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Evolution of COP9 Signalosome and Proteasome Lid Complex

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Acta Botanica Sinica 2003年第5期45卷 523-529页

作者：苏红文瞿礼嘉陈章良顾红雅北京大学蛋白质工程及植物基因工程国家重点实验室北京100871

The COP9 signalosome and the regulatory lid of the 26S proteasome are both eight-subunit protein complexes which are present in most eukaryotes. There is a one-to-one relationship between the corresponding subunits of the two protein complexes in terms of their size and amino acid sequences. Eight groups of subunits from the COP9 signalosome and the proteasome lid complex of different organisms are collected from all the databases at the NCBI website. The corresponding subunits of COP9 signalosome and proteasome lid complex share at least 12% amino acid identity and some conserved regions, and the conserved sites spread evenly over the entire length of the subunits, suggesting that the two complexes have a common evolutionary ancestor. Phylogenetic analyses based on the amino acid sequences of the corresponding subunits of two protein complexes indicate that every tree consists of two clades. The subunits from one of the two protein complexes of different organisms are grouped into one of the two clades respectively. The sequences of single-cell organisms are always the basal groups to that of multi-cell animal and plant species. These results imply that the duplication/divergence events of COP9 signalosome and regulatory lid of the proteasome genes have occurred before the divergence of single-cell and multi-cell eukaryotes, and the genes of the two complexes are independently evolved. The analyses of dN/dS correlation show significant Pearson's correlations between 21 and 15 pairs of subunit-encoding sequences within the COP9 signalosome and the proteasome lid complex respectively, suggesting that those subunits pairs might have related functions and interacted with one another, and resulted in co-evolution.

关键词： COP9 signalosome proteasome lid complex molecular evolution Pearson's correlation

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溶栓剂蛋白质工程的新进展

北京大学学报（自然科学版） 2000年第2期36卷 286-294页

作者：张彦斌徐长法北京大学蛋白质工程及植物基因工程国家重点实验室北京100871

介绍了国内外溶栓剂蛋白质工程方面的新进展，主要涉及了组织型纤溶酶原激活剂（ｔＰＡ）、尿激酶型纤溶酶原激活剂（ｕＰＡ）、链激酶（ＳＫ）、葡萄球菌激酶（ＳＡＫ）、ＤＳＰＡ及ＴＳＶＰＡ的研究进展。一些ＰＡ突变体... 详细信息

介绍了国内外溶栓剂蛋白质工程方面的新进展，主要涉及了组织型纤溶酶原激活剂（ｔＰＡ）、尿激酶型纤溶酶原激活剂（ｕＰＡ）、链激酶（ＳＫ）、葡萄球菌激酶（ＳＡＫ）、ＤＳＰＡ及ＴＳＶＰＡ的研究进展。一些ＰＡ突变体及新型溶栓剂，如Ｋ２Ｐ、ＴＮＫＰＡ和ＳＴＡＲ等的临床实验结果表明它们在延长体内半寿期、增强对血纤维蛋白选择性和溶栓效率等方面有较大的改进。但溶栓治疗造成的颅内出血等局部性出血问题仍是目前的难题之一，说明新型溶栓剂的研制有很大潜力。

关键词：溶栓剂纤溶酶原激活剂蛋白质工程 t-PA u-PA

核基质结合区对转爬山虎芪合酶基因烟草中产生白藜芦醇的作用

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Acta Botanica Sinica 2004年第8期46卷 948-954页

作者：钟瑾刘树君马世嵩杨巍胡鸢雷吴锜林忠平北京大学蛋白质工程及植物基因工程国家重点实验室，北京100871

采用核基质结合区(MARs)来提高转芪合酶基因(STS)烟草(Nicotiana tabacum L．)中白藜芦醇产物的含量。MARs是细胞中能与核基质特异紧密结合的DNA片段，体外结合实验表明克隆自酵母的MARs序列能特异地与烟草核基质结合。芪合酶是白藜芦... 详细信息

