[目的]鉴定分析了猕猴桃的小热休克蛋白(HSP20s/sHSPs)基因家族,为猕猴桃AcHSP20 基因的生物学功能研究和猕猴桃的抗性育种奠定基础.[方法]基于猕猴桃全基因组数据,利用生物信息学方法对猕猴桃AcHSP20基因家族进行鉴定,并分析了家族成员的理化性质、系统进化、染色体定位、基因结构、亚细胞定位及启动子.同时利用荧光定量PCR技术分析了猕猴桃AcHSP20 基因在非生物胁迫和激素处理后的表达变化情况.[结果]鉴定获得 34 个AcHSP20 基因家族成员.其编码蛋白的氨基酸数目为 85-371,分子量介于 9.93-40.18 kD,等电点介于 4.4-9.3,AcHSP20s多定位于细胞质和叶绿体.34 个基因分布在 17 条染色体上,多数没有或只有一个内含子.基因的启动子含有植物激素和非生物胁迫响应元件.所有测定的AcHSP20 基因在猕猴桃的根茎叶中均有表达且在高温及其他多种非生物胁迫和植物激素处理下差异表达显著.[结论]AcHSP20基因家族成员在猕猴桃的高温、ABA、MeJA、NaCl等逆境胁迫响应中发挥重要作用.

小分子量热激蛋白(sHSPs,small heat shock proteins)在昆虫中分布广泛,能影响昆虫的生长繁殖、参与多种生理过程以及增强昆虫的温度耐受性.水稻二化螟Chilo suppressalis (Walker)是水稻上的主要害虫之一,目前在我国局部稻区危害严重.为了深入了解sHSPs在水稻二化螟生长发育及温度耐受性中的功能,利用RT-PCR和RACE技术克隆出一个二化螟小分子量热激蛋白CsHSP21.3基因.Cshsp21.3的cDNA序列全长为844 bp,其中开放阅读框(ORF)为555 bp,编码184个氨基酸,理论分子量为21.3 kDa,等电点为5.97;基因组结构分析发现,Cshsp21.3缺失内含子.实时定量PCR的实验结果表明:在脂肪体中Cshsp21.3的表达高于其它不同组织器官;在二化螟的不同发育阶段,3龄幼虫Cshsp21.3的表达水平最高,而且雌雄蛹的表达差异显著;高低温不能显著诱导Cshsp21.3的表达,说明该基因对温度胁迫不敏感.总之,Cshsp21.3与二化螟的温度耐受性之间没有密切的联系,但在二化螟的生长发育方面起着重要的作用.

Small heat shock proteins (sHSPs) are diverse and mainly function as molecular chaperones to protect organisms and cells from various stresses.In this study,hsp18.3,one Tribolium castaneum species-specific shsp,has been idemified.Quantitative real-time polymerase chain reaction illustrated that Tchsp18.3 is expressed in all developmemal stages,and is highly expressed at early pupal and late adult stages,while it is highly expressed in ovary and fat body at the adult period.Moreover,it was up-regulated 4532 ± 396-fold in response to enhanced heat stress but not to cold stress;meanwhile the lifespan of adults in ds-Tchsp18.3 group reduced by 15.8％ from control group under starvation.Laval RNA interference (RNAi) of Tchsp18.3 caused 86.1％ ± 4.5％ arrested pupal eclosion and revealed that Tchsp18.3 played an important role in insect development.In addition,parental RNAi of Tchsp18.3 reduced the oviposition amount by 94.7％.These results suggest that Tchsp18.3 is not only essential for the resistance to heat and starvation stress,but also is critical for normal development and reproduction in T.castaneum.

目的 对小鼠Lewis肺癌(LLC)细胞与旋毛虫(Trichinella spiralis)相关抗原基因sHSPs进行原核表达,对表达产物进行抗原性鉴定. 方法 利用噬菌体文库展示技术筛选旋毛虫与LLC细胞相关抗原基因并分析,获得sHSPs(DQ 986457)基因.以旋毛虫cDNA为模板,PCR扩增sHSPs基因,连接至表达载体pET-32a(+)后转化入感受态BL21(DE3),以IPTG诱导表达,采用SDS-PAGE和Western blot鉴定重组蛋白的表达及其反应原性. 结果 重组表达质粒pET-32a(+)-sHSPs经双酶切及测序鉴定证明克隆载体构建正确,SDS-PAGE检测其表达重组蛋白相对分子质量约为36×103.Western blot检测重组蛋白可被抗LLC细胞多抗血清识别. 结论 成功构建了pET-32a(+)-sHSPs克隆载体,其表达的重组蛋白可与抗LLC细胞多抗血清反应即具有反应原性,为该蛋白的研究奠定了基础.

