Genome-wide analysis of the barley non-specific lipid transfer protein gene family

Non-specific lipid transfer proteins(nsLTPs) are small, basic proteins that are characterized by an eight-cysteine motif. The biological functions of these proteins have been reported to involve plant reproduction and biotic or abiotic stress response. With the completion of the barley genome sequence, a genome-wide analysis of nsLTPs in barley(Hordeum vulgare L.)(HvLTPs) will be helpful for understanding the function of nsLTPs in plants. We performed a genome-wide analysis of the nsLTP gene family in barley and identified 70 nsLTP genes,which can be divided into five types(1, 2, C, D, and G). Each type of nsLTPs shares similar exon and intron gene structures. Expression analysis showed that barley nsLTPs have diverse expression patterns, revealing their various roles. Our results shed light on the phylogenetic relationships and potential functions of barley nsLTPs and will be useful for future studies of barley development and molecular breeding.

牡丹非特异性脂质转移蛋白基因PsLTP的生物信息学分析

[目的]了解牡丹非特异性脂质转移蛋白基因LTP的基因特征及其编码蛋白的生物学特性,探索其生物功能。[方法]运用Blast、ORF-Finder、ProtParam、SignalP 4.1、ProtScale和TMHMM 2.0 Server等生物信息学软件,分析牡丹nsLTP基因序列及其编码蛋白的基本理化性质、信号肽、磷酸化位点、保守结构域等,并运用DANMAN、MEGA软件进行多序列比对和系统发育树构建。[结果]牡丹nsLTP基因(NCBI登录号为:JZ840269.1)序列全长为685 bp,开放阅读框长为354 bp,编码蛋白包含117个氨基酸,理论等电点为8.93,为不稳定性蛋白。牡丹nsLTP蛋白为疏水性蛋白,含有信号肽但不含跨膜结构域,NetPho Server预测其含有8个丝氨酸和3个酪氨酸磷酸化位点及5个苏氨酸磷酸化位点。PsnsLTP蛋白具有植物LTP蛋白典型结构,即4个α-螺旋,4对二硫键,1个可结合和容纳脂质分子的疏水结构。多序列比对及系统发育树分析显示,PsLTP蛋白与绒毛烟草LTP蛋白(XP_009608993.1)的相识度62.7%,且进化树聚为同一小分支,遗传距离较近。[结论]通过对牡丹nsLTP基因特性及蛋白结构研究,系统性研究了牡丹nsLTP基因的生物信息学特性,为牡丹抗病抗逆功能基因的研究提供了依据,也为其他植物nsLTP基因研究提供了参考。

紫杆柽柳与其它物种脂质转运蛋白基因编码蛋白的同源性比较

根据从柽柳cDNA文库克隆获得的脂质转运蛋白(LTP)的部分序列,用RACE技术克隆出其全长cDNA序列。基因的5'非翻译区96bp,3'非翻译区222bp,开放阅读框285bp,编码94个氨基酸,预计蛋白的分子量为9.9kD,等电点为8.02。此基因有8个位置保守的Cys残基及26个氨基酸的信号肽,为典型的植物脂质转运蛋白基因。其基因序列数据库(GenBank)登录号为AY574218(基因)和AAS79106(蛋白)。

植物防卫基因PvPGIP2和TaLTP4的克隆及其对小麦的转化

多聚半乳糖酸醛酶抑制蛋白和脂质转移酶蛋白是植物产生的防卫蛋白,对植物病原真菌具有防御作用。本研究利用同源基因克隆策略和RT-PCR技术,成功克隆了1个菜豆的多聚半乳糖酸醛酶抑制蛋白(PvPGIP2)编码基因和1个小麦的脂质转移蛋白(TaLTP4)编码基因;由于它们在功能上具有协同作用,我们以pAHC25为骨架构建了PvPGIP2和TaLTP4基因双价表达载体,对该双价表达载体进行菌落PCR筛选、限制酶消化鉴定和测序分析,结果表明构建的PvPGIP2和TaLTP4双价基因表达载体是成功的,该载体包含PvPGIP2表达盒和TaLTP4表达盒,分别受玉米泛素基因(Ubiqiutin)启动子的驱动,选用来源于Ti质粒中胭脂碱合成酶基因的终止序列作为终止子(Tnos)。采用基因枪法轰击小麦品种扬麦18成熟胚愈伤组织2000枚,经过2次Bialaphos筛选,最终获得扬麦18再生植株112株,利用表达载体基因的特异引物对上述成活的转化植株进行PCR检测,获得PvPGIP2和TaLTP4均为阳性的植株12株,转化率为0.6%。

