三种不同因子对三角帆蚌外套膜细胞Ca~(2+)流动性的影响

<正>三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)是我国主要的育珠母蚌,其所培育出的珍珠色泽鲜艳、细腻光滑,因而成为目前淡水育珠生产中首选的育珠母蚌之一。蚌的外套膜是贝壳和珍珠形成的重要组织器官,有内外两层表皮细胞及其间的结缔组织构成。它对钙具有高度通透性,其上皮细胞具有通过细胞膜主动吸收Ca~(2+)和贮存Ca~(2+)的功能,并通过胞吐作用排出钙至外套膜外腔中,这些钙就是形成珍珠的基础。维     

不同壳色三角帆蚌外套膜基因的SRAP-cDNA差异分析

三角帆蚌幼蚌壳表面颜色和放射条纹表型遗传分离均符合孟德尔单基因位点的一对等位基因调控规律。研究为进一步阐释其壳色遗传分子调控机制, 应用群体分离分析法（BAS）和SRAP-cDNA 比较了两种典型外壳色表型三角帆蚌外套膜组织的基因表达差异。采用30个引物组合获得5个差异片段, 回收克隆测序获得14条差异序列, 大小在195-339 bp之间, 通过序列比对, 获得与2个相似蛋白序列, 包括类二氢嘧啶脱氢酶和类锌指MYM-1型蛋白, 而未发现与色素合成相关基因和蛋白, 但三角帆蚌外壳色表型差异是否与嘧啶代谢和类锌指蛋白参与的基因表达调控有关还有待进一步研究。       

三角帆蚌钙网蛋白基因cDNA的全长克隆与表达分析

采用同源克隆策略和RACE技术,从三角帆蚌（Hyriopsis cumingii）外套膜组织中成功克隆得到钙网蛋白（Calreticulin,CRT）基因的全长cDNA序列,共1838 bp,开放阅读框为1257 bp,编码418个氨基酸,5'端非编码区为75 bp,3'端非编码区为506 bp,基因序列提交GenBank的登录号为JX416227。生物信息学分析表明,三角帆蚌钙网蛋白基因具有一段信号肽序列、两条典型的钙网蛋白家族标签序列KHEQNIDCGGGY和IMFGPDICG、三个保守的N-、P-和C-端功能域及内质网前导序列HDEL。NJ法系统进化分析显示三角帆蚌首先与海洋双壳类紧密聚在一起,且与蚯蚓等环节动物亲缘关系较近,聚为一支,然后依次与虾类、昆虫、鱼类、两栖类、哺乳类聚在一起。经荧光定量PCR检测,钙网蛋白基因在三角帆蚌的外套膜、闭壳肌、斧足、鳃、肝脏、性腺、心脏、肠等8个组织中均有表达,其中在外套膜、鳃和斧足等与贝类钙代谢相关的组织中表达量较高预示其可能参与三角帆蚌的钙代谢。不同Ca2+浓度处理试验的结果表明,随着水体中Ca2+浓度逐渐升高,三角帆蚌钙网蛋白基因在外套膜中的表达水平呈先上升后下降的趋势,并在60 mg/L时达 到最高峰,表明适宜的Ca2+浓度可促进钙网蛋白基因表达,而过高的Ca2+浓度则会抑制其表达。同时在60 mg/L Ca2+浓度条件下,对三角帆蚌外套膜进行不同时间的表达试验,结果表明钙网蛋白基因的表达量随时间推移先上升,并于48h达到最大表达量,而后逐渐下降。上述结果为进一步深入研究钙网蛋白基因的功能及其调控机理奠定基础。       

