高含S-腺苷甲硫氨酸饮食通过TET3介导的DNA去甲基抑制小鼠脑卒中后神经元细胞凋亡及活性氧蓄积

目的 明确高含S-腺苷甲硫氨酸(SAM)饮食是否通过激活10-11易位蛋白3(TET3)促进DNA去甲基化,抑制脑卒中后小鼠神经元细胞的凋亡及活性氧(ROS)产生。方法 将C57BL/6J小鼠分为Sham组、大脑中动脉栓塞(MCAO)组和SAM组。术后行Morris水迷宫实验评价小鼠神经功能状态,对小鼠脑组织进行取材、切片、苏木精-伊红染色、氯化三苯基四氮唑(TTC)染色及免疫荧光染色。将PC-12细胞分为Control组、缺氧/复氧(H/R)组和SAM组。流式细胞仪检测细胞ROS水平及凋亡水平;Western blot检测细胞中TET3相对表达量;Dot blot检测细胞内5-羟甲基胞嘧啶(5hmC)水平。结果 在动物实验中,与Sham组相比,MCAO组小鼠神经功能缺损加重,脑梗死区域明显,脑组织结构排列紊乱且存在大量空洞,神经细胞数量减少,脑切片中TET3蛋白表达减少,5hmC水平降低;而与MCAO组相比,SAM组小鼠神经功能缺损情况减轻,脑梗死区域体积减小,脑组织中的空洞减少,存活神经细胞增多,TET3蛋白表达增多,5hmC水平升高。在细胞实验中,与Control组相比,H/R组缺氧处理可促使细胞内产生大量ROS,诱导细胞发生凋亡,胞内TET3蛋白表达减少和5hmC水平下降;而与H/R组相比,SAM组细胞ROS产生减少,细胞凋亡减少,TET3表达增多和5hmC水平上升。给予TET3抑制剂可消除SAM减少细胞凋亡的作用。结论 高含SAM饮食通过促进TET3介导的DNA去甲基化减轻小鼠脑卒中后神经元损伤,从而发挥保护作用。

烟草中一条新的S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因的克隆及表达分析

利用差异显示技术从烟草中分离到一个受乙烯利诱导表达的cDNA片段,结合RACE扩增技术获得该基因的全长序列。该全长cDNA共含1350个碱基,编码区有1170bp,通过GenBank同源性比较发现它与一条已知的烟草S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS1,EC2.5.1.6)的基因编码区存在90%的同源性,编码的氨基酸顺序96%同源,而在cDNA的5'及3'非编码区同源性很低,且有一些短片段的缺失。设计合适的引物分别对这两个SAMS基因进行RT-PCR分析表明,SAMS1基因受高温诱导表达增强,但不受甲基紫晶诱导的氧化胁迫及盐胁迫影响,而新分离到的这个基因(SAMS2)的表达同时受高温、甲基紫晶及高盐3种胁迫的诱导。

甘蔗S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因(ScSAM)的克隆及表达

利用RT-PCR和RACE技术从甘蔗品种新台糖22(ROC 22)中克隆获得SAM基因的cDNA序列,命名为ScSAM,GenBank登录号为KC172558。用生物信息学方法预测分析其序列,cDNA全长1466 bp,含有1个1191 bp的完整开放阅读框(ORF),编码396个氨基酸,与高粱和玉米等植物的SAM蛋白有很高的相似性。系统进化树分析显示,甘蔗ScSAM与高粱的SAM蛋白亲缘关系较近。Real-time PCR分析表明ScSAM为组成型表达,在根中的表达量最高,是叶中表达量的3.6倍。其在黑穗病菌胁迫和低温(4℃)、聚乙二醇(PEG)、NaCl非生物胁迫下均被诱导表达,但表达模式不同;在H2O2胁迫下其表达被抑制。推测其可能参与甘蔗抗黑穗病过程,且在甘蔗抗寒、抗旱、抗盐和抗氧化等胁迫过程中也起某种作用。

