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微生物学报 2009年第3期49卷 337-342页

作者：梁勇郑雯魏东盛邢来君李明春南开大学微生物学系分子微生物学与技术教育部重点实验室天津300071

白念珠菌(Candida albicans)获得铁的能力影响细胞的生长和毒力,高铁还原酶是白念珠菌高亲和铁吸收系统的重要组成部分。【目的】构建高铁还原酶FRP1(Ferric reductase protein)基因缺失突变株,对FRP1基因功能进行初步研究。【方法】使... 详细信息

白念珠菌(Candida albicans)获得铁的能力影响细胞的生长和毒力,高铁还原酶是白念珠菌高亲和铁吸收系统的重要组成部分。【目的】构建高铁还原酶FRP1(Ferric reductase protein)基因缺失突变株,对FRP1基因功能进行初步研究。【方法】使用Northern杂交的方法分析FRP1基因在缺铁和富铁条件下的表达。利用PCR介导的基因敲除技术构建frp1缺失突变株,并且对野生型和缺失突变株在细胞高铁还原酶活性以及缺铁条件下的生长情况进行比较分析。【结果】缺铁条件可以诱导FRP1基因的表达。frp1缺失突变株不能在铁缺陷的固体培养基上生长。【结论】FRP1蛋白可能是白念珠菌在缺铁条件下起主要作用的高铁还原酶。

关键词：白念珠菌高铁还原酶 FRP1基因

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海洋细菌YSC-1及其高铁还原酶的研究

海洋细菌YSC-1及其高铁还原酶的研究

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作者：赵勇山东大学

学位级别：硕士

中科院青岛海洋生态研究所的肖天教授向本实验室赠送一株好氧海洋细菌YSC-1,该菌可在细胞内合成电子致密颗粒。本实验室与肖天教授实验室合作,对该菌形态及生理生化特性进行研究,初步鉴定该菌属于原核生物α-亚纲,与Arctic seawate... 详细信息

中科院青岛海洋生态研究所的肖天教授向本实验室赠送一株好氧海洋细菌YSC-1,该菌可在细胞内合成电子致密颗粒。本实验室与肖天教授实验室合作,对该菌形态及生理生化特性进行研究,初步鉴定该菌属于原核生物α-亚纲,与Arctic seawater bacterium和Roseobacter属亲缘关系最近。通过原子吸收法测定其细胞内铁元素含量,并与大肠杆菌进行了比较,结果发现,YSC-1菌体内含铁量超过大肠杆菌10倍以上,对铁元素具有较强的富集能力。通过生长条件单因素实验及培养基成分正交实验确定了YSC-1的培养条件,其培养基初始pH为7.5,培养温度为24℃,摇床转速为200 rpm,铁源为奎尼酸铁;使用天然海水配制培养基营养成分为:酵母膏1.0 g/L,蛋白胨5.0 g/L,奎尼酸铁10μM。通过这一阶段工作,使YSC-1在K2216培养基中的菌体密度由原来的0.7左右提高至1.2左右。通过DEAE-Sepharose(fast flow)、CM-Sepharose(fast flow)、Q-Sepharose(fast flow)柱层析等分离方法,从YSC-1菌株的细胞破碎液中纯化到一个高铁还原酶组分,标记为Ysc,经SDS-PAGE检测分子量为36,458 Da。经过基本酶学性质研究,确定其等电点为6.3,最适作用pH为6.0,在pH 7.0左右的中性环境下比较稳定;Ysc热稳定性较差,环境温度超过30℃酶活迅速丧失。金属离子对酶活影响表明,Mn、Zn、Mg、K、Ca、Na对高铁还原酶有激活作用,Ag、Cu、Co及EDTA对其有明显的抑制作用。对YSC-1菌体生长及细胞内电子致密颗粒产生的发酵条件进行了摸索,找到了较为理想的发酵条件:通气量4L/min,搅拌速度250 rpm,培养时间为60 h。为下一步发酵数学模型的建立,及可能的电子致密颗粒的大规模制备打下了基础。

关键词：高铁还原酶分离与纯化发酵条件优化

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碱性土上GF677与毛桃植株生理指标及叶片组织结构对比研究

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西南农业学报 2018年第10期31卷 2152-2159页

作者：陈栋邱东昀钟小江祝进宋海岩李靖杨文渊江国良四川省农业科学院园艺研究所/农业部西南地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室四川成都610066 乐山市市中区脆红李技术协会四川乐山614000 宜宾县农业局果树站四川宜宾644600 四川省园艺推广总站四川成都610016

