一、珍珠质水溶性基质蛋白的分离纯化及其对碳酸钙结晶的影响(论文文献综述)
孙琦,姜雨婷,徐焕志,申望,张晓林,范美华,廖智[1](2020)在《一种新型贝壳基质蛋白的重组表达与功能分析》文中进行了进一步梳理贝壳是在贝壳基质蛋白的调控下形成的生物矿化产物,也是生物工程和生物材料学研究的重要对象。贝壳基质蛋白通过调控碳酸钙晶体的成核和生长过程,使贝壳形成有规则的纳米结构并赋予贝壳极强的力学性能。在厚壳贻贝肌棱柱层中鉴定到一种新型贝壳基质蛋白,因其富含谷氨酰胺而被命名为富含谷氨酰胺的贝壳蛋白(Glutamine-rich shell protein,GRSP),该蛋白序列中含18.2%的谷氨酰胺以及PDZ (Postsynaptic density/Discs large/Zonula occludens)和ZM (ZASP-like Motif)结构域。为了解GRSP在生物矿化过程中的分子机理,在序列分析的基础上,采用密码子优化结合原核重组表达策略,获得重组厚壳贻贝GRSP;进一步利用扫描电镜和傅里叶红外光谱,分析重组GRSP对方解石型以及文石型碳酸钙晶体在形貌和晶型方面的影响;同时,利用沉淀法分析重组GRSP对碳酸钙结晶速度的影响以及与碳酸钙晶体的结合作用。结果表明,重组GRSP可诱导文石型碳酸钙晶体发生形貌变化,并对方解石型碳酸钙晶型产生影响。此外,重组GRSP表现出与碳酸钙结合的活性并能抑制方解石型碳酸钙晶体的结晶速度。上述结果表明,GRSP蛋白可能对贝壳的形成及发育具有重要影响并在贝壳肌棱柱层的形成中发挥重要作用。
刘艳茹[2](2020)在《珍珠质的体外仿生合成及残次南珠仿生原位修饰研究》文中研究指明本研究以产自流沙湾地区的海水珍珠为研究对象,采用气体扩散法、液相法及气液结合法进行碳酸钙生物矿化的体外仿生研究,探究影响类珍珠质碳酸钙晶体形成的主要因素,寻找残次南珠仿生原位修饰及实现高值化利用的新方法。为模拟珍珠在珠母贝体内的生长过程,研究全程在密闭容器中进行,研究了不同类型氨基酸对碳酸钙矿化过程的影响,以及多种有机质和无机质协同作用下对碳酸钙晶型的影响规律,最后聚焦研究了海藻酸钠和氨基酸共同作用下Mg2+、Sr2+对类海水珍珠质仿生合成的影响规律以及壳聚糖膜和海藻酸钠膜协同作用下不同钙锶比对类海水珍珠质仿生合成的影响。本研究采用红外光谱分析仪、X射线衍射仪和扫描电子显微镜对所得样品进行表征和分析,同时采用光电子能谱辅助分析样品。研究结果总结如下:(1)氨基酸诱导类珍珠仿生材料的制备研究。结果表明:酸性氨基酸诱导文石和球文石效果较好,其中天冬氨酸诱导生成文石效果较好,而谷氨酸诱导生成球文石效果较好。中性氨基酸诱导生成碳酸钙结晶效果较弱,其中酪氨酸、丝氨酸的诱导效果优于半胱氨酸、甘氨酸的诱导效果。当氨基酸浓度增加时,诱导文石、球文石结晶的效果随之增强。当氯化钙浓度增加时,方解石晶体的体积明显增大,数量增多且排列更加有序,对文石有微弱的抑制作用,对球文石无显着影响。(2)海藻酸钠和氨基酸协同作用下Mg2+、Sr2+对类海水珍珠质仿生合成研究。结果表明:在海藻酸钠溶液中,添加等浓度、不同氨基酸溶液条件下,形成的碳酸钙晶型与劣质珍珠质的碳酸钙晶型接近,这与优质海水珍珠质层中主要是文石晶体有差异。添加Mg2+和Sr2+都会影响碳酸钙晶体的形貌,相比较而言,Mg2+更容易诱导片状文石生成,而Sr2+更容易诱导块状方解石和球状球文石生成。(3)壳聚糖膜和海藻酸钠膜作用下不同钙锶比对类海水珍珠质仿生合成研究。结果表明:以海藻酸钠膜为诱导模板时,更容易诱导碳酸钙晶体生成,晶体排列更加规则、致密,但主要生成方解石晶体,与劣质珍珠的成分接近,反之,壳聚糖膜更容易诱导文石晶体生成,与优质珍珠的成分接近。当诱导剂不同时,相同钙锶比溶液所诱导的晶体类型、大小、排列方式等存在差异。当诱导剂相同时,随着加入的钙离子减少,锶离子增多,得到的碳酸钙晶体尺寸逐渐减小,排列逐渐规则、紧密,且晶体层层堆积的方式与珍珠质层的结构接近。(4)残次南珠原位修饰研究。在进行残次南珠修饰时,可以加入两种或两种以上的添加剂,此时诱导碳酸钙结晶的能力更强,对残次南珠的修饰效果更好。而且通过延长反应时间,可以使修饰效果增强。在残次南珠修饰过程中,加入浓度较小的钙离子,且尽量保持体系中钙离子浓度不变,可以更好模拟珍珠的生长环境,使修饰效果更好。对于其他金属离子,前期则需要研究其对碳酸钙晶体形貌的影响,以便确定其添加量。
刘艳茹,蔡鹰,杨磊,李程鹏,陈进[3](2020)在《海藻酸钠和氨基酸共同作用下Mg2+、Sr2+对类海水珍珠质仿生合成的研究》文中研究表明采用气体扩散法,在海藻酸钠溶液中添加不同含量氨基酸,及添加Mg2+和Sr2+的条件下,研究两种金属离子在碳酸钙生成过程中的影响规律。利用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光电子能谱(XPS)对实验结果进行表征。结果表明:在海藻酸钠溶液中,添加等浓度、不同氨基酸溶液添加量的情况下,形成的碳酸钙晶型与劣质珍珠质的碳酸钙晶型接近,与优质海水珍珠质层中主要是文石晶体有差异;添加Sr2+和Mg2+都会对碳酸钙晶体的形貌产生影响,相比较而言Mg2+更容易诱导片层文石的生成,而Sr2+则多生成块状方解石和球状球文石。
姜雨婷[4](2020)在《翡翠贻贝贝壳基质蛋白组学分析以及厚壳贻贝Transgelin和Whirlin蛋白的功能分析》文中提出生物矿化是生物体沉积矿物质并因此形成生物硬组织,如骨骼,贝壳等过程。其中,软体动物中的贝类和螺类的壳是一种典型的生物矿化产物。其主要成分由CaCO3晶体,基质蛋白和其他生物分子复合物组成,相比于纯矿物结构,贝壳表现出更卓越的硬度和强度。贝壳中有机质的含量虽仅占不到5%的比例,但贝壳中的有机基质,特别是贝壳基质蛋白被认为直接参与碳酸钙晶体的成核,多态性,取向和形态生长。目前,越来越多贝类的贝壳基质蛋白质(shell matrix protein,SMP)在组学水平得到阐述。同时,在研究中发现,贝壳内部不同微观结构层次在SMP的组成方面存在差异,表明贝壳内不同的结构层次可能是由不同的SMP指导形成。翡翠贻贝贝壳主要文石型碳酸钙晶体组成,其贝壳微观结构主要包括珍珠质层和肌棱柱层两类,与其他贝类的贝壳微观结构相比,翡翠贻贝贝壳具有结构简单,碳酸钙晶型单一的特点,因此是研究贝壳形成机制的极好材料。为深入了解翡翠贻贝的贝壳微观结构及SMP组成,采用傅里叶红外光谱,扫描电子显微镜,X射线衍射等方法对其不同壳层结构进行观察。