水稻PP2Ac类磷酸酶蛋白质在盐胁迫下的表达

【目的】了解重要蛋白质的表达模式进而探讨水稻耐盐的分子机理。【方法】采用基于抗体的蛋白质组学策略,用免疫印迹(western blotting)调查了5个PP2Ac类磷酸酶蛋白质在苗期盐胁迫条件下的表达。【结果】发现在耐盐水稻品种兰胜中,OsPP2Ac-4的表达上调,在盐敏感的水稻品种9311中,OsPP2Ac-2、OsPP2Ac-3和OsPP2Ac-5的表达也发生了上调,但OsPP2Ac-4的表达下调。比较2个品种间PP2Ac蛋白质的表达,发现在正常生长条件下,PP2Ac蛋白质的表达没有显著区别且基本保持恒定,其表达变化仅发生在盐胁迫条件下。分析水稻MPSS数据库提供的苗期盐胁迫的转录数据,发现OsPP2Ac-2、OsPP2Ac-3和OsPP2Ac-5在盐胁迫条件下转录水平下调。【结论】发现了4个盐胁迫条件下表达发生变化的PP2Ac蛋白质。

降低蛋白磷酸酶2A催化亚基(PP2Ac)去甲基化促进巨噬细胞M1型分化

目的研究蛋白磷酸酶2A催化亚基C(PP2Ac)去甲基化在巨噬细胞M1型分化中的作用。方法 THP-1细胞经佛波酯(PMA)诱导分化为M0型巨噬细胞,再用脂多糖(LPS)、γ干扰素(IFN-γ)刺激48 h分化为M1型巨噬细胞;处理组和溶剂对照组在M1型巨噬细胞模型上,分别加入0. 5μmol/L ABL127和二甲基亚砜(DMSO)培养48 h。倒置显微镜观察细胞形态学变化,实时荧光定量PCR检测M1型巨噬细胞分化标志物环加氧酶2(COX-2)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6)和C-X-C趋化因子配体10(CXCL10)的mRNA水平,中性红法检测巨噬细胞吞噬功能,Western blot法检测PP2Ac去甲基化水平。结果 M0型巨噬细胞分化为M1型巨噬细胞,细胞伸出伪足逐渐呈梭形,分化标志物COX-2、TNF-α、IL-6和CXCL10的mRNA水平明显升高,吞噬功能增强,PP2Ac去甲基化表达下降;处理组加入0. 5μmol/L ABL127,与溶剂对照组相比,PP2Ac去甲基化水平明显降低,梭形细胞增多,分化标志物COX-2、TNF-α、IL-6和CXCL10明显增高,吞噬功能增强。结论降低PP2Ac去甲基化能促进M1型巨噬细胞分化,并增强巨噬细胞促炎性细胞因子表达和吞噬功能。

澳洲坚果蛋白磷酸酶基因MiSTPP1和MiSTPP4克隆与生物信息学分析

【目的】通过澳洲坚果蛋白磷酸酶基因MiSTPP1和MiSTPP4克隆与生物信息学分析,以期为阐明澳洲坚果蛋白磷酸酶基因的功能及作用机制提供参考依据。【方法】基于澳洲坚果转录组数据和RT-PCR方法克隆澳洲坚果蛋白磷酸酶基因,利用生物信息学分析基因编码蛋白质的同源性、系统进化、理化性质、磷酸化位点、亚细胞定位、跨膜域和信号肽。【结果】获得2个新的澳洲坚果蛋白磷酸酶基因MiSTPP1和MiSTPP4,GenBank登录号分别为MT374548和MT374551。氨基酸同源性分析表明,MiSTPP1和MiSTPP4与其他植物来源的PP1蛋白具有极高的序列相似度,都包含典型结构域MPP_PP1_PPKL。进化树分析表明,MiSTPP1和MiSTPP4与PP1家族蛋白的亲缘关系最近。蛋白基本理化性质分析表明,MiSTPP1是一个不稳定的亲水性蛋白,而MiSTPP4蛋白是一个稳定的亲水性蛋白。磷酸化位点分析表明,MiSTPP1和MiSTPP4都以丝氨酸和苏氨酸磷酸化为主。亚细胞定位、跨膜域和信号肽预测表明,MiSTPP1和MiSTPP4极可能定位于细胞质,且都为非分泌蛋白和非跨膜蛋白。MiSTPP1和MiSTPP4的二级结构和三维结构主要含有α螺旋和无规则卷曲。【结论】MiSTPP1和MiSTPP4属于蛋白磷酸酶PP1家族基因,推测在响应逆境胁迫、信号转导等生理生化过程中发挥作用。

PP1A在肿瘤发生发展过程中的作用及研究进展

蛋白磷酸酶是一组在人类细胞中广泛存在并催化已经磷酸化的蛋白质分子发生去磷酸化反应的一类酶分子。而磷酸蛋白磷酸酶催化亚基超家族是一组主要使丝氨酸/苏氨酸残基去磷酸化的蛋白磷酸酶,其中蛋白磷酸酶1(protein phosphatase-1,PP1)参与了真核生物大部分的去磷酸化反应,并参与调节多种生物活动。由PPP1CA基因编码的PP1催化亚基α(catalytic subunit alpha of protein phosphatase-1,PP1A)是修饰PP1最重要的一种亚型,在多种肿瘤生存和转移中起着重要作用,但其在肿瘤中也会表现出抑制作用,这使其可能成为肿瘤治疗的新靶标。因此,本文旨在对PP1A在多种肿瘤中关键作用进行综述,并针对其作为肿瘤治疗的新靶标潜力进行评价。

