小麦E3泛素连接酶TaRING1互作靶标筛选与验证

【目的】为探究TaRING1在小麦与条锈菌互作过程中的作用,解析其作用机理,为小麦条锈病的绿色防控提供理论依据。【方法】利用酵母双杂交技术筛选TaRING1的互作靶标蛋白,并通过荧火素酶互补实验(LCA)及双分子荧光互补(BiFC)验证互作,通过泛素化实验对TaRING1的泛素功能进行验证,通过烟草瞬时表达及小麦原生质体转化分析靶标TaRIP92的亚细胞定位。【结果】以TaRING1作为诱饵,利用酵母双杂交技术筛选到互作靶标TaRIP92,并通过LCA及BiFC验证TaRING1与TaRIP92互作,通过体外泛素化实验证明TaRING1可以泛素化底物TaRIP92,烟草瞬时表达及小麦原生质体转化发现TaRIP92蛋白定位于线粒体。【结论】TaRING1通过与线粒体蛋白TaRIP92互作并对其进行泛素化。

大豆E3泛素连接酶基因GmHOS1a和GmHOS1b生物信息学分析和敲除载体构建

HIGH EXPRESSION OF OSMOTICALLLY RESPONSIVE GENES 1(HOS1)是植物中多种信号途径的整合因子,在植物发育、胁迫反应、光形态建成和开花调控中发挥至关重要的作用,是很有潜力的作物工程育种目标基因,但其在大豆中的功能尚未被揭示。为了揭示其在大豆中的功能,本研究利用反向遗传学,成功克隆了两个大豆HOS1基因,GmHOS1a和GmHOS1b,并通过生物信息学技术,对其蛋白结构、表达模式和功能进行了分析。进化树和结构域分析表明,GmHOS1a和GmHOS1b具有N端的环指结构域和与ELYS高度相似的保守基序,与拟南芥和水稻HOS1蛋白高度同源。亚细胞定位结果显示,GmHOS1a和GmHOS1b定位在细胞核中。Quantitative Real-time PCR(qRT-PCR)结果表明,GmHOS1a和GmHOS1b的基因表达模式相似,均在三出复叶中高度表达。48 h光周期RNA-sequencing(RNA-seq)和qRT-PCR分析表明,GmHOS1a和GmHOS1b基因的表达具有生物钟昼夜节律性,其中GmHOS1a的表达量显著高于GmHOS1b,GmHOS1a见光后表达量升高,黑暗前表达量达到峰值。为进一步探索GmHOS1a和GmHOS1b蛋白的功能,利用CRISPR/Cas9系统构建了9个GmHOS1a和GmHOS1b基因敲除载体,通过发根检测实验,筛选出6个高效工作载体,可供后续遗传转化实验使用。本研究为阐明该基因的功能和作用机理奠定了理论基础,并提供了可供遗传转化的载体材料。

烟草E3泛素连接酶NtHOS1a和NtHOS1b基因的克隆与表达分析

为明确与烟草低温早花有关的调控基因,利用生物信息学方法结合RT-PCR和SMART RACE技术,从烟草中克隆了2个E3泛素蛋白连接酶HOS1基因cDNA全长序列,分别命名为NtHOS1a(Gen Bank登录号:KU558689)和NtHOS1b(Gen Bank登录号:KU558690)。NtHOS1a基因全长为3 599 bp,编码963个氨基酸;NtHOS1b基因全长为3 578 bp,编码954个氨基酸;两基因氨基酸序列的一致性为95%,与拟南芥HOS1蛋白(NP_181511)的序列一致性分别为51%和50%。两基因编码蛋白的N末端均含有一个E3泛素连接酶特征的环指结构域。荧光定量PCR分析表明:在正常生长条件下,NtHOS1a和NtHOS1b在烟草根、茎、叶中表达强烈,12℃低温处理10 d后两基因在烟草根、茎、叶中的表达量均有不同程度的降低,说明在烟草根、茎、叶组织中NtHOS1a和NtHOS1b的表达量受低温胁迫的负向调控。

