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用距离几何算法和同源建模法对水稻类金属硫蛋白(rgMT)的三维结构建模(英文): 2003年; 水稻类金属硫蛋白(rgMT)的两端是高度保守的半胱氨酸富含区的结构域(CR区),中间是不含半胱氨酸的间隔区,呈典型的三段式结构。本研究分别采用距离几何算法和同源建模相结合的方法对水稻类金属硫蛋白进行三级结构建模。在排列出CR区的所有可能的半胱氨酸-金属硫络合的组合方式,并对每一种组合方式给出一定的限制条件后各生成20个随机构象。根据生成的随机构象是否能形成金属硫络合结构,从900个随机构象中最终选出6个构象(N端4种,C端2种组合)作为可能的结构模型。另一方面,采用GOR方法对间隔区进行了二级结构预测,随后用同源建模法对其建模。将上述建成的三部分模型连接起来后形成rgMT的整体三维构象。结果表明rgMT能像哺乳动物MT蛋白一样,可形成两个独立的、在结构和能量上均没有障锝的金属-硫络合结构。介于所有植物类金属硫蛋白都具有典型的三段式结构,其中的一部分还具有与rgMT相同的半胱氨酸排列方式,所以rgMT三维结构模型的建立对于其他植物类金属硫蛋白的结构研究具有重要的参考价值。; 吕暾刘进元张日清赵南明

两个水稻GDP-甘露糖-3′, 5′-异构酶基因特征及表达模式的研究被引量：8: 2006年; GDP-甘露糖-3',5'-异构酶(GME)可以催化GDP-甘露糖转化为左旋GDP-半乳糖,该反应对于高等植物体内抗坏血酸的合成是非常重要的.但目前在分子水平上还没有对GME基因进行研究的报道.通过逆转录PCR(RT-RCR)技术从水稻成熟叶片中克隆到两个GME基因的cDNA序列,并与其他植物物种中的GMEs进行比对,结果显示,GME基因在所有植物物种中高度保守,尽管进化树分析表明单子叶植物GMEs和双子叶植物GMEs在进化上相互独立.同时,分析这两个水稻GME基因的剪切模式揭示了二者也存在高度相似性.采用半定量RT-PCR技术对两个GME基因在不同组织和不同胁迫条件下的表达模式进行研究表明,OsGME1基因在冷胁迫条件下表达水平上调,这和先前水稻冷胁迫蛋白质组学研究的结果是一致的.而OsGME2和OsGME1基因在用赤霉素处理条件下表达水平均下调,暗示赤霉素可能通过调节GME基因的表达来调控植物体内的抗坏血酸合成.; 杜盈姚远刘进元; 关键词：基因表达

水稻金属硫蛋白基因家族成员对铅胁迫的应答及其在铅敏感酵母中的功能互补被引量：3: 2007年; 金属硫蛋白(metallothionein,MT)是一类低分子量、富含半胱氨酸(Cys)、具有金属结合能力的蛋白质.采用Northern杂交分析了水稻幼苗中重金属铅离子对10个水稻MT基因表达的影响.结果显示,在根中,除了OsMT-Ⅰ-3b不表达外,其他9个基因的表达均不同程度地受到Pb2+的影响,其中OsMT-Ⅰ-1a,OsMT-Ⅰ-1b,OsMT-Ⅰ-2c,OsMT-Ⅰ-4a,OsMT-Ⅰ-4b和OsMT-Ⅰ-4c的表达大幅度增加,OsMT-Ⅰ-2a和OsMT-Ⅰ-3a的表达有所增加,而OsMT-Ⅰ-2b的表达则受到了抑制.相比之下,地上部分Pb2+只对其中的6个基因的表达有一定的诱导效应,对OsMT-Ⅰ-1a,OsMT-Ⅰ-1b,OsMT-Ⅰ-4a及OsMT-Ⅰ-4b的表达没有明显作用.分别把这10个基因在Pb2+敏感的酵母突变体中异源表达,结果表明,表达OsMT-Ⅰ基因的酵母细胞都在一定程度上提高了对Pb2+的耐受性.上述结果揭示了Pb2+影响OsMT基因家族各成员在水稻幼苗中表达的特征,以及OsMT-Ⅰs可以增强酵母突变体铅耐受性的描述,同时也为进一步研究水稻MT基因家族应答Pb2+的分子机制奠定了基础.; 徐玉凤周功克周露李一勤刘进元; 关键词：水稻 PB^2+

锌对水稻金属硫蛋白基因家族的表达以及重组酵母细胞耐受性的影响被引量：2: 2007年; 采用Northern杂交和酵母功能互补实验,分析了10个水稻I类金属硫蛋白基因(Os MT-Is)在水稻幼苗和重组酵母细胞中与Zn2+的应答反应.Zn2+处理后样品的杂交结果显示:在幼苗的地上部分,除了3个4型Os MT-I基因(Os MT-I-4a,Os MT-I-4b,Os MT-I-4c)的表达不受Zn2+的影响外,其余6个基因的表达都有不同程度的增加;而在根中,Zn2+明显增加了Os MT-I-1b和Os MT-I-2c的转录,但Os MT-I-1a和Os MT-I-3a的转录却受到了抑制.将Os MT-Is转化Zn2+敏感酵母突变体并获得异源表达后,10个成员都可以在一定程度上提高酵母细胞的Zn2+耐受力,而且表现出重组酵母体内Zn2+积累的增加.上述结果表明OsMT-I家族的成员均能够对外加的Zn2+产生反应,可能是通过螯合Zn2+来增加了生物体对Zn2+耐受性.; 徐玉凤周功克李一勤刘进元; 关键词：水稻金属硫蛋白锌离子耐受性

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国家自然科学基金(30270753)