通过转录组与蛋白质组学相结合的方法,开展了翡翠贻贝贝壳基质蛋白质的组学分析,以探明翡翠贻贝不同微观结构层次中的蛋白质分子组成特点。贻贝的肌棱柱层是肌肉与贝壳连接的主要部位,但对于来自肌棱柱层中特有的SMP如何在生物矿化中以及肌肉-贝壳界面发挥作用,目前尚不明确。为探究肌棱柱层SMP在贝壳的形成与发育过程中的调控作用,我们对厚壳贻贝肌棱柱层特有的含PDZ结构域的Whirlin-like protein(WLP)和含有CH结构域的Transgelin-like protein 1(TLP-1)蛋白开展了重组表达、功能探究和定位分析等研究,以探讨WLP与TLP-1在贝壳的生物矿化中,特别是肌棱柱层中的作用。以上研究结果显示,翡翠贻贝壳具有两个不同的矿物层,即肌棱柱层和珍珠质层,具有相同的文石碳酸钙多晶型。用Illumina测序,研究了翡翠贻贝外套膜转录组,总计获得69,859个单基因。进一步采用蛋白质组/转录组学相结合的方法,鉴定了来自翡翠贻贝壳的总共378种壳蛋白,其中具有超过两个肽段的SMPs 132种。在132种壳蛋白中,珍珠质层独有69种,肌棱柱层独有12种,两者共有51种。厚壳贻贝WLP和TLP-1基因均在后闭壳肌和外套膜有较高的表达水平。重组表达的厚壳贻贝WLP和TLP-1在体外对碳酸钙晶体的形态变化、多晶型变化、结合能力和结晶速率的抑制均发挥了作用。利用免疫组化和免疫荧光分析,分析了WLP和TLP-1在厚壳贻贝外套膜、后闭壳肌以及肌棱柱层的分子定位,表明WLP和TLP-1在生物矿化和后闭壳肌-贝壳连接界面中具有多种功能。pull-down实验的结果显示,壳中存在多种与WLP和TLP-1具有相互作用的蛋白网络。上述研究一方面从翡翠贻贝贝壳不同微观层次的结构组成、外套膜组织转录组、翡翠贻贝贝壳的蛋白质组学获得系统的研究数据,并为后续贝壳基质蛋白质对贝壳不同结构层次的调控作用机制奠定了基础。另一方面,上述研究为探究贻贝贝壳的生物矿化机制提供了线索,也为基于WLP和TLP-1的后续蛋白质工程研究奠定了基础。
孙琦[5](2020)在《厚壳贻贝贝壳CLP-2和GRSP蛋白的结构与功能研究》文中研究指明软体动物贝壳的生物矿化过程受到多种贝壳基质蛋白的调控,形成的生物矿化产物并具有良好的力学性能,因此成为了生物工程领域和仿生材料领域学研究的重要对象。贝壳基质蛋白通过调控碳酸钙晶体的成核和生长过程,从而促使贝壳形成有规则的纳米结构并赋予贝壳极强的机械性能。因此,通过多种方法进一步探究贝壳基质蛋白的功能,对分析贝壳的形成过程及这类蛋白对生物矿化的影响有重要意义。本研究以我国具有重要经济价值的贝类——厚壳贻贝为研究材料,鉴定并表征了肌棱柱层特有的两个新型贝壳基质蛋白,分别为collagen-like protein 2(CLP-2)和Gln-rich shell protein(GRSP)。通过开展序列分析、构建原核表达体系、qRT-PCR、原位杂交、体外碳酸钙结晶、免疫荧光、Pull-down等多种手段探索上述两种蛋白在贝壳形成过程中可能的潜在作用。序列分析结果表明厚壳贻贝CLP-2基因序列全长1 640 bp,编码453个氨基酸,具有一段信号肽和两个VWA结构域,理论分子量50.1 kDa,理论等电点pI7.10。GRSP基因的开放阅读框1 788 bp,编码595个氨基酸,含一个PDZ结构域和一个ZM结构域,理论分子量67.7 kDa,理论等电点pI 9.37,是一种碱性蛋白。荧光定量PCR结果表明,CLP-2基因在厚壳贻贝的外套膜中有较高表达量,而GRSP基因在厚壳贻贝的足组织中有较高表达量;原位杂交结果表明两种蛋白均在外套膜边缘和后闭壳肌组织底部(靠近贝壳内表面区域)检测到阳性信号。利用场发射扫描电镜和傅里叶红外光谱分析上述两种贝壳基质蛋白的重组产物对方解石以及文石型碳酸钙晶体在形貌和晶型方面的影响。结果表明rCLP-2和rGRSP蛋白可诱导碳酸钙晶体的形貌发生改变,并促进文石型晶体的形成;结晶抑制实验结果表明,上述两种蛋白的加入可导致方解石晶体的结晶速率下降。采用Pull-down技术结合LC-MS/MS质谱分析分别鉴定CLP-2和GRSP的相互作用蛋白。其中,CLP-2鉴定到15种互作蛋白,GRSP鉴定到18种互作蛋白。此外,通过生物膜干涉技术分别探究了重组CLP-2和GRSP蛋白与Actin的相互作用,结果仅检测到了GRSP与肌动蛋白的亲和力。上述结果表明,CLP-2和GRSP对贝壳的生物矿化过程和超分子化学组成具有重要影响并可能在贝壳肌棱柱层的形成中起到了关键作用。
杨东[6](2019)在《N25改变碳酸钙形貌的机理及框架蛋白分布模式的研究》文中进行了进一步梳理合浦珠母贝(Pinctada fucata)是研究贝类矿化机理的研究物种之一,其珍珠层具有优良的性能而受到关注,对于贝壳形成原理的探索是本领域的研究热点之一。在之前的研究中通过基因芯片测定不同发育时期各基因转录水平的高低,结合基质蛋白特征筛选出若干基质蛋白候选基因,它们的具体功能还需要深入研究。本研究选取其中的一个unigene进行克隆和功能鉴定,命名为mantle protein N25(简称N25),论文首先深入分析了N25蛋白的功能和影响矿化的机理。通过RACE克隆获得了N25基因的全长,检测到该基因在外套膜组织中特异性表达。本研究使用原核表达纯化难溶性基质蛋白N25的包涵体,再利用蛋白质重折叠获得了具有活性的可溶性蛋白,初步建立一种通过包涵体复性获得难溶性基质蛋白的方案。纯化获得的N25蛋白具有结合方解石、文石和几丁质的能力。贝壳组分的免疫印迹显示N25蛋白分布于棱柱层和珍珠层的不可溶性组分。N25蛋白对方解石和文石的结晶形貌都有明显的影响,我们使用结构光照明显微镜对Cy5标记的N25在方解石上的分布进行了成像定位,结果显示N25蛋白只分布在晶体表面而不进入晶体内部。借助软件计算模拟的方法,我们得到了符合预期的方解石形貌模拟,并推测N25蛋白通过结合晶体特定晶面和降低晶面吸附能的方式调控方解石外形。此外,我们通过真核细胞表达N25-EGFP蛋白的方法跟踪观察N25蛋白的分泌过程,研究表明N25通过细胞囊泡分泌的方式离开细胞。通过使用SDS、DTT分步处理贝壳珍珠层和棱柱层的不溶性框架,我们从中洗脱下来了不同的基质蛋白组分。N19蛋白富含较多的Cys氨基酸,在DTT处理的时候从框架上解离下来,推测N19可能通过二硫键连接在其他大分子上。一些框架蛋白以几丁质结合结构域与框架产生非共价的连接,在SDS处理后较容易解离下来。而一些基质蛋白既没有Cys残基也没有几丁质结合域,却能够牢靠地结合框架。这些现象表明,贝壳框架的组成和组装是多层次而且复杂的。