甜菜应答盐胁迫的E3泛素连接酶UPL家族基因的鉴定与分析

甜菜为二年生草本植物,是我国重要的糖料作物,广泛种植于我国东北、西北和华北等地区。本文以甜菜T710-Mu品系为试验材料,利用盐胁迫下的甜菜转录组数据库,通过建立隐马尔科夫模型筛选数据库得出3个响应盐胁迫的含有HECT结构域的UPL(Ubiquitin-protein ligase)家族基因。对3个UPL家族基因编码的蛋白质BvUPL3、BvUPL4和BvUPL5进行蛋白质理化性质预测、进化关系分析、蛋白质保守结构域分析和蛋白质互作网络等生物信息学分析。预测BvUPL3、BvUPL4和BvUPL5分别分布在Chr09、Chr07和Chr08,并且具有典型的HECT型结构域,鉴定得到的编码E3泛素连接酶UPL基因属于UPL家族基因。蛋白质互作预测结果表明,这些UPL蛋白质之间存在相互作用,并可能与泛素蛋白酶体系统中其他组分,如泛素藕合因子、E2共价结合酶以及26S蛋白酶体等相互影响。结合荧光定量PCR和转录组数据结果可知,BvUPL3基因在叶片和根部的相对表达量与对照组相比显著上升,BvUPL4和BvUPL5基因的相对表达量与对照组相比在叶片中显著下调,在根部显著上升,这些结果可为后续深入研究甜菜泛素连接酶提供理论基础。

E3泛素连接酶Siah-1与糖尿病血管内皮损伤的关系研究

目的探讨E3泛素连接酶Siah-1与糖尿病血管内皮损伤的关系。方法器官浴槽和血管张力系统测定雄性C57BL/6小鼠,以及雄性db/db糖尿病小鼠的离体胸主动脉血管张力;蛋白质印迹法(Western blot)和酶联免疫吸附法(ELISA)测定小鼠Siah-1和连环蛋白(β-catenin)水平。结果糖尿病小鼠离体胸主动脉血管对乙酰胆碱(Ach)引发的舒张反应低于正常小鼠(t=24.270,P=0.000),Siah-1抑制剂孵育30 min的糖尿病小鼠对Ach引发的舒张反应与正常小鼠无明显差异(t=1.991,P=0.327)。各组小鼠对硝普钠(SNP)引发的血管舒张呈现良好的反应,差异无统计学意义(F=0.145,P=0.541)。经Siah-1抑制剂处理的糖尿病小鼠Siah-1浓度明显降低(t=5.483,P=0.017),而β-catenin浓度明显升高(t=6.670,P=0.023)。在有β-catenin抑制剂的情况下,使用Siah-1抑制剂的糖尿病小鼠血管内皮舒张反应明显低于正常小鼠(t=1.441,P=0.378)。结论 E3泛素连接酶Siah-1参与了糖尿病血管内皮损伤的过程,其机制可能与对β-catenin信号通路的影响有关。

