Ⅱ型核糖体失活蛋白基因Cs RIPI和Cs RIP2,能够参与茶树的防卫反应,加深对Cs RIPs基因转录调控以及RIPs的生物学功能理解。以凫早2号的幼苗为实验材料,对茶树Ⅱ型核糖体失活蛋白基因Cs RIPI和Cs RIP2进行了研究,其在营养钵生长了2 a,分析了Cs RIP基因克隆与序列、Cs RIP因编码产物的系统进化树、Cs RIP基因在不同组织中的表达等,并对Cs RIP基因编码产物的结构域分析和同源性进行了比较。

丝瓜籽核糖体失活蛋白luffin-a基因的克隆和表达

目的:从丝瓜籽中克隆HIV整合酶抑制剂luffin-a基因,并构建其表达载体。方法:根据报道的cDNA序列,用RT-PCR的方法从未成熟的丝瓜籽中克隆luffin-a基因,T-A克隆后鉴定核苷酸序列。构建表达载体pET-44a(+)-luffin-a,转化大肠杆菌BL21(DE3),并经IPTG诱导表达。用透析法对包含体复性;SDS-PAGE鉴定luffin-a表达产物,用MTT法分析其生物学活性。结果:克隆的luffin-a基因与国外报道的核苷酸序列同源性为99.73%,其所编码的氨基酸序列完全一致。经SDS-PAGE分析:luffin-a主要存在于包含体中。MTT法测定:复性后蛋白具有与蓖麻毒素A链相似的细胞毒性。结论:本研究成功地构建了luffin-a的表达系统,所表达蛋白经复性后具有生物学活性。

核糖体失活蛋白及其在植物抗立枯丝核菌基因工程中的应用

核糖体失活蛋白(RIPs)是一类主要出现在植物中并具有r RNA N-糖苷酶活性的蛋白质,大体上分为Ⅰ型和Ⅱ型2类。介绍了RIPs在抗真菌活性、毒性和免疫原性方面的研究进展,并对其在抗立枯丝核菌植物基因工程方面的应用进行了综述。

核糖体失活蛋白及其在植物抗真菌病基因工程中的应

真菌病是农作物减产的主要原因之一。而植物界大量存在着具有离体抑制真菌生长增殖能力的蛋白质 ,核糖体失活蛋白 (RIP ,ribosomeinactivatingprotein)就是其一。它能特异地水解核糖体RNA 3′ 端茎环结构的腺嘌呤残基而导致核糖体失活 ,进而抑制蛋白合成。但它却不使自身的核糖体失活 ,只对其它物种核糖体显示高度特异性 ,这显然具有防止外来病原体侵染的功能。利用基因工程技术 ,使其在一些经济作物中高效表达 ,筛选具有抗性的转基因植株 ,这正日益成为植物真菌病防治的新途径。它克服了常规育种周期长 ,抗性种质缺乏的弊端 ,更避免了施用农药带来的环境污染等问题 ,其应用前景甚为广阔。围绕其在抗真菌病基因工程中的应用 ,本文对核糖体失活蛋白在植物体中的分布、分类、生化、结构、功能特性、作用机制以及应用前景等作简要、全面的阐述。