胡萝卜素β-和ε-环化酶及辣椒红/辣椒玉红合酶基因的分离及特性研究

利用3’和5' RACE、Uneven PCR等技术成功地从胡萝卜肉质根中分离了茄红素β-环化酶、茄红素ε．环化酶和辣椒红／辣椒玉红素合酶cDNA以及茄红素β一环化酶基因5’端上游的部分序列，并研究了它们在胡萝卜肉质根中的表达模式，对胡萝卜中类胡萝卜素代谢和积累的分子机制进行了探讨。 胡萝卜茄红素β--环化酶cDNA（DCLYC1）长2089bp，包含一个1515bp的开放阅读框架，所编码蛋白长505个氨基酸，其一级结构与番茄、烟草和辣椒等植物的茄红素β--环化酶高度同源。与农杆菌和夏噬孢欧文氏菌等微生物的茄红素环化酶相似性较差，但相互间有3个短小的同源区，且蛋白疏水模式也十分相似。茄红素β--环化酶在胡萝卜肉质根中的表达受品种和组织特异性的调控。在紫色的富含茄红素的“齐头红”胡萝卜肉质根中该基因的表达受到了强烈的抑制，相反，在橙色的富含β--和α--胡萝卜素的“CA201”胡萝卜肉质根中表达十分活跃。茄红素β--环化酶和八氢番茄红素合酶基因的表达在肉质根的韧皮部和木质部之间存在差异，在韧皮部中的表达强于木质部。类胡萝卜素生物合成基因的差异表达是造成不同胡萝卜品种和组织中积累的类胡萝卜素的种类和含量不同的原因。 对紫色品种和橙色品种的茄红素β--环化酶基因组DNA的PCR分析表明两者的基因组中均存在茄红素β一环化酶基因。为了探明茄红素β--环化酶基因在不同胡萝卜品种中差异表达的原因，利用Uneven pCR从胡萝卜基因组DNA中分离克隆了茄红素β--环化酶基因5’端上游部分序列。该DNA片段长1.7kb，3’端286bp区域与DCLYC1的5’端序列交叉重叠，在GenBank中没有找到相似的序列。在1294bp-1336bp位置串连着3个TATA盒，结构十分特殊，在TATA盒上游大约700bβ位置有2个CAAT盒。瞬间表达实验证明它具有启动子活性，可以指导GUS基因在胡萝卜肉质根、叶片和茎等组织中表达。然而，其表达模式却与茄红素B．环化酶基因的Northern杂交结果不同，主要在韧皮部和木质部交界的分生组织中表达，同时在紫色胡萝卜肉质根中其表达并没有受到抑制。这一片段可能还不是完整的胡萝卜茄红素β--环化酶基因启动子，缺少了调控基因进行品种和组织特异性表达的部分序列元件。因此，分离更长的胡萝卜茄红素环化酶基因5’端上游序列，将有助于揭示茄红素β一环化酶基因呈品种和组织特异性表达的分子机制。 所分离的胡萝卜辣椒红／辣椒玉红素合酶cDNA (DCCCS)长1744bp，包含一个长1476bp的开放阅读框架，所编码蛋白长492个氨基酸。与辣椒和柑桔CCS的氨基酸序列同源性分别为为76.6%和75.3%，与DCLYC1等其它植物茄红素β--环化酶的氨基酸序列同源性为63.9-67.4%。DCCCS的表达模式在两个不同颜色的品种之间十分相似，在肉质根韧皮部中强烈表达，而在木质部中表达明显受到了抑制。由于CCS与LYC-B高度同源，有人认为CCS可能具有茄红素环化酶活性，然而本研究结果表明，DCCCS虽然在紫色的齐头红胡萝卜肉质根韧皮部中强烈表达，却没有影响细胞中积累大量的茄红素，因此DCCCS即使具有茄红素环化酶作用，其活性也是极低的。 分离到的胡萝卜茄红素ε--环化酶cDNA片段(DCL YC-E)长1264bp，包含了完整的3’端，5’端尚不完整。按照引物LYCP1上的阅读框架进行翻译得到长385个氨基酸的肽链与莴苣、番茄和拟南芥LYC-E肽链相应区域的氨基酸序列高度同源，达80.5%以上，其中与莴苣茄红素ε--环化酶最为接近。与拟南芥茄红素ε--环化酶第448位基团和莴苣茄红素ε--环化酶第457位基团对应的氨基酸基团为H。这一基团是一个分子开关，决定茄红素ε--环化酶是催化茄红素的一端还是两端形成ε--环，因此，胡萝卜茄红素ε--环化酶可能与莴苣茄红素ε--环化酶具有相同的功能，即可以催化对称的线性茄红素的两端均形成ε--环，生成双ε--环胡萝卜素。DCLYC-E在胡萝卜肉质根中表达模式与DCLYCI不同，在紫色品种齐头红肉质根韧皮部中表达十分强烈，没有受到抑制，而且明显强于木质部;在橙色品种CA201中DCLYCE的表达模式与DCLYCI相似，韧皮部中表达强，而木质部中相对弱得多。DCL YC-E的表达模式在所测试品种间没有差异。在富含茄红素的齐头红胡萝卜肉质根中DCL YC-E强烈表达，可见它并没有将茄红素大量转化为双ε--环胡萝卜素，因此该酶的功能和活性有待进一步研究。

