谷胱甘肽S转移酶P1和X线修复交错互补基因1基因多态性与前列腺癌化疗敏感性及预后关系研究

目的:探究前列腺癌患者谷胱甘肽S转移酶P1(GSTP1)和X线修复交错互补基因1(XRCC1)基因多态性与化疗敏感性及预后的关系。方法:选取2018年5月至2021年5月行雄激素剥夺治疗+双药化疗的前列腺癌患者103例,收集患者临床资料,采用PCR-PFLP方法对患者行基因分型,并分析其GSTP1-rs1695位点和XRCC1-rs25487位点的多态性,分析其与化疗敏感性的关系,并探究GSTP1和XRCC1基因多态性与患者3年生存率的相关性。结果:103例前列腺癌化疗患者GSTP1-rs1695位点和XRCC1-rs25487位点分布均符合Hardy-Weinberg平衡(χ2=9.794,P>0.05)。GSTP1-rs1695位点中AA基因型占比为65.05%(67/103),AG基因型占比为23.30%(24/103),GG基因型占比为11.65%(12/103);XRCC1-rs25487位点中AA基因型占比为29.13%(30/103),AG基因型占比为50.49%(52/103),GG基因型占比为20.39%(21/103)。GSTP1-rs1695 AA型化疗敏感性为35.82%,低于AG/GG型58.33%(P<0.05)。XRCC1-rs25487 AA型化疗敏感性为40.00%,AG/GG型45.21%,两者差异无统计学意义(P>0.05)。GSTP1-rs1695、XRCC1-rs25487不同表型患者3年无进展生存率之间无明显差异(P>0.05)。GSTP1-rs1695 AA型3年总生存率低于AG/GG型;XRCC1-rs25487 AA型低于AG/GG型(P<0.05)。多因素COX回归分析结果显示,GSTP1-rs1695 AA型、XRCC1-rs25487 AA型均为前列腺癌患者化疗后3年总生存期的独立影响因素。结论:GSTP1-rs1695、XRCC1-rs25487基因多态性对前列腺癌患者化疗敏感性和预后均有一定影响,GSTP1-rs1695和XRCC1-rs25487 A等位基因突变均可导致更短的3年生存率,G等位基因突变可带来更好的化疗敏感性和生存期。

微粒体谷胱甘肽S-转移酶1在恶性肿瘤中的研究进展

微粒体谷胱甘肽S-转移酶1(microsomal glutathione S-transferase 1,MGST1)是谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)超家族和花生四烯酸与谷胱甘肽代谢中的膜相关蛋白(membrane-associated proteins in eicosanoid and glutathione metabolism,MAPEG)超家族的共同成员,它通过催化外源性物质的II相解毒过程,从而保护细胞膜免受氧化应激的损伤。众多研究发现MGST1与恶性肿瘤的发生发展密切相关,有望成为癌症治疗的新型分子靶点。本文就MGST1在恶性肿瘤中的研究进展予以综述。