荔枝败育胚S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因的全长扩增和序列分析

从荔枝‘桂味’的败育胚中提取总RNA,利用GeneRacerTMKit将RNA经去磷酸化反应、去mRNA的帽子结构及RNA Oligo连接,反转录合成cDNA,以cDNA为模板,分别用SSH分离得到的胚败育相关差异表达S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因的部分cDNA序列(599 bp)设计出3’和5’端基因特异引物,进行PCR末端扩增。荔枝败育胚的S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因序列全长为1515 bp,编码393个氨基酸,与其它物种的S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因的核苷酸序列同源性在79％-82％之间,氨基酸序列同源性在88％-91％之间。结果表明所获得的基因为与荔枝胚败育相关的S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因。

玉米S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因家族成员在盐胁迫条件下的差异表达

S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)是植物代谢过程中的一个关键酶,催化甲基供体和化合物前体S-腺苷甲硫氨酸的合成。为研究S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因在盐胁迫条件下的响应和功能,以玉米甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)基因为内参基因,通过半定量RT-PCR法分析玉米SAMS基因在盐胁迫条件下的表达模式。结果表明,玉米SAMS基因家族4个成员(SAMS1、SAMS2、SAMS3和SAMS4)在正常生长(对照)和盐胁迫条件下都表达,对照根茎中的表达量大于叶中。SAMS1受盐胁迫后,茎中表达量降低,而叶中表达量略有增加,根中无明显变化。SAMS2和SAMS4受盐胁迫明显诱导,而SAMS3似乎不受盐胁迫诱导,处理植株与对照株相比均无差异。说明玉米SAMS基因家族的4个基因在表达模式上存在差异,推测在功能上存在分工的不同。

高盐下条斑紫菜光合特性和S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因表达的变化

为了研究条斑紫菜耐盐机理,对条斑紫菜叶状体进行了高盐胁迫处理,继而采用氧电极法测量了光合放氧速率和呼吸耗氧速率的变化,采用实时荧光定量PCR技术测量了S-腺苷甲硫氨酸合成酶(命名为PySAMS)基因的表达变化。结果显示藻体的光合与呼吸作用均受到高盐度海水的显著影响,随着盐度的增加,光合放氧率逐渐降低,呼吸耗氧率也逐渐降低。高盐度海水对PySAMS基因表达量也产生了显著影响,40和50盐度的海水诱导了PySAMS表达,但60至80盐度的海水却不同程度地抑制了PySAMS表达。据此推测,在面对较高盐度胁迫时条斑紫菜叶状体将逐步降低体内新陈代谢以度过不良环境。

大肠杆菌S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因的克隆与表达

应用PCR技术从E.coli JM 109中扩增出长约1.1kb的S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因，将其插入高表达载体pET11c的NdeI和BamHI位点中，转化E.coli BL 21 (DE3)。SDS-PAGE和薄层扫描结果表明，重组菌S-腺苷甲硫氨酸合成酶的表达量占菌体总可溶性蛋白含量的58.3%。酶活测定结果表明，重组菌S-腺苷甲硫氨酸合成酶的活力比宿主菌高7倍。

酿酒酵母S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

目的 构建S 腺苷甲硫氨酸合成酶基因工程菌 ,为酶促转化法生产S 腺苷甲硫氨酸奠定基础。方法 应用PCR技术从S 腺苷甲硫氨酸高产酿酒酵母染色体DNA中扩增得到S 腺苷甲硫氨酸合成酶基因sam2 ,将其克隆至表达载体pT7 7,转化大肠杆菌 ,1%琼脂糖电泳比较大小 ,筛选重组子。结果 SDS PAGE显示重组菌S 腺苷甲硫氨酸合成酶亚基分子量约为 4 2KDa ,平均表达量约占菌体总可溶性蛋白的 4 2 % ,酶活达到 14 .1U/g湿菌体 ,比宿主菌酶活提高 15 .7倍。结论 酿酒酵母SAM合成酶基因在大肠杆菌中高效表达 。

