茶樹γ-谷氨酰基轉(zhuǎn)肽酶基因的克隆與功能分析
發(fā)布時(shí)間:2022-11-05 11:15
γ-谷氨;D(zhuǎn)肽酶(γ-glutamyltranspeptidase,γ-GGT),又稱γ-谷氨;D(zhuǎn)移酶,在生物體內(nèi)廣泛存在。已有研究表明E.coli和B.subtilis等微生物可利用GGT合成茶氨酸(N-乙基-γ-L-谷氨酰胺),轉(zhuǎn)化率達(dá)60%,反應(yīng)時(shí)間短,且不需要ATP參與。因茶氨酸具有特殊的保健功能和藥理作用,微生物來源的GGT已被構(gòu)建于工程菌用于大量合成茶氨酸。茶氨酸是茶樹中特征性的成分,迄今只在蕈和某些山茶科(屬)植物中有報(bào)道。茶樹新梢中茶氨酸含量約占茶葉中游離氨基酸總量的70%,茶葉干重的1%~2%。但目前有關(guān)茶氨酸合成的機(jī)理仍然不是很清楚。茶樹中的GGT家族(CsGGTs)在茶樹中對(duì)茶氨酸的合成發(fā)揮怎樣的作用至今尚無報(bào)道。為此,本研究以“舒茶早”為試材,克隆并初步分析了CsGGT的功能;檢測(cè)了該基因在茶樹不同器官中的表達(dá)量。具體結(jié)果如下:(1)借助茶樹cDNA文庫(kù)信息從“舒茶早”幼芽中克隆了兩條γ-谷氨;D(zhuǎn)肽酶基因,分別命名為CsGGT2和CsGGT4,同源比對(duì)分析結(jié)果顯示CsGGT2和擬南芥GGT1、GGT2和蘿卜GGT1、GGT2同源性高,CsGGT4和擬南芥G...
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 茶氨酸及其代謝相關(guān)酶的研究
1.1.1 茶氨酸的理化性質(zhì)
1.1.2 茶氨酸在茶樹體內(nèi)的分布
1.1.3 茶氨酸的生理功能
1.1.4 茶樹體內(nèi)茶氨酸的代謝
1.2 茶氨酸合成相關(guān)酶
1.2.1 茶氨酸合成酶
1.2.2 谷氨酰胺合成酶
1.3 γ-谷氨;D(zhuǎn)肽酶
1.3.1 γ-谷氨;D(zhuǎn)肽酶研究現(xiàn)狀
1.3.2 γ-谷氨;D(zhuǎn)肽酶的來源
1.3.3 GGT的結(jié)構(gòu)
1.3.4 GGT催化性質(zhì)
1.3.5 GGT的應(yīng)用前景
1.4 毛狀根表達(dá)系統(tǒng)
2 引言
2.1 立題依據(jù)及意義
2.2 研究基礎(chǔ)
2.3 研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線
2.3.1 研究?jī)?nèi)容
2.3.2 技術(shù)路線
3 材料與方法
3.1 材料、試劑與儀器
3.1.1 材料
3.1.2 試劑
3.1.3 主要實(shí)驗(yàn)試劑配方
3.1.4 主要儀器
3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.2.1 引物設(shè)計(jì)
3.2.2 總RNA的提取
3.2.3 cDNA第一鏈的合成
3.2.4 茶樹不同器官CsGGT2/CsGGT4相對(duì)表達(dá)量的檢測(cè)
3.2.5 茶樹不同器官茶氨酸含量的測(cè)定
3.2.6 CsGGT2/CsGGT4的克隆及其原核表達(dá)與酶活檢測(cè)
3.2.7 CsGGT2/CsGGT4轉(zhuǎn)大豆發(fā)根酶活檢測(cè)
4 結(jié)果與分析
4.1 茶樹γ-谷氨;D(zhuǎn)肽酶基因(CsGGT)的克隆及生物信息學(xué)分析
4.1.1 茶樹幼根RNA的提取及檢測(cè)
4.1.2 CsGGT的擴(kuò)增及序列分析
4.1.3 CsGGT蛋白三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)
4.1.4 CsGGT與其他物種GGT的多序列比對(duì)
4.1.5 CsGGT2/CsGGT4蛋白系統(tǒng)進(jìn)化樹構(gòu)建
4.2 茶樹不同器官和組織中CsGGT2/CsGGT4的相對(duì)表達(dá)量分析
4.3 茶樹不同器官茶氨酸含量的檢測(cè)
4.4 茶樹γ-谷氨;D(zhuǎn)肽酶基因(CsGGT)的功能分析
4.4.1 CsGGT2/CsGGT4原核表達(dá)功能分析
4.4.2 CsGGT2/CsGGT4轉(zhuǎn)基因大豆酶活檢測(cè)
5 討論
5.1 “舒茶早”不同器官CsGGT2/CsGGT4的相對(duì)表達(dá)量與茶氨酸含量的分析
5.2 CsGGT2/CsGGT4的原核表達(dá)功能驗(yàn)證
5.3 CsGGT2/CsGGT4的真核表達(dá)功能驗(yàn)證
6 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄 A. Cs GGT2、Cs GGT4 基因 ORF 核苷酸序列
附錄 B. 茶氨酸標(biāo)準(zhǔn)曲線(HPLC)
附錄 C. HPLC 檢測(cè)不同 pH 條件下CsGGT2 和 CsGGT4粗酶酶活結(jié)果
附錄 D 大豆的侵染過程圖
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]茶樹谷氨酰胺合成酶同源基因的克隆及表達(dá)分析[J]. 史成穎,李正國(guó),徐乾,李海婧,湯之近,鄧威威,宛曉春. 西北植物學(xué)報(bào). 2017(01)