采用核基质结合区(MARs)来提高转芪合酶基因(STS)烟草(Nicotiana tabacum L．)中白藜芦醇产物的含量。MARs是细胞中能与核基质特异紧密结合的DNA片段，体外结合实验表明克隆自酵母的MARs序列能特异地与烟草核基质结合。芪合酶是白藜芦醇生物合成中的关键酶，用RT-PCR方法从川鄂爬山虎(Parthenocissus henryana(Hemsl．)Dielset Gilg)中克隆了与葡萄芪合酶基因有较高同源性的芪合酶编码区，将其置于CaMV35SΩ强启动子下，分别构建两侧带有MARs及不含MARs序列的表达载体，通过农杆菌介导转化烟草。Northern blot及HPLC等分析表明STS基因已整合至烟草染色体中并正常转录，且表达的外源芪合酶在烟草中可催化其底物合成白藜芦醇产物。与对照相比，MARs的存在使转芪合酶基因烟草中白藜芦醇的含量平均提高了约一倍。MARs在转芪合酶基因植物中的应用也为获得抗病性更强、白藜芦醇含量更高、更保健的转基因果蔬的研究奠定了基础。

关键词：核基质结合区芪合酶基因白藜芦醇川鄂爬山虎转基因烟草酵母

14-3-3蛋白及其在植物中的功能研究进展

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生物技术通报 2024年第4期40卷 12-22页

作者：陈盈盈吴丁洁刘源张航刘艳娇王晶宇李瑞丽北京林业大学生物科学与技术学院林木育种与生态修复国家工程研究中心林木、花卉遗传育种教育部重点实验室树木花卉育种生物工程国家林业和草原局重点实验室北京100083

14-3-3蛋白是由不同基因编码的高度同源的酸性蛋白质家族,在真核生物中广泛存在,且在结构上相对保守。14-3-3蛋白主要是通过识别靶蛋白上的磷酸化位点与靶蛋白发生相互作用,导致靶蛋白的稳定性、亚细胞定位或与其他蛋白之间的相互作用... 详细信息

14-3-3蛋白是由不同基因编码的高度同源的酸性蛋白质家族,在真核生物中广泛存在,且在结构上相对保守。14-3-3蛋白主要是通过识别靶蛋白上的磷酸化位点与靶蛋白发生相互作用,导致靶蛋白的稳定性、亚细胞定位或与其他蛋白之间的相互作用发生显著变化,进而调控靶蛋白的功能。不同物种中含有多种亚型的14-3-3蛋白,这些不同的亚型蛋白通过与其他蛋白的相互作用来影响植物的生长发育等过程。本文概述了14-3-3蛋白在植物中的种类、亚细胞定位以及在组织中的表达情况,重点总结了14-3-3蛋白在植物激素信号转导、生长发育及胁迫响应中的功能,以期为今后系统开展14-3-3蛋白的研究提供理论依据。

关键词： 14-3-3蛋白激素信号转导生长发育胁迫响应

Expression of the Thylakoid Membrane Localized PPF1 in Transgenic Arabidopsis Affects Chloroplast Development

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Acta Botanica Sinica 2002年第11期44卷 1314-1320页

作者：徐云剑王大勇朱玉贤北京大学蛋白质工程及植物基因工程国家重点实验室北京100871

PPF1 is a vegetative growth related gene that encodes a putative membrane protein having high homology with Arabidopsis chloroplast thylakoid protein ALB3. Immunoelectron microscopic assay showed that PPF1 was mainly localized in the thylakold membrane and was highly expressed in well-developed chloroplasts of short day (SD) grown G2 pea while having a very low abundance in chloroplasts of long day (LD) grown plants two weeks after flowering. Comparison of the leaf senescence processes in transgenic Arabidopsis and wild type plants revealed that overexpression of PPF1 delayed leaf senescence, while the depression of its Arabidopsts homologue (ALB3) with PPF1 antisense mRNA accelerated leaf senescence obviously. Ultrastructural analysis of transgenic Arabidopsis plants showed that when PPF1 was overexpressed in Arabidopsis, the chloroplasts were bigger and had much more grana and stroma thylakoid membranes than those of wild type plants. On the contrary, when PPF1 was expressed in antisense orientation to reduce the level of PPF1 homologue in Arabidopsis, the transgenic plants had smaller chloroplasts With less grana. and poorly developed thylakoid membrane systems. These results suggested that the developmental status of chloroplasts was positively correlated with the level of PPF1 or its Arabidopsts homologue, ALB3. Our results suggested that PPF1 gene might regulate plant development by controlling chloroplast development.