烟草非特异性脂质转移蛋白基因的克隆与表达分析

为了阐明非特异性脂质转移蛋白基因Nt LTP1.1在烟草抗病抗逆反应中的功能,用c DNA末端快速扩增技术(Rapid-amplification of c DNA ends,RACE)从普通烟草中克隆了该基因全长,并通过生物信息学方法分析了c DNA序列结构、蛋白理化性质、保守基序、三级结构以及系统进化关系;利用q RT-PCR检测了该基因在不同组织中的表达模式以及胁迫条件下的表达差异。结果表明:Nt LTP1.1基因全长615 bp,编码蛋白含有129个氨基酸,为一种小分子碱性可溶性蛋白。蛋白序列N端含有信号肽,预测其可能定位于分泌途径中。Blast比对结果显示,烟草非特异性脂质转移蛋白与番茄ns LTP1序列相似性最高,含有8CM保守基序(8个半胱氨酸残基组成的保守基序)。蛋白三级结构预测表明,Nt LTP1.1具有ns LTP典型的三级结构,包括4个α-螺旋,4对二硫键,1个可结合和容纳脂质分子的疏水腔。多重比对结果显示,Nt LTP1.1 8CM结构域模式为C1-X9-C2-X13-C3C4-X19-C5XC6-X22-C7-X13-C8。系统进化分析结果表明,ns LTP进化形成5类,Nt LTP1.1属于Type I。表达模式分析显示,Nt LTP1.1基因主要在烟草叶片中表达,具有明显的组织表达特异性。在低温胁迫条件下表达受到抑制,在水杨酸诱导条件下表达上调。因此,推测Nt LTP1.1基因可能在烟草防御反应中发挥作用。

胆固醇酯转运蛋白基因TaqIB多态性对高糖低脂膳食诱导的健康青年血脂比值变化的影响

目的探讨胆固醇酯转运蛋白基因(CETP)TaqIB位点多态性对健康青年血脂比值的影响及在高糖低脂(HC/LF)膳食诱导的血脂比值变化中的作用。方法56名健康青年志愿者,给予7d的平衡膳食和6d的HC/LF膳食,平衡膳食蛋白、脂肪、碳水化合物含量分别为15%、31%、54%,HC/LF膳食分别为15%、15%、70%。于第1d、第8d及第14d取空腹血,测定血脂水平,计算甘油三酯/高密度脂蛋白胆固醇(TG/HDL-C)、log(TG/HDL-C)、总胆固醇(TC)/HDL-C、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)/HDL-C值。分离基因组DNA,以聚合酶链反应-限制性酶切法分析CETPTaqIB位点多态性。分析不同基因型间血脂比值的差异。结果不同基因型受试者血脂比值的基础值无明显差异。平衡膳食后,男性组B2等位基因携带者TC/HDL-C值比B1B1纯合子明显降低(P<0.05),而在女性组没发现差异。HC/LF膳食后,无论是在受试人群整体还是将男女分组分析,不同基因型之间血脂比值均无明显差异。与HC/LF膳食前相比,在受试人群整体,B1B1基因型受试者4个血脂比值均发生明显改变(P<0.05),而B2等位基因携带者仅LDL-C/HDL-C和TC/HDL-C明显降低(P<0.05)。HC/LF膳食前后4个血脂比值的差值在各基因型之间没有明显差异。男女分组分析发现,HC/LF膳食后TG/HDL-C和log(TG/HDL-C)较膳食前升高(P<0.05)仅在女性B1B1基因型受试者中出现;而LDL-C/HDL-C和TC/HDL-C均明显下降(P<0.05),且不受性别和CETPTaqIB位点多态性的影响。4个血脂比值在HC/LF膳食前后的差值,仅TC/HDL-C在男性B1B1受试者与B2携带者之间存在明显差异(P<0.05)。结论CETPTaqIB位点多态性在健康青年男性影响HC/LF膳食诱导的TC/HDL-C改变,在女性TG/HDL-C和log(TG/HDL-C)的升高中也有一定作用。

