冷胁迫下普通油茶CCCH型锌指蛋白基因家族的鉴定和分析

【目的】为挖掘和利用耐寒普通油茶Camellia oleifera遗传资源提供参考。【方法】基于普通油茶的冷胁迫转录组数据,对其CCCH型锌指蛋白基因进行鉴定,并对CCCH型锌指蛋白进行理化性质分析、系统发育分析、保守结构域预测、二级结构预测等相关生物信息学分析,并以庐山高海拔油茶(LSG)和栽培油茶品种赣无1(GW1)为材料,对CCCH型锌指蛋白基因在冷胁迫下的表达情况进行分析。【结果】在普通油茶的冷胁迫转录组数据中共鉴定到24个CCCH型锌指蛋白基因,参考水稻分类方法,将24个CCCH型锌指蛋白聚类到2个亚家族中。保守基序分析结果表明,在24个基因中仅有3种CCCH型锌指蛋白基序类型,即C-X8-C-X5-C-X3-H、C-X7-C-X5-C-X3-H和C-X5-C-X4-C-X3-H,数目分别为92、4和4。转录组表达谱分析结果表明:在野外冷胁迫试验中CoC3H17基因在D4、D5和D6时期的表达量高于D1、D2和D3时期,在室内冷胁迫试验中庐山高海拔油茶和赣无1的CoC3H17基因一直表现为更高的转录本丰度;CoC3H14和CoC3H24基因在野外试验的D4、D5和D6时期均表现为表达量明显上升,且在室内冷胁迫试验中庐山高海拔油茶的这2个基因的表达量高于赣无1。【结论】CoC3H17、CoC3H14和CoC3H24基因可能是普通油茶应对冷胁迫的关键基因。

植物CCCH型锌指蛋白研究进展

锌指蛋白是具有典型锌指结构特征的超蛋白家族,几乎参与了生物体生长发育的各个阶段,其中CCCH型锌指蛋白包含一个或多个由三个半胱氨酸和一个组氨酸组成的基序。本文综述了植物CCCH锌指蛋白的结构、作用方式、功能等方面的研究进展,并对其应用前景进行了展望。

矮牵牛冷响应锌指蛋白基因PhTZF1的分离与表达分析

利用矮牵牛基因表达谱芯片筛选出应答低温胁迫的关键基因,从中发现1个CCCH型的锌指蛋白基因PhTZF1。通过RT-PCR分离获得该基因的cDNA全长为2 085bp,预测其编码694个氨基酸,含有2个CCCH型锌指蛋白保守结构域。系统进化树分析发现,PhTZF1与拟南芥AtSZF1相似度最高。利用半定量RT-PCR检测其在根、茎、叶和花中的表达特性发现,正常生长条件下该基因在各组织中的表达都较弱;利用实时定量PCR检测其在低温、干旱、ABA、MeJA、高盐和高渗胁迫处理下的表达情况发现,PhTZF1表现出不同程度的上调,其中对低温胁迫最为敏感且上调倍数最高,初步推测该基因与矮牵牛应答低温、干旱等非生物逆境相关。

水稻CCCH型锌指蛋白亚家族Ⅰ基因的表达分析

CCCH型锌指蛋白是一类生物体中广泛存在的转录因子,与植物的抗逆性密切相关。水稻CCCH锌指蛋白家族包括67个成员,分为8个亚家族。本研究采用实时定量PCR技术分析水稻CCCH亚家族Ⅰ基因的组织表达模式以及盐、干旱、低温、高温等多种非生物胁迫和脱落酸(ABA)对CCCH基因表达水平的调节。结果表明,多数CCCH基因都不同程度地受到这些非生物胁迫及ABA的诱导或抑制,其中C3H10、C3H24、C3H33、C3H37和C3H67的表达量在不同胁迫处理后表现出不同程度的升高,C3H35、C3H50和C3H52在盐、干旱、ABA、低温和高温处理后表达水平呈下降趋势,表明这些CCCH锌指蛋白可能参与水稻的非生物胁迫响应。