闫怡[7](2019)在《基质蛋白PfY2矿化功能研究及珍珠层蛋白复合物的鉴定》文中进行了进一步梳理合浦珠母贝(Pinctada fucata)作为我国重要的海水珍珠养殖贝类,其珍珠与贝壳的形成是生物矿化领域的研究热点所在,由外套膜分泌产生的基质蛋白在矿化过程中起到了非常关键的调控作用。本研究着眼于基质蛋白PfY2和珍珠层可溶性基质蛋白复合物,来探究它们对合浦珠母贝贝壳形成的调控影响。我们根据幼贝不同发育阶段的基因表达谱芯片筛选并鉴定得到了一个全新的碱性基质蛋白PfY2,其c DNA共编码了111个氨基酸残基,成熟蛋白约为11.9 k Da,理论等电点为8.9。对其在不同组织中的表达分布检测结果表明,PfY2高表达于外套膜的边缘区与缘膜区,与其同时定位于贝壳棱柱层与珍珠层的可溶性组份相对应。利用RNA干扰技术特异性敲低其表达后,我们发现贝壳新生棱柱层与珍珠层都出现了不同程度的过度生长,因此我们猜测PfY2可能会抑制碳酸钙晶体的沉积。随后,我们利用大肠杆菌原核表达系统对其进行表达纯化,得到了重组蛋白r PfY2,证实了它与方解石和文石具有特异性的结合能力后,我们又通过方解石和文石的体外结晶实验,模拟了它对贝壳生长的影响。发现r PfY2可以参与碳酸钙晶体的成核,抑制碳酸钙晶体的结晶速率与晶体的生长,对无定形碳酸钙ACC向方解石和文石的转化也起到了显着的抑制作用。综合以上结果,我们认为基质蛋白PfY2可能作为一个负调控因子,参与维持贝壳的矿化平衡。此外,我们利用非变性凝胶电泳首次证实了合浦珠母贝贝壳珍珠层至少形成了一种可溶性蛋白复合物,质谱鉴定表明该复合物由多种不同的基质蛋白组成。免疫共沉淀和蛋白的体外结合实验验证了质谱分析中Mascot排名前两位的蛋白ESN1和ESN2之间的确存在相互作用。另一方面,我们首次利用包涵体复性的方法纯化得到合浦珠母贝中的重组基质蛋白r ESN1与r ESN2,二者依然具备与碳酸钙晶体的特异性结合能力且二者共定位于体外合成的方解石和文石中。对它们在贝壳中的矿化功能研究发现,二者可以通过稳定球文石来抑制方解石晶体的生长,同时可以在极低浓度的镁离子条件(5 m M)下,诱导文石晶体的形成。综上所述,基质蛋白PfY2和珍珠层可溶性蛋白复合物均参与了贝壳矿化的调控,对它们作用机制的深入探索将进一步丰富我们对基质蛋白调控贝壳形成的分子机理研究。
金参[8](2019)在《三角帆蚌贝壳基质蛋白在珍珠质生物矿化过程中的功能及影响因素的初步研究》文中研究指明自20世纪60年代人工培育淡水珍珠实验成功后,我国的珍珠养殖业得到了迅猛发展。然而,由于种质退化、养殖环境恶化、珍珠培育时间短等原因,使我国淡水珍珠产业出现了“高产低值”现象。软体动物通过摄食从外界水环境中摄取无机矿物离子,并在外套膜和珍珠囊上皮细胞分泌的有机基质的调控下有序沉积形成了贝壳和珍珠。研究贝壳珍珠层基质蛋白的功能及其影响因素,对理解珍珠形成机理及提高珍珠质量具有重要意义。本研究以我国重要的淡水育珠蚌三角帆蚌(Hypriosis cumingii)为研究对象,从分子和蛋白水平研究了贝壳基质蛋白基因在珍珠质形成过程中的功能,明确基质蛋白基因表达与珍珠重量性状之间的关系,研究了温度变化和珍珠囊细胞转分化对珍珠质沉积及相关基质蛋白基因表达的影响。主要结果如下:1.三角帆蚌贝壳珍珠层基质蛋白基因的克隆和功能分析从三角帆蚌外套膜组织中克隆得到基质蛋白基因teosin,cDNA全长522bp,编码70个氨基酸,其中N端的前19个氨基酸为信号肽序列,成熟蛋白的N端为疏水区,C端为亲水区。氨基酸组成中含有较高比例的Gly,Cys和Pro,且Cys大多位于亲水区,二级结构主要为β折叠。半定量和实时荧光定量结果显示teosin主要在外套膜和血液中表达,外套膜组织原位杂交结果显示teosin基因主要在缘膜部上皮细胞中表达。RNA干扰实验中,teosin在外套膜中表达量下降后,贝壳珍珠层的文石晶体杂乱堆积且成核位点晶体的生长受到明显的抑制。在体外结晶实验中,teosin能够诱导产生大体积的多晶。这些研究结果表明teosin是珍珠层基质蛋白,参与调控晶体形貌并能诱导产生多晶。从三角帆蚌外套膜组织中克隆得到丝氨酸蛋白酶抑制剂基因HcKuPI,序列全长543bp,包含一个333bp的开放阅读框,编码110个氨基酸,其中前24个为信号肽。成熟氨基酸序列中富含赖氨酸(20.9%),甘氨酸(12.8%)和丝氨酸(10.5%),理论分子量为9.5kDa,等电点为9.96。HcKuPI含有一个Kunitz结构域,编码的氨基酸序列具有明显的模块化结构,N端为信号肽序列,中间为赖氨酸富集区,C端为Kunitz结构域。组织荧光定量和原位杂交结果显示,HcKuPI在外套膜缘膜的外上皮细胞中特异性表达。在RNA干扰实验中,HcKuPI表达抑制后,贝壳珍珠层的文石小片表面变得粗糙且杂乱堆积,说明HcKuPI主要参与珍珠层生物矿化。原核表达得到可溶性的重组蛋白GST-HcKuPI,体外结晶实验结果显示,GST-HcKuPI能够加快碳酸钙晶体的沉积速率,能够诱导晶体过度生长并进一步调控晶体形貌。以上研究表明HcKuPI在珍珠层形成过程中能够加快碳酸钙晶体的沉积速率并且调控晶体的形貌。2.基质蛋白基因在珍珠囊中的表达及与珍珠重量的相关性分析观察了插片后第一个月珍珠形成过程中碳酸钙的沉积过程,并分析了基质蛋白基因在珍珠囊中的表达情况。扫描电镜结果显示,在插片后的第15天,黄褐色珍珠表面为无序沉积的碳酸钙晶体;第18和21天,有机膜逐渐覆盖珍珠颗粒并且碳酸钙晶体开始在有机膜上沉积,生长方式由无序变为有序;第24-30天,碳酸钙晶体有序的沉积在珍珠表面,文石小片形状趋于规则,并逐渐与周边的晶体连成一片,最终形成致密的珍珠层。荧光定量结果显示,在碳酸钙无序沉积阶段,棱柱层基质蛋白hic31表达量显着升高;在碳酸钙晶体由无序沉积转变为有序沉积阶段,类蚕丝蛋白silkmapin和teosin表达量显着升高;在碳酸钙晶体有序沉积形成致密珍珠层的过程中,贝壳珍珠层基质蛋白基因持续高表达,说明珍珠形成过程中,碳酸钙的无序沉积和有序沉积阶段都是受基质蛋白严格调控的。此外,对插片后6个月内的基质蛋白基因的表达情况与珍珠重量性状进行了相关性分析,结果表明棱柱层基质蛋白基因hic31和珍珠层基质蛋白基因hic22与珍珠重量呈显着负相关;类蚕丝蛋白基因silkmapin和teosin与珍珠重量无显着相关性;珍珠层基质蛋白基因(hic24、hic52、hic74、HcCA3、Hcperlucin、HcTyr、Hc-upsalin和HcKuPI)与珍珠重量呈显着正相关。