山新杨谷胱甘肽S-转移酶编码基因PdbGSTU功能分析

【目的】本研究旨在通过分析山新杨谷胱甘肽S-转移酶编码基因PdbGSTU的抗病功能,为林木抗性育种提供基因资源与抗性种质。【方法】克隆PdbGSTU基因序列并对其进行生物信息学分析,利用荧光定量PCR技术分析该基因的组织特异性表达及植物激素诱导下的表达模式。利用转基因技术获得山新杨的过/抑制表达PdbGSTU基因植株,通过观察比较接种细链格孢菌后各植株叶片的表型和病斑面积,验证该基因的抗病功能;同时测定接种病原菌前后,野生型和转基因山新杨植株内过氧化氢含量和抗氧化相关酶活性。【结果】(1)山新杨PdbGSTU基因开放阅读框全长753 bp,编码氨基酸250个,对应的蛋白质相对分子质量为29.01 kDa,为稳定的酸性亲水蛋白,定位于细胞质中;系统进化分析显示,PdbGSTU蛋白与银中杨的蛋白KAJ6918316亲缘关系最近;启动子序列分析显示,PdbGSTU基因启动子序列含多种响应植物激素和逆境胁迫的顺式作用元件。(2)RT-qPCR结果显示,PdbGSTU基因在山新杨顶芽表达量最高,在其根部表达量最低,且该基因受茉莉酸甲酯、水杨酸和1-氨基环丙基-1-羧酸3种植物激素诱导,均上调表达。(3)接种细链格孢菌后,野生型和抑制表达PdbGSTU基因植株的叶片上,病斑面积分别为6.42和16.46 mm2,而过表达PdbGSTU基因的植株叶片上,少部分接种点出现明显病斑,其余接种部分仅出现褪色。【结论】PdbGSTU正向参与山新杨对细链格孢菌侵染的抵御过程,可通过清除活性氧提高杨树对病原菌的抗性。

谷胱甘肽转移酶M1基因多态性与亚洲人群宫颈癌易感性的meta分析

目的:探讨谷胱甘肽转移酶M1(GSTM1)基因多态性与亚洲人群宫颈癌易感性的关系。方法:检索中国知网、万方、PubMed等中英文数据库,收集关于GSTM1基因多态性与亚洲人群宫颈癌易感性相关研究,检索时间为建库至2024年5月,对纳入的研究,运用Stata11.0软件计算OR值和95%CI,评价其相关性。结果:共纳入19项研究,宫颈癌病例组2324例和对照组2611例,meta分析结果显示亚洲人群中GSTM1纯合缺失型与宫颈癌易感性存在明显正相关(OR=1.74,95%CI 1.41~2.14),亚组分析发现,东亚人群(OR=1.54,95%CI 1.21~1.97)、中亚人群(OR=8.32,95%CI 2.84~24.36)、南亚人群(OR=2.11,95%CI 1.48~3.02)、中国人群(OR=2.03,95%CI 1.46~2.82)、印度人群(OR=1.89,95%CI 1.39~2.57)、哈萨克斯坦人群(OR=8.32,95%CI 2.84~24.36)和巴基斯坦人群(OR=5.52,95%CI 2.34~13.07)的GSTM1纯合缺失型均与宫颈癌易感性存在显著关联。结论:GSTM1纯合缺失型可能会增加亚洲人群宫颈癌发生风险。

矢车菊谷胱甘肽转移酶的挖掘与分析

矢车菊(Centaureacyanus)为菊科矢车菊属的一年生草本花卉,其花色变异丰富,具有较高的观赏价值。前期研究解析了矢车菊花瓣中花青素生物合成的转录调控机制,但关于花青素转运的机制尚不明晰。本研究在矢车菊转录组数据库中共计挖掘了7条差异表达的CcGSTs基因,其中CcGST1和CcGST2基因表达量较高,分别编码211和213个氨基酸,为稳定且亲水的蛋白。经蛋白互作预测分析,CcGST2和拟南芥中参与花青素转运的GSTF12具有较高的同源性,据此推测CcGST2可能参与矢车菊花瓣中花青素的转运过程。本研究为后续解析矢车菊花青素转运的分子机制提供了基因资源。

