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z-dna的形成及其与基因转录的关系

中国生物化学与分子生物学报 2013年第8期29卷 699-703页

作者：黄胜和吴初新李东明饶泽昌胡成钰南昌大学抚州医学分院江西抚州344000 南昌大学生命科学与食品工程学院南昌330031 南昌师范高等专科学校南昌330103

z-dna是一种非常独特的dna二级结构.与B-dna相比,z-dna最显著的结构特征是左手螺旋和磷酸-核糖骨架呈"zigzag"状.虽然目前对z-dna功能的了解还不确切,但毫无疑问,z-dna与基因的转录和调控密切相关.一方面,在体内z-dna在基因转录过程中产... 详细信息

z-dna是一种非常独特的dna二级结构.与B-dna相比,z-dna最显著的结构特征是左手螺旋和磷酸-核糖骨架呈"zigzag"状.虽然目前对z-dna功能的了解还不确切,但毫无疑问,z-dna与基因的转录和调控密切相关.一方面,在体内z-dna在基因转录过程中产生;另一方面,分布于启动子等不同区域的z-dna又可以反过来调控基因的转录,即z-dna能够增强一些基因转录,也能抑制某些基因的表达,但其调控机制还不清楚.这种调控似乎与z-dna在启动子中的位置、基因和细胞类型有关.研究z-dna的形成及其与基因转录的关系对理解基因转录调控理论具有十分重要的意义.

关键词： z-dna 基因转录启动子基因调控

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z-dna及其生物学功能

生命科学 2009年第1期21卷 72-75页

作者：汤雅男杨攀胡成钰南昌大学生命科学学院南昌330031

z-dna是一种处于高能状态、不稳定的dna分子构象。形成z-dna的原因有很多:首先,转录过程中,移动的RNA聚合酶在模板dna的5'端产生负超螺旋扭曲力,导致z-dna的形成;其次,含有d(GC)n序列的核酸分子在高浓度的NaCl、[Co(NH3)6]2+盐溶液中也... 详细信息

z-dna是一种处于高能状态、不稳定的dna分子构象。形成z-dna的原因有很多:首先,转录过程中,移动的RNA聚合酶在模板dna的5'端产生负超螺旋扭曲力,导致z-dna的形成;其次,含有d(GC)n序列的核酸分子在高浓度的NaCl、[Co(NH3)6]2+盐溶液中也能够形成z-dna;最后,化学修饰也可以使dna产生稳定的z-dna。z-dna是在体外首先发现的,但随着研究的不断深入,发现z-dna在体内也广泛存在并可能具有功能的多样性,包括参与基因表达调控、染色体断裂、基因重组、抗病毒、病毒发生等生物学过程。

关键词： z-dna 基因表达 z-dna结合蛋白干扰素系统

Presence/Absence of Two Types of z-dna Binding Domains in the Genomes of Organisms from Archaea, Bacteria, and Eukaryotes and Its Implications

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Journal of Biomedical Science and Engineering 2019年第1期12卷 1-9页

作者： Hiroshi Nakashima Department of Clinical Laboratory Science Graduate Course of Medical Science and Technology School of Health Sciences Kanazawa University Kanazawa Japan

We conducted genome sequence analysis to examine the presence/absence of two types of z-dna binding domains in various organisms. We examined 68 organisms from archaea, 914 organisms from bacteria, and 199 organisms from eukaryotes. RecA protein from Escherichia coli has a z-dna binding domain and this protein promotes homologous recombination. All the organisms examined had this domain. This result indicated that this domain is essential for all the organisms. RNA editing enzyme, adenosine deaminase from human has another type of z-dna binding domain. This domain was observed in some organisms of archaea, bacteria, and eukaryotes. The presence/absence of z-dna binding domain in adenosine deaminase indicated that gain and loss of this domain had occurred in the process of evolution. The implication of presence and absence of this domain is discussed in this study.

关键词： z-dna Binding Domain recA Protein Adenosine Deaminase Acting on RNA Genome Sequence Analysis

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z-dna结合蛋白与zα结构域

生命的化学 2008年第4期28卷 165-168页

作者：时俊华陶敏许丹胡成钰南昌大学生命科学学院南昌330031

z-dna结合蛋白包括人、哺乳类和病毒中的ADAR1、DLM-1、E3L蛋白以及在鱼类中最新报道的PKR-like(PKz),其共同点是都含有zα结构域。本文简述了这几种蛋白质的结构与功能,并着重分析zα结构域与z-dna、z-RNA、B-dna等核酸分子的识别机制... 详细信息

z-dna结合蛋白包括人、哺乳类和病毒中的ADAR1、DLM-1、E3L蛋白以及在鱼类中最新报道的PKR-like(PKz),其共同点是都含有zα结构域。本文简述了这几种蛋白质的结构与功能,并着重分析zα结构域与z-dna、z-RNA、B-dna等核酸分子的识别机制和亲和性。

