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组氨酸激酶和组氨酸磷酸酶在肿瘤中的作用

中国肺癌杂志 2021年第9期24卷 646-652页

作者：董娅芳韩慧敏李亚峰郭丽丽山西医科大学附属人民医院山西省精准医学中心肾脏病山西省重点实验室太原030000

蛋白磷酸化修饰是最常见、最重要的蛋白质翻译后修饰方式。磷酸化修饰在细胞的增殖、分化、发育和代谢等生物学过程中发挥了重要的调控功能,与肿瘤的发生和发展也密切相关。蛋白激酶和磷酸酶对蛋白磷酸化修饰具有普遍的开/关调控作用。... 详细信息

蛋白磷酸化修饰是最常见、最重要的蛋白质翻译后修饰方式。磷酸化修饰在细胞的增殖、分化、发育和代谢等生物学过程中发挥了重要的调控功能,与肿瘤的发生和发展也密切相关。蛋白激酶和磷酸酶对蛋白磷酸化修饰具有普遍的开/关调控作用。真核生物的蛋白磷酸化主要发生在丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸残基,他们在肿瘤发生和发展中的作用已经得到了广泛的研究。但关于组氨酸磷酸化的研究受限于质谱分析和富集技术的发展研究较少。近年来,随着相关技术的快速发展和新的组氨酸磷酸酶的发现,使得研究人员越来越多关注到组氨酸磷酸化在肿瘤中的作用。因此,本文旨在对组氨酸磷酸化调控相关的组氨酸激酶和组氨酸磷酸酶在肿瘤中的作用作一综述。

关键词：组氨酸激酶组氨酸磷酸酶肿瘤肺肿瘤

硅藻CRISPR/Cas9基因编辑技术的建立及组氨酸激酶基因的起源和进化分析

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硅藻CRISPR/Cas9基因编辑技术的建立及组氨酸激酶基因的起源和进...

作者：张薇中国农业科学院

学位级别：硕士

硅藻是全球生态系统中重要的初级生产力,占世界海洋初级生产力的40%,从热带、亚热带地区到极地的各级生态系统中均有分布,是微藻中物种最丰富的一类。对环境胁迫的极强耐受能力是硅藻占据各级生态系统生态位的必要条件,其中信号转导系... 详细信息

硅藻是全球生态系统中重要的初级生产力,占世界海洋初级生产力的40%,从热带、亚热带地区到极地的各级生态系统中均有分布,是微藻中物种最丰富的一类。对环境胁迫的极强耐受能力是硅藻占据各级生态系统生态位的必要条件,其中信号转导系统发挥了重要的作用。双组分信号转导系统是硅藻信号转导系统的重要构成组件,组氨酸激酶(Histidine Kinase,HK)基因家族是双组分信号转导系统的重要部分。组氨酸激酶基因家族在原核生物中普遍存在,同时具有较为深厚的研究背景,为在藻类中开展探索性研究奠定基础。三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)由于其生长速度快、基因组小、富含丰富的遗传资源、成功的基因编辑技术和遗传转化体系等优势成为硅藻研究中的模式物种,在硅藻细胞生物学、生态生理学研究中作为典型物种发挥了重要作用。本文以三角褐指藻为研究对象,对硅藻组氨酸激酶基因的起源、进化进行探索,采用比较基因组学方法对组氨酸激酶基因从分布、结构、起源、进化等角度进行了系统的分析;建立CRISPR/Cas9基因编辑技术和三角褐指藻遗传转化体系,对组氨酸激酶基因进行基因敲除,对三角褐指藻组氨酸激酶基因功能进行验证。本研究采用实验室自主搭建的GNM1158的数据库和比较基因组学的方法,首次对硅藻中的组氨酸激酶基因进行全基因组鉴定和生物信息学分析,探究了硅藻组氨酸激酶的分布和结构特征。通过构建系统发育树确定了硅藻中组氨酸激酶的起源与进化。本研究发现三角褐指藻中的组氨酸激酶基因DHK2和DHKL分别通过水平基因转移事件从细菌(Pseudomonas oleovorans)获得和垂直基因转移事件从祖先中获得。根据组氨酸激酶结构信息,发现组氨酸激酶基因家族在转移到藻类后具有一定保守性,也发生了分化,均能正常地进行表达。该研究建立了组氨酸激酶中的基因-结构-功能的框架,为其功能的研究奠定了基础。本研究在实验室内建立CRISPR/Cas9基因编辑技术,利用Gibson、Golden Gate两种组装方法,构建两种(8个)三角褐指藻编辑质粒,成功建立了硅藻基因枪、细菌接合两种遗传转化体系。通过细菌接合转化导入组氨酸激酶编辑质粒的方法,目前暂未筛选到突变株。通过构建组氨酸激酶基因编辑质粒,利用基因枪导入三角褐指藻藻体,编辑质粒在藻体内发挥作用,可以实现组氨酸激酶基因敲除,当前已获得杂合突变株10株。本研究成功在实验室建立三角褐指藻CRISPR/Cas9基因编辑技术,为进一步研究真核生物组氨酸激酶的功能提供数据参考。