鹿角蕨化学成分及生物活性的研究

鹿角蕨(Platycerium wallichii Hook.)是鹿角蕨科鹿角蕨属植物，为国家二级保护植物。该植物主要分布在云南西南部盈江县那邦坝，在当地用作跌打药。有关鹿角蕨属的系统关系存在一些假设，关于鹿角蕨属植物化学成分及生物活性的研究未见报道。从鹿角蕨（Platycerium wallichii Hook.）叶95%乙醇提取物中，我们分离得到了七个已知化合物。根据理化常数及波谱数据 (IR、UV、MS及NMR)，其结构分别鉴定为：(I)β一谷甾醇、(II)胡萝卜甙、 (III)2-propenoic acid,3一[(2R, 3S)-2，3-dihydro-2- (4-hydroxy-3-methoxyphenyl) -3- (hydroxymethyl) -7-mnethoxy-5-benzofuranyll -、(Ⅳ)松脂素-4’-0-β -D-葡萄糖甙、(v)松腊素、(Ⅵ)2，5_二羟基苯甲酸甲酯、(Ⅶ)槲皮素3-0-β -半乳糖甙。七个成分均为首次从该种植物中获得。 我们对鹿角蕨(Platvcerium wallichii Hook.)能育叶部分以及基生叶部分的乙醇提取物进行了镇痛试验和抗炎试验，试验表明鹿角蕨（Platvcerium wallichii Hook.）的叶有弱镇痛作用。

植物络合素合酶基因的功能分析及其应用

植物络合素（phytochelatins，PCs）是含有γ-Glu-Cys重复结构的小分子多肽，其结构通式为：（γ-Glu-Cys）n-Gly（n=2-11）。植物络合素（PCs）由植物络合素合酶（PCS）催化谷胱甘肽（GSH）聚合而成，能够络合重金属离子而具有解毒功能，这是植物解毒重金属胁迫的重要机制之一。本文克隆了来源于重金属抗性植物绊根草（Cynodon dactylon cv Goldensun）的植物络合素合酶基因，通过基因工程手段使其在烟草中过量表达，得到了一些有望用于植物修复（phytoremediation）的工程植株。同时，在水稻（Oryza sativa）种子中利用RNAi技术抑制植物络合素合酶基因的表达，以降低重金属离子在人类最重要的粮食作物水稻的籽粒中的积累。 1. 通过RACE（Rapid Amplification of cDNA Ends）方法从抗性植物绊根草中克隆了植物络合素合酶基因CdPCS1，其1515 bp的读码框编码一个含505个氨基酸的蛋白质，蛋白质序列分析表明它具有植物络合素合酶的结构特征，同时还具有磷酸化位点和亮氨酸拉链结构。 2. CdPCS1基因可以互补对铜和镉离子敏感的酵母突变株ABDE-1（cup1Δ）中缺失的金属硫蛋白基因CUP1的功能，也可以互补对砷离子敏感的酵母突变体FD236-6A（acr-3Δ）中的离子外排载体基因ARC3的缺失。 3. 将CdPCS1转入烟草，共获得过表达CdPCS1的烟草44个株系，其中融合GFP的株系16个。对T0代的转基因植株的PCs含量以及重金属抗性和吸收能力进行了分析，其中抗性实验表明，在300μmol/L 的Cd2+离子胁迫11天之后，野生型植株的叶片出现斑点状坏死，而两个转基因烟草株系S6和K49的植株没有出现受伤害症状。在100μmol/L的CdSO4处理一周后，转基因植株中的PCs含量比对照有不同程度的提高，最多提高了2.88倍。当用300μmol/L Cd2+处理9天再用600μmol/L Cd2+处理2天后，Cd的积累量比野生型植株增加了2倍多;用50μmol/L As3+处理7天再用100μmol/L As3+处理2天后，转基因植株对As的积累量最多增加了3倍多。说明转入绊根草PC合酶基因的烟草增加了植物络合素的合成，并由此增加了对镉离子的抗性以及对镉离子和砷离子的积累。 4. 对转基因烟草中的CdPCS1进行了亚细胞定位研究。在激光共聚焦显微镜和荧光显微镜下分别用转基因烟草叶片组织和叶肉细胞原生质体观察融合GFP的CdPCS1，结果表明融合蛋白定位于细胞核中。 5. .利用RNAi技术抑制水稻种子中植物络合素合酶基因的表达，共获得39个转基因株系。其中35个株系为种子特异性ZMM1启动子驱动OsPCS1基因的RNAi，其余4个株系由组成型的Ubiquitin启动子驱动。RT-PCR的分析结果表明：一个由ZMM1启动子驱动的RNAi转基因水稻株系的种子中，OsPCS1的mRNA水平比对照中的下降了一半。