关键词： zα z-dna 作用于RNA的腺苷脱氨酶1 z-dna结合蛋白1 P25 类-蛋白激酶R

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基于z-dna的草鱼免疫增强剂的研发

基于Z-DNA的草鱼免疫增强剂的研发

作者：叶作城南昌大学

学位级别：硕士

我国是淡水鱼类养殖大国,大规模、高密度的养殖模式虽然有助于渔民增收并给人们提供价格实惠的食用鱼,但是这种模式也存在使鱼类传染性疾病大爆发的隐患。现有的鱼用免疫制剂大多只对某种或某类病原体感染有作用,随着病毒的变异难以对... 详细信息

我国是淡水鱼类养殖大国,大规模、高密度的养殖模式虽然有助于渔民增收并给人们提供价格实惠的食用鱼,但是这种模式也存在使鱼类传染性疾病大爆发的隐患。现有的鱼用免疫制剂大多只对某种或某类病原体感染有作用,随着病毒的变异难以对鱼类产生高效积极的保护效果。因此,开发出一种广谱性的免疫制剂,用于提高鱼类自身免疫力、预防多种病原体感染具有广阔的市场前景。草鱼是我国主要的水产养殖品种。本文以草鱼为实验对象,通过将小分子z-dna和鱼类特有的蛋白激酶z(PKz)构建p CMV-flag载体上制备一种免疫增强剂,每条鱼注射剂量为1μg/g鱼体重。草鱼经腹腔注射若干天后,检测体内Ig M抗体水平的变化情况;取脑、眼、肠、鳃、脾脏、皮肤、肾脏和肝脏组织提RNA并反转录成c dna,q RT-PCR检测免疫效应基因Ci IFN I(Interferon I)、Ci ISG15(Interferon stimulated gene 15)、Ci PKR(Protein kinase R)、Ci IRF3(Interferon regulatory factor 3)、Ci IRF7(Interferon regulatory factor 7)、Ci TLR3(Toll like receptors 3)和Ci PKz(Protein kinase z)在草鱼不同组织中的表达情况;Western blot检测免疫增强剂在不同组织中的分布;检测组织中CAT和SOD活性及MDA含量变化。同时,提取病鱼组织中的病毒,制成GCRV匀浆液,并通过加热和灭活剂处理制备灭活疫苗。最后经免疫增强剂、草鱼出血病病毒灭活疫苗免疫保护15d后进行GCRV攻毒,检测该免疫增强剂保护效果。结果表明:注射免疫增强剂后,草鱼血清中的Ig M表达量逐渐升高,并在第16d表达量达到最高。在体外培养的草鱼肾细胞中,转染z-dna-flag和转染z-dna-flag/PKz-flag都能显著上调Ci IFN I的表达。注射免疫增强剂后在草鱼各个组织中大部分基因表达量在第12d达到最高,跟对照组相比差异显著,且在脾、肝、肠、肾的表达水平高于其他组织。酶活力测定结果显示免疫增强剂注射组的SOD、CAT和MDA活性在第8d～12d达到最高,之后逐渐下降,且活性水平显著高于对照组(注射PBS)。蛋白印迹结果显示,第4d在肝、肾、肠、脾、鳃中检测到z-dna-flag/PKz-flag的表达,其余天数也检测到表达,第24d未检测z-dna-flag/PKz-flag的表达。草鱼出血病病毒攻毒结果显示注射免疫增强剂后草鱼的存活率为76%,注射灭活疫苗后草鱼的存活率为53%,未注射免疫增强剂攻毒后草鱼的存活率为21%,注射免疫增强剂组相较于未注射免疫增强剂组的相对保护率达到70%。说明注射免疫增强剂和灭活疫苗对草鱼都能起到保护作用,且注射免疫增强剂效果优于灭活疫苗。

关键词： z-dna 草鱼 PKz 免疫增强剂灭活疫苗

鲫鱼PKR-like（PKz）zα能将含GC片段的B-dna翻转为z-dna

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鲫鱼PKR-like（PKZ）Zα能将含GC片段的B-DNA翻转为Z-DNA

作者：卢普忠南昌大学

学位级别：硕士

PKz是一个eIF2α激酶家族新成员,它的C-端为eIF2α激酶催化结构域,N-端为z-dna结合域（zα）。zα由2个亚结构域组成,分别为zα1和za2,其功能尚不清楚。为了研究za的功能,包括za的结合翻转dna的偏好性及寡聚dna长度与形成z-dna的关... 详细信息

