MiR-650通过靶向结合磷酸烯醇丙酮酸羧激酶1促进口腔鳞状细胞癌细胞增殖和糖酵解

目的:分析miR-650是否靶向磷酸烯醇丙酮酸羧激酶1(PCK1)促进口腔鳞状细胞癌(OSCC)细胞增殖和糖酵解。方法:生物信息学筛选出差异表达且与细胞增殖、糖酵解有关的基因。构建稳定过表达PCK1的CAL-27和Tca8113细胞系,分成Vector组和PCK1组。构建稳定过表达miR-650的OSCC细胞,分成miR-NC组、miR-650组和miR-650+PCK1组。CCK-8和克隆形成检测各组细胞增殖能力。裸鼠成瘤实验检测瘤体质量、体积。免疫组织化学检测肿瘤组织中PCK1表达水平。免疫印迹测定各组细胞PCK1蛋白表达水平。葡萄糖和乳酸试剂盒检测各组细胞内葡萄糖和乳酸变化。数据库预测PCK1靶标,双荧光酶素报告实验进行验证。RT-qPCR测定转染后OSCC细胞中miR-650的表达。结果:PCK1在OSCC中表达下调,且与细胞增殖和糖酵解相关。与Vector组相比,PCK1组中PCK1蛋白水平升高;过表达PCK1抑制细胞增殖;过表达PCK1抑制裸鼠移植瘤体积和质量增长;过表达PCK1促进细胞葡萄糖产生和抑制其消耗,同时抑制乳酸产生。与癌旁组织相比,miR-650在OSCC中表达上调。数据库预测及双荧光酶素报告实验证实miR-650与PCK1的靶向关系。与miR-NC组相比,miR-650组中PCK1 mRNA和蛋白表达水平明显降低。miR-650通过调节PCK1表达,促进OSCC细胞增殖,调控细胞糖酵解。结论:miR-650可以通过靶向结合PCK1促进OSCC细胞增殖和糖酵解。

橡胶树磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因HbPPC1的克隆和表达分析

根据橡胶树磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）基因的部分序列设计引物,运用RT-PCR和RACE方法获得其家族成员的1个全长cDNA,命名为HbPPC1,长度3025bp,包含5′-UTR34bp,3′-UTR93bp,开放阅读框2898bp,编码965个氨基酸。预测HbPPC1分子量为110.34ku,理论等电点为6.09。HbPPC1具有C3型PEPC的结构特征,其N端第9-17位残基是可逆磷酸化的不变序列-X-X-SIDAQLR,C端倒数第4位残基为谷氨酰胺（Q）,第774位残基为丙氨酸（A）。HbPPC1与5条大戟科植物的PEPC序列（其中木薯2条、蓖麻2条、麻风树1条）的同源性达到95%。系统进化分析表明,HbPPC1与这5条序列聚在同一个进化支中。HbPPC1包含2个酶活性位点和7种类型的Motifs,二级结构以由α-螺旋和无规则卷曲为主。Real-timeRT-PCR结果表明,HbPPC1在橡胶树胶乳、叶片、树皮和花中均表达,在胶乳中的表达量最高;胶乳HbPPC1的表达受乙烯利刺激影响,在乙烯利刺激4-72h后胶乳HbPPC1表达明显下调,表明HbPPC1在胶乳pH值调控中起重要作用。本研究结果为HbPPC1的功能研究提供理论依据。

磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶1对胃癌细胞生物学行为的影响及相关机制

目的:探讨磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶1(phosphoenolpyruvate carboxykinase 1,PCK1)在胃癌中的表达、与胃癌患者预后的关系及其潜在机制。方法:利用TCGA数据库、HPA数据库及Oncomine 4.5数据库中胃癌以及癌旁组织的相关数据与图片,分析PCK1表达水平与胃癌患者临床病理学特征和总生存期的关系,采用基因功能富集分析(GSEA)预测PCK1调控胃癌潜在的信号通路。体外细胞学实验采用慢病毒转染胃癌HGC-27和AGS细胞,分别敲低与过表达PCK1,采用细胞功能学实验检测PCK1对胃癌细胞生长、增殖、迁移等影响,同时采用蛋白质免疫印迹检测相关蛋白的表达。结果:与癌旁组织相比,PCK1在胃癌组织中表达明显上调(P<0.05);ROC曲线提示PCK1对胃癌患者预后具有良好的预测效能;通过GSEA富集分析提示原发性免疫缺陷、细胞黏附分子、趋化因子信号通路、全身性红斑狼疮、产生IgA的肠道免疫网络及RIGⅠ样受体信号通路相关的基因集在PCK1基因低表达表型中差异富集;敲低PCK1后,胃癌HGC-27和AGS细胞生长、克隆形成能力、迁移能力显著下降,同时p-AKT(Ser473)、p-mTOR、p-S6和p-4EBP1表达水平明显降低(P<0.05或P<0.01);过表达PCK1则与之作用相反。结论:PCK1在胃癌中呈高表达且与患者预后相关,其可能通过活化AKT-mTOR信号通路促进胃癌细胞生长、增殖与迁移。

