利用荧光蛋白研究产甘油假丝酵母胞浆3-磷酸甘油脱氢酶基因CgGPD启动子

【目的】克隆产甘油假丝酵母(Candida glycerinogenes)胞浆3-磷酸甘油脱氢酶基因CgGPD的启动子(PCggpd),并通过报告基因gfp的差异表达来研究葡萄糖浓度对PCggpd在酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中的诱导特性。【方法】采用PCR扩增的方法分别从产甘油假丝酵母基因组和pCAMBIA1302载体中克隆出CgGPD的启动序列PCggpd和绿色荧光蛋白基因gfp。将两个基因同时构建到酿酒酵母表达载体pYX212-zeocin中,构建时将绿色荧光蛋白基因gfp置于CgGPD的启动序列下游,获得重组质粒pYX212-zeocin-PCggpd-gfp。通过电击转化酿酒酵母W303-1A。将重组酿酒酵母S.cerevisiae W303-1A-GFP置于不同葡萄糖浓度培养基中进行培养,利用荧光显微技术对其进行荧光检测。【结果】重组酿酒酵母能产生稳定的荧光,当葡萄糖浓度为2%时,重组酿酒酵母在YEPD培养基中产生较弱的荧光,随着葡萄糖浓度的升高,荧光强度有明显的增强。【结论】PCggpd属于环境胁迫诱导型启动子,高浓度的葡萄糖能诱导PCggpd启动绿色荧光蛋白的高水平表达,这对完善产甘油假丝酵母的遗传背景研究,阐明其高产甘油的机理具有重要意义。

杜氏盐藻甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因启动子驱动氯霉素乙酰转移酶基因的表达及其活性检测

目的为建立稳定高效的盐藻生物反应器寻找合适的内源性启动子驱动表达外源基因。方法克隆鉴定了盐藻甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)基因5'上游区序列并成功构建由盐藻GAPDH基因启动子驱动的氯霉素乙酰转移酶(CAT)基因表达载体pUC-Gcat。利用构建的表达载体电击转化盐藻并在含有氯霉素的培养基中筛选转化藻株。随机挑选稳定转化的盐藻藻株进行CAT酶联免疫吸附测定分析。结果获得3株稳定转化的盐藻藻株。聚合酶链式反应鉴定和CAT酶联免疫吸附测定分析结果表明,CAT基因已整合到了转化的盐藻基因组中。结论本研究所克隆的内源性盐藻GAPDH基因启动子能够驱动CAT基因在盐藻中表达。

谷子3-磷酸甘油醛脱氢酶基因的克隆与结构分析

3-磷酸甘油醛脱氢酶基因(GAPDH)在谷子盐旱胁迫早期高频率表达,为研究该基因在胁迫反应及其他代谢中的详细功能,本研究利用RACE技术克隆了谷子的GAPDH基因。该基因cDNA全长1 328 bp,包括1 008 bp的开放阅读框,共编码338个氨基酸,肽段的分子量为35 911.03 Da,极性氨基酸占29.12%。序列比较分析发现,谷子的GAPDH同玉米的同源序列表现了最高的相似性,同水稻和小麦同源序列的相似性次之,同双子叶植物的同源序列则相差较远。

龙眼子叶胚3-磷酸甘油醛脱氢酶基因的cDNA克隆及序列分析

从龙眼子叶胚中分离得到一个大量表达的表达序列标签(EST),该EST编码序列与金鱼草3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)基因的同源性为84%,利用cDNA末端快速扩增(RACE)技术成功克隆了龙眼GAPDH基因全长序列.序列分析表明,龙眼GAPDH基因的cDNA全长为1395 bp,包括一个长1008 bp、编码336个氨基酸的开放阅读框(ORF),5′端非编码区(UTR)长71 bp,3′-UTR长316 bp.龙眼GAPDH基因编码的氨基酸序列与水稻、葡萄、小果野蕉、拟南芥、银杏等GAPDH基因的氨基酸序列同源性均高达85%以上,该基因在GenBank中的登录号为FJ694011.