山新杨谷胱甘肽S-转移酶PdbGST基因的克隆与胁迫表达分析

在植物中,谷胱甘肽S-转移酶是一类多功能酶,能够在其响应非生物胁迫中发挥作用。为研究该基因在杨树中的功能,本研究克隆了山新杨谷胱甘肽S-转移酶基因Pdb GST及其启动子序列,对其进行生物信息学分析和表达特征分析。结果显示,Pdb GST基因的开放阅读框(ORF)全长666 bp,编码221个氨基酸,其形成的蛋白质相对分子质量为25.57 k Da,为稳定亲水性酸性蛋白,定位于细胞质中。系统进化分析表明,山新杨Pdb GST蛋白与山新杨中的XP_034926648蛋白的同源性最高。对克隆获取的2 000 bp启动子序列进行分析,结构显示该启动子序列中,含有多种响应非生物胁迫的顺式作用元件。荧光定量PCR分析显示Pdb GST基因在山新杨根部表达量最高,其次在山新杨叶部也有较高表达量,相反在山新杨顶芽中表达量最低。此外,对Pdb GST基因响应非生物胁迫分析显示,山新杨根部Pdb GST基因受诱导后即出现持续且大量的表达。

谷胱甘肽S-转移酶P1基因多态性与晚期胃癌奥沙利铂联合卡培他滨方案化疗疗效的关系

目的:探讨谷胱甘肽S-转移酶P1(glutathione S-transferase P1,GSTP1)rs1695基因多态性与晚期胃癌奥沙利铂联合卡培他滨方案(XELOX方案)化疗疗效的相关性。方法:回顾性选择102例晚期胃癌患者,均接受XELOX方案化疗,通过基质辅助激光解吸电离飞行时间(matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight,MALDI-TOF)的方法明确GSTP1 rs1695基因分型,分析患者临床病理特征(包括年龄、性别、肿瘤分化程度、部位、ECOG-PS评分、TNM分期)及GSTP1 rs1695基因分型对患者化疗客观有效率(objective response rate,ORR)及疾病进展时间(progression-free survival,PFS)的影响。结果:102例患者中,GSTP1 rs1695 AA基因型、AG基因型、GG基因型所占例数分别为73例(71.6%)、27例(26.5%)、2例(2.0%),携带变异基因型GG/AG化疗ORR高于野生基因型AA(69.0%vs 43.8%,P=0.022),且携带变异基因型GG/AG患者PFS比野生基因型AA更长[6.1个月(95%CI:5.2~7.0)vs 5.1个月(95%CI:4.6~5.6),P=0.028]。患者临床病理特征均与化疗疗效无关,但肿瘤分化程度及TNM分期与PFS有关(P均<0.05)。Cox回归显示,肿瘤分化程度、TNM分期及GSTP1 rs1695是影响PFS的独立因素。结论:GSTP1 rs1695基因型与晚期胃癌患者XELOX方案化疗疗效密切相关,测定GSTP1 rs1695基因型可以为晚期胃癌的个体化治疗提供参考。

木纳格葡萄谷胱甘肽-S-转移酶VvGST1基因克隆与序列分析

【目的】克隆木纳格葡萄果实中谷胱甘肽-S-转移酶(glutathione-S-transferase,GST)基因VvGST1全长并研究其序列特征,为该基因在葡萄果实抗病作用和功能的研究奠定基础。【方法】根据已有的基因序列,设计3'和5'端RACE引物,利用RT-PCR和RACE技术克隆VvGST1基因cDNA全长。【结果】该基因序列全长719 bp,均为开放阅读框(ORF),共编码221个氨基酸。该基因编码蛋白相对分子质量为25.55 kDa;理论等电点pI值为6.32;分子式为C_(1178)H_(1799)N_(293)O_(321)S_(11);不稳定指数为39.22;该蛋白质是稳定的亲水性蛋白,不含跨膜结构域,没有预测到信号肽,可能存在于细胞基质中,是典型的基质蛋白。VvGST1氨基酸序列与棉花、桃、西梅、樱桃、李子、板栗等植物聚为一类,其中与棉花属亲缘关系最近。【结论】获得了木纳格葡萄谷胱甘肽-S-转移酶VvGST1基因全长编码序列,探明了该序列的结构特征。