关键词：硅藻 CRISPR/Cas9基因编辑组氨酸激酶水平基因转移信号转导

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赤红球菌组氨酸激酶的融合表达和功能分析

食品科学 2021年第22期42卷 98-104页

作者：吴钟昊彭仁江西师范大学生命科学学院江西南昌330022

对赤红球菌的组氨酸激酶基因进行密码子优化,将优化后的组氨酸激酶基因(rhks)构建重组表达质粒pGEX-4T-2-rhks。将此质粒导入到大肠杆菌BL21(DE3)中进行异源表达。在25℃和1 mmol/L异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷诱导条件下,组氨酸激酶... 详细信息

对赤红球菌的组氨酸激酶基因进行密码子优化,将优化后的组氨酸激酶基因(rhks)构建重组表达质粒pGEX-4T-2-rhks。将此质粒导入到大肠杆菌BL21(DE3)中进行异源表达。在25℃和1 mmol/L异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷诱导条件下,组氨酸激酶融合蛋白(GST-RHK)获得成功表达,并具有催化活性。经谷胱甘肽琼脂糖亲和层析纯化,获得电泳纯的GST-RHK,其中纯化倍数为3.1,得率为19.5%。该蛋白大小约为72.75 kDa,K_(m)、V_(max)和K_(cat)值分别为20.92μmol/L、0.17μmol/(L·min)和1.4 min^(-1)。野生型赤红球菌、组氨酸激酶基因增强株sdrhkE和组氨酸激酶基因敲减株sdrhkD在分别含有苯酚、甲苯、氯苯、异辛烷4种有机溶剂的培养基中培养,菌株sdrhkD的生长情况都优于野生型赤红球菌,菌株sdrhkE的生长情况都低于野生型赤红球菌。本研究为进一步揭示赤红球菌SD3中组氨酸激酶涉及的信号转导途径与赤红球菌有机溶剂耐受性的关联机制提供一定参考依据。

关键词：组氨酸激酶赤红球菌表达与纯化有机溶剂耐受性

组氨酸激酶(YycG)在筛选肺炎链球菌抑制剂中的应用

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中国生物工程杂志 2009年第3期29卷 25-29页

作者：李南王非牛司强王虹李有强尹楠林张雪梅朱维良尹一兵胥文春重庆医科大学医学检验系临床生物化学教研室临床检验诊断学教育部重点实验室重庆400016 中国科学院上海药物研究所上海201203

为了获得具有体外活性的肺炎链球菌组氨酸激酶YycG并利用其筛选寻找新的抑制剂。原核表达组氨酸激酶YycG的激酶功能域,经SDS-PAGE,Western blot鉴定及镍层析柱纯化后,采用激酶试剂盒检测其激酶活性;利用对其激酶活性的抑制作用从105种... 详细信息

为了获得具有体外活性的肺炎链球菌组氨酸激酶YycG并利用其筛选寻找新的抑制剂。原核表达组氨酸激酶YycG的激酶功能域,经SDS-PAGE,Western blot鉴定及镍层析柱纯化后,采用激酶试剂盒检测其激酶活性;利用对其激酶活性的抑制作用从105种候选化合物中筛选有效的抑制剂,并通过实验验证抑制剂的抗菌作用。原核表达得到约35kDa的目的蛋白激酶域片段YycG′,其纯度达95%,并具有体外水解ATP的激酶活性;利用其活性筛选得到数种不同抑制效果的小分子化合物,且体外验证具有较好的抑菌效果。通过肺炎链球菌组氨酸激酶YycG活性筛选找到的小分子抑制剂可为进一步研发与该菌相关的药物或消毒剂提供基础。

关键词：组氨酸激酶蛋白纯化酶活性体外筛选

贝莱斯芽孢杆菌HN-1中组氨酸激酶ComP调控脂肽类物质活性研究

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贝莱斯芽孢杆菌HN-1中组氨酸激酶ComP调控脂肽类物质活性研究