依托咪酯通过下调含WW结构域的E3泛素蛋白连接酶2表达抑制非小细胞肺癌A549细胞增殖并诱导其凋亡的实验研究

目的探讨依托咪酯(ETO)对非小细胞肺癌(NSCLC)A549细胞增殖和凋亡的影响及含WW结构域的E3泛素蛋白连接酶2(WWP2)在其中发挥的作用机制。方法分别采用0、1、2和3 mg/L的ETO处理人正常肺上皮细胞系BESA-2B和人NSCLC细胞系A549,细胞计数试剂盒法检测细胞活力;将A549细胞随机分为对照组、ETO(3 mg/L)组、ETO+NC组和ETO+WWP2-OE组,后2组分别于ETO处理后转染空载体pcDNA3.1-NC或WWP2过表达载体pcDNA3.1-WWP2,集落形成试验检测细胞增殖能力;TUNEL染色检测细胞凋亡;实时荧光定量聚合酶链反应法检测各组细胞中WWP2的mRNA表达;STITCH数据库选择与ETO直接相互作用的蛋白质;蛋白质印迹法检测各组细胞中WWP2、增殖、凋亡和磷酸酶与张力蛋白同源物(PTEN)/磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)通路相关蛋白表达。结果ETO以剂量依赖性方式显著降低A549细胞活力(F=147.923,P<0.001);而对正常肺上皮BESA-2B细胞活力无影响(F=1.427,P=0.126)。不同浓度(0、1、2、3 mg/L)ETO处理A549细胞后,集落形成数量逐渐减少[0、1、2、3 mg/L ETO组分别为(898±38)、(785±48)、(635±36)、(388±20)个],细胞凋亡率逐渐升高[0、1、2、3 mg/L ETO组分别为(2.23±0.65)%、(7.63±0.35)%、(13.24±0.47)%、(18.93±0.36)%],呈剂量依赖性(F=218.732、352.786,均P<0.001)。STITCH数据库预测ETO可通过上调WWP2蛋白表达和下调PTEN蛋白表达与WWP2和PTEN相互作用。与对照组相比,ETO组细胞中WWP2的mRNA和蛋白表达降低,集落形成数量减少,细胞凋亡率升高,增殖细胞核抗原(PCNA)、细胞增殖抗原Ki67、B淋巴细胞瘤基因2(Bcl-2)和PTEN蛋白表达降低,Bcl-2相关X蛋白(Bax)和含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶3(Cleaved caspase-3)蛋白表达升高,磷酸化PI3K(p-PI3K)/PI3K和磷酸化Akt(p-Akt)/Akt比值降低(均P<0.01);与ETO+NC组比较,ETO+WWP2-OE组细胞中WWP2的mRNA和蛋白表达升高,集落形成数量增多,细胞凋亡率降低,PCNA、Ki67、Bcl-2和PTEN蛋白表达增多,Bax和Cleaved caspase-3蛋白表达减少,p-PI3K/PI3K和p-Akt/Akt比值升高(均P<0.01)。结论ETO可抑制A549细胞增殖并促进细胞凋亡,其作用机制可能与调控WWP2的下调和PTEN/PI3K/Akt通路的激活有关。

大豆E3泛素连接酶基因GmAIRP1的同源克隆及在烟草中的功能鉴定

E3泛素连接酶在植物抵御高盐及干旱等非生物胁迫过程中发挥重要作用。本研究克隆获得大豆E3泛素连接酶基因GmAIRP1,该基因cDNA全长为642 bp,编码213个氨基酸。蛋白结构域分析表明,GmAIRP1具有典型的RING-finger结构域。系统进化树分析表明,GmAIRP1与蒺藜苜蓿MtAIRP1同源性最高,亲缘关系最近。表达分析显示,GmAIRP1可被高盐、干旱和ABA诱导表达,并在胁迫1 h或3 h时表达量达到最大。抗逆表型分析表明,GmAIRP1转基因烟草在高盐和干旱胁迫21 d后,生长状态优于野生型,提高了植株对高盐和干旱胁迫的耐受性。生理指标测定结果显示,在高盐和干旱胁迫下,GmAIRP1转基因烟草的POD和CAT活性提高,整体高于对照,MDA含量始终低于对照。以上研究结果表明,Gm AIRP1能够通过激活抗氧化酶活性、提高渗透调节物质的积累来增强植物抵御高盐和干旱胁迫的能力,在植物响应高盐和干旱胁迫中发挥正调控作用。

过表达E3泛素连接酶ABRv1通过泛素化CPK3提高拟南芥干旱耐受

拟南芥基因ABRv1编码了一个E3泛素连接酶,其表达量受到干旱胁迫的诱导.为了探究ABRv1功能,我们构建了ABRv1的过表达株系并进行干旱处理,结果显示ABRv1过表达株系OE-3具有90.4%的存活率,ABRv1过表达株系OE-7有88.2%的存活率,野生型Col的存活率则为53.8%,而abrv1突变体仅有7.7%的存活率,说明过表达ABRv1提高了拟南芥对干旱的耐受能力.我们还测定了干旱处理下的失水率,也能得出与上述一致的结论.此外,我们使用纯化的GSTABRv1、His-CPK3蛋白进行了体外pull-down实验和体外泛素化实验,结果证明ABRv1能够和CPK3发生相互作用,ABRv1具有E3泛素连接酶活性并且能够把CPK3单泛素化.结果揭示了ABRv1作为一个正调控因子通过泛素化作用底物CPK3参与了拟南芥的干旱胁迫应答过程.