以上研究表明贝壳基质蛋白参与调控珍珠形成过程中碳酸钙的沉积并且影响珍珠质量性状。3.温度变化对珍珠质沉积速度及基质蛋白基因表达的影响插片后的育珠蚌分别放在不同温度梯度的水箱中培育1个月后,在16℃和20℃水温中未能收集到珍珠颗粒,24℃水温中出现少量褐色珍珠颗粒,表面覆盖为一层有机膜,28和32℃水温中出现有珍珠光泽的珍珠颗粒,表面为有序堆积的文石小片。荧光定量结果显示在16、20和24℃水温中,hic31和silkmapin在第28天表达量显着升高,而珍珠层基质蛋白维持低水平表达;在28℃水温中,hic31和silkmapin在第28天表达量达到最高,并且珍珠层基质蛋白(hic22、hic24、HcTyr和Hc-upsalin)表达量也显着上升,在32℃水温中,hic31和silkmapin在第14天表达量达到最高,珍珠层基质蛋白基因(hic22、hic24、HcTyr和Hc-upsalin)在第28天表达量显着升高,以上研究表明,升高水温能够加快珍珠囊和珍珠的形成。在自然水域中,水温的季节变化对珍珠质的沉积速度和基质蛋白的表达也有显着影响。在一年四季中,冬季珍珠质的沉积速率最慢,夏季珍珠质的沉积速率最快,其中6月份和8月份珍珠质的沉积速度最快,对应的平均水温是28.3℃和30.3℃;基质蛋白荧光定量结果显示hic31、silkmapin、teosin和hic22在冬季的表达量最高,其他珍珠层基质蛋白基因则往往在水温较高的季节表达量显着升高。以上研究结果表明水温能够影响珍珠质的沉积速度,28.3℃-30.3℃范围内,珍珠质的沉积速度最快,温度同样影响基质蛋白基因的表达。本实验为进一步研究基质蛋白基因与珍珠生长的关系提供理论基础。4.珍珠囊细胞转分化现象对珍珠质沉积及基质蛋白表达的影响在小片移植过程中,将外套膜上皮细胞分成边缘膜和缘膜部两部分,制成小片后分别植入育珠蚌的左右两侧。在插片后的第3个月和第6个月分别取珍珠颗粒和珍珠囊组织进行扫描电镜观察和荧光定量检测。扫描电镜结果显示,插片后第3个月,缘膜部小片培育得到富有光泽的珍珠颗粒,表面堆积着平行生长的文石小片。边缘膜小片培育得到无光泽的珍珠颗粒,表面堆积着垂直生长的针状晶体。插片后第6个月,缘膜部小片培育的珍珠颗粒表面为致密的文石晶体,边缘膜小片培育得到的珍珠颗粒表面出现平行生长的文石小片并开始逐步覆盖棱柱层。截面微观结构显示,在众多棱柱中间出现了横向生长的文石小片。边缘膜珍珠囊荧光定量结果显示,珍珠层基质蛋白在第6个月的表达量显着高于第3个月。以上研究结果表明,插片后6个月边缘膜上皮细胞可能发生了转分化,开始分泌珍珠层有机基质调控珍珠质沉积。
廖杰[9](2019)在《珍珠粉水溶性成分的分离纯化及其活性研究》文中研究指明珍珠粉是一种可以延缓衰老,药用价值高应用前景广的美容养颜佳品。由于其可以促进新陈代谢,增强免疫力,延缓皮肤衰老,近年来珍珠粉的研究工作主要围绕在成分分析,对疾病的治疗以及抗疲劳抗衰老中展开。然而纳米珍珠粉由于其分离纯化条件复杂,水溶性成分提取困难往往被人们所忽视。研究表明纳米珍珠粉水溶性成分具有强抗氧化和美白活性。因此本文针对纳米珍珠粉水溶性成分,采用大孔吸附树脂分离工艺方法,动态轴向制备色谱、制备型高效液相色谱研究了纳米珍珠中可溶性成分的提取和纯化方法,主要研究内容和结果如下:(1)研究建立了纳米珍珠粉水溶性成分的大孔吸附树脂分离工艺方法。首先采用水提法从纳米珍珠粉中提取水溶性成分,以大孔树脂吸附的方法对水提液中主要组分蛋白进行了初步纯化。综合解析效率、生产条件、经济等因素筛选出提取珍珠蛋白的最佳条件:吸附树脂为AB-8,吸附时间为4h,吸附率为96.46%,解吸率为90.53%。然后通过大孔吸附树脂分离纯化珍珠蛋白后,采用HPLC法测定珍珠蛋白的分子量,得出纯化产物的分子量均在2100Kda以下。上述结果表明,大孔吸附树脂能够有效地分离纯化纳米珍珠粉水溶性成分。(2)系统研究了纳米珍珠粉水溶性成分的美白及抗氧化生物活性。对不同提取条件下纳米珍珠粉水溶性提取物的美白活性采用单因素试验,选取料液比,水提时间,水提温度这三个因素,优化得到水提纳米珍珠粉水溶性成分的最佳提取条件为:20%的料液比,2小时的水提时间,80℃的水提温度。此时提取得到的纳米珍珠粉水溶性成分对羟自由基有较强的清除作用,对酪氨酸酶具有强抑制作用,纯化后这种清除作用更加显着。表明它是一种很好的天然抗氧化剂和酪氨酸酶抑制剂,可以作为生物活性成分添加至美白化妆品中,具有非常广阔的应用前景及市场价值。(3)研究建立了高效制备珍珠粉蛋白中的活性组分的方法。采用大孔树脂初步纯化后的珍珠可溶性成分为研究对象,以酪氨酸酶抑制活性(即美白活性)为导向,通过动态轴向制备色谱的分段分离、制备型高效液相色谱精制分离等工艺流程,高效制备珍珠粉可溶性成分中的活性组分。对珍珠粉可溶性成分经动态轴向色谱分段分离后共获得4个组分,采用制备型高效液相色谱对组分3样品进行精制分离,获得一个珍珠活性成分(含量>90%),经高分辨质谱和核磁共振波谱检测,推断该活性组分为元素组成为C11H12N2O2的二肽类化合物。研究结果表明制备性高效液相色谱仪能够高效制备得到珍珠粉蛋白中的活性组分。
武涵[10](2017)在《海水养殖珍珠成分、结构及以珍珠层为基底的体外矿化研究》文中研究说明珍珠是一种珍贵的有机宝石,圆润多彩,璀璨夺目,备受人们喜爱。珍珠不仅拥有极高的宝石学价值,还具有强悍的力学性能和良好的生物相容性,是一种典型的生物复合材料,具有人工合成材料无法比拟的优点,是仿生复合材料开发和应用领域的研究热点。本文以产自湛江雷州流沙港的养殖原珠为研究对象,对其有机、无机化学成分和微观结构进行分析研究,探讨珍珠中有机质与无机矿物间的构效关系,并在此基础上推测珍珠成因机制,同时,以珍珠层为基底进行碳酸钙晶体的体外矿化实验,探究珍珠中碳酸钙晶体形核生长的过程,讨论六种不同种类氨基酸对晶体形貌的影响,从而找到珍珠形成过程中晶体的生长规律,丰富珍珠生物矿化理论的认识,为合成结构与性能与珍珠层相似的仿生复合材料提供理论基础。现将研究结果总结如下:(1)采用气相色谱-质谱联用仪、氨基酸分析仪和电感耦合等离子体质谱仪分别对养殖原珠中二氯甲烷萃取物、氨基酸和金属元素进行分析,结果显示:海水养殖珍珠二氯甲烷萃取物中有机成分含量最高的是酞酸二乙酯,其次为对苯二甲酸、异戊酸,有机组分中各类脂肪酸的总量占10%以上;珍珠的16种水解氨基酸中,含量最高的是甘氨酸和丙氨酸,其次为天冬氨酸,含量最低的是组氨酸和蛋氨酸;对珍珠中的24种金属元素含量进行了检测,结果显示其中含量较高的元素依次为Ca、Na、Fe、Sr、Mg和Cr,而Li、Al、Ti、V、Mo等元素含量较低,均小于5mg/kg。