PKz是一个eIF2α激酶家族新成员,它的C-端为eIF2α激酶催化结构域,N-端为z-dna结合域（zα）。zα由2个亚结构域组成,分别为zα1和za2,其功能尚不清楚。为了研究za的功能,包括za的结合翻转dna的偏好性及寡聚dna长度与形成z-dna的关系,以及za中一些重要氨基酸位点对翻转的贡献和影响。我们首先合成了Oligo dna。同时表达za及其9个点突变体和2个置换型多肽。我们用圆二色谱研究了鲫鱼zα与寡聚dna的相互作用,发现（1）发夹片段长度太短不利于形成z-型构象。（2）与zα1zα2有明显反应的发夹为Hairpin4。（3）zα1zα2与含有GC片段的Oligo dna有明显相互作用,而不能与含有TA片段的dna反应。另外,zα1zα2也很难和Primer反应。（4）zα1zα1可将Hairpin6翻转成z-dna,而替换型zα2zα2几乎丧失了翻转活性。另外,我们还考察了9个氨基酸位点对于翻转功能的重要性,发现N38A、Y42A、P57A和P58A位点突变为丙氨酸时,蛋白质几乎失去翻转功能,说明这些位点应该直接参与了多肽-dna相互作用及后续的翻转。而S35A和K56A位点突变为丙氨酸仍保有部分翻转活性,表明这2个位点对多肽-dna相互作用及翻转成z-型dna贡献不大或者不那么重要。此外我们还有意外一个的发现：用K34A、R39A、W60A滴定Hairpin 6的光谱与野生型迥然不同,这可能预示翻转的方向与野生型的相反,W60A为什么具有这种有趣的情况有待后续实验的进一步研究。

关键词： PKz zα 突变体 z-dna 圆二色光谱

Poly d(GC)在负超螺旋下形成的z-dna

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细胞生物学杂志 2009年第6期31卷 867-870页

作者：夏玉洁吴初新马梅生胡成钰南昌大学生命科学与食品工程学院南昌330031

为建立一个生理状态下的左旋dna(z-dna)模型,本文以pMD18-T质粒为母本质粒,将含有d(GC)_6、d(GC)_8、d(GC)_(10)、d(GC)_(13)等poly d(GC)片段的特殊序列插入到pMD18-T质粒中,构建了poly d(GC)重组质粒。这些poly d(GC)重组质粒处于负超螺旋状态。甲基化抑制实验证实,这些插入到质粒中的poly d(GC)能够形成潜在的z-dna构象。同时,为进一步验证poly d(GC)重复的长度与形成z-dna效率的关系,原核表达并亲和层析纯化了鲫鱼PKzzα多肽(P★)。凝胶阻滞实验分析了d(GC)_6、d(GC)_8、d(GC)_(10)、d(GC)_(13)4种重组质粒与P_(zα)的亲和性。结果显示,P_(zα)对这4种重组质粒的迁移都能产生阻滞效应,并且随着GC的增多,阻滞效应越明显。说明d(GC)越多,poly d(GC)形成z-dna的能力越强。

关键词： poly d(GC) z-dna zα 负超螺旋 PKz

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z-dna的结构与功能

中国生物工程杂志 1986年第1期20卷 36-43页

作者：包永德中国科学院上海细胞生物研究所

早在Watson及Crjek提出dna双螺旋模型的同时,有人就考虑过左手螺旋dna存在的可能性,并在理论上推测这种构象的存在会方便dna复制叉的移动及复制链的分离。由于当时研究方法的局限性,以及多数科学家热衷于如何用自己的资料去证实以B型DN... 详细信息

早在Watson及Crjek提出dna双螺旋模型的同时,有人就考虑过左手螺旋dna存在的可能性,并在理论上推测这种构象的存在会方便dna复制叉的移动及复制链的分离。由于当时研究方法的局限性,以及多数科学家热衷于如何用自己的资料去证实以B型dna为基础的双螺旋模型,上述设想末能受到应有的重视。

关键词： z-dna 负超螺旋左手质粒基因载体构象功能

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z-dna功能研究的回顾和近况

生命的化学 2004年第2期24卷 110-112页

作者：黄成江卢向阳易克田云湖南农业大学生化与发酵工程室长沙410128

自从Rich等在 1979年首次发现左手螺旋的z dna以后 ,人们对z dna的研究不断深入 ,并推测它在基因转录、基因调控以及基因重组等方面有着重要的作用。最新研究表明z dna与病毒的发病机制有关。这个研究结果可能蕴藏着关于这种另类dna如... 详细信息

自从Rich等在 1979年首次发现左手螺旋的z dna以后 ,人们对z dna的研究不断深入 ,并推测它在基因转录、基因调控以及基因重组等方面有着重要的作用。最新研究表明z dna与病毒的发病机制有关。这个研究结果可能蕴藏着关于这种另类dna如何行使功能的答案 ,并可能由此成功研制能有效抗天花病毒的化合物。

关键词： z-dna 基因表达基因调控基因重组