产甘油假丝酵母与酿酒酵母胞浆3-磷酸甘油脱氢酶基因的功能比较

胞浆3-磷酸甘油脱氢酶(GPD)是酿酒酵母细胞甘油合成过程中的关键限速酶.尽管高产甘油菌株产甘油假丝酵母基因组中编码该酶的基因CgGPD已经被克隆出来,但是具体的功能,特别是与酿酒酵母GPD1和GPD2基因的功能比较值得进一步研究.以酿酒酵母渗透压敏感型的gpd1/gpd2和gpd1突变株为宿主,分别导入CgGPD、GPD1和GPD2基因,比较分析了CgGPD、GPD1和GPD2基因在高渗透压胁迫条件下和厌氧环境中的表达调控,及其对细胞甘油合成能力的影响.研究发现,GPD1基因受到渗透压诱导表达,GPD2基因在细胞厌氧条件下起着氧化还原平衡调节作用,而CgGPD基因不仅能够在渗透压胁迫条件下通过过量快速合成甘油调节渗透压平衡,而且能够在厌氧培养环境中互补GPD2基因的缺失,使gpd1/gpd2缺失突变株能够正常生长,同时提高了突变株的甘油合成能力.结果表明,CgGPD基因在gpd1/gpd2缺失突变株中既具有GPD1基因的功能,又能发挥GPD2基因的功能.

不同胁迫下盐生杜氏藻3-磷酸甘油脱氢酶基因表达及其与甘油合成的响应

在已克隆的盐藻(Dunaliella salina)3-磷酸甘油脱氢酶GPD基因的基础上,利用实时荧光定量PCR的方法,研究了经高盐、厌氧、磷酸盐以及氧化等不同外界胁迫条件下该基因的表达情况,并同时监测了盐藻细胞甘油合成的动态变化.对比酿酒酵母的GPD基因,发现D.salina GPD基因受高渗诱导,同时D.salina细胞内可能存在多个形式的GPD基因.

马来丝虫3-磷酸甘油醛脱氢酶基因的克隆、序列分析及编码产物B细胞表位预测

根据GenBank中马来丝虫3-磷酸甘油醛脱氢酶基因(BmG3PD基因)序列设计引物,以马来丝虫mRNA为模板,RT-PCR扩增BmG3PD基因,将其克隆入pGEM-T载体,转化大肠埃希菌(E.coli)DH5α,筛选阳性克隆。经EcoRⅠ和XhoⅠ双酶切及PCR鉴定,获得阳性重组质粒pGEM-BmG3PD,经序列分析及同源性比较,以及对其编码产物进行B细胞表位预测,结果表明PCR扩增的特异性条带为1020bp,与预期相符,与GenBank已知基因序列同源性为99%。编码产物B细胞表位预测,氨基酸区域可能在22～36、242～255、303～318和326～336位。

产甘油假丝酵母胞浆3-磷酸甘油脱氢酶基因(CgGPD)功能分析

【目的】从高产甘油生产菌株产甘油假丝酵母(Candida glycerinogenes)基因组中克隆了NAD^+依赖3-磷酸甘油脱氢酶编码基因(CgGPD),但是该基因及其上游调控序列具体的功能还是未知的。本文研究了CgGPD基因及其上游调控序列的功能。【方法】本文以酿酒酵母(Saccharomyces cere- visiae)及其渗透压敏感型突变株为宿主,构建3种不同的酵母表达载体导人酵母细胞,研究了不同酵母转化子在渗透压胁迫条件下CgGPD基因表达对细胞的耐高渗透压胁迫应答及其细胞的甘油合成能力的影响。【结果】实验结果表明无论是以来源于S.cerevisiae的TPI启动子还是来源于CgGPD基因的启动子,过量表达CgGPD基因的转化子均能够显著加速葡萄糖消耗速度和提高甘油合成能力,在gpd1/gpd2突变株中表达CgGPD基因能够消除细胞对外界高渗透压的敏感性,同时转化子胞内甘油大量积累。【结论】CgGPD基因在野生型酵母S.cerevisiae W303-1A表达显著提高细胞的甘油合成能力,在gpd/1gpd2突变株中能够互补GPD1基因的功能,CgGPD基因表达受渗透压诱导调控。

