类钙调磷酸酶B亚基蛋白GhCBL3-A01调控棉花黄萎病抗性的功能分析

【目的】解析类钙调磷酸酶B亚基蛋白(calcium B-like protein,CBL)基因GhCBL3-A01在棉花抗黄萎病反应中的功能,为棉花抗病育种提供基因资源。【方法】从棉花基因组数据库获得GhCBL3-A01基因的同源序列,进行生物信息学分析。采用实时荧光定量聚合酶链式反应(quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)检测大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)、茉莉酸甲酯(methyl jasminate,MeJA)和H2O2处理的棉株中GhCBL3-A01基因的表达量变化。利用病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)技术研究GhCBL3-A01在棉花抗黄萎病中的功能。通过检测活性氧积累以及相关基因的表达量,初步分析GhCBL3-A01的作用机制。【结果】陆地棉中GhCBL3-A01及其3个同源蛋白均含有3个CBL家族典型的EF-hand结构域。大丽轮枝菌、MeJA和H2O2处理后,GhCBL3-A01的表达量显著升高。VIGS沉默GhCBL3-A01导致病株率和病情指数显著降低,茎秆维管束褐变程度减轻,有病菌繁殖的茎段数量明显减少,增强了棉株对黄萎病的抗性。GhCBL3-A01基因沉默棉株叶片中活性氧积累增多,防御相关基因PR1、NPR1、PR4和PDF1.2以及茉莉酸信号通路关键基因AOS1、OPR3、MYC2和LOX2的表达量增加。【结论】GhCBL3-A01通过调控防御相关基因、茉莉酸信号通路基因的表达和活性氧积累负调控棉花对黄萎病的抗性,是提高棉花黄萎病抗性的候选基因。

注射用重组人钙调磷酸酶B亚基稳定性的初步研究

目的：对注射用重组人钙调磷酸酶B亚基（rhCNB）的稳定性进行初步研究，以确定其贮藏条件和有效期。方法：采用毛细管区带电泳（CZE），反相高效液相色谱（RP—HPLC），十二烷基磺酸钠一聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS—PAGE）非还原电泳、蛋白质含量测定Bradford法、圆二色谱（CD）、pH值、生物学活性等检测方法，对rhCNB在贮藏温度条件下的稳定性进行了系统研究。结果及结论：3批注射用rhCNB于2℃～8℃贮藏24个月，各项指标：外观、pH值、蛋白含量、纯度、肽图谱、相对分子质量、CD光谱蛋白质二级结构及生物学活性均无明显变化，稳定性好，有效期可暂定为2年。

HPLC和MALDI-TOF-MS法分析重组人钙调磷酸酶B亚基的纯度和肽图谱

用反相高效液相色谱 (RP HPLC)法对重组人钙调磷酸酶B亚基 (rhCNB)的纯度和肽图谱进行了测定 ,以比较不同批次产品的纯度及其一级结构的一致性 ,对其进行质量控制 .并用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱 (MALDI TOF MS)法进行验证 .结果表明 ,运用梯度洗脱RP HPLC法能对样品进行纯度检查和肽图谱分析 ,测得 3批样品纯度均达到 98%以上 ,肽图谱能达到批间一致 .同时用MALDI TOF MS法测定 ,纯度结果二者相符 ,质谱肽图经计算机辅助分析 ,确证rhCNB一级结构与天然CNB一致 .证明该方法灵敏、准确、可靠 .

