毛白杨细胞质抗坏血酸过氧化物酶基因的克隆及表达分析

利用同源克隆技术得到1个毛白杨细胞质抗坏血酸过氧化物酶基因,命名为PcAPX。该基因编码249个氨基酸残基,预测分子量为33.01kD。采用原核表达技术在大肠杆菌中表达并纯化该蛋白并进行酶活性分析,结果表明:重组PcAPX蛋白对抗坏血酸(AsA)和过氧化氢(H2O2)有很高的活性,其对抗坏血酸的米氏常数(Km)和最大反应速度(Vmax)分别为(0.71±0.03)mmol·L-1和(0.41±0.02)mmol·L-1·min-1·mg-1;对过氧化氢的Km和Vmax分别为(0.60±0.21)mmol·L-1和(0.35±0.12)mmol·L-1·min-1·mg-1,表明PcAPX对AsA和H2O2拥有较高的催化底物的能力和催化效率。利用实时定量RT-PCR分析毛白杨PcAPX基因的表达模式,结果表明其在老叶中表达量高于新叶、韧皮部、形成层和根部。该研究结果将进一步促进毛白杨APX基因家族成员参与植物生长调控的研究。

利用抗坏血酸过氧化物酶揭示生防放线菌XFS-4对大豆胞囊线虫的抗性

于2021年在黑龙江省黑河市从大豆根际土壤中分离获得1株对大豆胞囊线虫具有较高活性的放线菌XFS-4,为了解该生防放线菌XFS-4对大豆胞囊线虫的作用机理,以黑河市主栽大豆品种黑河43为试材,用XFS-4发酵液做种子包衣处理,盆栽条件下人工接种大豆胞囊线虫,以未接种作对照,接种后4、7、11、14 d取样,测定大豆叶内抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性变化。同时,以抗坏血酸过氧化物酶基因序列设计引物,利用RT-PCR技术,分析该基因在菌株XFS-4包衣黑河43后抗大豆胞囊线虫过程中的表达差异,从基因转录表达水平上对大豆抗坏血酸过氧化物酶基因(Gm-Apx)进行研究,以发现该基因与大豆胞囊线虫(SCN)抗性之间的关系。结果表明,XFS-4包衣黑河43接种大豆胞囊线虫4、7 d后,APX活性明显高于对照,接种条件下的黑河43 APX活性随大豆生长一直升高。在接种大豆胞囊线虫后,其菌株XFS-4包衣黑河43处理组中,Gm-Apx相对表达量在接种后4、7 d表达上调,而在接种11、14 d表达下调,说明该基因参与了大豆早期防御胞囊线虫的侵染过程,对植物抗性反应及解除胁迫诱导的氧化损害起了很重要的作用。

藜麦抗坏血酸过氧化物酶基因(CqAPX)家族生物信息学与表达模式分析

为研究藜麦APX(CqAPX)基因结构和功能,利用生物信息学方法和公共数据库对CqAPX基因家族成员的理化性质、保守基序、基因结构和顺式元件以及表达谱进行分析。结果表明,CqAPX具有较高的进化保守性,可划分为4个类群。此外,CqAPX基因的启动子含有丰富的与胁迫相关的顺式作用元件,CqAPX基因在根、叶、花序和种子中组织特异性表达。干旱、盐和热胁迫处理能够显著改变CqAPX基因的表达。

紫穗槐抗坏血酸过氧化物酶(APX2)基因的克隆及抗旱性功能验证

为了研究紫穗槐(Amorpha fruticosa L.)在干旱条件下感知胁迫信号并通过生理和生化调节途径来维持其耐性功能作用的基因,可为紫穗槐抗旱性育种提供一个候选基因。通过对紫穗槐在干旱胁迫下的转录组数据进行分析,活性氧平衡系统的抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate Peroxidase,APX2)基因的表达量随胁迫时间显著升高,对紫穗槐的AfAPX2基因进行克隆,采用无缝克隆技术连接入门载体(pQB-V3),通过Gateway体系LR反应将目的基因构建到表达载体,并用电击法转化根癌农杆菌EHA105,采用农杆菌介导转化烟草(Nicotiana tabacum),愈伤组织培养成T 0代苗,收获种子后种植研究其与干旱胁迫的相关性。结果表明,AfAPX2基因表达蛋白与拟南芥和水稻的APX2同源比对,同样有过氧化物酶的结构域,推测可以通过ROS途径增强植物抗逆性。AfAPX2蛋白质二级结构有13处α-螺旋,17处β-折叠,4处β-转角和多处无规则卷曲,AfAPX2酶三级结构具有铁离子的结合位点。在干旱胁迫和胁迫后恢复供水下,过表达AfAPX2基因株系的叶片以及植株的茂盛程度明显大于野生型。本研究发现转AfAPX2基因阳性植株对自然干旱胁迫的耐受性增强,提高了烟草的抗旱性,说明AfAPX2在响应干旱胁迫中可能扮演重要的调节角色。进而验证了紫穗槐干旱胁迫转录组的上调基因与其相关,可以找到提高抗旱性的相关基因。