牙龈卟啉单胞菌外膜蛋白3-磷酸甘油醛脱氢酶基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

目的克隆牙龈卟啉单胞菌外膜蛋白3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH),并将其置于大肠杆菌中作融合表达。方法利用PCR技术,克隆GAPDH,插入克隆载体pMD18-T中得到克隆重组子pMD18-T-GAPDH。克隆重组子与表达载体pET-32a双酶切后连接构建表达质粒pET-32a-GAPDH。重组原核表达质粒经酶切鉴定后转化大肠杆菌BL21感受态细胞,以不同浓度异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(IPTG)诱导表达融合蛋白。结果核酸序列测定与分析表明:表达重组子pET-32a-GAPDH与NCBI核酸数据库中收录的GAPDH序列同源性达99.802%;在最佳浓度的IPTG诱导下,GAPDH可高效表达。结论本实验成功克隆了牙龈卟啉单胞菌GAPDH基因,并在大肠杆菌中表达了GAPDH蛋白,为后续实验研究GAPDH的免疫学性能及相应的抗体制备奠定了基础。

NaCl浓度对杜氏盐藻中1种NAD^+依赖的3-磷酸甘油脱氢酶基因表达的影响

考察NaCl浓度变化对杜氏盐藻细胞形态和单细胞甘油含量变化的影响,并应用实时定量PCR技术检测NaCl浓度变化对杜氏盐藻3-磷酸甘油脱氢酶同工酶中1种NAD+依赖的3-磷酸甘油脱氢酶基因表达的影响。结果表明:不同浓度NaCl长期培养时杜氏盐藻细胞形态和体积的变化较小,但当NaCl浓度快速变化时细胞形态和体积变化显著。杜氏盐藻在不同浓度NaCl条件下长期培养,随着NaCl浓度增长,单细胞甘油含量不断积累,且杜氏盐藻能通过快速降低或提高单细胞甘油含量来应对低渗或高渗震动。不同浓度NaCl长期培养时,杜氏盐藻中3-磷酸甘油脱氢酶基因的表达水平与NaCl浓度呈显著负相关,但低渗或高渗震动处理2 h后,3-磷酸甘油脱氢酶基因的表达水平与NaCl浓度无显著性关系。

美洲大蠊3-磷酸甘油醛脱氢酶基因的克隆及表达

旨在通过5'-RACE获得美洲大蠊3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)基因的全长cDNA序列,进行生物信息学分析,构建原核表达载体,诱导重组蛋白表达,为进一步研究其功能奠定基础。通过3'-RACE技术,PCR扩增获取编码美洲大蠊GAPDH蛋白的全长cDNA序列;采用生物信息学方法推导出该序列编码的氨基酸序列及其理化性质;预测信号肽、蛋白疏水性、可溶性、跨膜区结构、二级结构、三级结构,并构建系统发育树;构建原核表达载体pET28a-GAPDH,IPTG诱导重组蛋白表达,并用His-tag抗体Western blotting验证。结果显示,美洲大蠊GAPDH基因,其完整阅读框含999个碱基,编码332个氨基酸。序列分析显示,该蛋白与家蚕GAPDH相似性为89%,具有GAPDH保守功能域,经IPTG诱导获得重组蛋白。