PP2A通过Akt/Skp2通路调控p27^(Kip1)的表达并抑制肺癌细胞的致瘤能力

蛋白磷酸酶2A(PP2A)是由36 k Da的催化亚基C(PP2Ac)和65 k Da的结构亚基A(PP2Aα/β)一起组成PP2A的核心酶,并且和各种不同的调节亚基B形成具有不同功能的PP2A全酶复合体。在细胞中PP2A发挥着重要作用,特别是在抑制肿瘤的形成当中,编码PP2Aα/β基因的突变将导致肿瘤的形成和其他疾病。当非小细胞肺癌细胞H1299中过表达PP2A-Aα时,细胞生长被抑制,细胞周期停留在G0/G1期,致瘤能力也同时被抑制。进一步研究证明当PP2A-Aα过表达时,Akt被去磷酸化失活使Skp2的表达下调,从而导致细胞周期抑制因子p27kip1的表达上调。肿瘤细胞软琼脂克隆形成实验的结果表明过表达PP2A-Aα之后H1299细胞的锚定非依赖性生长能力明显的降低,形成的克隆细胞团也较小,这些结果和裸鼠成瘤实验的结果是一致的。

PP1γ2对树鼩精子成熟和运动性的调控作用研究

为了阐明树鼩精子中是否存在丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶1γ2(PP1γ2)及其在附睾精子中的存在形式,进而探究PP1γ2对精子成熟和运动性的调控作用,本试验以树鼩为研究对象,采用Western blotting分析了不同条件下树鼩附睾头和附睾尾精子中PP1γ2的存在形式和磷酸化程度,探讨了双丁酰环腺苷酸(db-cAMP)、3-异丁基-1-甲基黄嘌呤(IBMX)或Ca^(2+)对树鼩精子中PP1γ2磷酸化表达水平的影响,并进一步研究了磷酸酶抑制剂冈田酸(okadaic acid,OA)和花萼海绵诱癌素A(calyculin A,CA)对树鼩精子中PP1γ2磷酸化程度的影响及其对树鼩附睾头和附睾尾精子运动度的影响。结果显示,在树鼩附睾头和附睾尾精子中均存在PP1γ2,且在等量的附睾头和附睾尾精子蛋白中,PP1γ2在附睾尾精子的磷酸化程度远高于附睾头精子;db-cAMP、IBMX或Ca^(2+)不改变PP1γ2的磷酸化水平;磷酸酶抑制剂OA和CA能明显提高附睾头和附睾尾中PP1γ2磷酸化的程度,且能显著提高精子(尤其是附睾头精子)的运动度(P<0.05),OA和CA的最佳作用浓度分别为1μmol/L和10 nmol/L,最佳作用时间分别为15、20 min。本研究结果表明,蛋白磷酸酶PP1γ2对树鼩精子成熟及运动性具有重要的调控作用,其主要通过磷酸化和去磷酸化的变化发挥作用。

微管骨架和PP1/PP2A蛋白磷酸酶在ALA-ABA调控苹果叶片气孔运动中的作用

以苹果离体叶片下表皮为材料,利用不同药剂,结合激光扫描共聚焦显微镜观察和qRT-PCR等技术,从气孔开度、保卫细胞H_2O_2水平和基因表达等方面,研究了微管骨架和PP1/PP2A蛋白磷酸酶在5–氨基乙酰丙酸(ALA)抑制脱落酸(ABA)诱导的气孔关闭过程中的作用及可能的调控机制。结果表明,微管解聚剂长春碱(Vinblastine,VBT)可以消弱ALA对苹果叶片气孔开放的促进效应,而微管稳定剂紫杉醇(Taxol)可以削弱ABA诱导的气孔关闭效应,说明ALA抑制ABA诱导的苹果叶片气孔关闭过程依赖于保卫细胞的微管聚合。与此同时,外源ALA可以逆转ABA对微管蛋白编码基因TUB1、MAP65-1和MAP65-3表达的抑制效应,说明ALA通过促进保卫细胞微管骨架聚合来促进气孔开放。另一方面,PP1/PP2A蛋白磷酸酶抑制剂冈田酸(OA)既能引起微管解聚,也能引起气孔关闭,说明保卫细胞的微管聚合和气孔开放受到PP1/PP2A的正调控;同时,OA促进保卫细胞H_2O_2积累,导致微管解聚和气孔关闭。以上结果表明,ALA可能通过促进苹果叶片保卫细胞PP1/PP2A蛋白磷酸酶活性,抑制ABA诱导的H_2O_2积累,促进微管蛋白基因表达和微管聚合,抑制ABA诱导的气孔关闭,从而为苹果叶片光合气体交换打开气孔通道。这为ALA在农业生产上的应用提供理论依据。