钙调蛋白磷酸酶B亚基靶向肝癌的研究

目的:基于小动物活体成像检测技术,探讨重组人钙调蛋白磷酸酶B亚基(rhCNB)的肝癌靶向性。方法:采用肿瘤组织块法建立BALB/c裸小鼠荷人肝癌细胞SMMC-7721原位肝癌模型。原位肝癌模型建立第14天时,按荷瘤动物体重大小随机分为FITC标记的rhCNB(rhCNB-FITC)给药组和FITC对照组,每组12只,各取6只分别用于给药后2 h、24 h剖解取出心脏、肺、肝、胃、双侧肾脏和脾脏用小动物活体成像系统进行荧光检测。另取未接种肿瘤的正常BALB/c裸小鼠随机分为rhCNB-FITC给药组和空白对照组,rhCNB-FITC给药组12只,各取6只分别用于给药后2 h、24 h剖解取相同的脏器进行荧光检测。空白对照组6只,剖解取出相同的脏器进行荧光检测。结果:rhCNB-FITC给予未接种肿瘤的正常动物2 h时,主要分布于动物的肾脏、肝、胃、心和肺,脾脏未见明显分布;24 h时,主要分布于动物的肾脏,肝、胃、心、肺和脾脏未见明显分布。在原位肝癌模型试验中,rhCNB-FITC给药2 h时,主要分布于肝肿瘤、肾脏、肺、胃和心脏等组织器官,脾脏内未检测到明显荧光;FITC给药组只有在肝和胃组织中能检测到荧光,而且荧光强度明显弱于rhCNB-FITC给药组;rhCNB-FITC给药组与FITC对照组肝部(包括正常组织和肝肿瘤组织)的荧光强度比较,P<0.01,具有显著统计学意义。rhCNB-FITC给药24 h时,主要聚集在肝肿瘤、胃、肾脏和肺等组织器官,其中rhCNB在肝肿瘤部位的浓度最高;rhCNB-FITC给药组与FITC对照组肝肿瘤部的荧光强度比较,P<0.05,具有统计学意义。结论:重组人钙调蛋白磷酸酶B亚基具有良好的肝癌靶向性。

重组人钙调磷酸酶B亚基的毛细管区带电泳分析方法

目的:建立毛细管区带电泳(CZE)分离分析重组人钙调磷酸酶B亚基的新方法。方法:用毛细管区带电泳分离模式, 采用未涂层熔融石英毛细管50μm×57 cm;电泳缓冲液:0.2 mol·L-1 2-吗啉代乙磺酸-0.05 mol·L-1柠檬酸盐-乙腈 (5:5:1,pH 2.5);分离电压:15 kV;柱温:25℃;压力进样5s;检测波长:214 nm,进行纯度分析。结果:所建立的CZE分析方法能够将重组人钙调磷酸酶B亚基与未知杂质有效分离,主峰的迁移时间及峰面积的RSD分别为0.31%和1.5%。结论:所建立的毛细管区带电泳方法可以用于重组人钙调磷酸酶B亚基的纯度分析,它具有高效、快速、简便及样品和试剂消耗少等优点。

CD和FT-IR法分析重组人钙调磷酸酶B亚基冻干前后与多批产品二级结构的一致性

目的通过测定重组人钙调磷酸酶B亚基(rhCNB)的圆二色谱(CD)和傅立叶变换红外光谱(FT-IR),来研究rhCNB冻干前、后和rhCNB多批产品之间二级结构的一致性,从而确定生产工艺是否稳定,样品是否发生变性等,达到控制产品质量的目的。方法采用CD和FT-IR光谱法分别对3批rhCNB进行蛋白质二级结构测定,并对rhCNB冻干前与冻干后样品进行了CD和FT-IR光谱法二级结构测定。结果与结论CD和FT-IR光谱测得3批样品谱图均达到批间一致,说明样品二级结构稳定,工艺过程较稳定,产品未发生变性。rhCNB冻干前与冻干后2种图谱均无明显变化,说明冻干工艺对rhCNB的二级结构并无改变。

动态浊度法测定注射用重组人钙调磷酸酶B亚基中的细菌内毒素

目的对注射用重组人钙调磷酸酶B亚基(rhCNB)进行细菌内毒素定量回收试验,建立定量检测其细菌内毒素的方法。方法采用中国药典2000年版附录检测细菌内毒素的动态浊度法。结果注射用rhCNB在20倍稀释后可以消除干扰作用,内毒素回收率在50%～200%范围内,能够进行细菌内毒素定量检测。结论建立的注射用rhCNB细菌内毒素定量检查方法,具有方法简便、快速、准确的优点。