稗草磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)基因的克隆与分析

为揭示C4野生植物稗草(Echinochloa crusgalli)PEPCase的结构和功能特点,探索改善作物高光效新途径,克隆了稗草(E.crusgalli)磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(ppc)的cDNA全长,测序及同源性比较分析结果证实,稗草ppc的cDNA全长为2 886 bp,编码961个氨基酸(GenBank登录号:AY251482);核苷酸序列与谷子(Setaria italica)C3型、高粱(Sorghumbicolor)C3-2型、玉米(Zea mays)C3-2型、水稻(Oryza sativa)C3型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因的同源率分别达94.8%、93.2%9、3.0%和89.7%。推导的氨基酸序列中C末端第771位氨基酸是丙氨酸(A),表明是一个C3型基因。与其他植物几种不同形式PEPCase进行的多重序列比对与系统进化分析结果也证实,此基因的核苷酸序列及其编码的氨基酸序列与所有参与对比的C3型序列的同源性均远远高于与C4型的同源性。与玉米、高粱C3-2型PEPCase的同源性分别高达96.5%9、6.4%,与高粱、玉米的C3-1型PEPCase的同源性分别为84.3%、83.8%,而与谷子、玉米、甘蔗和高粱的C4型PEPCase的一致性相对较低,分别为82.2%、79.1%、77.1%和76.6%。因此进一步推论新克隆的稗草ppc基因属于C3-2型。对其编码的蛋白序列进行了结构域、活性位点和功能位点预测。

玉米磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因高效表达载体构建及其导入小麦的研究

为获得具有C4光合特征的高光效转基因小麦材料,利用从玉米中克隆的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因(pepc,GenBank接受号为FJ415327)构建高效双元表达载体,通过基因枪介导法将其导入小麦品种(系)中,利用Real-time PCR方法分析外源基因在转基因植株中的拷贝数。PCR和双酶切鉴定表明,玉米PEPCcDNA序列已插入双元表达载体pCAMBIA3301中,命名为p3301-pepc;对获得的抗性再生植株进行PCR扩增,其中有342株扩增出目的条带;在选取的15株转基因植株中7株拷贝数为1,3株拷贝数为2,2株拷贝数为3,拷贝数为5、8和17的分别为1株。初步证明玉米pepc基因已整合到小麦基因组中,且外源基因在转基因植株中既有单拷贝插入,也有多拷贝插入,这为进一步研究该基因在小麦基因组中的功能表达提供了试验材料。

籽粒苋C_4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因的克隆和表达

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC)是C4途径的关键酶之一。本研究克隆了双子叶植物籽粒苋(A.hypochondriacus L.)C4型PEPC基因的cDNA和gDNA全长序列。该基因编码区cDNA全长2895bp(GenBank登录号为HQ186302),编码964个氨基酸残基。对应的gDNA全长为6785bp,含10个外显子和9个内含子,内含子总长3890bp,其中第一内含子最长,为1662bp,具GATA-motif、G-box等15个光应答元件,9个激素应答元件,29个CAAT box,72个TATA box。该特征在本研究范围内的植物中,为籽粒苋所独有。比较多种植物表明,不同植物之间的C3/C4型PEPC基因的外显子长度具有较高的一致性,而内含子的长度变化较大。不同植物PEPC基因对核苷酸具有一定的选择性,并且外显子和内含子的GC含量呈正相关。总的趋势是单子叶植物外显子和内含子的GC含量均高于双子叶植物。利用半定量RT-PCR分析表达模式,发现籽粒苋PEPC基因主要在叶片中表达,表达量随光照时间延长而增加。