盐生杜氏藻3-磷酸甘油脱氢酶基因克隆及其蛋白质结构预测

本文通过对盐生杜氏藻(Dunaliellasalina)cDNA文库进行大规模EST测序并结合RACE实验克隆了盐生杜氏藻3-磷酸甘油脱氢酶基因,并且通过Southernblotting实验确定了该基因在这个物种中拷贝数。通过生物信息学的方法,预测该基因所编码的蛋白质结构,验证了该蛋白质具有3-磷酸甘油脱氢酶完整的功能性结构域和磷酸水解酶类结构域。本实验为解释盐生杜氏藻在面临高渗胁迫下快速合成甘油的机制提供了帮助。

白色念珠菌3-磷酸甘油醛脱氢酶基因的克隆及表达

目的构建白色念珠菌3-磷酸甘油醛脱氧酶(GAPDH)的表达载体并使其在大肠杆菌中正确表达。方法提取基因组总RNA,PCR方法获得GAPDH基因,构建其原核表达质粒pET-32a(+)-GAPDH,转化大肠杆菌BL21菌株,经IPTG诱导产生蛋白,用SDS-PAGE和Western Blotting检测GAPDH蛋白表达情况。结果构建的白色念珠菌GAPDH基因表达质粒经序列测定证实,与GenBank数据完全一致。双酶切鉴定证实,克隆基因正确插入pET-32a(+)载体。在1.0 mmol·L-1的IPTG浓度诱导下表达,可观察到相对分子量51kDa的蛋白,经SDSPAGE和Western Blotting检测证实为GAPDH蛋白。结论实验成功克隆白色念珠菌GAPDH基因,并在大肠杆菌中正确表达,为白色念珠菌感染的候选疫苗奠定工作基础。

优化简并引物PCR克隆Candida glycerinogenes 3-磷酸甘油脱氢酶基因片段

为了从工业生产菌株耐高渗产甘油假丝酵母(Candida glycerinogenes)克隆甘油合成的限速酶编码基因胞浆NAD+-3-磷酸甘油脱氢酶基因(ctGPD),对不同酵母和其他真核生物的NAD+-3-磷酸甘油脱氢酶进行比对,分析氨基酸和核苷酸的保守序列,设计了4对简并引物用于扩增C.glycerinogenes的NAD+-3-磷酸甘油脱氢酶(GPD)基因片段,经过优化PCR反应条件,利用其中一对中等简并度的引物扩增出CgGPD基因中约600 bp的保守核心片段。DNA序列及推绎的氨基酸序列进行比对分析表明,该基因片段与其他酵母的胞浆NAD+-3-磷酸甘油脱氢酶基因的对应区域具有典型的保守区域,并且与安格斯毕赤酵母的GPD基因相似性较高。

3-磷酸甘油醛脱氢酶与酵母线粒体基因组维持蛋白Mgm101的相互作用

采用酵母双杂交方法,以Mgm101p为诱饵,筛选酵母cDNA文库.分离鉴定15个与Mgm101p相互作用的蛋白因子,其中5个阳性克隆均为GPD1编码的3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH).克隆了GPD1在S.cerevisi-ae的同系物ScTDH2基因,进行绿色荧光蛋白GFP标记、亚细胞组分分离和蛋白质印迹分析,结果表明,GAP-DH除了在细胞质为糖酵解酶的主要作用外,可能为多功能蛋白,在酵母线粒体中与Mgm101p相互作用参与线粒体DNA维持的生物过程.

恶性疟原虫FCC-1/HN株3-磷酸甘油醛脱氢酶基因的序列测定

目的 :对恶性疟原虫FCC - 1 HN株的 3 -磷酸甘油醛脱氢酶 (GAPDH)基因进行序列测定。方法 :恶性疟原虫FCC - 1 HN株体外培养物提取总RNA和基因组DNA ,从总RNA合成cDNA。分别用基因组DNA和cDNA作模板在体外用特异引物扩增GAPDH基因 ,并直接对其进行序列测定。结果 :恶性疟原虫GAPDH基因含一个约 30 0bp的内含子 ,该基因的开放阅读框共 1 0 1 1bp ,编码一个 337氨基酸残基的蛋白质。结论 :我国恶性疟原虫FCC - 1