基因表达谱分析非酒精性脂肪性肝病中谷胱甘肽转移酶的作用

目的用二代转录组测序(RNA-seq)技术,结合差异基因GO分析、KEGG富集分析,探讨谷胱甘肽转移酶(GST)在高脂饮食诱导的小鼠非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)中的作用。方法14只雄性C57BL/6J小鼠随机抽样分为对照组(n=6)和模型组(n=8)。对照组小鼠喂养普通饲料;模型组喂养高脂饲料,连续7周,构建NAFLD模型。试剂盒检测血清ALT、AST活性及TG水平、苏木精-伊红(HE)和油红染色观察肝组织病理和脂滴沉积情况;提取肝组织RNA进行高通量转录组测序,将基因表达量差异倍数≥2.0且P<0.05定义为差异基因,筛选对照组与模型组肝组织差异基因,应用GO、KEGG数据库进行功能分析,并采用qRT-PCR验证差异基因表达。符合正态分布的计量资料两组比较采用独立样本t检验。结果对照组与模型组小鼠体质量、血清ALT、AST差异无统计学意义(P值均>0.05)。与对照组相比,模型组血清TG水平明显高于对照组[(2.02±0.50)mmol/L vs(1.00±0.29)mmol/L,t=-4.45,P=0.001]。HE染色提示:模型组可见弥漫性脂肪变性和气球样变。油红染色显示:模型组肝细胞胞浆内橘红色脂滴明显增多,且肝细胞脂肪变分级明显高于对照组(1.88±0.64 vs 1.00±0.00,t=-3.86,P=0.006)。转录组测序提示两组差异基因1367个,其中上调基因数608个、下调基因数759个;且两组中GST基因差异表达17个。选择差异倍数最明显的前10个GST基因进行验证。与对照组相比,GSTa2、GSTa3、GSTa4、GSTm1、GSTm2、GSTm3、GSTm4、GSTp1、GSTo1表达下调,GSTk1表达上调。实验结果与测序结果一致。结论GST通过参与类固醇代谢过程、脂肪酸代谢过程、胆固醇代谢过程等多个生物学过程影响脂质代谢,与NAFLD发病密切相关。

松材线虫谷胱甘肽S转移酶基因响应阿维菌素胁迫功能研究

【目的】由松材线虫Bursaphelenchusxylophilus引起的松材线虫病严重破坏东亚和欧洲等多个国家和地区的森林生态系统。【方法】本研究从松材线虫基因组中获取Bx-gst12,随后对该基因的全长CDS区域进行基因克隆和序列分析、同时通过生物信息学方法对Bx-gst12所编码的蛋白质Bx-GST12的理化性质、亲疏水性、跨膜区、二级结构和三级结构进行了预测和分析。并通过基因干扰技术对Bx-gst12干扰后,分析该基因在松材线虫对阿维菌素敏感程度的影响。【结果】生物信息学结果显示Bx-GST12蛋白稳定系数为28.96,亲水系数为-0.412,三级结构预测Bx-GST12蛋白具有含有9个α螺旋和5个β折叠,但不具有跨膜结构域。应用基因干扰技术对Bx-gst12基因进行基因干扰,干扰后的Bx-gst12基因表达量变为原来的25.14%。阿维菌素溶液生物测定实验结果表明,Bx-gst12干扰后的松材线虫死亡率明显高于对照组,松材线虫死亡率平均提高了7.12%。【结论】本研究成功克隆Bx-gst12基因并对该基因的dsRNA进行了设计与合成。Bx-gst12基因干扰显著影响了松材线虫对阿维菌素的敏感性,在相同浓度的阿维菌素胁迫相同时间中,干扰组线虫死亡率明显高于对照组,表明Bx-gst12基因在松材线虫药物代谢过程中发挥着显著作用。