茶树鲜叶抗坏血酸过氧化物酶活性的变化规律及测定方法

探讨茶树鲜叶抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的测定条件,分析不同茶树品种以及茶树鲜叶不同叶位APX活性的变化。结果表明:聚乙烯聚吡咯烷酮(PVPP)加入量约为鲜叶重的1.5倍,酶提取液pH为7.8,反应液pH为7.0,抗坏血酸(AsA)浓度为0.50mmol/L时茶树鲜叶APX活性最高;茶树鲜叶APX活性随冷藏时间的延长呈下降趋势;福建7个主要茶树品种以福鼎大白茶的APX活性最高,铁观音的APX活性最低;茶树鲜叶不同叶位APX活性变化趋势为:芽>第一叶>第二叶>第三叶>老叶>嫩茎。

植物抗坏血酸过氧化物酶的作用机制、酶学及分子特性

介绍叶绿体中H2O2的产生和清除,抗坏血酸过氧化物酶(APX)的酶学和分子特性,APX同工酶在植物体内的分布和功能及其相互之间的区别,APX与细胞色素C过氧化酶(CPX)和谷胱苷肽过氧化物酶(GPX)等一些在不同生物中的H2O2清除酶的异同之处,以及有关APX基因工程的研究进展。

植物抗坏血酸过氧化物酶的表达调控以及对非生物胁迫的耐受作用

抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate peroxidase,APX)属于I型血红素过氧化物酶,它催化H2O2依赖的L-抗坏血酸氧化作用,对抗坏血酸表现出高度的专一性。植物APX基因家族由4个亚家族组成,分别为细胞质、叶绿体、线粒体和过氧化物酶体基因亚家族,每个亚家族中又含有不同的APX同工酶。作为植物抗坏血酸-谷胱甘肽循环中的一个关键组分,APX在细胞H2O2代谢过程中起着至关重要的作用。研究表明植物APX是氧化还原信号系统中调节细胞水平H2O2非常重要的一种酶,APX同工酶的表达机制非常复杂,细胞质APX受多种信号调节表达,两种叶绿体APX通过选择性剪接进行组织特异性调节。通过调控产生的APX可调节细胞中的氧化还原信号,进而提高植物对非生物胁迫的耐受性。文章综述了植物APX的催化机制、表达调控机理以及响应植物非生物逆境胁迫的重要作用。

白桦抗坏血酸过氧化物酶(APX)基因克隆及表达分析

从白桦(Betula platyphylla Suk.)cDNA文库中获得一个抗坏血酸过氧化物酶(APX)基因全长cDNA序列,该序列去除polyA后长1049bp,其ORF全长750bp,编码250个氨基酸,编码蛋白的相对分子质量为27712.7,理论等电点6.08,保守区分析确定其含有APX蛋白保守序列,属于植物POD超家族。利用实时定量RT-PCR进一步分析白桦苗木在0.8%NaCl胁迫处理下不同时间点APX基因的表达情况。结果表明,盐胁迫处理诱导了APX基因在白桦叶片中的表达,说明APX基因与植物抗盐相关。

条斑紫菜抗坏血酸过氧化物酶基因的cDNA克隆和序列分析(英文)

利用细胞质抗坏血酸过氧化物酶(APX)基因部分片段为探针,从条斑紫菜(Porhyrayezoensis)叶状体的cDNA文库中筛选出1种新型的编码APX的全长cDNA克隆。该克隆开放阅读框编码242个氨基酸,与高等植物已知的胞质APX序列相似,同时具有两个特征性的保守区域。推导的氨基酸序列具有与在一种单细胞红藻(Galdieriapartite)中发现的APX B相似的杂交类型结构,这种结构可能是红藻或者非绿色光合生物的APX的重要特征。该cDNA克隆编码区G+C含量达到63 7%,其中密码子的第3位G+C含量高达88 4%。本实验得到的抗坏血酸过氧化物酶基因的cDNA序列已登录到GenBank数据库中,登录序号为:AY282755。