‘84K’杨组氨酸激酶基因PaHK3b的克隆及功能分析

中国植物病理学会2023年学术年会

作者：林正祁天龙刘文波缪卫国靳鹏飞海南大学植物保护学院热带农林生物灾害绿色防控教育部重点实验室

双组分系统是芽孢杆菌中磷酸信号传导途径的重要组成部分,组氨酸激酶ComP是芽孢杆菌双组分系统组成之一。膜蛋白组氨酸激酶ComP与信息素分子ComX结合,诱导ComP自磷酸化,进而将磷酸基团转移至调控蛋白ComA,使ComA被磷酸化,磷酸化的ComA... 详细信息

双组分系统是芽孢杆菌中磷酸信号传导途径的重要组成部分,组氨酸激酶ComP是芽孢杆菌双组分系统组成之一。膜蛋白组氨酸激酶ComP与信息素分子ComX结合,诱导ComP自磷酸化,进而将磷酸基团转移至调控蛋白ComA,使ComA被磷酸化,磷酸化的ComA结合在surfactin合酶基因srfA启动子的特定区域,激活RNA聚合酶引发srfA的转录。然而,本实验室前期通过构建贝莱斯芽孢杆菌HN-1 (Bacillus velezensis HN-1)突变体库发现了一株comP基因功能被破坏的菌株059,根据反向PCR测序结果发现059菌株的comP基因被转座子插入突变,导致其丧失了抑制真菌的活性。目前组氨酸激酶ComP调控伊枯草菌素的机制尚不清楚。因此推测组氨酸激酶ComP参与伊枯草菌素的合成与调控,从而影响了伊枯草菌素的合成及其抑制真菌活性。本实验室通过定点敲除HN-1的comP基因,得到一株组氨酸激酶缺陷菌株HN-1Δcomp,通过菌丝生长速率法测定抑菌活性、生长曲线、排油圈、生物膜等实验发现:HN-1Δcomp菌株的正丁醇萃取物对果生刺盘孢菌(Colletotrichum fructicola)的EC为1 284.73μg/mL,野生型HN-1菌株对***的EC为38.10μg/mL。生长曲线结果表明HN-1Δcomp菌株率先达到稳定期。通过排油圈、溶血圈实验表明HN-1Δcomp菌株产生的排油圈和溶血圈明显低于HN-1,其产生的表面活性素含量降低。通过qRT-PCR实验,发现HN-1Δcomp菌株的sfp、fenA、srfaA、bmyC等基因上调表达。综上所述:最终确定comP基因在贝莱斯芽孢杆菌HN-1中调控伊枯草菌素的生物合成,与伊枯草菌素的抑菌活性有极其重要的关系。

关键词：贝莱斯芽孢杆菌组氨酸激酶脂肽类物质调控机制抑菌活性

来源： cnki会议评论

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林业科学研究 2021年第1期34卷 26-34页

作者：鲁俊倩武舒钟姗辰张伟溪苏晓华张冰玉林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室中国林业科学研究院林业研究所北京100091

[目的]本研究克隆了银腺杨‘84K’(Populus alba×***‘84K’)组氨酸激酶基因PaHK3b启动子及编码区,并对其表达进行检测及功能鉴定,为深入研究PaHK3b基因在杨树生长发育的调控作用提供线索,为杨树分子育种及品种改良奠定基础。[方法]根... 详细信息