关键词： PPF1 immunolocalization chloroplast development senescence

GHRP-scu-PA-32K突变体的构建、表达及纯化产物的部分性质研究

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北京大学学报（自然科学版） 2000年第2期36卷 203-208页

作者：焦建伟徐长法北京大学蛋白质工程及植物基因工程国家重点实验室北京100871

在ｓｃｕＰＡ３２Ｋ的ｃＤＮＡ分子基础上经定点突变，在Ｎ端紧接Ｌｅｕ１之前引入编码ＧＨＲＰ四肽的寡核苷酸序列（ＧＧＴＣＡＴＡＧＧＣＣＴ），构建了ＧＨＲＰｓｃｕＰＡ３２Ｋ的突变体ｃＤＮＡ。将它克隆到表达载... 详细信息

在ｓｃｕＰＡ３２Ｋ的ｃＤＮＡ分子基础上经定点突变，在Ｎ端紧接Ｌｅｕ１之前引入编码ＧＨＲＰ四肽的寡核苷酸序列（ＧＧＴＣＡＴＡＧＧＣＣＴ），构建了ＧＨＲＰｓｃｕＰＡ３２Ｋ的突变体ｃＤＮＡ。将它克隆到表达载体ｐＣＭβｎｅｏ中，与ｐＣＭβｄｈｆｒ共转染ＣＨＯ／ＤＨＦＲ－细胞。筛选到的稳定表达株在无血清培养基的表达量为５８０ＩＵ／（１０６细胞·２４ｈ）。经锌离子螯合亲和柱纯化的产物，ＳＤＳＰＡＧＥ显示为单一蛋白条带，分子量为３３ｋＤ，质谱法测定分子量也为３３ｋＤ。经血纤维蛋白平板法测定比活为１５００００ＩＵ／ｍｇ蛋白。对血纤维蛋白的亲和性，突变体为ｓｃｕＰＡ３２Ｋ的４－５倍。

关键词： GHRP四肽定点突变溶栓药物 scu-PA-32K 突变体

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植物基因工程的现状与展望

北京大学学报（自然科学版） 1996年第2期32卷 261-270页

作者：朱玉贤北京大学蛋白质工程及植物基因工程国家重点实验室北京100871

介绍了80年代以来植物基因工程的历史、现状和发展趋势,对利用转基因植物生产药用蛋白,用工程病毒为载体生产药用蛋白,改进植物品质及逆境适应性,提高光合作用和固氮效率,抗除草剂工程植物及工程微生物与生物医学的关系等作了可行性分... 详细信息

介绍了80年代以来植物基因工程的历史、现状和发展趋势,对利用转基因植物生产药用蛋白,用工程病毒为载体生产药用蛋白,改进植物品质及逆境适应性,提高光合作用和固氮效率,抗除草剂工程植物及工程微生物与生物医学的关系等作了可行性分析和前景预测。

关键词：基因工程载休品质改良植物组织培养

基于Bt毒素的杀虫蛋白理性设计与创新应用策略

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中国农业科学 2024年第1期57卷 96-125页

作者：徐重新金嘉凤孙晓明沈成张霄陈澄宇刘贤金刘媛江苏省农业科学院农产品质量安全与营养研究所/省部共建国家重点实验室培育基地-江苏省食品质量安全重点实验室江苏大学食品与生物工程学院南京农业大学植物保护学院

Bt毒素是源于苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis）的具有特殊杀虫功能的大分子蛋白，其制剂和转基因作物已广泛用于害虫防治，产生了巨大的经济和社会生态效益。围绕Bt毒素挖掘和提升其应用价值是持续研究的热点，特别是随着Bt毒... 详细信息