介质中不同Ca~(2+)浓度对五种榕树幼苗钙含量的影响

选择高榕(Ficusaltissima)、木瓜榕(F.auriculata)、聚果榕(F.racemosa)、鸡嗉子榕(F.semicorda ta)以及对叶榕(F.hispida)5种榕树,对其幼苗进行不同Ca2+(CaCl2)浓度下的水培实验,结果表明,5种幼苗钙含量随介质Ca2+浓度的增加而增加,增加趋势大致相同。高Ca2+浓度下(10mmol/L)幼苗地上部的钙含量为低Ca2+浓度下(0.05mmol/L)的1.51～1.63倍。5种榕树幼苗钙含量随培养液Ca2+浓度变化的Yadj值的多重比较结果显示,对叶榕钙含量显著高于其他四种(P<0 01),高榕则显著低于其他四种(P<0 01),木瓜榕、聚果榕、鸡嗉子榕之间的差异不显著。不同榕树幼苗地上部分钙含量受介质钙浓度影响,但可能主要决定于基因型的差异,表明榕属植物富钙基因的存在,这为高钙榕树植物资源开发提供初步的理论依据。     

不同浓度Fe~(2+)和Cu~(2+)胁迫对灵芝寡肽转运蛋白基因家族的转录表达水平的影响

前期研究发现在Fe~(2+)和Cu~(2+)胁迫下,OPT基因转录表达水平会有较大的变化。为进一步探究这两种金属对OPT基因的影响,分析了不同浓度Fe~(2+)和Cu~(2+)胁迫下灵芝寡肽转运蛋白基因家族的转录表达水平。以灵芝荣保1号为实验材料,设置不同浓度梯度(0、50、100、200和400 mg/L)Fe~(2+)和Cu~(2+)进行液体静置培养,分别于15 d和30 d收集样品,测定生物量和多糖含量,利用实时荧光定量PCR技术分析OPT基因的转录表达水平。结果表明,Fe~(2+)对灵芝的生长有一定的促进作用,Cu~(2+)则对其有抑制作用。两种金属在实验用的浓度范围内对于灵芝多糖含量在培养前期表现出抑制作用,后期则有一定的促进作用。除未检测到转录本的3个OPT基因(OPT7、OPT8和OPT9),其余OPT基因的转录表达均有差异性。培养前期(15 d),Cu~(2+)胁迫下OPTs基因表达水平较低且差异不明显,Fe~(2+)胁迫下OPTs基因表达水平差异较大;培养后期(30 d),Cu~(2+)胁迫下OPTs基因表达水平较15 d的样品明显增加,且存在差异,Fe~(2+)胁迫下绝大多数OPTs基因均在浓度为200 mg/L下转录表达水平最高。实验证明,不同浓度Fe~(2+)和Cu~(2+)对灵芝的生物量与多糖含量存在不同程度的影响,同时OPT基因在转录水平上也做出了不同的响应,表明其在灵芝适应与吸附外界金属离子的过程起到了重要的作用。     

三角帆蚌SOX2基因的分子鉴定及表达分析

SOX基因家族是一系列在性别分化、胚胎发育、细胞多功能性的维持等方面具有重要作用的转录因子,在高等脊椎动物中研究比较深入,但在淡水珍珠蚌中却很少见。本研究利用RACE法克隆获得了三角帆蚌SOX2基因的序列,其cDNA全长为1 840 bp,开放阅读框为672 bp,编码氨基酸223个。该基因具有SOX基因家族典型的HMG-box蛋白结构域,与其他物种对比发现,保守性极高。实时荧光定量PCR组织表达结果显示,在斧足中表达量最高,在肝脏中最低,同时发现雌雄性腺之间存在极显著性差异,雌性性腺表达量明显高于雄性性腺;性腺在早期胚胎中表达量明显高于其他时期,推测SOX2基因参与了三角帆蚌的性别分化和胚胎发育过程。     