【目的】找出碱性土上GF677与毛桃抗黄化能力差异的生理机制。【方法】对碱性土立地条件下GF677与毛桃不同时期叶片抗氧化系统以及植株枝条与根系相关生理生化进行动态测定,并运用石蜡切片法观察比较不同时期叶片解剖结构。【结果】在... 详细信息

【目的】找出碱性土上GF677与毛桃抗黄化能力差异的生理机制。【方法】对碱性土立地条件下GF677与毛桃不同时期叶片抗氧化系统以及植株枝条与根系相关生理生化进行动态测定,并运用石蜡切片法观察比较不同时期叶片解剖结构。【结果】在碱性土上GF677叶片含铁卟啉为辅基的酶类POD、CAT酶活性更高,保证了体内活性氧的及时清除,而毛桃叶片MDA与相对电导率明显升高,叶肉细胞受损严重; GF677植株体内更多的营养物质是以可溶性淀粉形式储存于枝条中,而毛桃植株体内主要以可溶性糖形式储存于根系中。碱胁迫同时诱导了毛桃与GF677根系高铁还原酶活性的上升,但毛桃根系FCR活性会在短时间内急剧上升又迅速下降,而GF677根系FCR活性会持续上升,GF677能够在更长的时间内适应碱胁迫,保持较高的FCR活性,从而保证对铁素的还原与吸收。【结论】GF677在碱性土上植株抗氧化系统、养分状况和根系铁还原能力均强于毛桃,进一步明确了GF677抗黄化的生理机制,为今后筛选抗碱抗黄化桃种质资源提供了理论依据。

关键词： GF677 毛桃碱性土生理指标高铁还原酶

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Alpha-突触核蛋白基因敲除对黑质铁代谢的影响及机制研究

Alpha-突触核蛋白基因敲除对黑质铁代谢的影响及机制研究

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作者：薛波青岛大学

学位级别：硕士

帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是一种常见的中老年人神经系统退行性疾病,主要的病理特征是黑质区(substantia nigra,SN)多巴胺(dopamine,DA)能神经元的选择性丢失,最终导致纹状体(striatum,str)区DA耗竭。PD的发病机制主要包括有... 详细信息

帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是一种常见的中老年人神经系统退行性疾病,主要的病理特征是黑质区(substantia nigra,SN)多巴胺(dopamine,DA)能神经元的选择性丢失,最终导致纹状体(striatum,str)区DA耗竭。PD的发病机制主要包括有氧化应激,SN铁异常沉积,炎症,异常蛋白聚集,凋亡和线粒体功能障碍等。随着社会老龄化的进一步发展,PD已经继老年痴呆后成为神经系统疾病的第二大杀手,虽然PD是一种慢性疾病没有急性致死效应,但是其严重影响了患者的生活质量,给家庭和社会带来了沉重的负担。Alpha-突触核蛋白(α-synuclein,α-syn)是一种中枢系统大量表达的可溶性蛋白质,它与PD的发病机制和相关功能障碍密切相关,是路易小体(lewy bodies,LBs)的主要成分,最近研究发现α-syn是一种高铁还原酶,能将Fe3+还原成Fe2+。铁的细胞毒性在PD发病和进程中的起着关键作用,脑内高铁引起的氧化应激反应会导致SN-Str系统DA能神经元的死亡。研究还发现,在PD模型小鼠SN区,负责神经元铁转入作用的二价金属转运蛋白1(divalent metal transporter 1,DMT1)的表达增加。据此,我们推测:在SN区,α-syn与DMT1协同作用参与了细胞内铁的转入。为了探究α-syn基因敲除(α-synuclein knock out,KO)小鼠SN高铁还原酶活性的变化情况以及其对SN铁代谢的影响,我们用酶标仪来检测KO小鼠SN区α-syn高铁还原酶活性的改变,利用ICP-MS和铁染色技术检测KO小鼠中脑SN总铁的变化和Fe2+/Fe3+变化,同时,利用蛋白质免疫印记实验检测SN区DMT1和TH蛋白表达变化,观察KO小鼠能否抵抗铁对SN区DA神经元的损伤。在离体实验中,我们应用基因沉默的技术在SH-SY5Y细胞沉默α-syn基因,从细胞水平验证所上述结果,以及在活细胞状态下运用激光共聚焦显微镜检测SH-SY5Y的摄取铁的过程如何受到影响。结果如下:1.用含3%羰基铁粉的鼠粮喂养小鼠3个月,无论是正常饮食组还是高铁饮食组,KO组与WT组相比,DMT1蛋白表达水平显著降低(P高铁饮食与正常饮食组相比,DMT1蛋白表达无明显变化(P>0.05,n=6)。2.通过ICP-MS检测发现,在WT中,高铁饮食组中总铁显著高于正常饮食组(P0.05,n=6);用高铁鼠粮喂养时,总铁含量WT组显著高于KO组(P0.05,n=6)。***组中,高铁饮食组与正常饮食组相比,Fe2+和Fe3+显著升高(P高铁饮食组与正常饮食组无显著变化(P>0.05,n=6);高铁饮食喂养时,WT组Fe2+和Fe3+显著高于KO组(P0.05,n=6)。WT组中,高铁饮食组与正常饮食组相比,Fe2+/Fe3+显著升高(P高铁饮食组与正常饮食组无显著变化(P>0.05,n=6);高铁饮食喂养时,WT组Fe2+/Fe3+显著高于KO组(P0.05,n=6)。4.组间比较发现,不同组高铁还原酶活性存在差异(P高铁还原酶活性低于WT组;组内比较发现,时间对其活性也有影响,不同的时间点高铁还原酶活性存在显著差异。5.用含3%羰基铁粉的鼠粮喂养小鼠3个月,WT组中,发现高铁饮食组与正常饮食组相比,TH蛋白表达下降(P高铁饮食组和正常饮食组之间没有显著差异(P>0.05,n=6);正常鼠粮喂养时,KO组与WT组相比,TH蛋白显著下降(P高铁饮食喂养时,KO组与WT组相比,TH蛋白显著下降(P还原酶活性降低(P高铁还原酶活性存在显著差异。7.慢病毒沉默SH-SY5Y细胞α-syn基因72h以后,基因沉默组与对照组相比,DMT1蛋白水平显著降低,差异有统计学意义(P<0.05,n=6)。8.慢病毒沉默SH-SY5Y细胞α-syn基因72h以后,我们应用钙黄绿素作为的指示剂,活细胞状态下加入1 mmol/L Fe SO4,检测细胞铁摄取情况。实验组与对照组

关键词：帕金森病多巴胺能神经元 Alpha-突触核蛋白高铁还原酶铁

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植物14-3-3蛋白在缺铁响应中的作用及磷对植物铁营养的影响

植物14-3-3蛋白在缺铁响应中的作用及磷对植物铁营养的影响

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作者：尤广奕浙江大学

学位级别：硕士

铁是植物生长发育必需的微量元素。由于土壤中铁的生物有效性普遍较低,缺铁是限制全球农业生产的重要因素之一。目前,虽然对植物缺铁的生理响应已经有较为全面的了解,但是对这些缺铁响应的信号调控过程知之甚少。为了进一步了解植物缺... 详细信息

铁是植物生长发育必需的微量元素。由于土壤中铁的生物有效性普遍较低,缺铁是限制全球农业生产的重要因素之一。目前,虽然对植物缺铁的生理响应已经有较为全面的了解,但是对这些缺铁响应的信号调控过程知之甚少。为了进一步了解植物缺铁响应的分子调控机理,我们采用病毒诱导的基因沉默(VIGS)的方法研究了14-3-3基因(TFT7)在番茄缺铁响应中的作用。通过构建烟草花叶病毒诱导的14-3-3基因(TFT7)沉默载体,以农杆菌为媒介侵染番茄获得基因沉默植株。结果表明,在缺铁条件下,14-3-3基因(TFT7)沉默后,根部铁还原酶(FCR,FerricChelate Reductase)活性明显降低。该结果初步证明了14-3-3蛋白参与了缺铁诱导的铁还原酶活性的调控过程。实验中还研究了不同磷处理对饭豆铁营养的影响。在缺铁条件下,低磷显著促进了铁从根向地上部的转运,增加了叶绿素含量,缓解了黄化现象。研究结果证明了低磷能够促进缺铁情况下植物体内铁的再利用。