(2)利用扫描电子显微镜和原子力显微镜观察珍珠层各层的形貌特征,配合傅里叶红外光谱分析发现海水养殖珍珠的珍珠层是由珍珠质层,棱柱层及过渡层组成,珍珠质层主要为文石型碳酸钙,文石板片是由纳米文石微晶颗粒与有机质颗粒交织形成,文石微晶c轴方向的生长速度快于水平方向,使文石晶片呈现馒头状构造;棱柱层中存在方解石和文石两种晶型的碳酸钙;过渡层由有机质和少量的碳酸钙共同组成,与棱柱层和珍珠层之间通过有机质连接。(3)以珍珠层为基底的碳酸钙体外矿化实验结果显示,晶体在沉积最初是以无定形碳酸钙的形式存在,之后在基底表面成核,晶核直径为50nm左右;在基底文石板片边缘处的新生晶体比板片中心的晶体排列更为紧密规则;沉积一段时间后,珍珠层基底的表面几乎完全被许多排列规则、大小接近、方向一致的锥形晶体覆盖,锥形晶体具有层状堆砌和针状聚集两种结构;沉积10h后,新生的晶体呈现出不连续的疏松片层状构造;玻璃片上沉积10h的晶体并没有观察到上述现象,说明晶体这种独特的生长方式是由珍珠基底决定的。在谷氨酸和天冬氨酸矿化液中沉积的晶体含量较多,且在天冬氨酸矿化液中新生晶体的分布规律与珍珠基底上的六边形网状结构一致;赖氨酸和精氨酸矿化液中晶体生长较为散乱,大部分的新生晶体都悬浮在溶液中;甘氨酸和丝氨酸对碳酸钙晶体形貌的影响较小。
二、珍珠质水溶性基质蛋白的分离纯化及其对碳酸钙结晶的影响(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、珍珠质水溶性基质蛋白的分离纯化及其对碳酸钙结晶的影响(论文提纲范文)
(1)一种新型贝壳基质蛋白的重组表达与功能分析(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 厚壳贻贝GRSP的序列分析 |
1.2 GRSP的密码子优化与表达载体的构建 |
1.3 重组厚壳贻贝GRSP的表达、纯化及鉴定 |
1.4 重组厚壳贻贝GRSP的功能分析 |
2 结果 |
2.1 厚壳贻贝GRSP是一种含PDZ结构域的新型贝壳基质蛋白 |
2.2 用密码子优化策略成功表达重组GRSP |
2.3 用p ET28a/BL21(DE3)体系成功表达重组GRSP |
2.4 重组GRSP可诱导碳酸钙晶体形貌的变化 |
2.5 重组GRSP对方解石型碳酸钙晶体结晶速度具有抑制作用 |
2.6 重组GRSP具有与碳酸钙晶体结合的作用 |
3 讨论 |
4 结论 |
(2)珍珠质的体外仿生合成及残次南珠仿生原位修饰研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 海水珍珠微观结构 |
1.2 海水珍珠矿化机制研究 |
1.2.1 有机基质对生物矿化影响的研究 |
1.2.2 基因对生物矿化影响的研究 |
1.2.3 环境因素对生物矿化影响的研究 |
1.3 海水珍珠仿生材料 |
1.4 研究内容、目标及存在的问题与解决方案 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究目标 |
1.4.3 研究存在的问题与解决方案 |
2 氨基酸诱导类珍珠仿生材料的制备研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 氨基酸的选择 |
2.2.2 实验试剂与仪器 |
2.2.3 实验方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 红外光谱分析 |
2.3.2 X-射线衍射分析 |
2.3.3 扫描电镜图 |
2.4 本章小结 |
3 海藻酸钠和氨基酸共同作用下Mg~(2+)、Sr~(2+)对类海水珍珠质仿生合成的研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验材料及仪器 |
3.2.2 实验方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.4 本章小结 |
4 壳聚糖膜和海藻酸钠膜作用下不同钙锶比对类海水珍珠质仿生合成的研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验材料及仪器 |
4.2.2 实验方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 红外光谱分析 |
4.3.2 X-射线衍射分析 |
4.3.3 扫描电镜图 |
4.4 本章小结 |
5 残次南珠原位修饰研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验材料及仪器 |
5.2.2 实验方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 天冬氨酸对残次南珠的修饰 |
5.3.2 海藻酸钠和氨基酸共同作用下Mg~(2+)存在时对残次南珠的修饰 |
5.3.3 壳聚糖膜作用下Ca~(2+)和Sr~(2+)含量相同时对残次南珠的修饰 |
5.4 本章小结 |
6 总结论及展望 |
6.1 总结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
导师简介 |
(3)海藻酸钠和氨基酸共同作用下Mg2+、Sr2+对类海水珍珠质仿生合成的研究(论文提纲范文)
1 实验 |
1.1 实验材料及仪器 |
1.2 实验方法 |
2 结果与讨论 |
2.1 红外光谱分析 |
2.2 X射线粉末衍射分析 |
2.3 扫描电镜分析 |
2.4 光电子能谱分析 |
3 结论 |
(4)翡翠贻贝贝壳基质蛋白组学分析以及厚壳贻贝Transgelin和Whirlin蛋白的功能分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 综述 |
1.1 引言 |
1.2 软体动物壳体的结构研究进展 |
1.2.1 软体动物物种多样性 |
1.2.2 软体动物壳体的结构、显微和超微结构 |
1.3 双壳贝类贝壳基质蛋白的研究 |
1.3.1 贝壳骨架相关蛋白 |
1.3.2 免疫相关蛋白 |