[2]利用重組鈍齒棒桿菌高效合成L-茶氨酸[J]. 和斐,楊套偉,徐美娟,張顯,饒志明,唐蕾. 微生物學(xué)報(bào). 2016(10)
[3]γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶和半胱氨酰亞砜裂解酶對(duì)香菇內(nèi)源性甲醛形成的作用[J]. 黃菊,吳寧,宋君,張蕾,姜天甲,勵(lì)建榮. 中國(guó)食品學(xué)報(bào). 2013(03)
[4]發(fā)根農(nóng)桿菌誘導(dǎo)大豆毛狀根體系的建立[J]. 宗曉秋,張東升,黃文坤,彭煥,彭德良. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(06)
[5]釀酒酵母中的谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶研究進(jìn)展[J]. 張媛媛,鄭飛云,李永仙,李崎,顧國(guó)賢. 食品科學(xué). 2011(11)
[6]發(fā)根農(nóng)桿菌誘導(dǎo)毛狀根研究進(jìn)展[J]. 陳秀清. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(16)
[7]谷氨酰胺合成酶催化合成茶氨酸條件的優(yōu)化[J]. 朱文嫻,房婉萍,成浩,王麗鴛,黎星輝,徐玉琴. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(03)
[8]香菇中γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶的分離純化及其酶學(xué)性質(zhì)研究[J]. 尹潔,朱軍莉,傅玲琳,勵(lì)建榮. 食用菌學(xué)報(bào). 2009(02)
[9]大蒜γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶的分離純化和部分酶學(xué)性質(zhì)研究[J]. 趙飛,喬旭光. 中國(guó)食品學(xué)報(bào). 2009(01)
[10]通過對(duì)甲基化敏感的AFLP標(biāo)記分析辣椒種子在萌發(fā)過程中的DNA甲基化[J]. E·柏迪斯,A·艾克夸揣,C·可米羅,林一水. 辣椒雜志. 2006(01)
博士論文
[1]茶樹幼根EST文庫(kù)構(gòu)建及茶氨酸代謝相關(guān)基因表達(dá)分析[D]. 史成穎.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[2]茶樹體內(nèi)茶氨酸合成酶的克隆與異源表達(dá)及一氧化氮信號(hào)對(duì)其調(diào)控的研究[D]. 陳琪.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]用于生物轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)茶氨酸的重組大腸桿菌的構(gòu)建[D]. 郭亮.江南大學(xué) 2004
本文編號(hào):3702501
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 茶氨酸及其代謝相關(guān)酶的研究
1.1.1 茶氨酸的理化性質(zhì)
1.1.2 茶氨酸在茶樹體內(nèi)的分布
1.1.3 茶氨酸的生理功能
1.1.4 茶樹體內(nèi)茶氨酸的代謝
1.2 茶氨酸合成相關(guān)酶
1.2.1 茶氨酸合成酶
1.2.2 谷氨酰胺合成酶
1.3 γ-谷氨;D(zhuǎn)肽酶
1.3.1 γ-谷氨;D(zhuǎn)肽酶研究現(xiàn)狀
1.3.2 γ-谷氨;D(zhuǎn)肽酶的來源
1.3.3 GGT的結(jié)構(gòu)
1.3.4 GGT催化性質(zhì)
1.3.5 GGT的應(yīng)用前景
1.4 毛狀根表達(dá)系統(tǒng)
2 引言
2.1 立題依據(jù)及意義
2.2 研究基礎(chǔ)
2.3 研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線
2.3.1 研究?jī)?nèi)容
2.3.2 技術(shù)路線
3 材料與方法
3.1 材料、試劑與儀器
3.1.1 材料
3.1.2 試劑
3.1.3 主要實(shí)驗(yàn)試劑配方
3.1.4 主要儀器
3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.2.1 引物設(shè)計(jì)
3.2.2 總RNA的提取
3.2.3 cDNA第一鏈的合成
3.2.4 茶樹不同器官CsGGT2/CsGGT4相對(duì)表達(dá)量的檢測(cè)
3.2.5 茶樹不同器官茶氨酸含量的測(cè)定
3.2.6 CsGGT2/CsGGT4的克隆及其原核表達(dá)與酶活檢測(cè)
3.2.7 CsGGT2/CsGGT4轉(zhuǎn)大豆發(fā)根酶活檢測(cè)
4 結(jié)果與分析
4.1 茶樹γ-谷氨;D(zhuǎn)肽酶基因(CsGGT)的克隆及生物信息學(xué)分析
