钝顶节旋藻别藻蓝蛋白基因克隆、分析及重组表达蛋白荧光活性的研究

为探究蓝藻藻胆体核心色素蛋白-别藻蓝蛋白单个亚基的光学活性和功能,本研究克隆了钝顶节旋藻(Arthrospira platensis FACHB314)中的脱辅基别藻蓝蛋白基因apcAB及其亚基基因apcA和apcB。节旋藻基因组中apcAB全长共1056 bp,由apcA和apcB串联组成,中间间隔84 bp。其中,apcA和apcB基因的全长均为486 bp,且均编码161个氨基酸,预测分子量分别约为17.39和17.33 kDa,它们分别编码的α和β亚基均属于Globin_like超级家族,系统进化树分析显示其氨基酸序列在蓝藻和节旋藻中较为保守。将克隆出的亚基基因apcA、apcB分别同前期A.platensis FACHB314中获得的藻蓝胆素合成相关基因ho和pcyA以及色基裂合酶基因(cpcE、cpcF、cpcU、cpcS、cpcT)共同转化至大肠杆菌中,获得重组别藻蓝蛋白亚基菌株E.coli HPEFUSTA、E.coli HPEFUSTB。SDS-PAGE和Western Blot均显示重组菌株中已成功表达别藻蓝蛋白单亚基。荧光检测结果显示,在600 nm波长激发下,两株重组菌株在640 nm处均出现了别藻蓝蛋白特征荧光发射峰。这些结果表明在重组大肠杆菌中表达的脱辅基别藻蓝蛋白的单亚基可以和藻蓝胆素结合,形成有光学活性的别藻蓝蛋白,这为研究蓝藻中藻胆体的组装和功能提供有效的元件,为别藻蓝蛋白在医药、荧光检测方面的应用奠定了基础。

极大螺旋藻(Spirulina maxima)藻蓝蛋白基因的克隆及其同源性分析

藻蓝蛋白是红藻和蓝绿藻中一种重要的捕光色素蛋白.克隆了编码极大螺旋藻藻蓝蛋白α和β两个亚基的基因,序列分析表明该基因全长为1119bp.β亚基基因位于α亚基基因上游,两个亚基基因序列长度分别为519bp和489bp,中间被111bp的基因片段间隔.除编码α和β两个亚基的开放阅读密码框外,还存在两个潜在的开放阅读密码框,但这两个密码框的意义还不清楚.比较了该藻蓝蛋白氨基酸序列和来自于其他藻类的藻蓝蛋白氨基酸序列的同源性以及藻蓝蛋白α和β两个亚基之间氨基酸序列的同源性,总的来说其同源性在45.9%～99%之间,α和β两个亚基氨基酸序列同源性为27.1%.藻蓝蛋白包含许多疏水性氨基酸,这些疏水性氨基酸在藻胆蛋白的聚集过程中起着极为重要的作用.分析表明编码藻蓝蛋白α和β两个亚基基因的密码子显示出非对称性.

极大螺旋藻藻蓝蛋白基因在巴斯德毕赤酵母X-33中表达的研究

通过PCR技术克隆了极大螺旋藻藻蓝蛋白基因,构建了克隆载体和表达载体,并将该基因导入巴斯德毕赤酵母X 33基因组,筛选了能够有效表达藻蓝蛋白基因的毕赤酵母工程菌株PC8,从而为发酵法生产藻蓝蛋白奠定了基础.

太湖梅梁湾藻蓝蛋白转录间隔区基因和伪空胞基因表达及其影响因子

以室内铜绿微囊藻7806(Microcystis aeruginosa 7806)为对照,运用反转录定量PCR技术研究太湖梅梁湾水体蓝藻藻蓝蛋白转录间隔区基因(PC-IGS)和伪空胞基因(gvp C)在2013年1月至2014年1月的相对表达量,并分析它们与环境因子的关系.结果表明,PC-IGS相对表达量在2013年1—5月逐渐上升,并在5月达到最大值;gvp C相对表达量从2013年1月开始持续上升并在3月达到最大值;gvp C的表达早于PC-IGS.相关分析表明,PC-IGS的相对表达量与硝态氮、溶解氧浓度均呈极显著正相关,与亚硝态氮、铵态氮以及正磷酸盐浓度均呈显著正相关,与p H值呈显著负相关,与温度、总氮和总磷浓度均无显著相关性;gvp C的相对表达量与硝态氮、铵态氮以及正磷酸盐浓度均呈极显著正相关,与总氮和亚硝态氮浓度呈显著正相关,与温度和p H值均呈显著负相关,与溶解氧和总磷浓度均无显著相关性.

具荧光活性的节旋藻藻蓝蛋白α亚基在大肠杆菌中的重组表达

为探索节旋藻藻蓝蛋白的生物合成机理,以钝顶节旋藻(Arthrospira platensisFACHB314)基因组DNA为模板克隆了藻蓝蛋白α亚基基因cpcA、催化脱辅基蛋白与色基结合的裂合酶基因cpcE和cpcF,以及催化色基合成的铁氧蛋白氧化还原酶基因pcyA;以Synechocystissp.PCC6803基因组DNA为模板克隆了亚铁血红素氧化酶基因hox1。然后分别将cpcA、cpcE和cpcF基因构建到质粒pACYCDuet-1中,将hox1和pcyA基因构建到质粒pET-24a(+)中,用电击法将二者共同转化E.coliBL21(DE3),经诱导表达得到具有荧光活性的节旋藻藻蓝蛋白α亚基。在590 nm激发波长下,荧光发射峰为637.8 nm,证实了节旋藻自身的裂合酶CpcE和CpcF能够催化色基PCB与藻蓝蛋白脱辅基结合产生有荧光活性的藻蓝蛋白α亚基,为表达有荧光活性的藻蓝蛋白提供理论和实验基础。

海洋大学研发螺旋藻蓝色大米

从中国海洋大学获悉，海大教授张学成已经成功克隆螺旋藻藻蓝蛋白基因，并导入水稻胚乳基因组。海大也已与由袁隆平领导的国家杂交水稻研究中心正式签约，共同研发含有海洋基因的新型水稻。据悉，由于螺旋藻属于蓝藻，含有藻蓝蛋白基因的水稻，从种子开始就将成为蓝色，而长大的水稻也将从普通的白色变成蓝色，这意味着人们平时所吃的白米要变成“蓝米”。

蓝大米或成热门主食

如果给你一碗蓝色大米，你敢吃吗？这听似天方夜谭的事情，有可能在不久的将来变成现实。据报道，中国海洋大学张学成已经成功克隆螺旋藻藻蓝蛋白基因，并导入水稻胚乳基因组。由于螺旋藻属于蓝藻，含有藻蓝蛋白基因的水稻，从种子开始就将成为蓝色，而长大的水稻也将从普通的白色变成蓝色，这意味着人们平时所吃的白米要变成“蓝米”。

海大和国家杂交水稻研究中心共同研发新型海洋大米

如果给你一碗蓝色大米，你敢吃吗？这听似天方夜谭的事情，有可能在不久的将来就变成现实。近日中国海洋大学教授张学成已经成功克隆螺旋藻藻蓝蛋白基因，并导入水稻胚乳基因组。