胡萝卜抗坏血酸过氧化物酶基因的分离及其对非生物胁迫的响应

[目的]抗坏血酸过氧化物酶(APX)利用抗坏血酸作为电子供体,清除植物中的过氧化物,在植物应对非生物胁迫中起重要作用。本文目的是研究胡萝卜Dc APX基因在抵御逆境胁迫过程中的响应情况。[方法]以胡萝卜‘黑田五寸’为研究材料,克隆获得胡萝卜Dc APX基因(Gen Bank登录号为KR364573),对该基因进行序列分析,并研究其主要非生物胁迫(高温、低温、干旱和盐胁迫)下的基因表达情况。[结果]序列分析表明,胡萝卜Dc APX基因全长753个碱基,编码250个氨基酸,预估其蛋白质相对分子质量为27.76×103,p I值5.65。进化分析表明,胡萝卜Dc APX在进化关系上与同属伞形科的短果茴芹同源性最高。空间结构分析表明,胡萝卜Dc APX的氨基酸二级结构由38.40%的α-螺旋、10.40%的延伸主链和51.20%的随机卷曲构成。胡萝卜Dc APX的氨基酸三级结构由10个α-螺旋和4个β-折叠构成。实时荧光定量PCR结果显示,胡萝卜‘黑田五寸’中Dc APX基因表达具有组织特异性,在叶中表达量最高。[结论]胡萝卜中Dc APX基因可以响应多种非生物逆境胁迫,在胡萝卜非生物逆境胁迫调控过程中起着重要作用。

家蝇幼虫体内过氧化物酶过氧化氢酶抗坏血酸过氧化物酶与抗药性的关系——I.H_2O_2对酶活性的影响

采用室内饲养试验方法,研究了H2O2对家蝇幼虫体内过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(AsA-POD)活性的影响。结果表明,外源H2O2能不同程度地影响以上3种酶的活性,但变化规律却有明显差异:CAT活性变化的基本趋势是随着龄期的增加而递增,处理组最大值分别是对照组的1.2、1.26、1.47倍,另外在1、2龄幼虫中CAT活性出现了对照比处理高的现象,而3龄幼虫则没有出现。经H2O2处理后的1、3龄幼虫体内的POD出现了2个活性峰,1龄幼虫被处理后,在第1个活性峰出现的时间内对照明显比处理高,且持续时间约为5h,然后酶活性骤然上升,活性高峰值是对照组的6.8倍;2龄幼虫只有1个活性峰,是对照组的3.68倍;3龄幼虫体内的POD也有2个活性峰出现,分别是对照组的4.9、2倍。AsA-POD活性在整个实验过程中没有出现对照高于处理的现象,1、2龄幼虫经过处理后出现了2个活性峰,分别是对照组的1.3、1.3倍和2.08、1.73倍,3龄幼虫则只有1个活性峰,是对照组的1.8倍。

植物抗坏血酸过氧化物酶

植物抗坏血酸过氧化物酶沈文飚黄丽琴徐朗莱（南京农业大学理学院应用化学系，南京２１００９５）关键词抗坏血酸过氧化物酶植物抗坏血酸过氧化物酶（ＡＰＸ，ＥＣ１．１１．１．１１）的发现至今已有２０多年了。Ｆｏｙｅｒ和Ｈａｌｉｗｅｌ［１］首先于１９７６年发现以...

朝鲜碱茅抗坏血酸过氧化物酶的基因克隆和表达

本研究从朝鲜碱茅叶cDNA文库分离得到序列长1125bp,开放读码框ORF区876bp,编码291个氨基酸的抗坏血酸过氧化物酶基因(PutAPx)全长cDNA。推测的编码蛋白质的相对分子质量和等电点分别为32kD和7.71。同源性比较发现,PutAPx基因与禾本科5个物种(水稻、大麦、小麦、黑麦草和玉米)在氨基酸水平上具有高度(89.7%,94.3%,94.2%,50.7%和79.6%)的同源性。系统发育树显示朝鲜碱茅与大麦、小麦遗传距离最近,跨膜结构与亚细胞定位表明为过氧化物体APX。将该基因构建到酵母表达载体pYES2-PutAPx,并导入酵母IVSC1菌株后在半乳糖的诱导下分析具有抗氧化性。本研究成功克隆了抗坏血酸过氧化物酶基因(PutAPx)编码区,并做了初步分析,为进一步研究逆境诱导的氧化胁迫的作用机理研究奠定了基础。

抗坏血酸过氧化物酶在植物抵抗氧化胁迫中的作用

逆境使植物细胞代谢不协调,导致细胞内过氧化物过度积累,对植物造成氧化胁迫.植物体内过氧化物清除系统包括酶促清除系统和非酶系统两大类.本文介绍了抗坏血酸过氧化物酶在清除过氧化氢中的作用,重点论述了存在于叶绿体基质及类囊体膜的两种抗坏血酸过氧化物酶同工酶与植物抗氧化胁迫之间的关系.并对植物缺乏两种叶绿体抗坏血酸过氧化物酶时用于解毒过氧化氢的可能替代途径做了简述.

