雷蒙德氏棉和亚洲棉基因组数据中LPAAT基因家族的发掘及其同源基因在陆地棉材料中的表达分析

溶血磷脂酸酰基转移酶(Lysophosphatidic acid acyltransferase,LPAAT)是油脂合成途径中的一个关键酶,能催化溶血磷脂酸转变为磷脂酸。本研究从雷蒙德氏棉(G.raimondii,D5)和亚洲棉(G.arboreum,A2)的基因组数据中得到17个LPAAT基因家族成员。利用生物信息学方法对二倍体棉花LPAAT基因进行基因结构、染色体分布以及系统进化分析。结果表明,LPAAT基因家族根据亲缘关系的远近可以分为不同的亚家族,各亚家族中LPAAT基因具有相似的基因结构;LPAAT家族基因编码的氨基酸序列具有3个保守基序,其中包括ΦFPEGTR-G结合位点和Φ-NHQS-ΦDΦΦ催化位点;通过对不同物种的LPAAT基因家族进行系统进化分析可知,不同物种中的LPAAT在进化中存在较大差异。基于陆地棉(G.hirsutum)不同发育时期的胚珠RNA-seq数据库和q RT-PCR表达分析,发现LPAAT基因可能对脂肪积累起到积极作用。本研究结果有助于了解棉属植物LPAAT基因家族的功能,以期从中选取较好的LPAAT基因进行进一步功能验证。

转lpaat和gpd1基因工程藻的快速筛选

根据莱茵衣藻密码子偏好性对源于油菜的溶血磷脂酸酰基转移酶基因(lpaat)和酵母的甘油3-磷酸酰基转移酶基因(gpd1)进行优化,获得适合莱茵衣藻表达的c-lpaat和c-gpd1基因,将其连接到p H124质粒中,构建相应的衣藻表达载体.通过珠磨法进行遗传转化,经Zeomycin抗性筛选和聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)验证,获得导入c-lpaat和c-gpd1的转基因藻.利用半定量反转录PCR(reverse transcription-PCR,RT-PCR)技术筛选高效表达c-lpaat和c-gpd1的转基因藻,目的基因的转录水平分别提高了56.38%和75.95%,其藻细胞的脂肪酸含量也得到相应增加,与基因表达情况一致.证明莱茵衣藻可以有效表达外源高等植物的基因,利用半定量RT-PCR可以快速筛选出潜在的高油脂含量转基因工程藻株.

蓖麻LPAAT基因序列的SNPs及与油脂的相关性

LPAAT对蓖麻储存油脂(triacylglycerols,TAG)的合成调控具有重要作用。为了研究蓖麻LPAAT的多态性,参考GenBank中编码蓖麻LPAAT的基因组序列设计引物,对来自32个不同地区蓖麻种质的LPAAT进行测序,获得长约804 bp的基因组序列。多态分析表明:在804 bp的区间内共发现2个SNP和3个InDel,SNP频率为1/161 bp,多样性指数Pi为0.000 67。在外显子区域,有1个SNP和2个InDel,其中2个为同义突变,1个为错意突变。结果表明,基因LPAAT的exon10与种子油脂含量有明显相关性。

导入LPAAT和KCS基因对油菜种子芥酸含量的影响

采用农杆菌介导法,以下胚轴为转化受体,将溶血性磷脂酸酰基转移酶(LPAAT)和酮脂酰辅酶A合成酶(KCS)基因导入2种不同基因型(“Drakkar”和“Maplus”)的甘蓝型油菜,共获得247株再生植株,其再生频率分别为15.1%和2.0%。PCR检测和Southern杂交分析证实,外源基因已整合到油菜基因组中,转化频率分别为3.6%和0.7%。种子中芥酸含量因外源基因的导入使零芥酸油菜“Drakkar”提高到10.5%,高芥酸品种“Maplus”提高了5.0%,最高达62.8%。

初诊白血病患者溶血磷脂酸酰基转移酶基因表达研究

本研究旨在检测白血病患者溶血磷脂酸酰基转移酶-β(lysophosphatidic acid acyltransferase β,lpaat β)mRNA的表达水平,为lpaatβ靶向治疗在白血病中的应用提供理论基础。采用实时荧光定量PCR方法检测初治白血病患者lpaatβ mRNA的相对表达水平,分析其在各型白血病中的表达情况。结果,急性白血病(AL)患者lpaatβ mRNA的表达高于正常对照组,差异有统计学意义(p<0.05);急性髓系白血病(AML)患者lpaatβ mRNA的表达高于正常对照组,差异有统计学意义(p<0.05),且lpaatβ mRNA的表达水平与外周血白细胞计数(WBC≥20.0×109/L)、白血病细胞CD34表达呈正相关(p<0.05),与患者的髓外侵犯无明显相关性(p>0.05)。除外急性早幼粒细胞白血病(APL)病例之外,lpaatβ mRNA的表达水平与AML患者的化疗敏感性呈负相关(p<0.05)。慢性髓系白血病(CML)患者lpaatβ mRNA的表达高于正常对照组,差异有统计学意义(p<0.05)。急性淋巴细胞白血病(ALL)患者lpaatβ mRNA的表达与正常对照组相比,差异无统计学意义(p>0.05)。结论:AML、CML患者均存在着lpaatβ基因的超高表达。AML细胞产生的lpaatβ可能在AML细胞的异常增殖及化疗耐药中起着重要作用。