关键词： 14-3-3蛋白 TFT7基因缺铁信号响应高铁还原酶病毒诱导的基因沉默磷铁互作

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机理Ⅰ植物根系铁吸收及缺铁感应信号研究进展

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黑龙江农业科学 2015年第9期 140-146页

作者：邓凌韦张丽艳马军韬王永力李琬王利军郑德刚中国科学院北方粳稻分子育种联合研究中心黑龙江哈尔滨150086 长江大学生命科学学院湖北荆州434025

发展中国家及偏远地区人们普遍侧重植物性食物。植物类食物含铁量偏低,容易导致人体产生各种缺铁病症。缺铁病症尤其是缺铁性贫血严重影响着育龄妇女和儿童的身体健康。虽然铁在土壤中含量丰富,但生物有效性低。目前缺铁是与缺氮和缺磷... 详细信息

发展中国家及偏远地区人们普遍侧重植物性食物。植物类食物含铁量偏低,容易导致人体产生各种缺铁病症。缺铁病症尤其是缺铁性贫血严重影响着育龄妇女和儿童的身体健康。虽然铁在土壤中含量丰富,但生物有效性低。目前缺铁是与缺氮和缺磷并列的、发生最为广泛、对植物生长发育影响最大的限制因子之一。因此,改善植物的铁营养成为了当今土壤和植物营养学研究热点。通过综述近年来机理Ⅰ植物根系形态变化、铁吸收过程、应答缺铁胁迫调节网络及缺铁胁迫感应信号研究进展,为通过分子生物学手段解决植物缺铁问题提供理论依据。

关键词：缺铁铁吸收高铁还原酶生长素

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白念珠菌AFT2p转录因子对铁离子代谢的作用

白念珠菌AFT2p转录因子对铁离子代谢的作用

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中国菌物学会2009学术年会

作者：梁勇王慧魏东盛邢来君李明春南开大学微生物学系分子微生物学与技术教育部重点实验室

铁是大多数生物体必需的营养,从宿主环境中获得铁的能力对于微生物的定居和存活十分重要。在酿酒酵母中,铁代谢的基因至少部分是由同源的Aft1p和Aft2p转录因子组成的正调控系统所控制(Yamaguchi et al.1996;Blaiseau et al.2001)。在缺... 详细信息

铁是大多数生物体必需的营养,从宿主环境中获得铁的能力对于微生物的定居和存活十分重要。在酿酒酵母中,铁代谢的基因至少部分是由同源的Aft1p和Aft2p转录因子组成的正调控系统所控制(Yamaguchi et al.1996;Blaiseau et al.2001)。在缺铁条件下,Aft1p主要参与激活细胞表面铁吸收系统的表达,Aft2p主要参与激活细胞内部铁代谢基因转录(Courel et al.2005)。AFT1的突变株在铁限制的培养基中生长很差,虽然AFT2的缺失不能明显影响酿酒酵母在缺铁条件下的生长,但aft1-aft2-双突变株比aft1-单突变株生长得更差。目前,白念珠菌中至今还没有与酿酒酵母Aft1p和Aft2p同源的转录因子功能的报道。通过同源性搜索,我们在白念珠菌的基因组数据库中没有找到酿酒酵母AFT1的同源基因,但是搜索到与酿酒酵母AFT2(ScAFT2)同源基因ORF19.2272,命名为CaAFT2。序列分析发现,CaAft2p的N端与ScAft2p的N端有较高的相似性(32%),其C端富含谷氨酰胺,推测CaAft2p可能是一个潜在的转录调节因子。利用PCR介导的基因敲除技术构建了白念珠菌AFT2基因的缺失突变株Caaft2-/-,分析CaAFT2基因的缺失对菌株的生长速度和细胞的高铁还原酶活性的影响,通过构建CaAFT2在自身启动子和酿酒酵母PGK1基因强启动子诱导下的表达质粒YEplac195-CaAFT2和YEplac195-P-CaAFT2,并转化酿酒酵母Scaft1-突变株中进行功能验证。结果表明CaAFT2基因的缺失并不影响细胞在缺铁和富铁培养条件下的生长速度;Caaft2-/-突变株与野生型相比,细胞的高铁还原酶活性在酸性(pH4)和碱性(pH8)培养条件下分别降低了75.7%和36.6%;CaAFT2基因在酿酒酵母PGK1基因强启动子诱导下能够弥补Scaft1-突变株在缺铁培养基和以甘油为碳源的固体培养基上的生长缺陷。因此我们的结果显示,CaAFT2参与白念珠菌铁离子的动态平衡的调控,同时具有酿酒酵母ScAFT1的功能,为今后进一步研究CaAFT2在调控白念珠菌铁离子代谢调控方面的作用打下基础。

关键词：缺失突变株高铁还原酶铁离子代谢

来源： cnki会议评论

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