巨藻中谷胱甘肽S转移酶基因对细长聚球藻PCC7942耐镉性的影响

谷胱甘肽S转移酶(glutathione S-transferase, GST)是一个较大的基因家族,在生物体生长发育和对环境变化响应中发挥重要的调控作用。本研究从巨藻(Macrocystis pyrifera)配子体中克隆了6个完整的GST基因(mpgst1、mpgst2、mpgst3、mpgst4、mpgst5和mpgst6)。随后将6个巨藻GST基因分别转化至细长聚球藻(SynechococcuselongatusPCC7942)中,提取细长聚球藻转化株基因组DNA作为模板进行PCR验证及测定转化株GST酶活进行基因功能验证,结果显示,6个mpgst基因都分别成功整合到细长聚球藻的基因组中,但只有含mpgst1、mpgst4和mpgst6基因的细长聚球藻转化株(MG1、MG4和MG6)具有耐镉性。在镉离子胁迫下,细长聚球藻转化株MG1、MG4和MG6的生长、光合色素含量和叶绿素荧光参数Fv/Fm值均显著高于野生株(P<0.05)。本研究结果为进一步研究巨藻GST基因的抗重金属胁迫功能奠定了基础。

甘蔗谷胱甘肽硫转移酶ScGSTF1与P3N-PIPO互作应答甘蔗花叶病毒侵染的研究

谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase, GST, EC2.5.1.18)广泛分布于具有细胞结构的生物中。在植物中,GST参与调控生长发育、异生物质解毒及逆境应答。本课题组以甘蔗花叶病毒(Sugarcanemosaicvirus,SCMV)编码蛋白P3N-PIPO为诱饵,从甘蔗(Saccharumspp.hybrid)叶片cDNA酵母文库中筛选到1个GST基因,并从甘蔗原始栽培种Badila中克隆了该基因,其开放读码框(open reading frame, ORF)长度为645 bp,编码214个氨基酸。序列比对及进化树分析表明,该基因编码蛋白属于GST家族的Phi (F)类型(GSTF),因此命名为ScGSTF1。进一步的生物信息学分析表明,ScGSTF1不存在跨膜区域,为稳定的亲水性脂溶蛋白;GST蛋白在单子叶和双子叶植物中及C3和C4植物中存在明显的分化。酵母双杂交(yeast two-hybrid, Y2H)和双分子荧光互补(bimolecular fluorescence complementation, BiFC)试验表明, ScGSTF1与SCMV-P3N-PIPO蛋白互作。亚细胞定位试验表明ScGSTF1定位于内质网。实时荧光定量PCR分析表明, ScGSTF1在甘蔗各个组织中显著差异表达,在第3节间中的表达量最高,在心叶及根中的表达量最低;SCMV侵染显著性影响ScGSTF1基因的表达水平,侵染早期上调表达,随后下调,但仍保持显著高于对照的水平。

MBF2转录调控小菜蛾谷胱甘肽S-转移酶代谢氯虫苯甲酰胺的功能

【目的】探究转录调控因子MBF2(multiprotein bridging factor 2)调控小菜蛾(Plutella xylostella)体内谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)的功能,及其在小菜蛾抗氯虫苯甲酰胺中的作用,为阐明小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的解毒代谢机制提供理论依据。【方法】采用浸叶法测定敏感(SS)、广东连州(LZ)、云南通海(TH)3个小菜蛾种群对氯虫苯甲酰胺的抗性水平,酶动力学法测定3个种群的GST活性;使用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分析MBF2在不同抗性种群小菜蛾中的表达差异;采用氯虫苯甲酰胺LC50诱导12 h,分析其对小菜蛾MBF2的诱导表达作用;应用RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术研究MBF2对GST基因的调控作用,并测定沉默MBF2后小菜蛾的GST活性;结合沉默后小菜蛾对药剂的敏感性变化,验证MBF2在小菜蛾抗氯虫苯甲酰胺中的作用。【结果】两个抗性种群(TH和LZ)相较SS种群分别达到了中抗及高抗的水平,TH和LZ抗性倍数分别为54.27和289.58;TH和LZ小菜蛾种群体内GST活性均显著高于SS种群;与SS种群相比,MBF2在抗性种群小菜蛾体内显著上调表达,在中抗和高抗种群中的表达量分别为敏感种群4.6和9.4倍。小菜蛾短期暴露于LC50浓度氯虫苯甲酰胺中,敏感、中抗及高抗种群均在8 h内MBF2表达量显著上调,最高表达量升至对照的10倍。沉默MBF224 h,小菜蛾9个GST基因表达量显著降低,其中GSTZ1及GSTU1的下调量均达90%以上;处理组(ds MBF2)GST活性相较于阴性对照(ds GFP)降低57.76%;75 mg·L^(-1)氯虫苯甲酰胺处理后,处理组较对照组死亡率提升23.34%。【结论】MBF2可能通过调控GST的转录表达,提高小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的代谢能力,从而参与小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的解毒作用。研究结果可为小菜蛾抗药性机理的深入解析及新型药剂的研发提供依据。