甘薯S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因克隆与表达

从实验室建立的甘薯冷胁迫抑制消减文库中分离出一cDNA片段,经NCBI比对后发现该片段与其它植物的S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因具有90%的同源性,根据相关物种S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因cDNA序列设计引物,以甘薯总RNA为模板,经RT-PCR扩增首次获得全长1182bp的甘薯SAMS完全编码区,NCBI比对分析结果表明:该片段与不同种属植物sams基因的编码区序列的核苷酸相似性达85.48%,所推导的氨基酸序列相似性达93.6%。根据核苷酸序列和氨基酸序列分别构建了SAMS系统进化树,从分子水平阐明了植物种属间的亲缘进化关系,为其种质资源利用提供理论依据。利用该序列与原核表达载体pET32a连接构建融合表达载体pET-SAMS,酶切鉴定后转入大肠杆菌BL21,在不同温度下诱导3h后均表达出一63KDa大小融合蛋白。

香蕉中一个新的S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因的克隆及采后表达分析

利用抑制消减文库从香蕉中分离到一个cDNA片断,结合RACE技术获得该基因的全长序列。该全长cDNA共含1 285个碱基,通过Blastx同源性分析结果显示它与香蕉的一个S-adenosyl-L-methionine synthase(SAMS)基因(GenBank序列号为AF004317)具有82%的碱基同源性,编码的氨基酸顺序有93%同源性,但在cDNA的5’和3’非编码区同源性较低。设计特异引物对此基因进行RT-PCR分析表明,正常成熟的香蕉果实,采后当天表达量较高,随后略有降低,至采后12 d又达到一个相对较高值后迅速下降;高锰酸钾处理的果实,整个成熟期该基因均表现一个比较高的表达量;乙烯利处理的果实,采后表达量明显下降且处在一个比较稳定的水平。

S-腺苷甲硫氨酸逆转胰腺癌化疗耐药的作用及机制研究

目的研究S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosylmethionine,SAM)对胰腺癌化疗耐药的逆转作用并探讨相关机制。方法SAM处理人胰腺癌耐药细胞株PANC-1/GEM后,MTT实验研究细胞增殖活性的变化以及对吉西他滨(gemcitabine,GEM)化疗耐药性的影响;流式细胞术探讨SAM对胰腺癌耐药细胞株凋亡率的影响;细胞划痕实验分析SAM对耐药细胞株迁移活性能力的改变;Western blot法检测耐药株中NEDD4-1蛋白的表达变化及SAM处理后细胞内NEDD4-1、p-JAK2、p-STAT3及P-gp蛋白水平的变化。结果SAM作用于胰腺癌PANC-1/GEM耐药细胞株后,可抑制细胞株的生长活力并可明显降低其对GEM化疗的耐药活性,IC50值由1557.50±201.10nmol/L降低至218.39±20.61nmol/L(P<0.01);SAM明显诱导耐药细胞株发生凋亡且可抑制其迁移的活性;耐药细胞株中NEDD4-1蛋白表达上调,且SAM可抑制耐药株中NEDD4-1、p-JAK2、p-STAT3及P-gp蛋白的活化水平。结论SAM可通过调控NEDD4-1抑制JAK2/STAT3通路活性并调控P-gp蛋白的活性降低PANC-1/GEM细胞对GEM的化疗耐药性,为后续SAM应用于临床治疗肿瘤患者的化疗耐药提供一定的实验依据。

氨基树脂固定化S-腺苷甲硫氨酸合成酶的研究

以氨基树脂为载体对S-腺苷甲硫氨酸（SAM）合成酶进行固定化,优化了酶的固定化条件并对固定化酶的性质进行了研究。优化的固定化条件为：戊二醛体积分数5%、SAM合成酶添加量20mg·g-1、固定化时间5h。所制备的固定化SAM合成酶的酶活力为476.8U·g-1,酶活力回收率为74.5%。与游离SAM合成酶相比,固定化SAM合成酶的稳定性大幅提高,在50℃孵育5h酶活力仍保留61.2%,而游离SAM合成酶则完全失活;在pH值为6.0-6.5、8.0-9.5的缓冲溶液中,固定化SAM合成酶也更加稳定;固定化SAM合成酶连续催化反应10批次,酶活力保留86.3%;固定化SAM合成酶在4℃储存30d,酶活力保留81.4%。固定化SAM合成酶米氏常数KATPm=0.14mmol·L-1,KLm-Met=0.28mmol·L-1。