反义MCP-1转染兔平滑肌细胞及对其生长的影响

构建逆转录病毒载体反义单核细胞趋化蛋白1（LUCX-Anti-MCP－1）表达质粒，利用阳离子脂质体（Lipofectamine）将反义MCP－1导入体外培养的平滑肌细胞，通过PCR、Northern杂交检测外源基因的转染及其mRNA表达情况。应用3H胸腺嘧啶核苷（3H－TdR）掺入法了解反义MCP－1基因对细胞生长的影响．结果显示：Lipofectamine可以成功的将反义MCP－1基因导入体外培养的主动脉平滑肌细胞中，并实现外源基因的转录表达。且反义MCP－1基因对体外培养的平滑肌细胞生长没有影响。

西伯利亚蓼非特异性脂质转移蛋白编码序列的克隆及其盐胁迫下的表达

根据西伯利亚蓼地下茎抑制消减文库(SSH)中获得的非特异性脂质转移蛋白(non-specific lipid transfer protein,nsLTP)EST序列,应用RACE技术克隆了具有PolyA的全长cDNA序列.该序列全长604bp,其5′非翻译区65bp,3′非翻译区227bp,开放阅读框编码103个氨基酸残基;序列分析表明,该基因具有N端信号肽,具有nsLTP家族共有的典型保守区域,属nsLTP家族基因,命名为PsnsLTPs;荧光定量PCR分析表明,PsnsLTPs在西伯利亚蓼叶、茎、地下茎中均有表达.在3%NaHCO3诱导表达下,该基因在地下茎中表达明显受盐胁迫的诱导,推测该基因在抵御盐胁迫时具有重要作用.

植物脂质转移蛋白

脂质转移蛋白(lipid transfer proteins,LTPs)是植物生命活动中一类重要的活性蛋白质,在体外能够可逆地结合和转运多种脂质分子。目前已从多种植物中分离到LTPs基因。随着研究的深入,其不同水平的转录本在不同植物的不同发育阶段和生理条件下的不同组织中被发现,但LTPs体内确切的生理、生化功能和作用机制尚不明确。现介绍目前这一领域细胞与分子生物学方面的研究进展,并结合本课题组的研究结果进行了相关探讨,为进一步研究LTPs在植物生殖发育、抗性和防御反应及信号转导中的作用机制提供了新的线索。

两种抗病基因双T-DNA区双元载体的构建

选择标记基因的删除是植物转基因工程中重要的步骤之一,双T-DNA区双元载体转化法以其共整合频率高、删除标记基因效率高的优点在植物遗传转化中应用非常广泛。本文通过构建天麻抗真菌蛋白基因、脂质转移蛋白基因双T-DNA区双元载体,为培育不含选择标记基因的抗病新材料奠定基础。通过PCR的方法克隆GAFP基因,产物纯化测序确定序列准确后与pSB130-35S载体进行BamHⅠ、SacⅠ双酶切;pCAMBIA2300-LTP、pSB130-35S经EcoRⅠ、HindⅢ双酶切,酶切产物纯化后连接,连接产物转化大肠杆菌。采用基因特异性引物进行菌液PCR鉴定阳性克隆,重组质粒pSB130-GAFP、pSB130-LTP双酶切产物大小分别为540bp、1200bp,与预期产物大小一致,pSB130-GAFP、pSB130-LTP双T-DNA区双元载体构建成功。载体pSB130-GAFP、pSB130-LTP转化根癌农杆菌后可以直接用于植物的遗传转化。