舞毒蛾谷胱甘肽S-转移酶对杨树次生物质协同溴氰虫酰胺的胁迫响应

为了明确舞毒蛾Lymantria dispar谷胱甘肽S-转移酶(GST)对杨树次生物质协同溴氰虫酰胺的胁迫响应机制,选择3种杨树次生物质(黄酮、槲皮素、芦丁)以及新型邻二苯甲酰胺类杀虫剂溴氰虫酰胺作为胁迫外源化合物,以舞毒蛾2龄幼虫为研究对象,通过人工饲料添加次生物质和溴氰虫酰胺的单剂和混剂,测定对舞毒蛾存活率、谷胱甘肽S-转移酶活性及其基因表达影响。结果表明,处理48 h后,3种联合处理组舞毒蛾幼虫的存活率显著低于对照组和各杨树次生物质单剂处理组,存活率依次为53.33%、60.00%和53.33%,各联合处理组幼虫存活率与溴氰虫酰胺处理组差异不显著。除处理6 h外,不同杨树次生物质单剂处理后GST活性均诱导增加。溴氰虫酰胺处理组在48 h内GST活性显著高于单剂处理组和对照组。除联合处理1在6 h、12 h的GST诱导活性低于溴氰虫酰胺处理组外,各联合处理组的GST诱导活性均高于溴氰虫酰胺处理组。舞毒蛾2龄幼虫取食含有不同处理的人工饲料后,其体内LdGSTe2、LdGSTs1、LdGSTs2和LdGSTz1均有所表达,且不同处理的诱导程度呈现差异。以上研究结果为杨树次生物质协同溴氰虫酰胺防控舞毒蛾提供理论依据,同时为生产实践中杀虫剂的合理使用提供参考。

辣椒碱对小菜蛾的驱避活性及其体内谷胱甘肽-S-转移酶和Na^+,K^+-ATP酶活性的影响

采用常规生测方法和酶活力测定方法,初步研究了辣椒碱对小菜蛾Plutella xylostella L.的产卵忌避和拒食作用,及其对小菜蛾体内谷胱甘肽-S-转移酶、Na+,K+-ATP酶活性的影响,以期阐明辣椒碱对害虫的作用机制。结果表明,辣椒碱对小菜蛾表现出较强的产卵忌避活性和拒食活性。在6.25×104mg/L浓度下,处理24h辣椒碱对小菜蛾的非选择性产卵忌避率达96.55%,选择性产卵忌避率为84.30%;在相同浓度下,处理48h辣椒碱对小菜蛾的非选择性拒食率达81.47%,选择性拒食率为69.69%。另外,经1.25×105mg/L辣椒碱不同时间处理后,小菜蛾体内的谷胱甘肽-S-转移酶酶活力和Na+,K+-ATP酶活力与对照相比均产生了波动,处理18h时小菜蛾体内GSTs活力最高,为152.01U·mg-1pro·min-1,处理1h时小菜蛾体内Na+,K+-ATP酶活力最高,为19.99U·mg-1pro·min-1。结果说明辣椒碱能够影响小菜蛾产卵和取食行为,并且对其体内的酶系也产生了影响。