杜梨类钙调磷酸酶B亚基蛋白PbCBL10基因的克隆和表达特性研究

【目的】为了探明杜梨类钙调磷酸酶B亚基蛋白（CalcineurinB—likeprotein，CBL）基因的序列特征和表达特点，【方法】以杜梨幼苗为试材，运用同源克隆和半定量RT—PCR对PbCBLIO基因进行克隆和表达分析。【结果】结果表明．PbCBLIO基因编码区cDNA长度为801bp，编码的多肽由266个氨基酸组成。该多肽预测的等电点为4．56，估计的相对分子质量为30．45ku。其对应基因组DNA序列长1983bp，包括9个外显子和8个内含子。通过PSORT进行亚细胞定位分析发现PbCBLl0蛋白位于质膜上的几率最大。PbCBLIO基因编码的多肽具有4个钙离子结合域EF手形结构和1个钙调磷酸酶A亚基结合位点。PbCBLl0与番茄S1CBLIO（NP_001239045）和拟南芥AtCBLl0（NP_195026）蛋白间的同源性较高，分别为82％和77％，并与AtCBL10亲缘关系最近。PbCBL10基因在杜梨幼苗根、茎和叶片中均为诱导型表达，50～200mmol·L^（-1）CaCl2、20μmol·L^（-1）ABA、100mmol·L^（-1）NaCl、10％（w／v）PEG6000或180mmol·L^（-1）甘露醇处理后其表达量明显上调。【结论】PbCBLIO基因具备植物CBL基因家族的固有特征，能够响应胞内钙浓度变化，对ABA、盐碱、干旱和渗透胁迫均存在转录响应。

葡萄类钙调磷酸酶B亚基互作蛋白激酶VvCIPK10的特性与表达

【目的】在葡萄中克隆丝苏氨酸蛋白激酶Vv CIPK10,分析其激酶特性和在逆境胁迫下的表达模式,为进一步研究该基因参与逆境胁迫的分子功能,探讨葡萄抗逆分子机制提供理论依据。【方法】利用电子克隆技术获得Vv CIPK10序列,设计特异引物进行RT-PCR反应,对克隆到的序列进行开放阅读框和保守结构域分析;构建原核表达载体,转化表达菌株后用IPTG进行诱导表达,收集菌体后裂解细胞,制备蛋白上样液,SDS-PAGE电泳对表达产物进行分析,同时对融合蛋白进行可溶性分析;IPTG大量诱导表达融合蛋白,收集菌体后进行超声破碎细胞,用麦芽糖结合蛋白纯化柱纯化MBP-Vv CIPK10融合蛋白,SDS-PAGE电泳进行分析;纯化后的融合蛋白与体外自磷酸化缓冲液进行自磷酸化反应,反应后SDS-PAGE电泳,压磷屏检测体外自磷酸化反应;构建重组瞬时表达载体p BI221-GFP/Vv CIPK10;分离拟南芥原生质体,通过PEG介导的瞬时转化方法将重组表达载体p BI221-GFP/Vv CIPK10转化至原生质体;通过基因枪介导的转化方法将重组表达载体p BI221-GFP/Vv CIPK10转化至洋葱表皮细胞,培养16 h后用激光共聚焦显微镜进行荧光信号检测;选择生长相对一致且健壮的葡萄植株,于干旱、低温和盐胁迫处理后不同时间取样,同时在田间取葡萄不同组织样品,实时荧光定量PCR检测Vv CIPK10在葡萄不同组织中的表达以及在不同逆境胁迫下的表达模式。【结果】PCR克隆获得葡萄Vv CIPK10全长为1 357 bp,5′端非编码区为30 bp,3′端非编码区为156 bp,开放阅读框为1 171 bp,编码436个氨基酸,理论等电点为8.59,分子量为48.7 k Da。保守结构域预测分析显示该蛋白5′端具有一个激酶结构域,3′末端具有一个PPI结构域和一个NAF结构域。BLSATP分析表明葡萄Vv CIPK10与桃树CIPK(XP_007205151)一致性最高(74%)。重组表达载体p MAL-C5X/Vv CIPK10在大肠杆菌中经诱导表达获得与理论分子量(43 k Da+48.7 k Da)相一致的融合蛋白。MBP-Vv CIPK10融合蛋白经柱纯化后获得单一的蛋白条带,Vv CIPK10的自磷酸化活性依赖于Mn^(2+),不依赖于Mg^(2+)和Ca^(2+),EDTA可以抑制Vv CIPK10的自磷酸化活性。亚细胞定位结果显示,Vv CIPK10定位在细胞核、细胞膜和细胞质。Vv CIPK10在葡萄各个组织中均有表达,主要在葡萄根和叶片中大量表达,葡萄茎、花序、果实和卷须中的表达量较低。在干旱、低温和盐胁迫处理后,Vv CIPK10呈现受诱导表达模式。Vv CIPK10的表达在低温胁迫后6 h达到峰值,干旱和盐胁迫后2 h即达到峰值。【结论】葡萄Vv CIPK10能够响应干旱、低温和盐胁迫,推测Vv CIPK10在葡萄抗非生物逆境胁迫中具有重要作用。