Bt毒素是源于苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis）的具有特殊杀虫功能的大分子蛋白，其制剂和转基因作物已广泛用于害虫防治，产生了巨大的经济和社会生态效益。围绕Bt毒素挖掘和提升其应用价值是持续研究的热点，特别是随着Bt毒素结构功能和作用机制日趋明晰，为其功能修饰和创新应用创造了条件，相关研究蓬勃发展，成效显著。大量研究表明，采用定点突变、结构域替换或融合以及抗独特型抗体模拟等策略，是理性设计活性更高、稳定性更强、杀虫谱更广、非靶标生物安全性更高甚至是可用于害虫抗药性治理的有别于母体Bt毒素的突变体、结构杂合体乃至功能效应物抗体等新型杀虫蛋白的有效手段；此外，采用催化毒素活化、驱动毒素靶向受体结合、促进毒素表达以及同源或异源杀虫材料复配或共表达的协同促效等创新增效策略，也是助推Bt毒素应用价值的重要手段。本文总结了Bt毒素结构功能和作用机制，梳理了基于Bt毒素功能修饰的突变体、结构杂合体以及功能效应物抗体等新型杀虫蛋白理性设计和基于Bt毒素功能增效的创新应用策略等相关研究进展，并结合作者团队在模拟Bt毒素杀虫功能效应物抗体靶向设计研发方面的最新成果，探讨了基于Bt毒素的杀虫蛋白理性设计与创新应用策略未来发展动向及潜在可行捷径，为相关研究提供较为全面的最新有价值的文献资料和启发思路。

关键词： Bt毒素苏云金芽孢杆菌杀虫蛋白定点突变抗独特型抗体蛋白融合表达杀虫增效物

紫丁香花香成分鉴定及关键TPS基因的功能分析

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植物遗传资源学报 2024年第5期25卷 824-833页

作者：吴静邹吉睿汪进萱马波孟昕胡增辉冷平生北京农学院园林学院北京102206 城乡生态环境北京实验室北京102206 林木、花卉遗传育种教育部重点实验室北京100091 国家植物园北京100093

萜烯合成酶(TPS,terpene synthase)基因是萜类化合物生物合成途径中的关键基因,其在植物萜烯代谢中起到重要的作用。本研究以紫丁香(Syringa oblata *** Carr.)花瓣为材料,在优化固相微萃取花香化合物条件的基础上,对4个不同花发育时期... 详细信息

萜烯合成酶(TPS,terpene synthase)基因是萜类化合物生物合成途径中的关键基因,其在植物萜烯代谢中起到重要的作用。本研究以紫丁香(Syringa oblata *** Carr.)花瓣为材料,在优化固相微萃取花香化合物条件的基础上,对4个不同花发育时期(花蕾期、初开期、盛开期和衰败期)的花香化合物进行鉴定分析;结合基因组和转录组数据筛选到了SoTPS2和SoTPS3关键候选基因,并对其进行克隆和功能研究。结果表明:(1)最适的萃取条件为30℃萃取40 min;4个花发育时期的花香总释放量呈先升高后下降的趋势,盛花期达到最高;4个时期中萜烯类化合物的释放量占花香总释放量的比例均最高,其中以单萜罗勒烯的释放量最高。(2)SoTPS2和SoTPS3基因编码区长度分别为1731 bp和1779 bp,编码氨基酸分别为576个和592个,编码的蛋白具有Terpene_cyclase_plant_C1保守结构域,属于Isoprenoid_Biosyn_C1超家族;实时荧光定量表明2个基因均在花瓣中表达量最高,在不同花发育时期表达量均呈先升高后下降趋势,在盛开期表达量最高,与单萜罗勒烯的释放量呈正相关。(3)在金鱼草(Antirrhinum majus L.)花瓣中异源瞬时过表达SoTPS2和SoTPS3基因,发现罗勒烯释放量与对照组相比分别显著增加10.91倍和23.67倍。综上表明,紫丁香花香主要成分为单萜类化合物,SoTPS2和SoTPS3可以影响紫丁香单萜化合物,尤其是罗勒烯的合成。

关键词：紫丁香花香萜烯合成酶单萜化合物