不同放养和管理模式下三角帆蚌养殖水体中的浮游生物和初级生产力

通过围隔实验研究了3种放养(单养三角帆蚌,蚌与鲢、鳙混养,蚌与银鲫混养)和2种管理(施肥、投饵兼施肥)模式下养殖水体的浮游生物和初级生产力.结果表明:围隔内浮游植物主要为＜20 μm粒级的种类,其中蓝藻、绿藻和裸藻占优势,硅藻、隐藻、黄藻和甲藻的数量和质量较低;实验期间,围隔内浮游植物数量和质量平均值分别为0.35×109～1.26×109 ind·L-1和32～86 mg·L-1,其中三角帆蚌与鲢、鳙混养的围隔内浮游植物数量和质量较高,蓝藻和硅藻数量和质量明显高于其它围隔;围隔内浮游动物数量以原生动物最多,其质量则以轮虫占优势,枝角类和桡足类等大型浮游动物的数量较少;单养蚌的围隔内浮游动物质量最高;与混养围隔相比,单养蚌的围隔内轮虫质量在浮游动物中的比例较低,桡足类的比例相对较高;蚌与鲢、鳙混养围隔内浮游动物数量最多,原生动物数量在浮游动物中的比例分别高于单养蚌和蚌、银鲫混养的围隔,而轮虫的比例低于后者;实验期间,围隔内初级生产力平均值为4.11～5.45 g O2·m-2·d-1,水呼吸为2.39～4.12 g O2·m-2·d-1,初级生产力与水呼吸的比值为1.25～1.99;单养蚌的围隔内初级生产力最高,蚌、银鲫混养的围隔内初级生产力最低.结果表明:三角帆蚌养殖水体内浮游植物和浮游动物均表现出小型化的趋势;较高的浮游植物数量和质量,特别是较高的硅藻数量和质量,可能是三角帆蚌与鲢、鳙混养围隔内二龄蚌生长较好的原因之一;浮游植物种类组成较初级生产力对蚌生长的影响更大.     

Ca~(2+)结合蛋白Rcn2的生理学功能

Rcn2(Reticulocalbin2)是一种普遍存在于哺乳动物细胞中的分泌蛋白,它不仅是细胞维持正常生理功能所必需的,更参与了肿瘤细胞的生长侵袭,并且与动脉粥样硬化易感基因、乳头瘤病毒结合蛋白E6、丝氨酸/苏氨酸激酶40、维生素D受体等生物分子相互作用,在动脉粥样硬化、宫颈癌、维生素D吸收异常等疾病中发挥着重要的调控作用。该文就Rcn2对人乳头瘤病毒、Taipoxin蛇毒摄入突触机制、SOC钙离子通道、EGFR-ERK信号通路、ERK-MAPK信号通路的影响及分子作用机制等方面的最新研究进行概述,总结了Rcn2及其相互作用分子的重要功能,为结直肠癌、肝癌、动脉粥样硬化等疾病的诊断和治疗提供重要的科学依据。     

三角帆蚌alpha-2巨球蛋白活性测定及不同组织的表达

alpha-2巨球蛋白(alpha-2 Macroglobulin,α2M)是一种蛋白酶结合蛋白,是重要的天然免疫因子。利用α2M的作用原理,用三角帆蚌血浆保护胰蛋白酶,后用大豆蛋白酶抑制剂抑制未被保护的胰蛋白酶。利用Na-benzoyl-DL-arg-nine-p-nitroanilide(BAPNA)作为酶底物检测被保护的蛋白酶活性的方法,首次证明了三角帆蚌体内α2M的存在。在此基础上,克隆了α2M基因保守区受体结合区片段,进一步证明了α2M在三角帆蚌体内的存在。同时,还进行了α2M不同组织的表达检测,结果显示,α2M基因在血细胞中有表达,而在外套膜、闭壳肌、肠和性腺中没有表达。     