葡萄类钙调磷酸酶B亚基蛋白基因VvCBL4的克隆与表达分析

【目的】在京秀(Vitis vinifera‘Jingxiu’)葡萄中克隆类钙调磷酸酶B亚基蛋白基因Vv CBL4及其启动子,分析Vv CBL4的表达特性与逆境胁迫的关系。【方法】用RACE技术克隆Vv CBL4的全长,实时荧光定量PCR检测Vv CBL4在不同逆境下的表达;用同源克隆技术获得Vv CBL4的启动子,在烟草叶片中瞬时表达分析Vv CBL4启动子的活性。【结果】Vv CBL4全长为959 bp,ORF为642 bp,编码213个氨基酸,具有3个EF手钙结合结构域。Vv CBL4在根部表达量最高,其次是果实。Vv CBL4的转录本能对干旱、低温和盐胁迫处理快速做出响应。Vv CBL4启动子富含与逆境响应相关的顺式作用元件。干旱、低温和盐胁迫处理能够增强启动子活性。【结论】获得Vv CBL4及其启动子序列,Vv CBL4的表达能对逆境胁迫做出响应,Vv CBL4启动子的活性受逆境胁迫诱导,说明Vv CBL4在葡萄逆境胁迫反应中具有重要的作用。

香蕉钙调神经磷酸酶B亚基样蛋白基因MaCBL1的克隆及序列分析

[目的]为香蕉钙调神经磷酸酶B亚基样蛋白基因MaCBL1调控机理的研究奠定基础。[方法]根据在香蕉果实抑制缩减文库中获得的一个CBL基因片段,采用PCR方法克隆了MaCBL1基因全长cDNA序列并对其进行了初步的生物信息学分析。[结果]MaCBL1基因cDNA序列全长1 078 bp,编码213个氨基酸残基。多重序列比对结果显示,MaCBL1推导的氨基酸序列与其他植物来源的CBL基因的氨基酸序列同源性较高。遗传进化分析表明MaCBL1与其他植物如杨树、甘蓝、沙冬青、棉花和水稻的CBL基因的亲缘关系较近,并在同一个进化枝上。[结论]该研究为进一步研究香蕉钙调神经磷酸酶B亚基样蛋白对香蕉生长发育、果实的成熟调控及对各种逆境反应的调控提供了依据。

生物信息学方法筛选华支睾吸虫成虫功能基因——钙调神经磷酸酶B亚基样蛋白

目的本文通过建立华支睾吸虫成虫cDNA文库,筛选其功能基因。方法应用SMART方法构建华支睾吸虫成虫cDNA文库,进行大量EST测序,然后应用生物信息学方法将EST序列与GenBank中登陆的序列进行同源性比对、序列拼接及基因完整性判断;并应用NCBI上的RPSBLAST对所筛选基因的保守域进行搜索比对,利用PredictProtein分析、预测其功能域及二级结构。结果从华支睾吸虫成虫cDNA文库中筛选的钙调神经磷酸酶B亚基样蛋白(CsCBLP)基因,经同源性分析,CsCBLP与褐家鼠钙调神经磷酸酶(CaN)同源性为53%,与尾刺耐格里原虫CaNB同源性为40%,与新小杆线虫属结合蛋白的同源性为51%;保守域的比对及功能域、二级结构的预测显示所筛选的CsCBLP是钙调神经磷酸酶B亚基的的类似物,属于钙结合蛋白家族。结论应用生物信息学方法从华支睾吸虫成虫cDNA文库中筛选出钙调神经磷酸酶B亚基样蛋白基因。