向日葵S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因克隆与分析

为了研究S-腺苷甲硫氨酸合成酶(S-adenosylmethionine synthetase,SAMS)在向日葵(He-lianthus annuus)抗旱和耐盐过程中的作用,先根据计算机辅助克隆结果设计引物,抽提盐胁迫向日葵叶片的总RNA,然后采用RT-PCR扩增技术克隆了向日葵的1个SAMS基因(命名为HaSAMS1),HaSAMS1基因的编码序列长1 173bp,编码390个氨基酸残基。HaSAMS1没有跨膜结构域,没有信号肽,含有SAMS蛋白的特征序列。HaSAMS1与其他物种的SAMS具有较高的序列相似性,与茼蒿(Chrysanthemum coronarium)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)等高等植物SAMS的氨基酸序列一致性介于86.8%～96.9%。HaSAMS1基因的克隆为进一步研究向日葵抗旱和耐盐机理奠定了基础。

紫蕚S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因(HvSAMS)的克隆与表达分析

利用RACE结合RT-PCR技术从紫蕚花中克隆出S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因的全长,命名为Hv SAMS。该c DNA全长1 704 bp,ORF为1 191 bp,不含内含子,编码396个氨基酸的多肽。多种植物SAMS的氨基酸序列多重比较分析表明,Hv SAMS与牛奶子、木石斛和石蒜的同源性高达95%,具有SAMS蛋白典型的保守域,且与唐菖蒲的亲缘关系最近。半定量RT-PCR分析显示,Hv SAMS在花和叶中的表达高于根,茎中表达弱;Hv SAMS表达水平在衰花期呈极显著下降,在机械伤害的叶片中迅速显著上升。因其表达变化与乙烯的释放量相关性不大,表明Hv SAMS没有参与乙烯的生物合成。

秀珍菇S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因(PpSAMS)的克隆与表达分析

在对不同生长阶段的秀珍菇样品进行高通量转录组测序的基础上,经分析筛选获得S-腺苷甲硫氨酸合成酶全长基因(PpSAMS)。为了探究PpSAMS在低温刺激后秀珍菇原基形成过程中的功能与表达差异,从秀珍菇中克隆得到了PpSAMS基因,对其进行了系统分析,并利用实时荧光定量PCR的方法,分析该基因在低温刺激后原基形成过程中不同生长发育阶段的表达情况。生物信息学分析表明,PpSAMS基因全长由1152个核苷酸组成,编码384个氨基酸,具有蛋氨酸腺苷转移酶活性,并具有结合ATP、金属离子的功能。氨基酸序列系统进化树分析结果显示,PpSAMS基因编码蛋白与糙皮侧耳亲缘关系最近。经实时荧光定量PCR检测,该基因在菌丝体经低温诱导后恢复至室温时期(原基形成前期)表达量最高,推测其有可能在诱导真菌DNA甲基化并促使原基形成过程中起到重要作用。

水分胁迫下小麦S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因的半定量表达模式分析

为了解小麦S-腺苷甲硫氨酸合成酶(S-adenosylmethionine synthetase,SAMS)基因(SAMS)在抗旱节水中的功能,以小麦品种陕229为材料,以本实验室克隆的普通小麦SAMS基因的序列设计引物,利用半定量RT-PCR方法,对小麦叶片中SAMS基因在正常供水及PEG 6000模拟水分胁迫12、24、48、60、78 h以及复水3、6、12 h时的表达模式进行分析。结果表明,小麦SAMS基因在正常生长情况下有一定量的表达,在水分胁迫早期(PEG6000胁迫12、24、48 h)诱导上调表达,水分胁迫程度严重时(PEG 6000胁迫607、8 h)表达受到抑制,表达量低于对照,复水后(3、6 h)上调表达,复水18 h后表达量下调至对照水平。说明小麦SAMS基因的表达受水分胁迫及水分胁迫后复水诱导,是小麦抗旱节水的关键基因。