[目的]本研究克隆了银腺杨‘84K’(Populus alba×***‘84K’)组氨酸激酶基因PaHK3b启动子及编码区,并对其表达进行检测及功能鉴定,为深入研究PaHK3b基因在杨树生长发育的调控作用提供线索,为杨树分子育种及品种改良奠定基础。[方法]根据毛果杨(*** Torr.&Gray)基因组信息,设计引物克隆‘84K’杨组氨酸激酶基因PaHK3b启动子及CDS序列,并对其保守结构域和启动子顺式作用元件进行分析;同时,对‘84K’杨进行植物激素处理(10μmol·L^(−1)ABA、10μmol·L^(−1)6-BA、10μmol·L^(−1) IBA、10μmol·L^(−1) GA3及10μmol·L^(−1)水杨酸(SA))及非生物胁迫处理(42℃高温、0℃低温、200 mmol·L^(−1) NaCl和5%PEG6000),利用实时定量PCR(qRT-PCR)方法检测PaHK3b基因表达情况与表达响应差异,并采用原核表达方法初步确定PaHK3b基因的生物学功能。[结果]PaHK3b基因编码框区长度为3060 bp,编码1019个氨基酸,PaHK3b蛋白具有CHASE、HisKA和REC等典型的细胞分裂素受体结构域。PaHK3b基因启动子序列中不仅含有大量TATA框和CAAT框常见核心元件,还包含低温响应元件LTR、防御与胁迫响应元件TC-rich repeats、赤霉素响应元件GARE-motif、水杨酸响应元件TCA-element等顺式作用元件,这些元件与杨树的激素响应和逆境胁迫响应密切相关。qRT-PCR分析表明:PaHK3b基因在叶片中表达最高,根部中等,茎中最少;另外,与正常条件下相比,在高温、低温、NaCl及PEG处理时,PaHK3b基因表达量与对照明显增高,分别为对照的2.67、2.61、2.28、1.87倍;用IBA诱导处理时,基因表达量与对照相比差异不大,而在6-BA、ABA、GA3及SA处理时,基因表达量与对照相比均呈下调表达;在添加5%PEG6000的LB液体培养基中,转入PaHK3b基因原核表达载体的大肠杆菌菌株生长速度显著高于对照,在添加50~150 mmol·L^(−1)NaCl的LB固体培养基上,转入PaHK3b基因原核表达载体的大肠杆菌菌株单克隆生长均好于对照。[结论]‘84K’杨PaHK3b基因启动子含有逆境和激素响应元件,表明PaHK3b基因与杨树植物激素信号及非生物胁迫信号响应密切相关。经非生物胁迫处理、激素处理及原核表达证实,杨树PaHK3b基因参与杨树植物激素信号响应,并在其抗逆境胁迫过程中发挥重要调控作用。

关键词：银腺杨‘84K’ 组氨酸激酶表达模式原核表达

蛹虫草组氨酸激酶基因(CmHK)的序列分析和受蓝光影响的表达

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应用与环境生物学报 2014年第1期20卷 50-55页

作者：高雅金华燕付鸣佳沈俊良李琴江西师范大学生命科学学院南昌330022

蓝光是很重要的环境因素,可以引起生物体的生理和生化变化;而组氨酸激酶为许多生物体中双组分信号转导系统的重要成分.为了研究蓝光对真菌蛹虫草组氨酸激酶基因(Cordyceps militaris Histidine Kinase,CmHK)表达的影响,从真菌蛹虫草中... 详细信息

蓝光是很重要的环境因素,可以引起生物体的生理和生化变化;而组氨酸激酶为许多生物体中双组分信号转导系统的重要成分.为了研究蓝光对真菌蛹虫草组氨酸激酶基因(Cordyceps militaris Histidine Kinase,CmHK)表达的影响,从真菌蛹虫草中提取总RNA,设计引物并通过RT-PCR获得蛹虫草CmHK基因的ORF序列,同时进行该基因的序列分析.并应用real-time PCR方法分析检测不同时间蓝光照射下蛹虫草菌丝体中CmHK基因的转录情况.结果获得了CmHK基因的ORF序列.对该基因蛋白质翻译产物CmHK进行的生物信息学分析表明,其中存在着4个HAMP功能域、1个HisKA功能域、1个HATPase功能域和1个REC功能域.将蛹虫草菌丝体进行持续的24 h蓝光照射,采用real-time PCR分析期间的CmHK基因表达,在蓝光照射之初CmHK基因的表达量有明显的下降,随后在蓝光持续的照射下有一个震荡上升,并在16 h时达到高峰,随后快速下降.研究表明蛹虫草的CmHK带有典型的组氨酸激酶特征,蓝光的直接照射可以导致CmHK基因表达水平的改变.

关键词：蛹虫草组氨酸激酶蓝光 real-time PCR

肺炎链球菌双组份系统中的组氨酸激酶(YycG)的同源模建与分析

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生物工程学报 2009年第2期25卷 207-214页

作者：李南王非胥文春王虹罗小民朱维良尹一兵张雪梅重庆医科大学医学检验系临床生物化学教研室临床检验诊断学省部共建教育部重点实验室重庆400016 中国科学院上海药物研究所上海201203

对肺炎链球菌双组份系统中的组氨酸激酶YycG进行同源模建,并分析其与底物ADP的相互作用,为寻找特异性的激酶抑制剂提供了理论依据。采用同源模建的方法构建YycG蛋白的三维结构,并用ProCheck、Profile_3D软件对此结构模型的合理性进行验... 详细信息

