袁航
- 作品数：6 被引量：10H指数：2
- 供职机构：云南师范大学生命科学学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：生物学农业科学更多>>
- 一种基于亚磷酸盐及其脱氢酶的植物磷利用和杂草控制系统的建立被引量：5
- 2019年
- 磷是植物生长发育所必需的大量营养元素之一。土壤中存在大量的正磷酸盐(Pi),但由于土壤化学和微生物转化使得土壤可利用磷的浓度并不高。土壤缺磷以及杂草的抗除草剂能力已成为当前农业可持续发展的重要限制因素,所以提高植物对土壤磷的吸收利用能力或寻求可替代正磷酸盐的磷肥以及开发新型杂草控制系统已成为亟待解决的问题。自然界中亚磷酸盐(Phi)是含量仅次于正磷酸盐的磷源,但仅在某些细菌中能被专一性的亚磷酸盐脱氢酶(PTDH)氧化利用,对植物的生长发育则具有抑制作用。利用这一特性,将从土壤宏基因组中直接扩增到的假单胞菌PTDH基因PsPtx通过农杆菌侵染法转入烟草中,并通过RT-PCR、垂直板幼苗生长、显性标记和生长竞争实验分析PsPtx转基因烟草的基因表达以及在Phi胁迫条件下的特性。结果显示,PsPtx在其转基因植株的根茎叶组织中都有几乎相同水平的表达;PsPtx转基因烟草不但能解除Phi对植物的毒害作用,并将它氧化成可用的Pi作为生长发育所需的磷源,而且在Phi胁迫条件下较野生型烟草有相当明显的生长竞争优势;另外PsPtx还具备成为植物遗传转化显性选择标记的优良特质。因此,PsPtx基因编码的亚磷酸盐脱氢酶可用于开发一种基于亚磷酸盐为磷肥和除草剂的植物磷利用和杂草控制系统,为当前农作物转基因研究存在的一些重大问题提供一个有效解决方案。
- 余桂珍袁航罗著刘延娟刘娴高艳秀龚明邹竹荣
- 关键词：亚磷酸盐杂草控制
- 融合酰基载体蛋白可增强大肠杆菌重组蛋白的可溶性和热稳定性被引量：1
- 2017年
- 目前,蛋白质可溶性和热稳定性已成为重组蛋白高效生产、功能应用和长久保存不可回避的问题,而使用酸性蛋白融合标签可能是其有效解决策略。酰基载体蛋白(ACP)是脂肪酸生物合成途径的必要组分,在大肠杆菌中为一个高度酸性的小分子多肽。将大肠杆菌ACP与几个热不稳定的靶蛋白[如小桐子抗坏血酸过氧化物酶1(Jc APX1)、大豆核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶的活化酶2(GmRCA2)、大肠杆菌高丝氨酸O-转琥珀酰酶(EcMetA)]进行基因融合并使其在大肠杆菌中诱导表达,发现ACP融合能显著增强这些重组靶蛋白的可溶性。另外,对重组蛋白的热处理和酶活性分析发现,融合ACP还能极大提高这三个靶蛋白的热稳定性,并有效保护JcAPX1酶活免遭热失活,使其耐热性提高了至少2℃。ACP的这种效果推测可能与其高酸度特性有关,可以作为一个新的功能酸性融合标签。
- 刘延娟李旭娟袁航刘娴高艳秀龚明邹竹荣
- 关键词：酰基载体蛋白重组蛋白可溶性热稳定性
- 融合超嗜热菌Pyrococcus furiosus红素氧还蛋白可提高靶蛋白的热稳定性
- 2021年
- 热稳定性是功能蛋白(特别是酶蛋白)储存和使用的重要限制因子。许多商业酶因耐热性不能达到工业生产的热处理条件而无法被采用;另外,植物中与光合作用有关的关键酶也受高温抑制,从而导致农作物产量下降。因此,对酶蛋白进行分子改良以提高其热稳定性,进而提升其功效和扩大其应用范围,具有重要的现实意义。选取3种典型的热稳定性差、易聚集但具有重要功能的酶蛋白(小桐子抗坏血酸过氧化物酶1即JcAPX1、大肠杆菌高丝氨酸-O-转琥珀酰酶即EcMetA、假单胞菌亚磷酸盐脱氢酶即PsPtxD)作为靶蛋白,鉴定出超嗜热菌Pyrococcus furiosus的小分子红素氧还蛋白(rubredoxin)能够作为热稳定融合标签,提高大肠杆菌重组表达靶蛋白的可溶性、热稳定性及其活性的耐热能力,为通过融合表达策略提高目标蛋白的热稳定性并强化其应用提供了一个新的技术选择。