花生脂质转运蛋白家族基因的克隆与表达分析

植物脂质转运蛋白(Lipid transfer protein,LTP)作为一类小分子碱性蛋白在脂类物质的运输、生殖发育,抵御不良环境等方面具有重要的作用,此外,LTP还作为一种过敏原存在。通过构建花生未成熟种子全长cDNA文库,克隆到了5类LTP基因,按照编码蛋白分子量的大小命名为AhLTP-11.5,AhLTP-12.8,AhLTP-11.8,AhLTP-8.3和AhLTP-19.2。生物信息学预测表明AhLTP-11.5属于AAI_LTSS蛋白家族的nsLTP1亚族,AhLTP-11.5编码蛋白的N端有26个氨基酸残基的信号肽序列,ProtCompv8.0预测结果显示该蛋白为分泌蛋白,胞外定位。从系统发育树中可以看出,花生的AhLTP-11.5和拟南芥的AthLTP亲缘关系较近。半定量RT-PCR结果表明AhLTP-11.5基因在花生茎、叶、花和种子中均有表达,在根中几乎检测不到;在花生种子的不同发育时期AhLTP-11.5基因在DAP15d时表达量较低,20d以后表达趋于稳定。

140例高脂血症患者胆固醇酯转运蛋白基因TaqIB多态性与他汀类药物的调脂效果

目的探讨胆固醇酯转运蛋白(cholesteryl ester transfer protein,CETP)基因TaqIB多态性与粤西地区高脂血症患者他汀类药物治疗效果之间的关系。方法PCR扩增140例高脂血症患者TaqIB多态位点相应的DNA片段,经限制性内切酶消化并电泳后确定基因型,用SPSS10.0软件采用ANO VA检验进行统计学分析。结果TaqIB多态B1B2基因型个体的甘油三酯(triglyceride,TG)基线水平比B2B2基因型个体明显高出0.65mmol/L(P=0.041),B2B2基因型个体的高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein,HDL-C)基线水平分别比B1B1个体和B1B2个体明显高出0.58mmol/L(P=0.000)和0.62mmol/L(P=0.000)。高脂血症患者经辛伐他汀治疗4周后HDL-C和低密度脂蛋白胆固醇(low densi-ty lipoprotein cholesterol,LDL-C)水平变化量在TaqIB多态位点不同基因型间的3组间差异有统计学意义(F=6.120,P=0.003;F=3.925,P=0.022)。Post Hoc多重比较结果表明,B1B2基因型个体的HDL-C水平升高值较B2B2基因型个体明显增多0.24mmol/L(P=0.003),B1B2基因型个体LDL-C水平降低值比B1B1个体明显减少0.25mmol/L(P=0.024)。结论B1B1和B1B2基因型个体他汀类药物调脂效果较好,而B2B2个体对他汀类药物治疗反应较弱,胆固醇酯转运蛋白基因TaqIB多态可能是预测中国粤西地区高脂血症患者他汀类药物调脂效果个体化差异的标记物之一,具有一定的临床意义。

甘蓝脂质转运蛋白基因BoLTP的克隆与表达分析

【目的】克隆甘蓝脂质转运蛋白基因(BoLTP)的cDNA及DNA片段,为进一步研究其生物学功能奠定基础。【方法】根据NCBI数据库中脂质转运蛋白基因的信息,克隆甘蓝不同组织BoLTP基因,对其核酸序列及预测蛋白进行生物信息学分析;检测甘蓝多种组织中BoLTP的表达情况。【结果】克隆获得甘蓝BoLTP的cDNA序列为720 bp,无内含子,编码102个氨基酸。生物信息学分析发现,甘蓝BoLTP具有脂质转运蛋白家族共有特征,具有显著的疏水区,并存在信号肽结构域、AAI结构域。RT-PCR检测结果表明,BoLTP主要在甘蓝雄蕊中表达,在雌蕊、萼片、花瓣、花茎及叶片中均无表达。【结论】甘蓝BoLTP基因可能与甘蓝雄蕊中花粉的发育相关。