1.3.3 细胞外基质(ECM)相关蛋白 |
1.3.4 其他蛋白质 |
1.4 本论文研究的目的与意义 |
1.5 参考文献 |
第二章 翡翠贻贝贝壳微观结构观察及贝壳基质蛋白质组学研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料与方法 |
2.2.1 样品准备 |
2.2.2 翡翠贻贝贝壳的SEM,XRD,FTIR分析 |
2.2.3 翡翠贻贝外套膜RNA的制备及高通量测序 |
2.2.4 翡翠贻贝贝壳的处理以及贝壳基质蛋白质的提取 |
2.2.5 翡翠贻贝的蛋白质组学分析 |
2.3 实验结果 |
2.3.1 翡翠贻贝壳的显微结构 |
2.3.2 翡翠贻贝壳层的多形性 |
2.3.3 翡翠贻贝壳层的有机基质分布 |
2.3.4 翡翠贻贝转录组测序、组装和注释 |
2.3.5 翡翠贻贝中鉴定编码生物矿化相关蛋白的转录本 |
2.3.6 翡翠贻贝蛋白质组学概况 |
2.4 讨论 |
2.4.1 翡翠贻贝贝壳在 AMS 上的微观结构 |
2.4.2 翡翠贻贝壳蛋白组 |
2.4.3 翡翠贻贝贝壳中含量最丰富的 SMPs |
2.4.4 翡翠贻贝贝壳中具有与生物矿化相关结构域的 SMPs |
2.4.5 翡翠贻贝贝壳中的免疫相关蛋白 |
2.4.6 翡翠贻贝贝壳中含有低复杂区(LCRCPs)的 SMPs |
2.4.7 翡翠贻贝与其它双壳类的 SMPs 比较 |
2.5 参考文献 |
第三章 厚壳贻贝Whirlin类贝壳基质蛋白的重组表达与功能分析 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料与方法 |
3.2.1 WLP序列分析、密码子优化与重组表达质粒构建 |
3.2.2 WLP基因的组织差异性表达及原位杂交 |
3.2.3 重组WLP的表达、复性及分离纯化 |
3.2.4 重组WLP的功能分析 |
3.2.5 抗体制备及免疫组化分析 |
3.2.6 Pull-down |
3.2.7 生物膜干涉技术 |
3.2.8 免疫双荧光 |
3.3 结果 |
3.3.1 厚壳贻贝贝壳基质蛋白是一种含PDZ结构域的新型蛋白质 |
3.3.2 组织表达与原位杂交 |
3.3.3 重组WLP的表达与纯化 |
3.3.4 重组WLP的功能研究 |
3.3.5 重组WLP在贝壳和组织中的定位 |
3.3.6 厚壳贻贝WLP相互作用蛋白的鉴定 |
3.4 讨论 |
3.5 参考文献 |
第四章 厚壳贻贝Transgelin类贝壳基质蛋白的重组表达与功能分析 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料与方法 |
4.2.1 TLP-1基因序列分析及在厚壳贻贝组织中的表达 |
4.2.2 TLP-1的原位杂交 |
4.2.3 TLP-1的重组表达及纯化 |
4.2.4 重组TLP-1蛋白的功能分析 |
4.2.5 抗体制备及免疫组化分析 |
4.2.6 Pull-down |
4.2.7 生物膜干涉技术 |
4.2.8 免疫双荧光 |
4.3 结果 |
4.3.1 厚壳贻贝TLP-1是一种含CH结构域的新型贝壳基质蛋白 |
4.3.2 组织表达与原位杂交 |
4.3.3 TLP-1的重组表达及其生物矿化相关功能 |
4.3.4 TLP-1在贝壳基质和组织中的定位 |
4.3.5 厚壳贻贝TLP-1相互作用蛋白的鉴定 |
4.4 讨论 |
4.5 参考文献 |
结论 |
附录 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文及研究成果 |
(5)厚壳贻贝贝壳CLP-2和GRSP蛋白的结构与功能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 综述 |
1.1 引言 |
1.2 生物矿化 |
1.2.1 生物矿化概述 |
1.2.2 软体动物贝壳的生物矿化 |
1.3 贝壳与贝壳基质蛋白 |
1.3.1 贝壳的结构 |
1.3.2 贝壳基质蛋白 |
1.4 胶原蛋白 |
1.4.1 胶原蛋白与生物矿化 |
1.4.2 海洋生物的胶原蛋白 |
1.5 本论文研究的目的与意义 |
第二章 厚壳贻贝CLP-2蛋白的原核重组表达及功能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料与方法 |
2.2.1 CLP-2序列分析、密码子优化与重组表达质粒构建 |
2.2.2 CLP-2基因的组织差异性表达及原位杂交 |
2.2.3 重组CLP-2的表达、复性及分离纯化 |
2.2.4 重组蛋白质的功能分析 |
2.2.5 抗体制备及免疫组化分析 |
2.2.6 Pull-down |
2.2.7 生物膜干涉技术 |
2.3 实验结果 |
2.3.1 厚壳贻贝CLP-2 是一种含vWA结构域的新型贝壳基质蛋白 |
2.3.2 厚壳贻贝组织中CLP-2的表达及分布 |
2.3.3 利用密码子优化策略成功表达出重组CLP-2 |
2.3.4 重组CLP-2的功能研究 |
2.3.5 CLP-2蛋白在贝壳和组织中的定位 |
2.3.6 厚壳贻贝CLP-2相互作用蛋白的鉴定 |
2.4 讨论 |
第三章 厚壳贻贝GRSP蛋白的原核重组表达及功能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料与方法 |
3.2.1 GRSP序列分析、密码子优化与重组表达质粒构建 |
3.2.2 GRSP基因的组织差异性表达及原位杂交 |
3.2.3 重组GRSP的表达、复性及分离纯化 |
3.2.4 重组蛋白质的功能分析 |
3.2.5 抗体制备及免疫组化分析 |
3.2.6 Pull-down |
3.2.7 生物膜干涉技术和免疫双荧光 |
3.3 实验结果 |
3.3.1 厚壳贻贝GRSP是一种含PDZ结构域的新型贝壳基质蛋白 |
3.3.2 厚壳贻贝组织中GRSP的表达及分布 |
3.3.3 利用密码子优化策略成功表达出重组GRSP |
3.3.4 重组GRSP的功能研究 |
3.3.5 GRSP蛋白在组织中的定位 |
3.3.6 厚壳贻贝GRSP相互作用蛋白的鉴定 |
3.4 讨论 |
第四章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文及研究成果 |