大麦根细胞质膜Ca~(2+)-ATP酶和Ca~(2+)转运系统的特性

用大麦质膜微囊研究细胞质膜 Ca~(2+)转运过程,发现质膜 Ca~(2+)—ATP酶在反应系统中不存在Mg~(2+)时可正常表现活性。跨膜Ca~(2+)转运按其对Mg~(2+)的需求可分为两个过程,一个是不需Mg~(2+)的、具高Ca~(2+)亲和力和较低的转运能力;另一个则是需Mg~(2+)的、具低Ca~(2+)亲和力和较高的转运能力。前者的动力学特征与Ca~(2+)—ATP酶相近,而后者则相差很大。据此推测,大麦根细胞质膜上除Ca~(2+)—ATP酶外,还存在另一个不同的Ca~(2+)转运系统。由两者分别承担的Ca~(2+)转运过程在细胞钙信使系统中可能起着不同的作用。     

维生素D3对三角帆蚌外套膜细胞内Ca2+浓度的影响

采用胰酶消化法获得三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)外套膜细胞,用Fluo-3/AM荧光标记技术和激光共聚焦扫描显微镜(confocal laser scanning microscope,CLSM)检测外套膜内外表皮细胞在静息状态下细胞的游离ca2+浓度及不同浓度维生素D.(VD.)孵育后的外套膜细胞的...     

Mg~(2+)、Co~(2+)、Mn~(2+)和Ca~(2+)对葡萄糖异构酶活性的影响

Ｄ－木糖异构酶（ＥＣ５．３．１．５）能催化醛糖Ｄ－木糖至酮糖Ｄ－木酮糖的转化,又能催化Ｄ－葡萄糖至Ｄ－果糖的异构化反应．故被称为葡萄糖异构酶（ＧＩ）．一般认为,葡萄糖异构酶存在二种作用机制：烯醇化和氢转移机制．对我国自行筛选的链霉菌Ｎｏ．７Ｍ１０３３菌株葡萄糖异构酶的晶体结构研究表明［１］,异构化可能是采用氢转移机制．这一机制认为催化需要半径≤０．０８ｎｍ的二价金属离子如Ｍｇ２＋、Ｃｏ２＋和Ｍｎ２＋等激活,而离子半径＞０．０８ｎｍ的二价金属离子则对酶的活性有抑制作用．Ｍｇ２＋、Ｃｏ２＋和Ｍｎ２＋…     

香蕉钙调蛋白基因MaCAM在非生物胁迫下的表达分析

为研究香蕉钙调蛋白基因MaCAM的功能,对香蕉幼苗进行盐、低温和干旱胁迫处理,利用荧光定量PCR技术分析香蕉根中钙调蛋白基因MaCAM在上述不同非生物胁迫条件下的表达特性.盐胁迫处理后MaCAM表达随时间延长为先增加后降低趋势,在处理4 h时表达量最高;低温胁迫处理后,MaCAM的表达量随温度降低呈梯度增加,在温度降至5℃时表达量在处理范围内达最大值;干旱胁迫处理后,MaCAM的表达量随胁迫程度增加也是呈梯度增加,重度干旱胁迫时在处理范围内表达量最高.说明香蕉中的钙调蛋白基因具有响应非生物胁迫的能力,可能在香蕉适应盐、低温和干旱等胁迫逆境中发挥重要作用,参与了香蕉幼苗抗逆性调控.     

蚯蚓新钙结合蛋白(NCBP)的二级结构及Ca~(2+)、Tb~(3+)离子的影响

应用红外光谱技术定量测定了水化膜中蚯蚓新钙结合蛋白（ＮＣＢＰ）的二级结构及在不同比例Ｃａ２＋、Ｔｂ３＋离子的作用下其二级结构的变化。结果表明,ＮＣＢＰ中α－ｈｅｌｉｘ含量较低而β－ｓｈｅｅｔ的含量较高,且随不同比例金属离子的加入,１６２９ｃｍ－１处β－ｓｈｅｅｔ峰的变化较明显。同时发现,ＮＣＢＰ具有钙结合蛋白家族特征的ＳＤＳ－ＰＡＧＥ现象,但不具有激活ＰＤＥ靶酶的活性,初步认为,ＮＣＢＰ含有与Ｃａ２＋浓度相关的特殊的结构和功能。另外,高浓度下Ｔｂ３＋的结合引发ＮＣＢＰ的分子间聚合,提示对稀土元素的使用要慎重     