- 吴娇余桂珍袁航刘娴高艳秀龚明邹竹荣
- 关键词：融合标签PYROCOCCUS
- 甲基戊糖梭菌膜整合焦磷酸酶提高转基因烟草的抗旱性被引量：1
- 2017年
- 由焦磷酸(PPi)驱动的膜整合焦磷酸酶(PPase)在生物适应逆境方面可能起着重要作用,包括H^+-PPase、Na^+-PPase和Na^+,H^+-PPase三个亚家族。相比于H^+-PPase,其它两个亚家族PPase近年来才在原核生物(特别是动物肠道菌)中被发现,有关它们的应用研究更是匮乏。通过两轮巢式PCR从人肠道宏基因组中扩增得到甲基戊糖梭菌膜整合焦磷酸酶(CmPP)全长基因。序列分析表明该基因含有一个完整的ORF(长2 100 bp,编码一个699 aa的蛋白质,G+C含量为59.9%,碱基分布均衡)。膜拓扑学结构预测CmPP是一个由16个跨膜α螺旋组成的膜蛋白,与目前已鉴定过的膜PPase跨膜结构相符。序列比对分析推测CmPP属于K+依赖型Na^+,H^+-PPase亚家族成员。另外,通过农杆菌转化获得了CmPP转基因烟草。对其子一代植株的抗旱分析发现,在干旱胁迫条件下CmPP转基因株系的干物质含量、总叶绿素含量和根系活力均下降,而其叶片MDA含量和电解质渗透率均升高,但相同胁迫下的变化程度都显著低于野生型烟草。这些结果表明CmPP基因的导入能够有效提高烟草的抗旱能力。
- 刘延娟杨玉梅刘娴高艳秀袁航龚明邹竹荣
- 关键词：基因克隆转基因烟草抗旱性
- 土壤假单胞菌亚磷酸盐脱氢酶的基因克隆和原核表达及其酶活分析被引量：5
- 2018年
- 亚磷酸盐脱氢酶(PTDH)以NAD+为辅助因子催化亚磷酸盐氧化生成正磷酸盐和NADH,在辅酶再生和基于亚磷酸盐的磷利用等方面有着潜在重大的应用价值。以土壤宏基因组DNA为模板,采用两轮PCR扩增得到全长亚磷酸盐脱氢酶基因PsPtx。通过酶切将它克隆到质粒pET32a(+)中,构建了原核表达载体pET(PsPtx)。序列分析表明,PsPtx基因的完整编码区大小为1 011 bp,其推导蛋白由336个氨基酸组成,理论分子量大小为36.5 kD。保守结构域预测分析表明PsPtx编码蛋白属于亚磷酸盐脱氢酶,含有保守的NAD+结合基序和催化功能残基。系统进化树分析显示PsPtx基因来源于一无法确定种名的土壤假单胞菌。另外,PsPtx基因经IPTG诱导能在大肠杆菌BL21(DE3)中获得高效表达,重组PsPtx蛋白用组氨酸标签亲合层析纯化,其以亚磷酸钠盐为底物的酶比活性为3.75 U/mg。该PsPtx功能基因的获得为其后续应用研究打下了必要的基础。
- 袁航罗著杨玉梅刘延娟高艳秀刘娴龚明邹竹荣
- 关键词：基因克隆原核表达
- 土壤粪产碱菌亚磷酸盐脱氢酶基因的克隆及原核表达
- 2021年
- 亚磷酸盐脱氢酶(PTDH/PtxD)在基于亚磷酸盐的磷利用和辅酶再生等方面有着巨大的应用潜力。本研究直接从土壤宏基因组中扩增得到粪产碱菌亚磷酸盐脱氢酶全长基因AfPtxD,由其推导出的AfPtxD蛋白含有辅酶NAD^(+)的结合位点和关键的酶催化残基,并经保守结构域预测属于PTDH家族成员。在同家族的系统进化树上,AfPtxD蛋白与脓杆菌PtxD几乎完全相同,而与已具晶体结构分析的罗尔斯顿菌PtxD和施氏假单胞菌PtxD的同源性并不很高,亲缘关系相对较远;但同源建模结果表明AfPtxD蛋白在高级结构与罗尔斯顿菌PtxD几乎完全相同,与施氏假单胞菌PtxD也很相似,且都以二聚体形式存在。另外,AfPtxD基因经IPTG诱导能在大肠杆菌中获得高效表达,但可溶性不高。进一步用His标签亲合层析对重组蛋白AfPtxD纯化,经测定,其以亚磷酸钠盐为底物的酶比活性为4.285 U/mg。该AfPtxD功能基因的获得为其后续应用研究打下了必要的基础。
- 陶瑶周宏景纪沈丽袁航吴娇龚明邹竹荣
- 关键词：粪产碱菌原核表达生物信息学分析