谷子磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(PEPC)对逆境胁迫的响应

为解析谷子磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC,Phosphoenolpyruvate carboxylase)在非生物逆境胁迫下的响应特征。从谷子基因组中鉴定出一个SiPEPC(Seita.1G020700)基因,利用相关软件对其氨基酸序列、蛋白特征、功能、信号途径、顺势应答元件等参数特征进行分析和预测,随后分析了该基因在幼苗期逆境胁迫下的动态表达模式及在拔节期、抽穗期、灌浆期不同光照处理和干旱胁迫下的表达。结果表明,该基因位于谷子1号染色体,基因组序列长6 652 bp,编码965个氨基酸,基因无可变剪切、不含内含子;功能域分析显示,该基因含PEPC基因的特征结构域;多序列比对发现,该PEPC蛋白与其他植物PEPC蛋白非常相似,具有非常保守的序列结构。实时荧光定量PCR分析表明,SiPEPC(Seita.1G020700)在ABA、低温、PEG、高盐胁迫下表达量均有所上调,其中,在ABA处理时,表达量呈现波动,在12 h被诱导达到峰值。在低温处理时,表达量持续上升,在24 h达到峰值;在PEG和NaCl处理时表达量整体呈上升趋势,均在12 h达到峰值,在24 h其表达量均急剧下降。进一步研究表明,SiPEPC基因在拔节期和抽穗期正常光照强度下参与了对干旱胁迫的响应,推测SiPEPC(Seita.1G020700)基因参与了谷子对非生物逆境的应答,可能在干旱和其他逆境胁迫信号途径中起关键作用。

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的分子结构研究进展

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)广泛存在于高等植物、藻类及大多数细菌中,催化C4光合作用固定CO2的第一步反应。在过去的10年中关于PEPC分子的一级结构研究已取得显著的进展,最近,通过X-射线衍射分析阐明了大肠杆菌和玉米C4型PEPC分子的三维结构,就这些研究进展进行总结。

甘蓝型油菜磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的研究分析

为了解甘蓝型油菜(Brassica napus)中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因的表达和分布情况,文章首先分析了油菜和拟南芥中PEPC基因之间的关系,同时参照拟南芥中4条PEPC基因扩增了针对甘蓝型油菜的探针,Southern blot结果表明,甘蓝型油菜中PEPC基因肯定多于4条,而RT-PCR分析了不同时期种子中的PEPC基因的表达情况,表明PEPC基因在种子成熟过程中油脂、储藏蛋白质等贮存物质的积累有一定作用。

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的生物信息学分析

[目的]为改造磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因、提高PEPC活性寻找线索。[方法]对GenBank上登录的PEPC的cDNA序列、氨基酸序列进行BLAST搜索,运用生物信息学方法进行信号肽分析、亚细胞定位、结构域分析以及PEPC蛋白质氨基酸序列的同源性分析和系统进化树分析。[结果]共搜寻到62个PEPC蛋白质序列,绝大多数属于C3植物,9个属于C4植物。绝大多数PEPC没有存在信号肽的可能性。62个PEPC蛋白的亚细胞定位基本一致,均具有Phosphoenolpyruvate carboxylase结构域,未发现其他结构域。通过进化树分析可分别将C3植物和C4植物的PEPC酶分成4组和3组。62个PEPC蛋白质氨基酸序列的同源性为86.70%,而其在19个C3植物和9个C4植物中则分别为89.63%和89.61%。[结论]C4植物PEPC的423位上的丙氨酸和862位上的酪氨酸高度保守,而C3植物的428位和871位的氨基酸则缺少同源性,可能与C3和C4植物PEPC的活性差异有关。

蓝藻磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的生物信息学分析

应用NCBI、Expasy等在线生物信息学网站对蓝藻磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)与其他物种进行序列同源比对,分析相同的保守序列及催化活性位点,构建分子进化树;预测跨膜结构、疏水性/亲水性、二级结构、功能域和模体等。结果显示,蓝藻PEPC与高等植物、细菌、真核藻PEPC同源性都比较低(约为33%),但是它们含有两个类似的活性部位和相同的催化活性位点;该蛋白质是非跨膜的亲水性不稳定蛋白,二级结构以a-螺旋和无规则卷曲为主,含有一个功能结构域,主要的功能是参与氨基酸的合成。

杜氏盐藻磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因的克隆和分析

为研究杜氏盐藻(Dunaliella salina)磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC)基因的功能,根据莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)、花生(Arachis hypogaea)等真核生物PEPC基因高度保守序列,设计一对简并引物,通过RT-PCR的方法获得杜氏盐藻PEPC基因部分序列,然后采用RACE的方法分别克隆到5′端和3′端序列,拼接后得到全长cDNA,其长度为3 523bp,包含2 949 bp的完整开放阅读框,编码982个氨基酸,相对分子质量为110560.5。氨基酸序列与已知物种PEPC序列的同源性依次为:Chlamydomonas reinhardtii 69%,Chlorellavariabilis 55%,Ostreococcus tauri 50%和Ostreococcus lucimarinus CCE9901 49%,表明所克隆的序列确为杜氏盐藻PEPC cDNA序列。