(6)N25改变碳酸钙形貌的机理及框架蛋白分布模式的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 前言 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 文献综述 |
1.2.1 生物矿化概述 |
1.2.2 基质蛋白概述 |
1.2.3 软体动物和贝壳的矿化 |
1.2.4 矿化的模型 |
1.2.6 合浦珠母贝发育过程 |
1.3 论文研究方法 |
1.4 论文结构 |
第2章 实验材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.2.1 实验动物 |
2.2.2 细胞培养试剂 |
2.2.3 分子与生化试剂 |
2.2 实验仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 贝外套膜组织RNA抽提 |
2.3.2 RNA浓度测定和质量检验 |
2.3.3 N25基因的全长克隆 |
2.3.4 RACE引物设计 |
2.3.5 RACE克隆末端序列 |
2.3.6 PCR产物的回收和测序 |
2.3.7 基因全长的鉴定 |
2.3.8 组织分布检测 |
2.3.9 N25真核表达载体构建和细胞转染 |
2.3.10 N25蛋白原核表达纯化 |
2.3.11 MBP、PLS、PSLS以及TF-N24 的表达纯化 |
2.3.12 N25与碳酸钙、几丁质结合试验 |
2.3.13 免疫印迹 |
2.3.14 ACC转化实验 |
2.3.15 碳酸钙体外结晶实验 |
2.3.16 Cy5 NHS ester标记N25 蛋白 |
2.3.17 框架蛋白的处理和获取 |
2.3.18 使用Materials Studio计算吸附能和晶貌预测 |
第3章 N25通过降低晶面吸附能影响碳酸钙形貌 |
3.1 Mantle protein N25 基因c DNA的完整克隆和序列分析 |
3.2 N25基因在外套膜组织特异性表达 |
3.3 N25蛋白经囊泡分泌离开细胞 |
3.4 N25蛋白的原核表达与纯化 |
3.5 N25蛋白的翻译后修饰检测 |
3.6 N25蛋白在贝壳组分中的定位 |
3.7 N25蛋白特异性结合方解石和文石 |
3.8 N25蛋白改变方解石结晶形貌 |
3.9 N25影响方解石结晶形貌具有浓度效应 |
3.10 N25对文石结晶的影响 |
3.11 N25在ACC转化过程中可以稳定球文石 |
3.12 N25-cy5特异性分布在方解石晶体表面 |
3.13 使用晶面吸附能的改变模拟晶貌变化 |
3.14 讨论 |
3.15 小结 |
第4章 不溶性基质蛋白在框架的分布模式 |
4.1 贝壳可溶性基质蛋白对ACC转化的影响 |
4.2 使用还原剂和变性剂处理框架获得不同的框架蛋白 |
4.3 框架蛋白的质谱鉴定和分析 |
4.4 框架蛋白可以部分复性 |
4.5 讨论 |
4.6 小结 |
第5章 重组非天然基质蛋白对碳酸钙结晶的调控 |
5.1 基质蛋白中富含不同的串联重复序列 |
5.2 使用重组反应制备杂合基质蛋白基因PLS和 PSLS |
5.3 方解石结晶实验中PLS显着稳定球文石 |
5.4 方解石结晶实验中PSLS可稳定球文石 |
5.5 基质蛋白N24功能的初步探究 |
5.6 合浦珠母贝端粒酶基因的克隆和序列分析 |
5.7 讨论 |
5.8 小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 论文总结 |
6.2 论文展望 |
6.2.1 对N25调控碳酸钙晶体生长的理解 |
6.2.2 对贝壳框架组成和作用的探讨 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
(7)基质蛋白PfY2矿化功能研究及珍珠层蛋白复合物的鉴定(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 前言 |
1.1 生物矿化概述 |
1.2 合浦珠母贝贝壳的生物矿化 |
1.2.1 合浦珠母贝贝壳的主要组成与结构 |
1.2.2 合浦珠母贝贝壳的形成 |
1.2.3 合浦珠母贝幼贝发育与早期贝壳的形成 |
1.3 基质蛋白参与调控贝壳的形成 |
1.3.1 基质蛋白概述 |
1.3.2 基质蛋白的获取 |
1.3.3 基质蛋白的结构与功能研究 |
1.3.4 基质蛋白的筛选与鉴定 |
1.3.5 合浦珠母贝中基质蛋白之间的相互作用 |
1.4 基质蛋白研究过程中尚未解决的科学问题 |
1.5 选题目的及意义 |
1.6 论文结构 |
第2章 实验材料与方法 |
2.1 实验动物 |
2.2 合浦珠母贝中不同组织RNA的提取 |
2.2.1 总RNA的提取 |
2.2.2 RNA的质量检测与定量 |
2.3 矿化基因cDNA全长的克隆及获取 |
2.3.1 RACE模板cDNA的合成 |
2.3.2 矿化相关基因RACE特异性引物的设计 |
2.3.3 矿化相关基因的RACE |
2.3.4 目的基因3’和5’末端片段的测序鉴定 |
2.3.5 目的基因cDNA序列全长的鉴定 |
2.4 目的基因序列分析 |
2.5 基质蛋白PfY2,ESN1和ESN2 在不同组织中的表达定位 |
2.5.1 组织样品cDNA模板的获取 |
2.5.2 实时荧光定量PCR反应 |
2.6 PfY2,ESN1与ESN2 在幼贝发育不同阶段的基因表达检测 |
2.7 合浦珠母贝贝壳棱柱层、珍珠层总蛋白的提取与蛋白含量测定 |
2.7.1 贝壳钙化层蛋白提取 |
2.7.2 蛋白含量测定 |
2.8 合浦珠母贝间液总蛋白的提取 |
2.9 贝壳的缺刻损伤修复实验 |
2.10 基因PfY2 的活体RNA干扰实验 |
2.10.1 双链RNA(dsRNA)的合成与纯化 |
2.10.2 双链RNA(dsRNA)的活体注射 |
2.11 原位杂交 |
2.12 基质蛋白PfY2重组蛋白表达载体的构建 |
2.13 基质蛋白ESN1与ESN2 体外重组蛋白表达载体的构建 |
2.13.1 插入片段的获取 |
2.13.2 线性化载体的制备 |
2.13.3 重组反应 |
2.14 重组蛋白在大肠杆菌中的体外表达及纯化 |
2.14.1 可溶性重组蛋白PfY2-MBP的表达及纯化 |
2.14.2 可溶性重组蛋白rESN2的表达及纯化 |
2.14.3 不可溶性重组蛋白ESN1-MBP的表达及纯化 |