硒对心肌质膜(Ca~(2+)·Mg~(2+))-ATPase和肌浆网Ca~(2+)-ATPase活力的影响

本文以豚鼠和大白鼠心肌肌浆网膜(SR)Ca~(2+)-ATPase的活力,心肌质膜(SL)(Ca~(2+)Mg~(2+))-ATPase的活力和电子显微镜的方法探索克山病病区粮中低硒与心肌细胞钙转运调控的共系,实验结果为硒对克山病有预防作用的观点提供了新的理论依据,并进一步支持了“克山病是一种心肌线粒体病”的观点。     

内皮素-1通过L-型钙通道的Ca~(2+)内流和钙致钙释放诱导心肌细胞内[Ca~(2+)]的增加

本研究利用fura-2-AM荧光成像和膜片钳技术,发现内皮素-1(Endothelin-1,ET-1)可显著提高大鼠分离心肌细胞内钙离子水平([Ca2+]i),激活心肌细胞钙通道.ETA受体阻滞剂BQ123能够消除ET-1提高[Ca2+]i的效应,而ETB受体阻滞剂BQ788对该效应无影响.用ryanodine受体阻断剂ryanodine(10 μmol/L)预处理,可以使ET-1诱导的[Ca2+]i的增加抑制46.7%.蛋白激酶A(PKA)的抑制剂、蛋白激酶C(PKC)的抑制剂和血管紧张素Ⅱ一型受体(AT1 receptor)的抑制剂都能够抑制ET-1诱导的[Ca2+]i的增加.本研究发现ET-1能够提高全细胞L-型钙通道电流的幅度,增加L-型钙通道单通道的开放概率.并且BQ123完全阻止了ET-1诱导的L-型钙通道开放概率增加的效应.本研究证明了ET-1通过一系列机制调节钙超载,包括L-型钙通道的激活,钙致钙释放(CICR),ETA受体,PKC,PKA和血管紧张素Ⅱ一型受体也参与到了这个途径中.     

不同浓度Ca~(2 )和NH~(4 )下草莓试管苗的分化

试验材料为引种筛选后的日本草莓(Fragaria xananassa)品种“宝交早”,外植体为匍匐茎尖生长点(0.2mm)与分割后的试管丛生芽小块。MS培养基中的NH_4NO_3以(NH_4)_2SO_4代替,以不同Ca~(2 )和NE_4浓度配比培养基与MS对照,各培养基均附加BA0.25mg/L。每瓶培养基接一个茎尖生长点,经不断继代培养,统计每瓶的苗数,比较各处理间一次继代培养的苗分化效果。培养温度25±1℃,每天光照12小时,光照度1500～2000 lx。统计分析用小样本t测。获得结果如下:     

西伯利亚蓼钙调蛋白基因的克隆及其在盐胁迫下的表达

已从西伯利亚蓼叶中cDNA文库中获得的钙调蛋白EST序列,采用cDNA末端快速扩增（RACE）技术克隆了具有完整编码区的钙调蛋白基因的cDNA序列（GenBank登录号GQ988382）,命名为PsCaM。该基因全长615bp,编码区为450bp,编码149个氨基酸,5＇非翻译区为63bp,3＇非翻译区为102bp。同源性分析表明,该蛋白与其他植物钙调蛋白高度保守,氨基酸同源性高达98%。用实时荧光定量PCR研究3%NaHCO3胁迫下西伯利亚蓼基因表达的结果显示,自然条件下,该基因在叶中表达量最高,地下茎次之,茎中最低;盐胁迫下CaM在西伯利亚蓼的地下茎、茎和叶中均有表达,表达模式不同。