普通烟草CCCH类锌指蛋白家族的全基因组鉴定和表达分析

为了解烟草CCCH类锌指蛋白家族特性,利用拟南芥CCCH类锌指蛋白结构域比对烟草基因组数据库,共鉴定到86个CCCH类锌指蛋白基因家族成员,并对其进行蛋白质理化性质、系统进化、染色体分布、基序、启动子顺式作用元件、基因表达模式分析以及对激素的响应分析。结果显示,烟草CCCH类锌指蛋白家族86个基因中37个成员分布在17条不同的染色体上;基序分析显示,该家族所有成员均含有C-X_(7/8)-C-X_(5)-C_(3)-H基序,除此之外,在烟草中也发现了一些新的CCCH基序,如C-X_(6)-C-X_(4)-C-X_(3)-H等;系统进化树显示,86个CCCH类锌指蛋白中的51个成员分为9个亚家族;启动子分析表明,NtC3H-39基因含有多个应激响应元件和激素响应元件。基因表达模式和激素响应分析表明,NtC3H-39具有明显的组织表达特异性,并对激素和干旱胁迫具有明显响应。

紫外交联合并串联亲和纯化高效鉴定蛋白复合物组分的RNA结合活性

RNA结合蛋白在RNA的生成与代谢中发挥着重要作用.我们在近年报道的PAR-CLIP(photoactivatableribonucleoside-enhanced crosslinking and immunoprecipitation)技术的基础上建立了一套快速、有效鉴定RNA结合蛋白的实验方法:以串联亲和纯化替代一步免疫沉淀获得高纯度蛋白-RNA复合物;将Sypro Ruby蛋白染色与RNA放射自显影相结合判断复合物中哪种或哪些组分为RNA结合蛋白,该方法命名为紫外交联合并的串联亲和纯化(cross-linkingand tandem affinity purification,CLiTAP).运用该方法对布氏锥虫的三种锌指蛋白ZC3H7、ZC3H34和ZC3H5进行分析,发现ZC3H7作为帽结合蛋白复合物的核心组分具有很强的RNA结合能力;ZC3H34结合RNA能力较弱,但其互作蛋白具有强的RNA结合活性;相比之下,ZC3H5及其复合物组分皆无RNA结合活性.这些结果表明,CLiTAP与蛋白质鉴定方法相结合,能够有效鉴定靶蛋白复合物中的RNA结合蛋白种类,也为进一步定位RNA结合位点、研究RNA结合蛋白的结构及作用机制奠定了基础.

异源表达玉米ZmC3H54基因增强水稻的耐旱性

CCCH锌指蛋白是一类重要的转录调控因子。从玉米中分离得到一个受干旱和ABA诱导表达的CCCH型锌指蛋白基因ZmC3H54,通过构建过量表达载体并转化水稻来进一步研究其功能。与对照组相比,转基因植株在干旱胁迫处理下具有更高的相对含水量与存活率以及较低的相对电导率,表明过量表达ZmC3H54基因可以提高转基因水稻的耐旱性。此外,转基因水稻幼苗对外源ABA敏感性更高。以上结果表明玉米ZmC3H54基因可能是通过ABA信号通路调控植物对干旱的耐受性。

CCCH型锌指蛋白在白血病中的研究进展

CCCH型锌指蛋白包含1到6个拷贝的CCCH类型的锌指基序,折叠成特殊的指状结构,通过与富含腺嘌呤和尿苷(AU)的m RNA 3'端结合,参与调节m RNA代谢。作为转录因子,免疫调节因子和肿瘤抑制蛋白,临床上与多种疾病密切相关。研究证实,CCCH型锌指蛋白可通过调节血细胞的增殖、分化、凋亡参与白血病发生发展的进程。靶向干预CCCH型锌指蛋白或基因可能是一种治疗白血病的有效方法,可为白血病的防治提供新的策略。