溴氰菊酯在罗非鱼组织中的累积及对谷胱甘肽-S-转移酶的影响

以罗非鱼Tilipia为试验鱼类,研究了其暴露于不同浓度溴氰菊酯后其组织中溴氰菊酯的含量和谷胱甘肽-S-转移酶GST活性的动态变化。结果表明,罗非鱼肌肉和肝脏组织中的GST的正常值分别为(4.39±0.2)U.mg.prot-1和(13.3±0.3)U.mg.prot-1。采用不同浓度的溴氰菊酯处理罗非鱼25 d,除了1.0μg.L-1浓度组罗非鱼体内无明显累积,GST与对照组相比无显著差异外,其余各浓度组均有一定的累积,同时GST发生了明显的变化。GST的变化规律为先升高后降低,即溴氰菊酯对罗非鱼体内的GST是先诱导后抑制,且这种变化幅度肝脏比肌肉大。2.0￣10.0μg.L-1浓度组经15￣20 d可在肌肉和肝脏中达到累积-释放的动态平衡,最大累积系数分别为1.85和2.20。溴氰菊酯在罗非鱼组织中达到累积平衡时,其累积量与GST活性呈较明显的负相关。研究表明,1.0μg.L-1以下的溴氰菊酯对罗非鱼没有生化毒性影响,罗非鱼组织中的溴氰菊酯累积量和GST可用来评价农药对鱼类的毒性效应。

向日葵谷胱甘肽-S-转移酶基因的克隆及抗病功能研究

为探讨谷胱甘肽-S-转移酶(GST)基因在向日葵抗病机制中的作用,在核盘菌诱导向日葵转录组文库的基础上从向日葵耐病品种龙食葵2号中克隆了1个GST的c DNA序列,并进行了表达和功能分析。结果表明:该基因开放阅读框为675bp,编码224个氨基酸残基,分子量为55.45k D,等电点为5.16,命名为Ha GSTU1(Gen Bank登录号为KR071872);Ha GSTU1蛋白属于GST的Tau家族,推测是一种无信号肽的细胞质蛋白,其N端结构域包含结合GSH的G位点,C端结构域包含特异结合底物的H位点;Ha GSTU1与一个橡胶树GST蛋白的亲缘关系最近,氨基酸序列的相似性为72%。实时荧光定量PCR结果显示,该基因在叶中表达量最高,其次是花、根、种子和茎,在盘中的表达量最低;干旱、盐、草酸、核盘菌及其代谢物均能诱导向日葵Ha GSTU1基因的表达量出现显著变化。利用农杆菌介导法将该基因导入烟草,提高了转基因烟草叶片对核盘菌的抗性。对抗性株系烟草GST和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性测定发现,转基因烟草叶片中GST和GPX酶活性较野生型提高约2倍,并随着接菌时间的延长,两种酶活性显著升高。初步推断Ha GSTU1具有抗核盘菌的功能。

一个橡胶树谷胱甘肽-S-转移酶基因的克隆和表达特性分析

【目的】从橡胶树中克隆Glutathione-S-transferase(GST)基因的cDNA和基因组DNA,进行序列、结构和系统进化分析,研究胁迫条件和激素处理下的表达谱。【方法】利用产排胶机理课题组构建的胶乳EST数据库,通过PCR技术克隆橡胶树GST基因的cDNA和基因组DNA;在线预测蛋白质保守功能域和亚细胞定位,构建系统进化树,利用实时荧光定量PCR分析割胶、伤害、低温、激素和死皮病等因素对该基因表达的影响。【结果】从橡胶树胶乳中克隆到1个GST基因的全长cDNA(793 bp),编码25.4 kD(219aa)蛋白,命名为HbGSTU1;克隆了HbGSTU1的基因组DNA(1 313 bp),包含1个内含子(520 bp)和2个外显子。HbGSTU1属于GST Tau家族,推测是一种无信号肽的细胞质蛋白,其N端结构域包含结合GSH的G位点,C端结构域包含特异结合底物的H位点;HbGSTU1与一个蓖麻GST蛋白的亲缘关系最近,氨基酸序列的一致性为85%;HbGSTU1的表达受割胶、伤害、低温、2,4-D、乙烯利和死皮病等因素调控,但对JA、SA和ABA处理的应答不明显。【结论】HbGSTU1是一个典型的GST Tau家族蛋白,可能在橡胶树抗逆过程中起作用,可作为橡胶树抗逆分子育种的靶标基因。

