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发菜β-酮脂酰ACP合成酶Ⅱ(FabF)的基因克隆表达与生物信息学分析

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宁夏农林科技 2019年第12期60卷 68-71,80,I0012,I0013页

作者：严奉坤宁夏工商职业技术学院宁夏银川750021

FabF基因编码的β-酮脂酰ACP合成酶Ⅱ是脂肪酸合成循环反应中的关键酶之一。为了解发菜Fab F分子信息,本研究通过设计特异性引物克隆发菜Fab F基因,对Fab F的核苷酸序列及推译的氨基酸序列进行生物信息学分析并进行原核表达。结果表明:... 详细信息

FabF基因编码的β-酮脂酰ACP合成酶Ⅱ是脂肪酸合成循环反应中的关键酶之一。为了解发菜Fab F分子信息,本研究通过设计特异性引物克隆发菜Fab F基因,对Fab F的核苷酸序列及推译的氨基酸序列进行生物信息学分析并进行原核表达。结果表明:①发菜Fab F全长为1251 bp(Gen Bank的登录号为KX421859),氨基酸序列中包含Thr磷酸化位点11个、Tyr磷酸化位点7个、Ser磷酸化位点15个;第72位的赖氨酸(Lys)亲水性最强,第358位的缬氨酸(Val)疏水性最强。②二级结构和三级结构预测结果表明Fab F蛋白主要是由随机卷曲、α螺旋、β折叠和β转角构成。③将Fab F基因在大肠杆菌中表达,得到一个43.9 k D的外源蛋白,对此蛋白进行MALDI-TOF/TOF-MS鉴定,证明该蛋白为Fab F蛋白。研究结果为进一步探索发菜Fab F基因的功能及其在逆境条件下的表达调控和脂肪酸合成途径奠定了基础。

关键词：发菜 β-酮脂酰ACP合成酶Ⅱ 基因克隆原核表达

Diverse functions of phosphorylation contributes to drought tolerance in Nostoc flagelliforme facilitated by comparative phosphoproteomic

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Protein acetylation as a mechanism for Nostoc flagelliforme adaptation to drought stress

中国植物学会第十六次全国会员代表大会暨85周年学术年会

作者： fengkun yan Lingxia Wang Xiaoxu Li Miaomiao Ding Meng Wang Jun Wang Wenyu Liang School of Agriculture Ningxia University School of Life Sciences Ningxia University College education for Nationalities Ningxia University

Terrestrial cyanobacteria originate from aquatic *** must form a unique mechanism of drought adaptation during the long term ***,the mechanism remains *** this study,we carried out a global and sitespecific phosphoproteomic analysis on Nostoc flagelliforme,a kind of terrestrial cyanobacteria being strong drought ecological *** total,329 phosphopeptides and 1168 phosphorylation sites from 224 proteins were identified through the combined use of protein/peptide prefractionation,TiO2 enrichment,and LC-MS/MS *** identified phosphoproteins were functionally categorized and found to be involved in various biological processes such as photosynthesis,ROS scavenging,cell wall synthesis and two-component signaling *** results revealed that the content of photosynthesis products,sucrose,trehalose and soluble sugar were significantly *** saccharides play a key role in osmotic *** also found that the content of glycogen was significantly *** result suggests that glycogen could serve as a supportive rather than a competitive carbon pool for the synthesis of *** treatment caused an increase in activity of antioxidant enzymes like Trx,CAT,APX and MDHAR with water *** data provide the first global survey of phosphorylation in terrestrial cyanobacteria by using phosphoproteomic *** provided data may help to reveal the physiological functions underlying phosphorylation and entire signaling networks in terrestrial cyanobacteria.

关键词： Nostoc flagelliforme phosphoproteomic photosynthesis drought tolerance

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Protein acetylation as a mechanism for Nostoc flagelliforme ...