Identification of novel semenogelin I-derived antimicrobial peptide from liquefied human seminal plasma

Semenogelin I (SgI) is one of the most abundant proteins in human seminal plasma. SgI plays a key role in sperm coagulation and spermatozoon immobilization. in addition, SgI and/or its proteolytic fragments are involved in regulating spermatozoon motility

Structure analysis of CCR5 from human and primates

It is well known that the chemokine receptor CCR5 plays very important roles in HIV-1 virus infection. A three-dimensional molecular model of human CCR5 was generated by SYBYL, a distance geometry-based homologous modeling package, using the corresponding transmembrane domain of bacteriorhodopsin as the template. On the basis of human CCR5 model, we also built 18 3D molecular models of CCR5 in primates from Pongo pygmaeus, Pygathrix nemaeus, Macaca assameniss, Trachy-pithecus phayrei, T. francoisi, M. arotoides, Rhinopithecus roxellance, R, bieti, R. avunculus, Hylobates leucogenys, Pan troglodytes, Gorilla gorilla, Cercopithecus aethiops 1, C. aethiops 2, Papio hamadryas M. mulatta, M. fascicularis and M. nemestrina. Structural analyses and statistics results suggested that the main-chains of the primate CCR5 were similar to that of the human CCR5 and that the fit-RMS deviation values of these primate CCR5 were less than 0.1 Angstrom. Moreover, the structures of these CCR5 proteins, except those of the African green monkey 1 (C.aet1), do not have a remarkable difference. It is proved that the 14th residue is possibly very important in the inhibition infections by M-tropic HIV-1, and it is also demonstrated that the 13th residue of human CCR5 was changed from asparagine into aspartic acid in all these primates. It means that the primate CCR5 no longer depend on CD4 for efficient entry, but human CCR5 may have evolved subsequently due to the use of CD4 as a receptor, allowing the high-affinity chemokine receptor-binding site of HIV to be sequestered from host immune surveillance. (C) 2000 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Dol net fishery off Nawabunder (Gujarat)

Extimated catch of 6,484.9; 3,505.6 and 4,797.7 t of fishes were landed at Nawabunder in 'dol.' net during 1976-77, 1977-78 and 1978-1979 respectively. There has been an increasing trend in effort and decline in catch and catch rate. The catch rate came down from 174.8 kg in 1976-77 to 84 kg in 1978-79. The detailed studies on the catch composition revealed that the Bombay duck formed about 68.6-77% of the total catch. The other important constituents being Coilia dussumieri 1.5-9.2%, ribbon fish 3.0-6.5%, non-penaeid prawn, namely, Acetus indicus, Nematopalaemon tenuipes and Hippolysmata ensirostris together formed about 6.1-13.7% and penaied prawns 1.5-3.1% of the total dol net landings. In addition, quality fishes such as ghol, warn, pomfret and catfishes were also landed in considerable quantities. The landings of ghol are on the increase from 4.9 t in 1976-77 to 59 t in 1978-79. Large number of juveniles of economically important fishes namely, Harpodon nehereus, Pampus argenteus, Trichiurus lepturus and Ilisha filigera have been observed in the catch particularly during February-May. The destructive nature of the gear has been commented along with the suggestions for regulation of the fishery.