家蚕谷胱甘肽-S-转移酶基因BmGSTz1的克隆、序列分析及组织表达特征

谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)是一个功能广泛的超基因家族,其中Zeta家族在动物、植物和细菌中均有分布。在哺乳动物中,Zeta GSTs具有马来酰乙酰乙酸异构酶(MAAI)活性,参与苯丙氨酸/酪氨酸的代谢过程。本研究对家蚕Bombyxmori基因组中预测的GST基因(BmGSTz1)进行了表达序列标签的搜索,经拼接后获得一条含有3′和5′非翻译区在内的长度为1239bp的cDNA序列,其3′端含有AATAAA加尾信号。BmGSTz1基因含有4个内含子,外显子/内含子边界均符合GT-AG规则。经TA克隆证实,BmGSTz1基因编码区序列全长648bp,共编码215个氨基酸。BmGSTz1推定的分子量为24.8kD,等电点pI为8.06。BmGSTz1与其他昆虫和哺乳动物GSTz1的氨基酸序列高度保守,进化分析表明家蚕BmGSTz1与黑腹果蝇Drosophila melanogaster、冈比亚按蚊Anopheles gambiae、意大利蜜蜂Apismellifera和赤拟谷盗Tribolium castaneum的GSTz1形成1∶1∶1∶1∶1的直系同源关系。RT-PCR和基因芯片数据表明BmGSTz1在家蚕5龄第3天幼虫各组织中都有表达。序列和组织表达特征分析结果提示家蚕BmGSTz1可能具有MAAI活性,这将为进一步深入研究BmGSTz1基因的功能提供参考。

苯酚胁迫下罗非鱼组织中过氧化氢酶与谷胱甘肽-S-转移酶的动态变化

以奥尼杂交罗非鱼(Oreochromisaureus♂×Oreochromisniloticus♀)为试验鱼类,研究了其暴露于不同质量浓度苯酚后组织中过氧化氢酶CAT和谷胱甘肽-S-转移酶GST活性的动态变化。结果表明,罗非鱼肌肉和肝脏组织中的CAT正常值分别为8.56±0.2U·mg-1和15.48±0.1U·mg-1,GST的正常值分别为4.39±0.20U·mg-1和13.30±0.31U·mg-1,均是肝脏组织高于肌肉组织。采用不同质量浓度的苯酚处理罗非鱼25d,除了0.002mg·L-1质量浓度组罗非鱼体内CAT和GST与对照组相比无显著差异外,其余各质量浓度组的CAT和GST均发生了明显的变化,两者的变化趋势相近。CAT的变化规律为低质量浓度组先升高后降低,高质量浓度组不断下降。即低质量浓度苯酚对罗非鱼体内的CAT具有一定的诱导作用,而高质量浓度表现为抑制作用,可使鱼体内的CAT失活,且这种变化幅度肝脏比肌肉大。GST的变化规律为先升高后降低,即苯酚对罗非鱼体内的GST具有先诱导后抑制的作用。研究表明,0.002mg·L-1质量浓度以下的苯酚对罗非鱼没有生化毒性影响,罗非鱼组织中的CAT和GST可作为生物标志物来评价酚类污染物对鱼类的生化毒性。