木樨草素等抗心肌缺血/再灌注损伤及抑制脂代谢和细胞凋亡作用研究

目的探讨香青兰中木樨草素、山奈酚和木樨草苷对大鼠离体心肌缺血/再灌注损伤(MIRI)模型的保护作用及其抑制脂代谢相关酶11β-羟基类固醇脱氢酶1型(11β-HSD1)、溶血磷脂酸酰基转移酶(LPAATs)和细胞凋亡相关蛋白磷酸酯酶和张力蛋白同系物(PTEN)、蛋白酪氨酸磷酸酶2(SHIP-2)的作用,探讨中药多成分、多靶点抗MIRI的机制。方法采用Langendorff装置,以洛-林二氏溶液为灌流液,通过停灌和复灌心脏建立MIRI模型,检测心率(HR)、左室舒张末压(LVEDP)、左室发展压(LVDP)、(-dp/dt)/(+dp/dt)、冠脉流量(CF)、乳酸脱氢酶(LDH)、心肌梗死面积。ELISA法测定LPAATβ和11β-HSD1活性。分光光度法测定PTEN和SHIP-2活性。结果木樨草素、山奈酚和木樨草苷保护HR,降低LDH过量释放,升高LVEDP、LVDP和(-dp/dt)/(+dp/dt),恢复CF,降低心肌梗死面积。LPAATβ、11β-HSD1、PTEN、SHP-2等蛋白活性受木樨草素等的抑制。结论木樨草素、山奈酚和木樨草苷具有通过抗脂代谢紊乱和抗细胞凋亡分子机制保护大鼠离体心脏MIRI的作用。

椰子溶磷脂酸酰基转移酶基因克隆及农杆菌介导甘蓝型油菜的遗传转化

月桂酸是在清洁用品和医药产品中有重要用途的中链脂肪酸。椰子中富含月桂酸特异的溶磷脂酸酰基转移酶基因,克隆该基因在油菜中表达若可获得含月桂酸的油菜新种质,将具有良好的应用价值。为获得脂肪酸成分改良的油菜种质资源,从椰子胚乳中克隆出该基因并构建35S驱动的植物表达载体,通过农杆菌介导法转化油菜子叶柄,在获得的约20株的转化苗中已鉴定有6株转化植株。

CGI-58在动物脂类代谢中的作用

细胞中脂滴(Lipid droplets,LDs)表面存在多个调控脂肪储存和分解的蛋白,这些蛋白对机体的脂肪代谢起着很重要的调控作用。CGI-58(Comparative gene identification-58)分布在LDs表面,属于α/β水解酶折叠家族,是脂肪甘油三酯脂肪酶(Adipose triglyceride lipase,ATGL)和依赖酰基辅酶A溶血磷脂酸酰基转移酶(Lyso-phosphatidic acid acyltransferase,LPAAT)的激活剂。在脂肪分解过程中,CGI-58结合PAT蛋白家族成员之一的脂滴包被蛋白(Perlipin)和ATGL,促进脂肪分解,同时CGI-58对ATGL的激活功能受脂滴包被蛋白家族成员间蛋白质与蛋白质相互作用的影响。文章结合国内外研究热点,针对CGI-58在动物脂类代谢中的作用进行了综述。

2-芳基苯并噁唑衍生物的三维定量构效关系研究

溶血磷脂酸酰基转移酶-β(LPAAT-β)是肿瘤治疗的新靶点,2-芳基苯并噁唑衍生物是最近发现的LPAAT-β抑制剂,可以选择性抑制LPAAT-β的活性,从而抑制肿瘤细胞的增殖。本文运用比较分子力场分析(CoMFA)建立了2-芳基苯并噁唑LPAAT-β抑制剂的三维定量构效关系(3D-QSAR)模型,考察了网格步长对模型的影响。优化后的模型交叉验证系数q^2=0.626,最佳主成分数为3,传统的相关系数r^2=0.933,统计方差比F=102.391。该模型对训练集和测试集化合物进行预测,预测值和实验值非常接近,表明模型具有很好的预测能力。该模型显示立体场和静电场对生物活性的贡献分别为59.5%和40.5%。CoMFA模型的三维等值图可为改造化合物结构提供理论依据。