热激蛋白和植物对高温的响应密切相关,同时在植物生长发育调控和逆境抵抗等方面具有重要作用.该研究克隆了马铃薯热激蛋白基因StHSP17.7(GenBank登录号为XP_006350804.1),对其全长cDNA序列进行了相关生物信息学分析,并利用qRT-PCR分析StHSP17.7基因在高温胁迫下的差异表达特性.结果 显示:(1)StHSP17.7全长755 bp,包含465 bp开放阅读框,编码154个氨基酸.(2)StHSP17.7分子质量约为17.62 kD,等电点7.91,为亲水性蛋白,C端含有保守序列Ⅰ和Ⅱ组成的ACD结构域,属于典型的sHSPs家族成员.(3)系统进化分析发现马铃薯小分子热激蛋白归为12个亚家族,其中StHSP17.7与马铃薯HSP17.6蛋白亲缘关系较近,属于小分子热激蛋白C的Ⅰ类家族成员;基因结构分析显示,在马铃薯48个sHSP基因中,StHSP17.7基因不含内含子,含1个内含子的基因有23个,占47.9％.(4) qRT-PCR分析显示,高温能够快速诱导StHSP17.7基因表达,且基因表达量呈爆发式变化,在24 h达到最高值.研究表明,StHSP17.7基因明显参与了马铃薯对高温的响应.

目的 观察自发性2型糖尿病db/db小鼠海马组织中小热休克蛋白家族(sHSPs)及自噬相关蛋白表达情况.方法 正常db/m小鼠作为对照组,糖尿病db/db小鼠作为模型组,各10只.观察其体质量,空腹血糖(FBG);real-time PCR检测海马组织中小热休克蛋白家族、自噬相关基因mRNA的表达;Western blot检测HSPB8、BAG3、LC3、P62蛋白表达.结果 1)db/db小鼠体质量、空腹血糖均明显高于db/m小鼠(P<0.01).2)小热休克蛋白1-10(heat shock protein family B[small]member 1-10,HSPB 1-10)基因mRNA在小鼠海马组织中均有表达;其中HSPB1、HSPB3、HSPB5、HSPB6和HSPB8 db/db组明显低于db/m组(P<0.05);HSPB2、HSPB9和HSPB10 db/db组高于db/m组(P<0.05);而在db/db小鼠中LC3表达高于db/m组(P<0.01),而P62反之(P<0.01).3)较db/m组,db/db组HSPB8、BAG3、LC3-Ⅱ蛋白表达均增高(P<0.01),相反P62蛋白表达减低(P<0.05).结论 1)10种sHSPs均在小鼠海马组织中表达,但表达特点有所不同.2)8周龄糖尿病小鼠海马组织中存在HSPB8蛋白表达增强,且自噬激活.

Integration of light signaling and diverse abiotic stress responses contribute to plant survival in a changing environment. Some reports have in-dicated that light signals contribute a plant's ability to deal with heat, cold, and stress. However, the molecular link between light signaling and the salt-response pathways remains unclear. We demon-strate here that increasing light intensity elevates the salt stress tolerance of plants. Depletion of HY5, a key component of light signaling, causes Arabidopsis thaliana to become salinity sensitive. Interestingly, the small heat shock protein (sHsp) family genes are upregulated in hy5-215 mutant plants, and HsfA2 is commonly involved in the regulation of these sHsps. We found that HY5 directly binds to the G-box motifs in the HsfA2 promoter, with the cooperation of HISTONE DEACETYLASE 9 (HDA9), to repress its expression. Furthermore, the accumulation of HDA9 and the interaction between HY5 and HDA9 are sig-nificantly enhanced by salt stress. On the contrary, high temperature triggers HY5 and HDA9 degra-dation, which leads to dissociation of HY5-HDA9 from the HsfA2 promoter, thereby reducing salt tolerance. Under salt and heat stress conditions, fine tuning of protein accumulation and an inter-action between HY5 and HDA9 regulate HsfA2 ex-pression. This implies that HY5, HDA9, and HsfA2 play important roles in the integration of light sig-naling with salt stress and heat shock response.

小分子热激蛋白(small heat shock proteins,sHSPs)是一类重要的具有调控有机体生长发育及响应环境变化功能的蛋白家族.本研究以广东虫草(Tolypocladium guangdongense)为对象,对其小分子热激蛋白基因HSP30进行克隆,对其氨基酸结构进行生物信息及系统发育分析,并采用实时荧光定量(RT-qPCR)方法检测HSP30在广东虫草不同发育时期及非生物胁迫下的相对表达量.结果表明:HSP30基因编码211个氨基酸,编码区序列长度为636 bp,无内含子,预测其蛋白分子量约为23 864.42 Dao系统发育分析显示,广东虫草HSP30蛋白与头状弯颈霉(Tolypocladium capitatum)的同源蛋白聚为一个分支,与奇异弯颈霉(T.paradoxum)和冬虫夏草(Ophiocordyceps sinensis)的同源蛋白具有较高的相似性,序列一致性分别为86.38％和66.81％.RT-qPCR结果表明,与菌丝期相比,原基期和子实体发育过程中HSP30表达量显著下调;与对照相比较,非生物胁迫条件下HSP30表达量亦显著下调.上述研究结果表明,HSP30可能在广东虫草生长发育及非生物胁迫响应过程中具有重要调控作用.