发菜G6PDH基因(GND)克隆及其干旱胁迫下的差异表达分析

中国植物学会第十六次全国会员代表大会暨85周年学术年会

作者： Lingxia Wang yang Liu fengkun yan Xiaoxu Li Miaomiao Ding Men Wang Jing Shi Tingting Xu Wenyu Liang School of Life Sciences Ningxia University Key Lab of Ministry of Education for Protection and Utilization of Special Biological Resources in Western China School of Agriculture Ningxia University

Nostoc flagelliforme,a terrestrial cyanobacterium,is well adapted to *** explore the adaptation mechanisms of *** in response to drought condition,a large-scale quantitative lysine acetylome was carried out using immunoaffinity enrichment of Lys-acetylated peptides and liquid chromatography linked to tandem mass spectrometry.A total of 1340 lysine acetylation（LysAc） sites,1340 Lysacetylated peptides and 653 Lys-acetylated proteins were *** conserved sequence motifs of the LysAc sites,including a new motif KxxK,were *** analyses revealed that the differentially acetylated proteins involved in response to drought condition were preferentially predicted to participate in glutathione metabolism and carbon metabolism and photosynthesis pathways based on KEGG pathway category enrichment *** found that GSH accumulation played important roles as stress protectant and reactive oxygen species scavenger,and soluble sugar accumulation improved the osmotic regulation ability in response to drought condition in *** energy metabolism-related proteins of *** were regulated by the LysAc modification under the environment of extreme drought to maintain lower *** with a large number of accumulation the energy metabolism of raw materials（glucose,pyruvic acid） are advantageous to quickly restore physiological activity under the condition of *** of physiological parameters and mRNA expression levels related to glutathione metabolism and carbon metabolism and photosynthesis were found to be significantly affected by drought *** together,reversible protein LysAc is likely to be a post-translational mechanism contributing to the ***’s adaptation to drought condition.

关键词： Nostoc flagelliforme drought condition protein acetylation

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西北植物学报 2017年第7期37卷 1263-1270页

作者：刘阳严奉坤丁苗苗李晓旭王玲霞岳思君梁文裕宁夏大学生命科学学院银川750021 宁夏大学农学院银川750021 西部特色生物资源保护与利用教育部重点实验室银川750021

由GND编码的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)是戊糖磷酸途径的关键酶。为了解发菜GND分子信息以及对干旱胁迫的响应机制,该研究设计了特异性引物克隆发菜GND全长,进行序列分析、原核表达和MALDITOF-TOF/MS鉴定,并对干旱胁迫下发菜GND的差异... 详细信息

由GND编码的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)是戊糖磷酸途径的关键酶。为了解发菜GND分子信息以及对干旱胁迫的响应机制,该研究设计了特异性引物克隆发菜GND全长,进行序列分析、原核表达和MALDITOF-TOF/MS鉴定,并对干旱胁迫下发菜GND的差异表达水平和G6PDH活性进行分析。结果表明:(1)发菜GND全长1 431bp(GenBank登录号为KX553955),与点形念珠藻(73102)的GND核苷酸序列相似性为96%,G6PDH氨基酸相似性为98%;氨基酸序列中第26和27位的Ile疏水性最强,在第302位的Arg亲水性最强,Thr有19个磷酸化位点,Ser有18个磷酸化位点,Tys有5个磷酸化位点,二级结构和三级结构主要由α螺旋、β折叠、β转角和随机卷曲构成。(2)将GND基因进行原核表达,获得47.23kD的外源表达蛋白G6PDH。(3)随干旱胁迫程度加剧,GND在转录水平的表达量和G6PDH活性均逐渐增加。研究结果为进一步探讨干旱胁迫条件下发菜GND表达调控奠定了基础。

关键词：发菜葡萄糖-6-磷酸脱氢酶克隆差异表达

发菜固氮酶nifH基因克隆及其干旱胁迫下的差异表达

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西北农业学报 2017年第11期26卷 1639-1647页

作者：吴诗杰王玲霞刘阳严奉坤丁苗苗李晓旭梁文裕宁夏大学生命科学学院银川750021

通过对发菜固氮酶H亚基基因(nifH)全长进行克隆、原核表达和生物信息学分析,采用qRT-PCR技术,分析不同干旱胁迫下发菜固氮酶基因nifH在转录水平的表达变化。结果表明,根据特异性引物克隆获得长度为894bp的nifH,GenBank登陆号为BankIt190... 详细信息