小麦RING型E3泛素连接酶基因TaSDIR1-D克隆与功能分析

具有RING结构域的E3泛素连接酶SDIR1(Salt-and drought induced really interesting new gene finger1)在植物信号调节通路中发挥着重要的作用。本研究克隆得到小麦TaSDIR1-D基因,基因组序列全长4070 bp,其中编码区上游为1443 bp,编码区为2352 bp,3'端非编码区(UTR)为275 bp;该基因编码区cDNA序列长度为849 bp,预测其编码282个氨基酸,包括2个跨膜结构域和1个保守的RING型finger结构域。以野生近缘种的二倍体、四倍体和六倍体普通小麦及一套由中国春为背景的缺-四体为材料,将基因定位在染色体4D上;小麦抽穗期TaSDIR1-D在旗叶中的表达量最高;在NaCl、ABA、PEG及4℃非生物胁迫诱导下,小麦TaSDIR1-D均上调表达,可能参与植物抗逆调节通路;通过检测32份多态性较高的小麦材料TaSDIR1-D基因序列多态性,共检测到2个SNP,基因的编码区和上游序列中各存在1个核苷酸变异,其中编码区的核苷酸变异位点(G/A)位于第4外显子上,为非同义突变,使精氨酸(Agr)变为组氨酸(His)。2个SNP组成两种单倍型,根据-583 bp处的SNP(T/C)设计分子标记SNP-583,扫描自然群体262份材料的基因型,将其分为2种单倍型,分别与千粒重、倒二节长和穗长显著相关或极显著相关,单倍型Hap-4D-2为提高千粒重的优异单倍型。研究结果为小麦分子育种提供了理论依据和基因资源。

玉米E3泛素连接酶类基因ZmGW2-1的克隆及表达分析

提高玉米产量是玉米育种的重要目标,而籽粒大小和粒重是禾谷类作物产量的重要构成因子。本研究根据水稻中已克隆的决定籽粒产量的主效基因Os GW2(RING型E3泛素连接酶)的序列信息,利用3’-RACE和RT-PCR技术从玉米基因组中分离出其直系同源基因,并对克隆的目的基因进行序列及组织表达特异性分析。结果表明,克隆得到的玉米同源基因编码区长为1287 bp,编码428个氨基酸残基。Blastx功能分析发现该基因编码E3泛素连接酶类蛋白,该基因的编码序列与Os GW2的编码序列相似度高达83%,将其暂时命名为ZmGW2-1,且ZmGW2-1在雌穗中高度表达,表明该基因可能参与玉米雌穗的发育调控。该基因的克隆为进一步分析其功能奠定了基础。

泛素E3连接酶TRIM10在心肌细胞肥大中的作用

目的:探讨泛素E3连接酶TRIM10在心肌细胞肥大中的作用及分子机制。方法:培养原代的大鼠乳鼠心肌细胞,siRNA-TRIM10与siRNA对照(siRNA-control)或过表达腺病毒Ad-TRIM10与空载对照Ad-GFP转染细胞24 h,然后用苯肾上腺素(phenylephrine,PE)处理细胞24 h。Western blot检测TRIM10、AKT和ERK1/2的蛋白水平;免疫荧光染色观察心肌细胞的大小;实时荧光定量PCR检测心房钠尿肽(ANP)和脑钠尿肽(BNP)的mRNA的表达水平。结果:与对照组相比,PE处理明显上调心肌细胞中TRIM10蛋白的表达水平。siRNA-TRIM10敲低内源性TRIM10表达后明显减小PE诱导的心肌细胞体积,抑制ANP和BNP的mRNA的表达以及降低AKT和ERK1/2的磷酸化水平;而过表达TRIM10则呈现出与siRNA-TRIM10完全相反的结果。结论:TRIM10可调节心肌细胞肥大,其作用可能与AKT和ERK信号相关。