水稻OsCCCH基因家族的组织表达谱及胁迫诱导表达特征研究

CCCH型锌指蛋白是一类生物体中广泛存在的转录因子,在多种植物生物学过程中起着关键的调控作用。在水稻全基因组中已发现67个CCCH基因,分为8个亚家族,而其中大部分基因的功能尚缺少研究。本研究通过荧光定量RT-PCR技术分析了水稻Os CCCH家族基因的组织表达模式以及盐、PEG、低温等非生物胁迫和脱落酸(ABA)对CCCH基因的诱导表达特征。结果表明,大部分Os CCCH基因在各组织中有不同的表达模式,约30%基因为低丰度表达,50%以上基因表现为中丰度表达,极少Os CCCH基因为高丰度表达,包括Os C3H2、Os C3H35、Os C3H41、Os C3H43、Os C3H58和Os C3H67这6个组织优势表达基因。多数Os CCCH基因都不同程度地受到盐、PEG、低温及ABA的诱导或抑制,表明这些CCCH锌指蛋白可能参与水稻的非生物胁迫响应;在四种胁迫下,有7个基因同时受到诱导,其中Os C3H17基因上调倍数高达17倍以上;有10个基因同时被抑制,其中Os C3H16基因下调倍数高达31倍以上。

刚毛柽柳ThZFP3基因的克隆及表达特征分析

本研究基于刚毛柽柳转录组数据,克隆获得了一条CCCH型锌指蛋白的全长基因,并命名为ThZFP3。ThZFP3基因开放阅读框(ORF)全长1335 bp,编码444个氨基酸,编码蛋白的分子质量为48.49kDa,理论等电点为8.08。进化树分析结果表明,ThZFP3与川桑和毛果杨ZFP的亲缘关系最近。亚细胞定位结果显示ThZFP3定位于细胞核中。在酵母中,全长ThZFP3没有转录激活活性,但在其羧基端(C端)具有转录激活活性,转录激活域位于C端的56个氨基酸区段。此外,实时荧光定量PCR分析结果显示,ThZFP3的表达受NaCl和PEG的诱导,表明ThZFP3可能参与了刚毛柽柳对盐和干旱胁迫的应答反应。以上研究结果为进一步研究ThZFP3在刚毛柽柳耐盐抗旱中的功能及作用机制提供了依据。

刚毛柽柳ThZFP1基因的克隆和表达分析

CCCH型锌指蛋白是植物中广泛存在的一类转录因子,在植物生长发育、胁迫应答等多种生物过程中发挥重要的调控作用。本研究从刚毛柽柳(Tamarix hispida)中克隆获得一条CCCH型锌指蛋白基因,命名为ThZFP1。该基因开放阅读框(ORF)长870 bp,编码290个氨基酸,推测蛋白质分子质量为30.38 kDa,理论等电点为5.10。ThZFP1属于疏水性蛋白。进化树分析结果表明, ThZFP1与茶树ZFP的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR分析结果显示,在NaCl、PEG和ABA处理下,ThZFP1基因的表达量明显上调,表明ThZFP1基因能对高盐、干旱胁迫和ABA处理做出应答。

布氏锥虫未知CCCH-型锌指蛋白TbZC3H8功能特性的初步分析

目的通过RNAi和蛋白复合物鉴定来初步分析布氏锥虫未知锌指蛋白TbZC3H8的特性及功能。方法运用蛋白数据库和分析软件对TbZC3H8进行序列分析和结构域预测;构建RNAi诱导表达细胞株分析TbZC3H8经RNAi敲低后对锥虫生长的影响,并通过RT-QPCR和Western blot检测RNAi干扰效率;构建异位融合表达myc-TAP标签的TbZC3H8细胞株,采用串联亲和纯化合并质谱鉴定其蛋白复合物组成;采用免疫荧光分析蛋白定位。结果 TbZC3H8的CCCH结构域在动基体原虫中高度保守;RNAi下调TbZC3H8后明显抑制了锥虫复制;TbZC3H8蛋白复合物中包含多种未知蛋白和两种RNA结合蛋白;TbZC3H8蛋白定位于胞质中,血清饥饿和热刺激对其定位无影响。结论 TbZC3H8是锥虫生长必需的,TbC3H8与RNA结合蛋白的相互作用暗示其可能在RNA加工代谢中发挥着作用。