钙调神经磷酸酶B亚基的^(125)I标记及其血脑屏障的通透性

钙调神经磷酸酶与老年性痴呆密切相关 ,为了解其 B亚基的血脑屏障的通透性 ,采用 Iodogen法对钙调神经磷酸酶 B亚基 (CNB)进行 12 5I标记 ,标记率高达 85 % ,产物 12 5I- CNB比活度为 74 0 GBq· g-1,放化纯度为 95 .7%。小鼠静脉注射 12 5I- CNB结果显示血脑屏障能够阻止完整的 CNB进入脑 。

重组钙调磷酸酶B亚基纯化工艺及质量稳定性控制研究

目的在实验室研究的基础上,已进行了表达rhCNB的中试发酵工艺研究和纯化方面的探讨。表达量可达到700mg/L以上,rhCNB纯度可达到95%以上。方法在此基础上进行了以下两方面工作的研究:①为了达到生物制品的质量标准,进一步改进了rhCNB的纯化工艺。②为了能够对rhCNB进行有效的质量稳定控制,该文对制备的3批注射用rhCNB进行了分子结构确证与理化特性鉴定。结果我们表达的重组hCNB与天然hCNB的结构完全一致。使rhCNB有效期保证在2年以上。

重组人钙调蛋白磷酸酶B亚基在大鼠体内的药动学和组织分布特征

目的研究重组人钙调蛋白磷酸酶B亚基(rhCNB)在大鼠体内的药动学和组织分布特征。方法利用双抗体夹心ELISA法,对组织样本中rhCNB检测的选择性、线性范围、精密度、回收率和稳定性等进行方法学验证。SD大鼠单次iv给予rhCNB 5,10和20 mg·kg^-1,多次iv给予rhCNB 20 mg·kg^-1,于给药前及给药后0.033,0.25,0.5,1,2,4,8和12 h采血,用ELISA法测定rhCNB浓度,用DAS3.0软件计算药动学参数。大鼠单次iv给予rhCNB 10 mg·kg^-1后,分别在0.25,1,2和8 h采集脑、心、肝、脾、肺、肾、全胃、睾丸或卵巢、体脂、骨骼肌、胸腺和血浆,用ELISA测定血浆和组织样品中rhCNB浓度。结果rhCNB 5,10和20 mg·kg^-1单次给药,主要药动学参数为:消除半衰期(t1/2)分别为0.95±0.28,0.85±0.27和(0.91±0.32)h;药时曲线下面积(AUC0-12 h)分别为41.0±4.3,59.5±9.1和(150.6±18.9)mg·h·L^-1;血浆峰浓度(Cmax)分别为44.6±14.4,62.7±15.7和(160.1±27.3)mg·L^-1;在5~20 mg·kg^-1剂量范围内,rhCNB的Cmax和AUC0-12 h比值随着剂量增加而增大。rhCNB多次给药主要药动学参数为:t1/2为(1.16±0.46)h;AUC0-12 h为(94.9±11.0)mg·h·L^-1;Cmax为(121.2±18.9)mg·L^-1。单次给药和多次给药的主要药动学参数无显著性差异。不同组织中rhCNB的分布由高到低的顺序为体脂>肺>肾>脾>睾丸/卵巢>心>肝>胸腺>胃>脑>骨骼肌。结论rhCNB在大鼠体内呈现线性动力学特征,多次给药后大鼠体内无明显蓄积并广泛分布于各个组织。