一条土壤来源S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因克隆与进化分析

目的获取土壤来源基因编码s-腺苷甲硫氨酸合成酶基因,为通过基因工程生产s-腺苷甲硫氨酸创造条件。方法设计基因特异简并引物,以土壤总DNA为模板,利用PCR技术扩增得到一条基因编码区,通过TA克隆、测序和同源比对及进化分析表明该基因为放线菌来源基因。结果该基因全长编码区为1209bp,推测该基因编码全长为402个氨基酸残基,等电点(PI)为4.68、分子量为43452道尔顿,含有S-腺苷甲硫氨酸合成酶全酶必备的3个完整功能区的酸性蛋白质。进化分析表明该蛋白与天蓝色链霉菌A3(2)来源的s-腺苷甲硫氨酸合成酶基因相似性高达98%。结论成功从土壤总DNA中克隆得到1条链霉菌同源的s-腺苷甲硫氨酸合成酶基因,为进一步利用该蛋白奠定了基础。

红花S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因的克隆与表达分析

S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)是植物代谢过程中的一个关键酶。为了探究SAMS在红花逆境胁迫方面的作用,本研究根据红花转录组数据从红花品种豫红花1号克隆得到1个SAMS的全长cDNA序列,命名为CtSAMS1,并对其进行生物信息学分析、组织表达特性分析及非生物胁迫和激素诱导表达分析。结果表明,红花CtSAMS1基因的开放阅读框(ORF)长1173 bp,编码390个氨基酸,其蛋白分子质量为42.7 kDa,蛋白保守区预测表明CtSAMS1具有甲硫氨酸腺苷转移酶的保守结构域,属于S-腺苷甲硫氨酸合成酶家族。系统进化分析显示CtSAMS1与来自菊科的SAMS亲缘关系较近。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测结果表明,CtSAMS1基因在花和茎中表达量最高,在其他组织部位中表达量极低;CtSAMS1基因表达量随着花瓣衰老程度的增加而升高。盐、干旱和低温胁迫均能够诱导CtSAMS1基因的表达,茉莉酸甲酯、水杨酸、脱落酸能够诱导红花花瓣中CtSAMS1基因表达,赤霉素对CtSAMS1基因表达有一定的抑制作用。本研究为进一步研究CtSAMS1在红花中的抗逆机制,以及为培育红花抗逆新品种奠定了理论基础。

刚毛柽柳S-腺苷甲硫氨酸合成酶(ThSAMS)基因的克隆及表达分析

通过对刚毛柽柳转录组分析,克隆获得了一条与S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)基因同源性高的基因,命名为ThSAMS。序列分析结果表明:ThSASM基因全长cDNA为1185bp,编码394个氨基酸,编码蛋白相对分子质量为97.85kDa,理论等电点为5.02。通过生物信息学分析表明,ThSASM基因编码的氨基酸与其他物种SAMS基因编码的氨基酸具有很高的同源性,其中与枣的同源性最高,达95%。实时荧光定量PCR(quantitativereal-timePCR,qRT-PCR)分析表明,ThSASM表达受NaCl、聚乙二醇(PEG)和ABA处理做出应答,暗示ThSASM可能参与了刚毛柽柳对盐和干旱的胁迫应答,为进一步研究SAMS基因在植物胁迫应答中的功能及作用机制提供了参考依据。

棉花S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因的克隆及表达分析

利用i TRAQ技术从陆地棉(Gossypium hirsutum L.)HM-40中筛选并克隆到S-腺苷甲硫氨酸合成酶Gh SAMS基因。Gh SAMS基因的开放阅读框全长为1 182 bp,编码393个氨基酸,预测Gh SAMS蛋白质含有15个磷酸化位点,推测其功能的行使可能与激酶磷酸化相关,进化分析表明S-腺苷甲硫氨酸合成酶与茶树(Camellia sinensis)的SAMS蛋白质相似性最高。q RT-PCR分析表明,在接种黄萎病菌VD07菌系后,Gh SAMS表达量逐渐增加,随着接种时间的延长,其相对表达量随之增加,推测其在陆地棉抗黄萎病防卫反应中可能起重要作用。在嫁接棉株中,利用VIGS技术成功地沉默Gh SAMS基因,然后对沉默棉株接种黄萎病菌VD07,鉴定其病情指数为62.5,抗性级别为感病;而转化空载体和未接种载体处理的嫁接棉株病情指数分别为30.0和31.2,抗性级别为耐病,表明Gh SAMS基因沉默后嫁接棉对黄萎病的抗性丧失。推测Gh SAMS基因在陆地棉抗黄萎病的过程中可能起重要作用。