紫云英2个转脂蛋白基因在共生及重金属镉胁迫条件下的表达特征

采用实时荧光定量PCR技术,研究了紫云英共生表达的非特异性转脂蛋白编码基因AsE246和AsIB259在根瘤发育和固氮过程中的组织和时空表达特征,并初步考察了其在重金属镉胁迫条件下表达水平的变化。结果表明:2个目标基因仅在紫云英根瘤中特异表达,并且均在接种华癸中慢生根瘤菌7653R后22 d左右表达量达到最高。在低浓度重金属镉胁迫条件下,AsE246和AsIB259在处理早期的表达量明显升高。在低或高镉胁迫条件下,在处理中期其表达量均显著低于正常根瘤,在处理后期则维持在较低水平,表明它们参与紫云英应对镉胁迫的应答机制。

谷子脂质转移蛋白基因SiLTP1的克隆及表达分析

植物脂质转移蛋白(LTP)是一类含量丰富并且由多基因家族编码的小分子碱性蛋白。本研究利用PCR技术从谷子中克隆得到一个LTP基因,命名为SiLTP1。该基因的开放阅读框全长为354 bp,编码117个氨基酸。对其核苷酸及蛋白序列进行生物信息学分析,并通过qRT-PCR方法分析了SiLTP1在各胁迫下的表达模式。结果表明,SiLTP1具有脂质转移蛋白家族共有特性,即N端的信号肽结构、跨膜螺旋区、8个高度保守的半胱氨酸基序;三级结构预测表明,该蛋白主要是由4个α-螺旋和无规则卷曲组成;qRT-PCR结果显示,盐、干旱、ABA及MeJA均可诱导SiLTP1表达,其中盐胁迫诱导最为明显,显示SiLTP1可能参与谷子逆境胁迫响应过程,尤其在耐盐品质形成中发挥作用。本研究为深入解析谷子中SiLTP1的生物学功能及作用机制提供了理论依据。

甘薯非特异性脂质转移蛋白基因克隆与表达分析（英文）

非特异脂质转移蛋白(ns LTP)是植物界普遍存在的一类涉及多种胁迫反应的可溶性蛋白。为了阐明甘薯中非特异性脂质转移蛋白基因IbLTP1和IbLTP2在盐胁迫反应中的功能,本研究运用PCR技术,对IbLTP1和IbLTP2基因进行了克隆,并通过生物信息学方法分析了序列结构、蛋白质保守结构域和系统进化关系;利用q RT-PCR方法检测了这两个基因在不同组织中的表达模式以及盐胁迫条件下的表达差异;将IbLTP1和IbLTP2基因克隆到大肠杆菌的原核表达载体p ET32a中,对重组菌BL21(p ET32a-LTP)的耐盐性进行分析。序列分析表明:IbLTP1和IbLTP2编码区均不含内含子并都具有等位基因。IbLTP1和IbLTP2基因的蛋白质序列分别包括114和94个氨基酸残基并且不含色氨酸残基,蛋白序列N端含有信号肽序列。保守结构域和系统进化分析结果表明:IbLTP1和IbLTP2均含有ns LTP蛋白的保守结构域,IbLTP1属于TypeⅠ而IbLTP2属于TypeⅡ。实时荧光定量PCR分析表明:IbLTP1在幼叶中表达量最高,根中表达量最低;而IbLTP2在茎中表达量最高,成熟叶中表达量最低。在Na Cl胁迫条件下,IbLTP1和IbLTP2表达量在根中基本无变化而在茎和叶中上调。大肠杆菌BL21(DE3)中异源表达IbLTP1和IbLTP2基因能够提高转基因菌株对Na Cl的耐受性。因此,本研究推测IbLTP1和IbLTP2基因可能在甘薯盐胁迫反应中发挥了作用。

陆地棉LTP家族基因的克隆与表达分析

长链脂肪酸能够通过调节胚珠内源乙烯信号变化来促进棉花的起始和伸长发育,为深入了解棉花脂肪酸的转运过程及参与基因,对棉花全基因组进行了分析,克隆了11个脂质转运蛋白。实时荧光定量PCR证实:LTP6,LTP7,LTP9,LTP11 4个基因在纤维起始时期(野生型与突变体之间)的表达存在差异,这4个基因可能与纤维起始发育有关。通过基因组步移技术克隆了Gh-LTP6基因的启动子,并对其结构进行分析,发现其具有多个MYB结合位点。这些结果为深入研究LTP基因在纤维起始过程中的角色奠定了基础。