通过对发菜固氮酶H亚基基因(nifH)全长进行克隆、原核表达和生物信息学分析,采用qRT-PCR技术,分析不同干旱胁迫下发菜固氮酶基因nifH在转录水平的表达变化。结果表明,根据特异性引物克隆获得长度为894bp的nifH,GenBank登陆号为BankIt1901364(KU886163)。将nifH在大肠杆菌中表达,获得约36ku的外源蛋白。生物信息学分析表明,发菜nifH与已报道的多种蓝藻的nifH及推导的氨基酸序列具有较高的相似性,nifH二级结构和三级结构主要由α螺旋、β-折叠、随机卷曲和β-转角构成。随藻体含水量的逐渐降低,发菜nifH在转录水平上的表达量逐渐增加,固氮酶活性呈现先增加后下降的趋势。研究结果为进一步研究发菜固氮酶基因的分子结构和发菜响应干旱胁迫的固氮机制及氮代谢过程奠定基础。

关键词：发菜固氮酶基因克隆生物信息学差异表达

发菜固氮基因nifD和nifK克隆及其失水条件下的差异表达

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基因组学与应用生物学 2019年第1期38卷 239-250页

作者：吴诗杰严奉坤丁苗苗李晓旭刘阳王玲霞梁文裕宁夏大学生命科学学院银川750021 中国海洋大学环境科学与工程学院青岛266100 宁夏大学农学院银川750021

nifD和nifK编码钼铁固氮酶中的钼铁蛋白。为了解发菜nifD和nifK分子信息及对水分胁迫的响应机制,该研究设计了简并性引物克隆发菜nifD和nifK全长,进行原核表达和生物信息学分析,并对不同失水状态下发菜nifD和nifK在转录水平的差异表达... 详细信息

nifD和nifK编码钼铁固氮酶中的钼铁蛋白。为了解发菜nifD和nifK分子信息及对水分胁迫的响应机制,该研究设计了简并性引物克隆发菜nifD和nifK全长,进行原核表达和生物信息学分析,并对不同失水状态下发菜nifD和nifK在转录水平的差异表达和固氮酶活性的变化进行分析。结果表明,发菜nifD和nifK全长分别为1 443 bp和1 536 bp (登陆号为分别为KU886164和KU886165);将nifD和nifK在大肠杆菌中表达,分别获得一个约57 kD和58 kD的外源蛋白;生物信息学分析表明,nifD和nifK核苷酸序列和推译的氨基酸序列均与点形念珠藻(Nostoc punctiforme PCC 73102)高度一致性;nifD和nifK的二级结构主要有α-螺旋、β-折叠、β-转角和随机卷曲。此外,随着藻体含水量的逐渐降低,发菜nifD和nifK在转录水平上的表达量逐渐增加,但固氮酶活性呈现先增加后下降的趋势。研究结果为深入全面研究发菜固氮酶基因结构及其响应水分胁迫的固氮机理及氮代谢途径提供了基础。

关键词：发菜 nifD nifK 克隆与表达序列分析

发菜磷酸葡糖胺变位酶(glmM)对干旱胁迫的响应及其基因克隆

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基因组学与应用生物学 2020年第2期39卷 684-692页

作者：王猛严奉坤李晓旭丁苗苗张筝石晶王玲霞梁文裕宁夏大学生命科学学院银川750021 宁夏大学农学院银川750021

glmM编码的磷酸葡糖胺变位酶是肽聚糖合成前体的关键酶。为探究发菜glmM响应干旱胁迫的表达调控机制及明确其分子信息,本研究对干旱胁迫条件下发菜glmM在转录水平的差异表达进行了分析,并对glmM的表达水平、磷酸化修饰、乙酰化修饰和琥... 详细信息

glmM编码的磷酸葡糖胺变位酶是肽聚糖合成前体的关键酶。为探究发菜glmM响应干旱胁迫的表达调控机制及明确其分子信息,本研究对干旱胁迫条件下发菜glmM在转录水平的差异表达进行了分析,并对glmM的表达水平、磷酸化修饰、乙酰化修饰和琥珀酰化修饰水平进行了检测,克隆了发菜glmM,进行了序列分析和原核表达。结果表明,干旱胁迫条件下,发菜glmM在转录水平上的表达量先增加后减少,glmM上调表达,glmM的磷酸化修饰水平逐渐增加,乙酰化修饰水平相对稳定,琥珀酰化修饰水平有明显变化。设计特异性引物克隆glmM基因,获得全长1416 bp发菜glmM基因,与肺衣(5183)glmM的核苷酸序列同源性为95%,氨基酸同源性为97%。将glmM在大肠杆菌中表达,获得一个51.45 kD的外源蛋白,MALDI-TOF-TOF/MS分析证明该蛋白为磷酸葡糖胺变位酶。研究结果为深入研究发菜glmM的分子信息、生物学功能及其响应干旱胁迫的分子机制提供帮助。