泛素E3连接酶TRIM10在心肌细胞缺氧/复氧损伤的作用及机制

目的:探讨泛素E3连接酶TRIM10在心肌细胞缺氧/复氧(H/R)损伤中的作用及机制。方法:培养原代的SD大鼠乳鼠心肌细胞,siRNA-TRIM10与Ad-TRIM10转染细胞48 h,再加入缺血缓冲液复制心肌细胞缺氧/复氧(H/R)模型(缺氧30 min,复氧24 h)。转染siRNA-TRIM10敲低其表达的实验分为四组:siRNA-Scramble组(转染空白对照siRNA)、siRNA-TRIM10组(转染siRNA-TRIM10)、H/R+si-Scramble组(转染siRNA-Scramble 48 h,进行H/R处理)和H/R+siRNA-TRIM10组(转染siRNA-TRIM10 48 h,进行H/R处理);转染Ad-TRIM10使其高表达分组同上(Ad-GFP作为对照)。DHE染色观察细胞氧化应激情况;TUNEL染色观察细胞凋亡情况;Western blot检测TRIM10、BAX、p-P38/P38MAPK、p-JNK/JNK及p-ERK/ERK蛋白的表达水平。结果:与Control组相比,H/R组心肌细胞中ROS的产生增加了5.8%、凋亡的发生增加了7.9%、p-JNK和p-P38MAPK蛋白的表达分别增加了21.8%和47.1%(n=5,均P<0.05),siRNA-TRIM10敲低其表达,减轻H/R处理引起的以上改变;过表达Ad-TRIM10进一步加重H/R处理引起的上述改变,与H/R组相比,过表达TRIM10+H/R组细胞ROS的产生增加了12.3%、凋亡的发生增加了15.6%、p-JNK和p-P38MAPK蛋白的表达分别增加了26.8%和25.7%(n=5,均P<0.05)。结论:E3连接酶TRIM10加重心肌细胞缺氧/复氧损伤,其机制可能通过p-JNK/p-P38MAPK途径介导。

小麦E3泛素连接酶基因TaAIRP2-1B克隆及功能分析

干旱等非生物胁迫严重影响农作物生产。本研究克隆了小麦(Triticum aestivum L.)TaAIRP2-1B基因,探讨其对非生物胁迫的响应机制,为促进小麦抗旱性的遗传改良提供基因资源。组织特异性表达模式分析显示,TaAIRP2-1B基因在小麦抽穗期的各个组织中均有表达,在茎组织中的表达水平较高,而根系中的表达水平较低。非生物胁迫表达模式分析显示,Ta AIRP2-1B受ABA、PEG及冷胁迫诱导表达。过表达TaAIRP2-1B拟南芥在0.4μmol/L的ABA处理条件下,种子发芽率显著低于野生型,表明TaAIRP2-1B提高了拟南芥种子萌发期对ABA的敏感性。ABA处理抑制转基因和野生型拟南芥幼苗的根系生长,但转基因拟南芥受抑制程度显著高于野生型,表明TaAIRP2-1B提高了拟南芥幼苗对ABA的敏感性。转基因结果表明超表达TaAIRP2-1B增强了拟南芥的抗旱性,并且转基因株系的保水率显著高于野生型。总之,本研究发现小麦基因Ta AIRP2-1B参与了植物对非生物胁迫的应答,可能是通过ABA途径正向调控植物的抗旱性。