毛白杨抗坏血酸过氧化物酶基因PtAPX2的克隆表达及分析

以毛白杨总RNA为模板反转录得到cDNA,克隆获得抗坏血酸过氧化物酶基因家族中的一个成员PtAPX2 864bp的编码序列。该基因编码的蛋白包含287个氨基酸,理论分子质量为31.78ku,C末端包含锚定于过氧化物酶体跨膜结构域,推断其为过氧化物酶体定位蛋白。构建了PtAPX2原核表达载体,在大肠杆菌中表达获得了纯化的重组蛋白,并对其进行了酶学性质分析。PtAPX2对抗坏血酸的Km值为(1.37±0.22)mmol/L,Vmax值为(3.95±0.46)mmol/(L·min·mg);对H2O2的Km值为(0.026±0.003)mmol/L,Vmax值为(1.27±0.03)mmol/(L·min·mg);该酶在28℃,pH7.0～7.4时活性最高。实时荧光定量PCR分析表明,PtAPX2在杨树老叶叶肉中表达量最高。对PtAPX2亚细胞定位、底物结合特征、酶学性质及组织特异性表达的分析加深了对木本植物抗氧化机理的认识。

枣树抗坏血酸过氧化物酶基因ZjAPX生物信息学分析及植物表达载体的构建

利用生物信息学软件对已获得的枣树抗坏血酸过氧化物酶基因cDNA序列ZjAPX进行了同源性及功能位点等多项参数分析。结果表明,此序列为全长753 bp的开放读码框(ORF),编码251氨基酸,分子量为62.55 kDa,理论等电点为5.10,为一个膜外蛋白;序列保守性分析表明,该序列具有典型的铁氧化还原蛋白结合区域,属于一个典型的植物亚铁血红素过氧化物酶家族蛋白;氨基酸序列相似性分析表明,该蛋白与已知的其他植物抗坏血酸过氧化物酶APX具有极高的同源性,与可可树APX和陆地棉APX同源性均为93%,命名为ZjAPX(DDBJ/EMBL/GenBank注册号:AB608053)。用Swiss Model程序(http://au.expasy.org/tools/)推测了ZjAPX基因编码蛋白的三维结构。以ZjAPX的cDNA序列为模板,PCR扩增后,经限制性内切酶消化,与PEZR(K)-LNY载体进行重组连接,测序结果显示,其植物表达载体构建成功。此结果为研究枣树抗坏血酸过氧化物酶基因在植物体内的生物学功能以及可能的活性调节方式奠定了基础。

特定电磁波对作物幼苗抗坏血酸过氧化物酶活性和谷胱甘肽含量的影响

特定电磁波辐射器辐照玉米、小麦、绿豆干种子及发芽种子后，加一定量水置２８℃恒温下培育，然后定期取样分析测定幼芽和幼苗中抗坏血酸过氧化物酶活力及ＧＳＨ和抗坏血酸含量。研究指出，特定电磁波显著提高了酶活力及上述两种生理活性物质含量，增加幅度为１２％─６８％。作者认为用特定电磁波辐照种子和发芽种子有助于提高作物幼苗的抗逆能力。

中国绿水螅抗坏血酸过氧化物酶基因的克隆、抗体制备及表达分析

为探讨中国绿水螅(Hydra sinensis)抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate peroxidase,APX)基因的起源及功能,研究采用RACE方法克隆了中国绿水螅APX基因的全长cDNA序列。该cDNA序列总长1357 bp,包括5′非编码区107 bp,3′非编码区146 bp及开放阅读框(Open reading frame,ORF) 1104 bp,共编码367个氨基酸,预测蛋白质分子量为40.79 kD。BLAST结果表明中国绿水螅APX蛋白同源序列绝大部分来自植物界;通过最大似然法(Maximum-likelihood)和贝叶斯分析(Bayesian inference)进行的系统发生分析显示植物界及动物界物种的APX序列各自形成单系群。把APX基因ORF全长序列克隆到原核表达质粒pET-GST中,重组质粒转化E.coliBL21 (DE3)菌株,IPTG诱导后成功表达重组融合蛋白GST-APX,再使用纯化的重组蛋白免疫新西兰兔制备多克隆抗体用于APX蛋白的免疫印迹分析(Western blotting assay,WB)。在不同光照时长梯度(光强度2000 lx,每天分别光照0、4h、8h、12h、16h、20h及24h)下培养中国绿水螅30d,实时定量PCR (Quantitative real-timePCR,qPCR)及WB检测结果均表明光照时间较长时(每天光照12h以上)绿水螅APX表达呈现一定程度的上调。在长时间光辐射下水螅体内共生绿藻连续进行光合作用所累积的大量活性氧能够扩散到水螅细胞内,此时水螅体内表达上调的APX可能参与清除其细胞内的活性氧。