小麦导入磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)基因的初步研究

[目的]将磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)基因导入普通小麦临优145。[方法]利用根癌农杆菌遗传转化系统,以普通小麦临优145为材料,将磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)基因,导入小麦胚性愈伤组织中,用含潮霉素(hyg)的筛选培养基连续筛选,并从分子水平上检测该基因。[结果]获得了hyg抗性植株,经GUS组织化学染色检测表明,抗性苗叶片被染成了深蓝色;PCR检测出目标条带。[结论]初步证明磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)基因已经导入受体材料中。

甘蔗C_4磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因植物表达载体构建

根据用于转化的甘蔗 C4Ppc基因的特点 ,分别构建了无启动子、35 S启动子、2 x35 S启动子的植物表达载体 p BIpepc、p L Apepc、p CBIpepc;用盐冻融法将其导入农杆菌 LBA4 40 4 ,可用于烟草、水稻、大豆、甘薯等 C3 作物遗传转化。

除莠霉素A对稗草磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的影响

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（ＰＥＰＣ）是Ｃ４植物的光合关键酶，１００ｍｇ／Ｌ除莠霉素Ａ对ＰＥＰＣ活性有完全的抑制作用，而对Ｃ３植物的光合关键酶１，５－二磷酸核酮糖羧化酶（ＲｕｂｉｓＣＯ）的活性却没有影响。

小叶章磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因克隆的研究

为研究小叶章(Deyeuxiaangustifolia)磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(Phosphoenolpyruvatecarboxylae,PEPC)的特性,根据小叶章转录组数据设计引物,通过RT-PCR 的方法获得小叶章PEPC 基因的cDNA 序列,片段长度1579bp,包含一个完整的ORF,编码526 个氨基酸,相对分子质量59993.21,含有一个活性位点(PS00393,IMIGYSDSGKDAG)。氨基酸序列与已知物种PEPC 序列同源性依次为,小麦95%,大麦94%,野生稻93%,山羊草91%,Dichanthelium oligosanthes91%,谷子90%二穗短柄草91%。说明克隆的序列为小叶章PEPC 的cDNA 序列。

高等植物磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶聚合态可逆变化的数学模型及其定性分析

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPCase）是高等植物生理代谢中一个极为重要的酶类，其一个重要特征是PEPCase的聚合呈现解离─聚合的周期性振荡行为。本文提出了一个PEPCase可逆解离─聚合反应的数学模型。通过对该模型的定性分析给出了极限环解存在的条件，并由此指出了目前生理学研究中应注意的若干问题。

引种到青藏高原大田的玉米叶片中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性的日变化(英文)

引种到青藏高原大田的玉米 ,其拔节期的全天光合进程中 ,叶片中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 (PEPC)活性总是大于相应时间点的净光合速率 (Pn) ,且全天变化幅度较 Pn 缓和。通过研究 PEPC活性和 Pn 之间差异的全天变化 ,分析了环境因子 (如光强、气温 )和气孔状态对光合作用的影响。

大肠杆菌磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的克隆和表达

为了更好地研究磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的结构和功能,采用PCR(聚合酶链式反应)、双酶切和细胞转化等基因工程方法对磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因进行克隆并使用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳进行表达分析,扩增出一个新的大肠杆菌磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因,将其基因克隆到原核表达载体pET-30a上,并导入到大肠杆菌表达菌株BL21(DE3)中。通过IPTG诱导成功表达出大肠杆菌的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶。所提出的方法能够高效表达磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶,为进一步大规模表达纯化和应用提供参考。

不同抑制剂对谷氨酸棒状杆菌磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶酶活的影响

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(Phosphoenolpyruvate carboxylase,PPC)是生物体碳代谢四碳回补途径的重要酶,是很多生物基化学品合成途径中的关键反应。为揭示谷氨酸棒状杆菌的PPC酶受体内代谢物影响的情况,对谷氨酸棒状杆菌Corynebacterium glutamicumATCC13032的ppc基因进行了PCR克隆,成功地在大肠杆菌中诱导表达为可溶性蛋白。利用Ni柱亲和层析纯化了该蛋白,酶活性测定表明其具有磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性。细致研究了各种抑制剂,如柠檬酸、异柠檬酸、富马酸、琥珀酸、苹果酸、谷氨酸、天冬氨酸等对PPC酶活的影响,证实天冬氨酸和苹果酸是谷氨酸棒杆菌PPC的强抑制剂,并首次发现PPC也受到N-乙酰谷氨酰胺的抑制作用。