4.1.1 茶樹幼根RNA的提取及檢測(cè)
4.1.2 CsGGT的擴(kuò)增及序列分析
4.1.3 CsGGT蛋白三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)
4.1.4 CsGGT與其他物種GGT的多序列比對(duì)
4.1.5 CsGGT2/CsGGT4蛋白系統(tǒng)進(jìn)化樹構(gòu)建
4.2 茶樹不同器官和組織中CsGGT2/CsGGT4的相對(duì)表達(dá)量分析
4.3 茶樹不同器官茶氨酸含量的檢測(cè)
4.4 茶樹γ-谷氨;D(zhuǎn)肽酶基因(CsGGT)的功能分析
4.4.1 CsGGT2/CsGGT4原核表達(dá)功能分析
4.4.2 CsGGT2/CsGGT4轉(zhuǎn)基因大豆酶活檢測(cè)
5 討論
5.1 “舒茶早”不同器官CsGGT2/CsGGT4的相對(duì)表達(dá)量與茶氨酸含量的分析
5.2 CsGGT2/CsGGT4的原核表達(dá)功能驗(yàn)證
5.3 CsGGT2/CsGGT4的真核表達(dá)功能驗(yàn)證
6 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄 A. Cs GGT2、Cs GGT4 基因 ORF 核苷酸序列
附錄 B. 茶氨酸標(biāo)準(zhǔn)曲線(HPLC)
附錄 C. HPLC 檢測(cè)不同 pH 條件下CsGGT2 和 CsGGT4粗酶酶活結(jié)果
附錄 D 大豆的侵染過程圖
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]茶樹谷氨酰胺合成酶同源基因的克隆及表達(dá)分析[J]. 史成穎,李正國(guó),徐乾,李海婧,湯之近,鄧威威,宛曉春. 西北植物學(xué)報(bào). 2017(01)
[2]利用重組鈍齒棒桿菌高效合成L-茶氨酸[J]. 和斐,楊套偉,徐美娟,張顯,饒志明,唐蕾. 微生物學(xué)報(bào). 2016(10)
[3]γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶和半胱氨酰亞砜裂解酶對(duì)香菇內(nèi)源性甲醛形成的作用[J]. 黃菊,吳寧,宋君,張蕾,姜天甲,勵(lì)建榮. 中國(guó)食品學(xué)報(bào). 2013(03)
[4]發(fā)根農(nóng)桿菌誘導(dǎo)大豆毛狀根體系的建立[J]. 宗曉秋,張東升,黃文坤,彭煥,彭德良. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(06)
[5]釀酒酵母中的谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶研究進(jìn)展[J]. 張媛媛,鄭飛云,李永仙,李崎,顧國(guó)賢. 食品科學(xué). 2011(11)
[6]發(fā)根農(nóng)桿菌誘導(dǎo)毛狀根研究進(jìn)展[J]. 陳秀清. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(16)
[7]谷氨酰胺合成酶催化合成茶氨酸條件的優(yōu)化[J]. 朱文嫻,房婉萍,成浩,王麗鴛,黎星輝,徐玉琴. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(03)
[8]香菇中γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶的分離純化及其酶學(xué)性質(zhì)研究[J]. 尹潔,朱軍莉,傅玲琳,勵(lì)建榮. 食用菌學(xué)報(bào). 2009(02)
[9]大蒜γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶的分離純化和部分酶學(xué)性質(zhì)研究[J]. 趙飛,喬旭光. 中國(guó)食品學(xué)報(bào). 2009(01)
[10]通過對(duì)甲基化敏感的AFLP標(biāo)記分析辣椒種子在萌發(fā)過程中的DNA甲基化[J]. E·柏迪斯,A·艾克夸揣,C·可米羅,林一水. 辣椒雜志. 2006(01)
博士論文
[1]茶樹幼根EST文庫(kù)構(gòu)建及茶氨酸代謝相關(guān)基因表達(dá)分析[D]. 史成穎.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[2]茶樹體內(nèi)茶氨酸合成酶的克隆與異源表達(dá)及一氧化氮信號(hào)對(duì)其調(diào)控的研究[D]. 陳琪.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]用于生物轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)茶氨酸的重組大腸桿菌的構(gòu)建[D]. 郭亮.江南大學(xué) 2004
本文編號(hào):3702501
本文鏈接:http://sikaile.net/nykjlw/nzwlw/3702501.html
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