大豆E3泛素连接酶基因GmPUB1的克隆及功能研究

[目的]本研究通过对大豆E3泛素连接酶基因GmPUB1的克隆及在拟南芥中异源表达,探究E3泛素连接酶在大豆生长发育和非生物胁迫中的作用。[方法]克隆大豆E3泛素连接酶基因GmPUB1,并对其进行生物信息学分析。利用qRT-PCR技术分析该基因在不同组织中以及不同胁迫处理下的表达模式。通过洋葱表皮细胞瞬时表达系统对GmPUB1蛋白进行亚细胞定位分析。在拟南芥中异源表达GmPUB1并对其表型进行分析。[结果]GmPUB1基因(Glyma.14g212200)的CDS序列为1320 bp,编码439个氨基酸且该蛋白相对分子质量和等电点分别为48.63×10^3和8.35。qRT-PCR分析发现GmPUB1在开花后30 d的种子中表达最高。在PEG3350、NaCl、4℃及JA等非生物胁迫诱导下,GmPUB1均上调表达。GmPUB1蛋白在整个细胞内分布。过表达GmPUB1的转基因拟南芥株系的千粒质量显著提高,氨基酸含量发生改变,尤其甲硫氨酸含量显著升高,种子萌发率降低。转基因拟南芥株系具有耐盐性,但对干旱以及ABA敏感。[结论]GmPUB1基因可参与调控种子生长发育并响应逆境胁迫。

E3泛素连接酶1对SOX2蛋白稳定性的影响

目的探讨WW结构域的E3泛素蛋白连接酶1(WWP1)和E3泛素蛋白连接酶2(WWP2)对3种转录因子[八聚体结合转录因子4(OCT4)、性别决定区Y-box蛋白2(SOX2)和NANOG蛋白]水平的影响。方法通过质粒转染,在HEK 293FT细胞中分别共表达OCT4、SOX2、NANOG和WWP1或WWP2。通过免疫印迹法检测WWP1或WWP2过表达对OCT4、SOX2、NANOG蛋白水平的影响。通过GST pull-down实验和免疫共沉淀实验分析WWP1与SOX2蛋白间的相互作用;运用体外蛋白质泛素化修饰实验证明WWP1是否为SOX2的特异E3泛素连接酶。结果在WWP1与OCT4、WWP1与SOX2及WWP2与OCT4共表达体系中,WWP1或WWP2均呈剂量依赖性地下调对应的共表达蛋白OCT4或SOX2水平,且以WWP1与SOX2共表达体系中SOX2蛋白的表达下调最为明显。在其他共表达体系中,WWP1或WWP2对对应的共表达蛋白均无明显的下调作用。溶酶体抑制剂氯喹可部分阻止SOX2蛋白水平的降低。放线菌酮(CHX)处理24 h后,WWP1与SOX2共表达体系中的SOX2蛋白水平的下降速度快于单独过表达SOX2(P<0.05)。WWP1可以通过与SOX2蛋白的直接相互作用催化SOX2蛋白的泛素化修饰。结论WWP1是SOX2蛋白新的E3泛素连接酶,可促进SOX2蛋白经泛素-溶酶体途径降解,进而下调SOX2蛋白的表达。

陆地棉E3泛素连接酶基因GhPUB 19D的克隆与功能分析

[目的]本文旨在克隆陆地棉U-box E3泛素连接酶基因GhPUB 19D并分析其在抵御生物和非生物胁迫中的功能及其作用机制。[方法]利用PCR从棉花cDNA文库中扩增盐胁迫和大丽轮枝菌处理均上调表达的GhPUB 19D全长cDNA;qRT-PCR分析GhPUB 19D的组织表达特征及其对不同非生物胁迫处理的响应;构建pBIN-GhPUB 19D-GFP载体并导入烟草叶片中,分析GhPUB19D的亚细胞定位;利用病毒介导的基因沉默(VIGS)和转基因过表达GhPUB 19D基因分析该基因对植物的耐盐性和抗病性的影响。[结果]GhPUB 19D基因ORF全长2043 bp,编码680个氨基酸,其编码的蛋白质含有1个U-Box和3个ARM结构域,定位于高尔基体。GhPUB 19D基因启动子区存在多种逆境胁迫响应顺式作用元件。GhPUB 19D在棉花根和叶片中优势表达。聚乙二醇(PEG)、NaCl、脱落酸(ABA)、乙烯(ET)、水杨酸(SA)、赤霉素(GA3)处理后,均可诱导GhPUB 19D在1 h达到表达峰值。VIGS沉默GhPUB 19D棉花在接种大丽轮枝菌Vd991之后,叶片黄化和枯萎较正常植物更为严重,植株发病率和病情指数均极显著增加。转GhPUB 19D基因可以提高拟南芥在ABA处理下的种子萌发率,但不能减轻ABA对幼苗生长的抑制作用;转GhPUB 19D基因可以提高拟南芥幼苗的耐盐性,ABA的SnRK2.3/2.6信号通路下游的AtABF 3和AtABF4对盐胁迫的响应增强,而AtRD26、AtMYB44、AtRAB18、SLAH3等对盐胁迫的响应减弱。转GhPUB19D基因可以显著减轻大丽轮枝菌病症,显著降低拟南芥植株中大丽轮枝菌含量,提高AtPR1、AtPR2、AtPR3、AtPR4、AtPR5、AtNPR1等系统获得抗性相关基因的表达及其对大丽轮枝菌的响应。[结论]过量表达GhPUB 19D可显著提高植物的耐盐性和黄萎病抗性。