对肺炎链球菌双组份系统中的组氨酸激酶YycG进行同源模建,并分析其与底物ADP的相互作用,为寻找特异性的激酶抑制剂提供了理论依据。采用同源模建的方法构建YycG蛋白的三维结构,并用ProCheck、Profile_3D软件对此结构模型的合理性进行验证;用Autodock4.0软件将结构模型与ADP进行自动对接,分析二者之间的相互作用。序列比对结果显示肺炎链球菌YycG蛋白与Thermotoga maritima X-ray晶体结构序列的同一性达33%;YycG模建后的结构与模板能很好的叠合;在活性口袋处的保守的氨基酸残基Asn145、Asn149、Lys152以及口袋内部的疏水残基在结合、水解底物ADP的过程中发挥重要作用。组氨酸激酶YycG的模建合理,该结构模型可作为设计抗菌药的研究起点。

关键词：肺炎链球菌双组份系统组氨酸激酶同源模建分子对接

‘84K’杨组氨酸激酶基因PaHK3a的表达及功能分析

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北京林业大学学报 2021年第2期43卷 46-53页

【目的】干旱、高盐等逆境胁迫严重影响了植物的生长发育。研究表明,组氨酸激酶在植物逆境响应中起重要作用。本研究对银腺杨‘84K’组氨酸激酶基因PaHK3a在不同组织的表达模式分析,检测了其对生长素、细胞分裂素等植物激素处理下及人... 详细信息

【目的】干旱、高盐等逆境胁迫严重影响了植物的生长发育。研究表明,组氨酸激酶在植物逆境响应中起重要作用。本研究对银腺杨‘84K’组氨酸激酶基因PaHK3a在不同组织的表达模式分析,检测了其对生长素、细胞分裂素等植物激素处理下及人工干旱、盐碱等非生物胁迫下的表达,结合干旱、盐碱条件下丙二醛(MDA)及保护酶活性等生化指标,对该基因的功能进行了初步鉴定,为杨树抗逆分子育种研究奠定基础。【方法】以‘84K’杨无菌苗为材料,通过实时定量PCR(qRT-PCR)技术分析PaHK3a基因在不同组织的表达模式。对‘84K’杨无菌苗进行浓度为10 mmol/L植物激素处理(ABA、6-BA、IBA、GA3及水杨酸(SA))及非生物胁迫处理(42℃高温、0℃低温、200 mmol/L NaCl和5%PEG6000),采用qRT-PCR技术分析PaHK3a基因对不同植物激素及非生物胁迫的表达响应;进一步对温室‘84K’杨进行自然干旱处理(6、8、10 d)、200 mmol/L NaCl(2、4、6 d)处理,测定不同胁迫时间点叶片PaHK3a基因的表达,以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性及MDA含量,并分析PaHK3a基因表达与生理指标的相关性,初步鉴定杨树PaHK3a基因的功能。【结果】qRT-PCR结果显示,PaHK3a基因在叶片中表达量最高,根部中等,茎段最低。与正常条件下相比,在高温、低温、NaCl及PEG模拟干旱处理时,PaHK3a基因表达量与对照相比明显增高,分别为对照的2.63、1.49、1.54、1.58倍。用IBA诱导处理时,基因表达量与对照相比差异不大,而在6-BA、ABA、GA3及SA处理时,基因表达量与对照相比均呈现显著下调。在温室干旱、盐碱胁迫处理过程中,PaHK3a基因表达均显著高于对照,呈现先上升后下降的表达模式,MDA含量也呈现类似的趋势,而SOD活性则随处理时间的延长而持续升高,POD活性在干旱胁迫时先上升后下降,而高盐胁迫时呈上升趋势。生理指标与PaHK3a基因表达量相关系分析发现,在干旱和盐胁迫下,PaHK3a基因表达量与叶片MDA含量、SOD活性和POD活性均呈正相关。【结论】PaHK3a基因在‘84K’杨根茎叶中均有表达,且叶中表达量最高;PaHK3a基因表达受细胞分裂素6-BA、GA3及ABA及SA等植物激素的负调控,同时,受温度胁迫、盐胁迫、水分胁迫等非生物胁迫正调控;温室人工干旱盐碱胁迫过程中,PaHK3a基因表达量升高,且与叶片MDA含量、SOD活性、POD活性均具有正相关性。研究结果初步显示,杨树PaHK3a基因参与杨树植物激素激素信号响应,并在抗逆境胁迫过程中发挥重要调控作用。

关键词：银腺杨‘84K’ 组氨酸激酶基因表达非生物胁迫