家蚕3-磷酸甘油脱氢酶基因BmGpd的结构特征与表达谱分析

3-磷酸甘油脱氢酶(GPDH)是真核细胞的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸依赖性酶,具有能量传递等重要功能。家蚕Bombyxmori是重要的变态和能量代谢研究模式动物,为了明确GPDH在家蚕中的作用,本研究根据果蝇lethal(2)k05713的蛋白质序列,从家蚕C108品种克隆了2个完整的mRNA转录体,长度分别为3456bp和2979bp(GenBank登录号为GQ865685和GQ865686),具有相同的2166bpORF,编码721个氨基酸。克隆拼接了548bp的第9内含子后,参照大造品种的全基因组数据,推测出BmGpd基因全长27983bp(GenBank登录号为EF154335),包含16个外显子和15个内含子。编码蛋白具跨膜螺旋结构,pI为8.22,分子量为80.5kD,1～20氨基酸区域为信号肽序列。分子同源进化和蛋白质基序分析表明,BmGPD是家蚕中一种新GPDH成员,能在大肠杆菌Escherichiacoli中诱导大量表达。RT-PCR分析表明,BmGpd基因表达量在5龄中期最高,在3d的蛹中明显下调,进入滞育时表达量更低;血液中较低,中肠、丝腺、生殖腺和脂肪体中有大量表达。芯片表达谱显示,5龄第3天幼虫头和体壁中表达丰度最高,脂肪体和马氏管中最低,性别差异不显著。EST表达谱显示,4龄第2天中肠中表达丰度最高。RNAi结果显示,家蚕体内存在BmGpd基因产物代谢补偿途径。本研究为深入研究家蚕GPDH的表达调控以及与变态和能量代谢的关系创造了条件。

拟穴青蟹3-磷酸甘油醛脱氢酶基因的克隆与表达

3-磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphatede hydrogenase,GAPDH)是维持生命最基本活动的关键酶之一。采用RT-PCR、RACE等技术,获得了拟穴青蟹gapdh基因全长cDNA序列。该序列全长1 440 bp,开放阅读框(ORF)为1 008 bp,编码335个氨基酸残基。同源分析显示,该基因编码的蛋白与其他一些物种具有很高相似性,推测gapdh基因具有很高的保守性。经荧光定量PCR检测,gapdh基因在拟穴青蟹多个组织中均有表达,且在胸神经团、眼柄神经节、卵巢、表皮中表达量较高。在拟穴青蟹卵巢发育过程中,gapdh基因在卵巢发育早期(Ⅱ期)表达量最高,在卵巢发育成熟期(Ⅴ期)表达量最低,由此推测GAPDH主要参与了卵巢的细胞分裂增殖过程。

鲁氏酵母3-磷酸甘油脱氢酶基因(ZrGPD1)在粉状毕赤酵母中的表达

为探索在野生型粉状毕赤酵母(Pichiafarinosa)中整合表达来源于耐高渗鲁氏酵母(Zygosacharomycesrouxii)的3-磷酸甘油脱氢酶基因(ZrGPD1)以提高产甘油能力的可行性,应用PCR方法从P.farinosa的染色体中扩增出乳清苷酸脱羧酶基因(URA3)片段,以此作为同源整合的靶序列,构建了整合型表达载体pUR-ZG。电击转化粉状毕赤酵母,以抗生素Zeocin为筛选标记,获得转化子pfa-gu,摇瓶发酵结果表明以P.farinosa作为对照菌株,发酵72h后,转化子pfa-gu的生物量和甘油含量均高于对照菌株,其中甘油含量达到37g/L,比对照提高了30%。因此,在P.farinosa中异源表达ZrGPD1能够提高细胞的产甘油能力和对渗透压的调节能力。