无子瓯柑E3泛素连接酶基因CsRNF217的克隆与功能分析

【目的】无子瓯柑是其野生型的雄性不育突变体。基于转录组-代谢组关联分析,克隆无子瓯柑E3泛素连接酶基因CsRNF217,分析其序列特征、表达模式、亚细胞定位及基因功能。【方法】采用生物信息学方法分析无子瓯柑CsRNF217基因序列特征;利用实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,qRT-PCR)分析时空表达模式;根据转基因烟草表型特征分析基因功能,采用烟草瞬时表达分析其亚细胞定位。【结果】无子瓯柑CsRNF217基因cDNA全长768 bp,编码255个氨基酸,具有RING型E3家族典型结构域。qRT-PCR结果显示,无子瓯柑CsRNF217基因在雄蕊中表达量最高,在小孢子发育后期上调表达。过表达转基因烟草的种子数量和花粉活力显著下降。烟草叶片瞬时表达的荧光信号特异位于细胞核。【结论】无子瓯柑CsRNF217基因编码RING型E3,定位于细胞核,在雄蕊中表达量最高,在花粉发育晚期上调表达,推测对无子瓯柑和过表达转基因烟草的花粉发育过程可能起到负向调控作用。

棉花E3泛素连接酶基因GhRING1-like的克隆及功能分析

[目的]RING(really interesting new gene) finger E3泛素连接酶在植物生长发育和抵御环境胁迫中具有重要作用。克隆棉花RING finger E3泛素连接酶基因GhRING1-like并分析其表达特征和功能,为该基因分子作用机制研究和育种应用奠定基础。[方法]根据棉花表达谱分析,选取并克隆干旱胁迫处理上调表达基因GhRING1-like,qRT-PCR分析GhRING1-like的组织表达特性及其对不同非生物胁迫和激素处理的响应模式;采用瞬时表达对GhRING1-like-GFP融合蛋白进行亚细胞定位分析;通过获得病毒介导的基因沉默(VIGS)棉花和过表达拟南芥植株,分析沉默或过表达GhRING1-like对植株生长发育及其抗旱性的影响。[结果]GhRING1-like基因序列全长996 bp,编码332个氨基酸,其C端含有RING-H_2(C3H_2C3)结构域。GhRING1-like定位于内质网上。GhRING1-like在叶片中优势表达; 200 g·L^(-1)PEG6000诱导处理1 h后瞬时显著上调表达12倍; GhRING1-like对Na Cl、ABA和SA的响应时间都在处理后3 h,上调表达均在5倍左右。干旱胁迫处理后,VIGS沉默GhRING1-like棉花叶片相对含水量和叶绿素荧光参数Fv/Fm分别较未沉默对照降低17.1%和30.6%,而电解质渗透率和丙二醛含量分别较对照提高70.8%和100%。过表达GhRING1-like显著提高了拟南芥种子萌发和幼苗期对于甘露醇引起的渗透胁迫的耐受性;可使营养生长中后期阶段的拟南芥在水分亏缺处理下的存活率提高2.4倍;转基因拟南芥叶片气孔开度降低51.2%,失水率明显降低。干旱胁迫下,过表达GhRING1-like使依赖于ABA诱导表达的At AREB1、At ERD15、AtRD29A上调表达,而对不依赖ABA的干旱胁迫诱导基因At DREB和脯氨酸合成基因At PLD没有影响。[结论]棉花GhRING1-like参与了植物非生物胁迫抗性的调控,主要通过依赖于ABA通路正向调控植物的抗旱反应。