电子转移黄素蛋白脱氢酶基因突变所致的核黄素反应性脂质沉积性肌病的临床、病理和基因特征分析

目的分析电子转移黄素蛋白脱氢酶(ETFDH)突变所致的核黄素反应性脂质沉积性肌病(RR-MADD)的临床特点、肌肉病理以及血、尿质谱筛查结果和基因突变特点,旨在为早期诊断和治疗提供帮助。方法回顾性分析该院2009年至2019年确诊的15例ETFDH突变所致的脂质沉积性肌病患者的各项资料。结果15例患者平均发病年龄为(32.1±13.6)岁,均以肢体无力为首发症状,其中四肢起病者占53.3%,双下肢起病者占46.7%。所有患者的肌酶水平均升高;肌电图结果提示80%呈肌源性损害,13.3%为肌源性合并神经源性损害,6.7%结果正常。血、尿质谱的阳性检出率分别为66.7%和22.2%;基因检测提示所有患者存在ETFDH基因不同位点突变,其中单一杂合突变和复合杂合突变各占40%,纯合突变占20%。结论该病以波动性肌无力伴肌酶升高为主要表现,患者应尽快行肌肉病理检查,同时联合血、尿代谢筛查和基因检测有助于RR-MADD患者早期诊断和及时治疗。

2型糖尿病胰岛素抵抗和胆固醇酯转运蛋白基因多态性的关联研究

目的探讨胆固醇酯转运蛋白(cholesterylestertransferprotein,CETP)基因多态性与2型糖尿病胰岛素抵抗的关系。方法采用聚合酶链反应和酶切电泳方法对108例2型糖尿病患者进行CETPTaqIB基因型分型,同时测定血脂、空腹胰岛素、胰岛素敏感指数和胰岛素抵抗指数。结果正常对照组与2型糖尿病组等位基因频率和基因型分布无统计学意义;2型糖尿病甘油三酯(triglyceride,TG)、总胆固醇(totalcholesterol,TC)、低密度脂蛋白胆固醇(lowdensitylipoproteincholesterol,LDLC)和载脂蛋白B(apolipoproteinB,apoB)浓度各基因型间差异无统计学意义,而高密度脂蛋白胆固醇(highdensitylipoproteincholesterol,HDLC)、载脂蛋白A1(apolipoproteinA1,apoA1)、空腹胰岛素(fastinginsulin,FINS)、胰岛素敏感性指数(insulinsensitivityindex,ISI)和HOMA模型胰岛素抵抗指数(homeostasismodelassessmentinsulinresistance,HOMAIR)各基因型间差异有统计学意义,HDLC、apoA1和ISIB2B2型显著高于B1B1型,FINS和HOMAIRB2B2型显著低于B1B1型;以胰岛素敏感性指数和HOMA模型胰岛素抵抗指数为因变量进行多元回归分析,ISI和HOMAIR与体重指数、收缩压、TC、HDL及基因型分型密切相关。结论CETPTaqIB基因多态性与2型糖尿病脂代谢及胰岛素抵抗密切关联,可能是胰岛素抵抗的重要遗传因素。

丹参非特异性脂质转移蛋白基因(SmLTP1)的克隆及其表达分析

对丹参EST序列进行Blast分析,获得一个新的非特异性脂质转移蛋白基因,命名为SmLTP1(GenBank注册号为EF187461)。该基因cDNA全长593bp,包含一个长为357bp的开放读码框,编码118个氨基酸。生物信息学结构分析表明,该蛋白具有植物nsLTP的典型结构,即4对二硫键,4个α-螺旋,1个可结合和容纳脂肪酸分子的类似口袋状的疏水结构。实时荧光定量PCR分析结果表明,SmLTP1基因在丹参不同组织器官中差异表达,其表达受病原菌和茉莉酸甲酯的诱导,显示SmLTP1基因在植物防御反应中发挥作用。