牦牛和雄性不育犏牛睾丸蛋白磷酸酶甲酯酶-1表达水平的比较

为了阐明牦牛杂交后代雄性不育的分子机制,进一步验证蛋白磷酸酶甲酯酶-1(PPME1)在牦牛和杂交雄性不育犏牛睾丸中的表达差异,试验提取健康成年牦牛(n=9)和雄性不育犏牛(n=7)睾丸组织总蛋白,以甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)为内参,采用Western-blot技术检测PPME1蛋白在牦牛和犏牛睾丸组织中的相对表达水平。结果表明:PPME1在牦牛睾丸组织中的表达水平显著高于犏牛(P<0.05)。说明PPME1在犏牛睾丸中的低表达可能与其雄性不育存在关联。

澳洲坚果MiSTPP6基因克隆及低温胁迫下表达分析

【目的】克隆澳洲坚果丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶(PP1)家族基因(MiSTPP6),并分析其不同组织及低温胁迫下的表达模式,为澳洲坚果PP1家族基因的抗寒分子机制提供理论依据。【方法】基于澳洲坚果转录组测序结果,利用RT-PCR技术克隆MiSTPP6基因,对其序列进行生物信息学分析,并利用实时荧光定量PCR检测其在不同组织及低温胁迫下的表达情况。【结果】从澳洲坚果中克隆获得MiSTPP6基因(GenBank登录号为MT374553),其cDNA全长2129 bp,最大的阅读框(ORF)长度为948 bp,编码315个氨基酸残基,含有PP1蛋白家族的典型结构域(MPP_PP1_PPKL)和特征性序列(LRGNHE)。MiSTPP6蛋白为稳定的亲水性蛋白,以丝氨酸磷酸化为主,可能定位于细胞质,属于非分泌型蛋白或膜蛋白,与已知植物PP1蛋白的氨基酸序列具有很高的相似性。MiSTPP6蛋白的二级结构由α-螺旋(占40.00%)、无规则卷曲(占32.38%)、延伸链(占18.41%)和β-转角(占9.21%),其三级结构与模板蛋白4v0u.1.A的结构相似度为80.60%,GMQE值为0.89。MiSTPP6基因在根、茎、叶、刚开放的小花和谢花后30~45 d的小果中均有表达,其中,MiSTPP6基因在刚开放的小花中的相对表达量最高。4℃低温胁迫后0.5~24.0 h,MiSTPP6基因在澳洲坚果苗期叶片中的相对表达量较对照明显下调,整体上呈持续下降的趋势。【结论】MiSTPP6属于PP1家族基因,具有组织表达特异性,可能在澳洲坚果抗寒分子机制中发挥重要的调控作用。

水稻OsPP1a基因克隆和RNAi-OsPP1a遗传转化分析

为了研究水稻中蛋白磷酸酶PP1的功能,本文以拟南芥中AtPP1a蛋白序列为检索序列,在水稻基因组中搜索获得其高度同源基因序列,基因号为LOC_Os03g16110,设计引物在水稻‘中花11’中克隆该基因并命名为OsPP1a。系统进化分析表明,拟南芥PP1a与水稻PP1a亲缘关系最近,同源性高达90%。构建了RNAi-OsPP1a载体,并成功转化‘中花11’受体愈伤组织,筛选得到了15株转基因阳性植株,其中有4株表型矮化,实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测叶片组织中OsPP1a表达量极显著降低,说明RNAi-OsPP1a能够显著降低株高。构建过表达OsPP1a cDNA载体并转化‘中花11’,获得12株转基因阳性植株,5株成熟植株的株高显著性增加,叶片组织中OsPP1a表达量显著增加。研究结果表明OsPP1a在调控水稻株高中发挥重要作用,功能比较保守。

广东人群PP2A-Aα亚基基因5′-侧翼区单体型分析

目的探讨蛋白磷酸酶2A(PP2A)-Aα亚基基因启动子区多态性的人群单体型分布特征。方法采用Haploview软件分析部分广东汉族人群PPP2R1A基因5′-侧翼区筛查到的7个多态性位点的遗传学特征、连锁不平衡(LD)、标签(tag)SNP和单体型(域)分布。结果各多态性位点基因型频率均符合H-W平衡(P>0.05);各位点在该人群的杂合度(π)不同,且在-568G>A和+87T>C与HapMap中的不同人群存在明显差异(P<0.05);-1039G>T(+Ins)与+87T>C和+108A>G、-568G>A与-241-/G位点之间呈强LD,+87T>C与+108A>G之间为完全LD;构建该人群中的5种单体型(H1～H5),频率分布为野生单体型(H1)53%、其余4种变异单体型(H2～H5)为44%;得到两个单体型域,筛选出-1039G>T(+Ins)、-512G>A、-241-/G、+107-/C为4个tag SNP,并确定了2个单体型域内标签SNPs(htSNP)及其分别代表的单体型。结论首次确定并报道中国广东汉族健康人群PPP2R1A基因5′-侧翼区的标签SNP和单体型(域)分布。