E3泛素连接酶WWP2通过蛋白酶体途径调控p21的稳定性

目的 探讨含WW结构域的E3泛素蛋白连接酶2 (WWP2)调控p21稳定性的潜在作用机制。方法 通过免疫共沉淀及Western blotting检测HEK 293T细胞中WWP2与p21的结合情况。用蛋白酶体抑制剂(MG132)和放线菌酮(CHX)处理过表达或敲减WWP2 HEK 293T细胞0、4、8 h,通过Western blotting检测p21的表达情况。结果 WWP2与p21间存在结合。过表达WWP2的293T细胞中,p21的表达水平明显降低,且随WWP2表达量增加逐渐降低。敲减WWP2的293T细胞中,p21表达水平增加。随着CHX作用时间延长,对照组和实验组的p21表达水平均逐渐下降。过表达组p21半衰期较对照组缩短;敲减组p21半衰期较对照组延长。随着MG132作用时间延长,对照组和实验组p21表达水平均逐渐上升。空载组较过表达组、敲减组较对照组p21积累均更显著。结论 E3泛素连接酶WWP2可与p21结合,并通过蛋白酶体途径降解p21。

miR-146b-5p靶向E3泛素蛋白连接酶促进高糖诱导的小鼠腹膜间皮细胞上皮间质转化

目的探讨miR-146b-5p与E3泛素蛋白连接酶(ZNRF3)对高糖诱导的小鼠腹膜间皮细胞上皮间质转化(EMT)进程的影响及作用机制。方法正常培养的小鼠为对照组,采用4.25%葡萄糖透析液和0.1 mg/kg的脂多糖诱导腹膜纤维化小鼠模型,收集小鼠腹膜组织,Masson染色观察腹膜组织胶原纤维变化,免疫组化法检测α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和Ⅰ型胶原(COL I)表达。Western blot检测腹膜组织上皮钙黏蛋白(E-cadherin)、α-SMA和COL I表达。qRT-PCR检测腹膜组织中miR-146b-5p和ZNRF3表达。双荧光素酶报告基因检测验证miR-146b-5p和ZNRF3靶向关系。分离对照组小鼠腹膜间皮细胞,高糖诱导构建小鼠腹膜间皮细胞纤维化模型,将细胞分为对照组、模型组、mimic-NC组、miR-146b-5p-mimic组和miR-146b-5p-inhibitor组。Transwell小室检测细胞迁移和侵袭能力。Western blot检测EMT相关蛋白表达。结果与对照组小鼠比较,模型组小鼠腹膜组织增厚,胶原纤维增多,α-SMA和COL I表达增加(P<0.05),miR-146b-5p表达升高(P<0.05),E-cadherin和ZNRF3表达降低(P<0.05)。miR-146b-5p靶向负调控ZNRF3表达。细胞水平检测结果显示,与对照组比较,模型组和mimic-NC组小鼠腹膜间皮细胞迁移和侵袭细胞数增多(P<0.05),E-cadherin表达降低(P<0.05),波形蛋白(Vimentin)和N-钙黏蛋白(N-cadherin)表达升高(P<0.05)。与模型组比较,miR-146b-5p-mimic组小鼠腹膜间皮细胞变化趋势更为显著,miR-146b-5p-inhibitor组细胞EMT进程受到抑制。结论miR-146b-5p可靶向ZNRF3基因促进高糖诱导的小鼠腹膜间皮细胞EMT进程。