关键词：发菜干旱胁迫磷酸葡糖胺变位酶基因克隆

干旱胁迫条件下发菜cphB差异表达与基因克隆

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基因组学与应用生物学 2017年第6期36卷 2472-2479页

作者：王淑萍刘阳严奉坤吴诗杰王玲霞徐婷婷梁文裕宁夏大学生命科学学院银川750021

发菜是一种分布在干早、半干旱荒漠草原地区的陆生固氮蓝藻,对干旱具有极强的适应性。采用qRT-PCR技术,对干旱胁迫条件下发菜cphB的差异表达进行了分析,发现干旱胁迫条件下发菜cphB在转录水平上呈逐渐增加的趋势。根据发菜同源物种设计... 详细信息

发菜是一种分布在干早、半干旱荒漠草原地区的陆生固氮蓝藻,对干旱具有极强的适应性。采用qRT-PCR技术,对干旱胁迫条件下发菜cphB的差异表达进行了分析,发现干旱胁迫条件下发菜cphB在转录水平上呈逐渐增加的趋势。根据发菜同源物种设计简并性引物克隆cphB基因,获得长度为864bp的DNA(GenBank登陆号为KX092456)。同源性比较发现发菜cphB基因具有较高的保守性,二级结构预测表明发菜CphB由α螺旋,β折叠和随机卷曲构成。三级结构预测表明CphB具有一个由α螺旋和β折叠组成的5股的结构域和由7个β折叠连成三明治结构的7股的结构域。将cphB基因在大肠杆菌中表达,获得符合预期的外源重组蛋白,CphB亚细胞定位于细胞质中。研究成果为进一步研究干旱胁迫条件下发菜cphB表达调控、藻蓝素的代谢机制及能量代谢机制方面奠定了基础。

关键词：发菜 CphB 差异表达基因克隆原核表达

干旱胁迫下发菜蔗糖合成酶基因Sus2克隆与差异表达

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分子植物育种 2018年第20期16卷 6662-6669页

作者：李晓旭丁苗苗刘阳王猛严奉坤梁文裕徐婷婷王俊王玲霞宁夏大学生命科学学院银川750021 宁夏大学农学院银川750021 西部特色生物资源保护与利用教育部重点实验室银川750021 宁夏大学民族预科教育学院银川750021

蔗糖合成酶(Sus2)是调控蔗糖代谢的关键酶。为了解发菜Sus2分子信息及其对干旱胁迫的响应,设计特异性引物克隆发菜Sus2全长并进行序列分析和原核表达,分析干旱胁迫下发菜Sus2在转录水平上表达变化和蔗糖含量变化。结果表明,发菜Sus2基... 详细信息

蔗糖合成酶(Sus2)是调控蔗糖代谢的关键酶。为了解发菜Sus2分子信息及其对干旱胁迫的响应,设计特异性引物克隆发菜Sus2全长并进行序列分析和原核表达,分析干旱胁迫下发菜Sus2在转录水平上表达变化和蔗糖含量变化。结果表明,发菜Sus2基因全长312 bp (GeenBank登录号为MG598619),与点形念珠藻的Sus2基因及其推译氨基酸的序列相似性分别为94%和93%。推译氨基酸在第81位的Ile疏水性最强,在第27位的Gln亲水性最强。Thr有3个磷酸化位点,Ser有12个磷酸化位点,Tyr有3个磷酸化位点。Sus2蛋白二级结构及三级结构由α螺旋、β折叠、随机卷曲和β转角共同构成。将Sus2基因进行原核表达,得到一个12.29 kD的外源蛋白,LC-MS/MS分析证明该外源蛋白为蔗糖合成酶。干旱胁迫下发菜Sus2在转录水平的表达量和蔗糖含量均逐渐增加。研究结果为进一步认识发菜Sus2的分子信息以及干旱胁迫下发菜蔗糖代谢的分子机理提供了科学依据。

关键词：发菜蔗糖合成酶克隆差异表达干旱胁迫