血脑屏障对钙调神经磷酸酶B亚基及其降解肽段阻碍作用的研究

应用 1,3,4 ,6 , 四氯 3α ,6α 二苯基苷尿 (Iodogen)法对钙调神经磷酸酶B亚基进行12 5I标记 ,获得了比活度为 74 0MBq·mg- 1,放化纯度为 95 7%的12 5I标记的钙调神经磷酸酶B亚基 ,标记率高达 85% .利用该标记物研究血脑屏障对其进入脑的阻碍作用 .结果显示血脑屏障能够阻止完整的钙调神经磷酸酶B亚基进入脑 ,但是它的降解肽段能够透过血脑屏障进入脑组织 .

大豆类钙调磷酸酶B亚基GmCBL1互作候选蛋白的筛选

Ca2+是非生物胁迫信号转导途径中的重要信号分子,植物类钙调磷酸酶B亚基蛋白(CBL,calcineurin B-like proteins)是一类重要的钙信号受体蛋白,主要通过与其他蛋白的特异结合传递信号,使植物形成对非生物胁迫的响应。本实验室已经获得大豆Gm CBL1基因,功能鉴定显示Gm CBL1增强了转基因拟南芥对非生物胁迫的耐性。为了进一步研究Gm CBL1的作用机理,本研究构建诱饵载体p GBKT7::Gm CBL1,利用酵母双杂交技术筛选大豆Gm CBL1的互作蛋白。通过对筛选获得的106个蛋白基因测序和Blast比对分析,并根据其可能的生理功能对这些候选蛋白归类,整理得到4类蛋白:能量代谢相关蛋白、修饰蛋白、防御蛋白、钙信号转导相关蛋白。筛选得到候选蛋白的功能预测初步表明,大豆Gm CBL1参与多条信号途径,为进一步研究探索大豆CBL介导的抗逆信号转导途径奠定了基础。

钙调神经磷酸酶B亚基高表达条件及产业化研究

重组人CNB高表达大肠杆菌已由本室构建成功 ,摇瓶发酵液表达量可达 10 0mg·L- 1.通过改进培养基配方及摇瓶表达工艺 ,使CNB在摇瓶发酵液中表达量达到 5 0 0mg·L- 1以上 .在高表达量的基础上 ,又进行了产业化改进 ,以蒸馏水添加无机盐取代了原配方中的自来水 ,并提高了表达量 .

杜梨类钙调磷酸酶B亚基蛋白基因PbCBL2的克隆和功能初探

类钙调磷酸酶B亚基蛋白(Calcineurin B-like protein,CBLs)是植物中一类重要的钙离子传感器,参与调控植物生长发育及逆境胁迫响应过程。为了探明杜梨CBLs家族成员PbCBL2的序列特征和表达模式,以杜梨(Pyrus betulaefolia Bunge)幼苗为试材,运用EST搜索结合RACE技术、染色体步移法对PbCBL2的cDNA、DNA和启动子进行克隆,采用半定量RT-PCR和原核表达研究该基因在非生物胁迫下的表达模式。结果表明,PbCBL2基因cDNA序列长681bp,编码一个含有226个氨基酸残基的蛋白。基因组DNA序列长1927bp,包括8个外显子和7个内含子,启动子序列包含光反应元件、厌氧诱导必需顺式作用元件、赤霉素反应元件和水杨酸响应顺式作用元件。PbCBL2编码的多肽具有植物类钙调磷酸酶B亚基蛋白结合Ca2+所必需的4个EF手型结构和1个典型的植物钙调磷酸酶A亚基结合位点。未经处理的杜梨幼苗(对照)根和叶中未检测到PbCBL2的表达,PbCBL2的表达受NaCl、PEG6000、甘露醇和ABA诱导上调。PbCBL2转入大肠杆菌BL21(DE3)后,能够明显减轻NaCl、甘露醇和PEG6000对该菌株的生长抑制。PbCBL2基因具备植物CBLs基因家族的固有特征,对盐碱、干旱、渗透胁迫和ABA处理均存在转录响应,大肠杆菌转入该基因后能够提高对盐胁迫和渗透胁迫的耐受能力。