2.14.4 标签蛋白MBP的表达及纯化 |
2.15 SDS-PAGE与蛋白免疫印迹(Western Blot) |
2.16 PfY2多克隆抗体的制备及纯化 |
2.16.1 不可溶性重组蛋白PfY2 表达载体PfY2-pet28a的构建 |
2.16.2 不可溶性重组蛋白PfY2的表达纯化及多克隆抗体制备 |
2.16.3 多克隆抗体PfY2的纯化 |
2.17 重组蛋白与方解石、文石晶体的结合实验 |
2.18 BN-PAGE联合LC/MS对珍珠层可溶性蛋白复合物的分离鉴定 |
2.18.1 合浦珠母贝珍珠层EDTA可溶性蛋白样品的准备 |
2.18.2 BN-PAGE联合SDS-PAGE二维电泳分离蛋白复合物 |
2.19 蛋白ESN1与ESN2 的免疫共沉淀 |
2.19.1 质粒模板的纯化 |
2.19.2 蛋白ESN1与ESN2 的无细胞表达 |
2.19.3 蛋白ESN1与ESN2 相互作用的免疫共沉淀验证 |
2.20 重组蛋白rESN1与rESN2 的蛋白体外结合实验 |
2.21 碳酸钙体外结晶实验 |
2.22 重组蛋白rESN1与rESN2 在碳酸钙晶体中的共定位分布 |
2.23 晶体形貌观察与晶型鉴定 |
2.24 碳酸钙结晶速率实验及晶体观察 |
2.25 无定形碳酸钙ACC相转实验 |
2.26 数据处理与统计学分析 |
第3章 基质蛋白新成员PfY2的鉴定与体内功能研究 |
3.1 PfY2 基因cDNA全长的克隆和序列分析 |
3.2 PfY2基因的时空表达与组织分布模式 |
3.3 基质蛋白PfY2直接参与贝壳形成 |
3.4 PfY2在贝壳缺刻损伤修复中的作用 |
3.5 PfY2的表达被抑制后对贝壳生长的影响 |
3.6 讨论 |
3.7 小结 |
第4章 PfY2重组蛋白介导碳酸钙结晶的体外功能研究 |
4.1 重组蛋白rPfY2的表达及纯化 |
4.2 重组蛋白rPfY2与碳酸钙晶体的体外结合实验 |
4.3 重组蛋白rPfY2对碳酸钙体外结晶的影响 |
4.3.1 重组蛋白rPfY2对方解石体外结晶的影响 |
4.3.2 重组蛋白rPfY2对文石体外结晶的影响 |
4.4 重组蛋白rPfY2对碳酸钙结晶速率的影响 |
4.5 重组蛋白rPfY2通过稳定球文石抑制无定形碳酸钙的转化 |
4.6 讨论 |
4.7 小结 |
第5章 珍珠层基质蛋白ESN1与ESN2 的互作研究 |
5.1 BN-Page联合质谱检测珍珠层可溶性基质蛋白复合物 |
5.2 珍珠层可溶性蛋白复合物基质蛋白组分的质谱分析 |
5.3 ESN1和ESN2 基因cDNA全长的克隆和序列分析 |
5.4 ESN1和ESN2 基因的时空表达与组织分布模式 |
5.5 基质蛋白ESN1与ESN2 的相互作用研究 |
5.5.1 基质蛋白ESN1与ESN2 的免疫共沉淀 |
5.5.2 基质蛋白ESN1与ESN2 的体外表达纯化以及体外结合实验 |
5.6 重组蛋白rESN1与r ESN2 对方解石和文石的特异性结合 |
5.7 重组蛋白rESN1与r ESN2 在碳酸钙晶体中的分布 |
5.8 重组蛋白rESN1对碳酸钙体外结晶的影响 |
5.9 重组蛋白rESN2对碳酸钙体外结晶的影响 |
5.10 讨论 |
5.11 小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 论文总结 |
6.2 论文展望 |
6.2.1 基质蛋白PfY2抑制碳酸钙晶体生长的具体作用机制 |
6.2.2 基质蛋白复合体的构成与组装机理 |
6.2.3 转录因子调控基质蛋白PfY2,ESN1和ESN2 基因转录的分子机制 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
(8)三角帆蚌贝壳基质蛋白在珍珠质生物矿化过程中的功能及影响因素的初步研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
引言 |
第一章 文献综述 |
1.自然界中的生物矿化 |
2 贝类生物矿化体系与贝壳结构 |
2.1 贝类的矿化体系 |
2.2 贝壳的结构 |
2.3 基质蛋白的总结与分类 |
3 珍珠的形成及结构组成 |
3.1 珍珠的形成原理 |
3.2 珍珠结构 |
3.3 珍珠囊的形成 |
3.4 基质蛋白与珍珠质量的关系 |
4 养殖环境对珍珠的影响 |
4.1 水质对珍珠质量的影响 |
4.2 微量元素对珍珠质量的影响 |
4.3 养殖水温对珍珠质量的影响 |
4.4 吊样深度及方式对珍珠质量的影响 |
5 本研究的目的和意义 |
第二章 三角帆蚌贝壳基质蛋白基因的克隆和功能分析 |
第一节 三角帆蚌贝壳基质蛋白基因teosin的克隆和功能分析 |
1 材料和方法 |
1.1 实验材料 |
1.2 总RNA提取及cDNA第一条链的合成 |
1.3 cDNA全长克隆及生物信息学分析 |
1.4 组织特异性表达分析 |
1.5 原位杂交 |
1.6 RNA干扰 |
1.7 体外碳酸钙结晶实验与晶型鉴定 |
2 结果 |
2.1 Teosin基因的克隆与序列分析 |
2.2 Teosin组织定量分析 |
2.3 RNA干扰 |
2.4 Teosin在体外对碳酸钙结晶的影响 |
3 讨论 |
第二节 丝氨酸蛋白酶抑制剂基因Hc KuPI的克隆和功能研究 |
1 材料和方法 |
1.1 实验材料 |
1.2 总RNA提取及cDNA第一条链的合成 |
1.3 cDNA全长克隆及生物信息学分析 |
1.4 组织特异性表达分析 |
1.5 原位杂交 |
1.6 RNA干扰 |
1.7 GST-HcKuPI重组蛋白原核表达 |
1.8 体外碳酸钙结晶速度实验 |
1.9 体外碳酸钙结晶实验与晶型鉴定 |
2 结果 |
2.1 cDNA克隆及序列分析 |
2.2 组织定量 |
2.3 RNA干扰 |
2.4 pGEX-4T-1-HcKuPI重组载体的构建 |
2.5 GST-HcKuPI融合蛋白的表达与纯化 |
2.6 GST-HcKuPI重组蛋白对碳酸钙结晶速率的影响 |
2.7 GST-HcKuPI重组蛋白对碳酸钙晶体的晶型和晶貌的影响 |
3 讨论 |
第三章 基质蛋白基因在珍珠囊中的表达及与珍珠重量的相关性分析 |
3.1 材料和方法 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 三角帆蚌插片实验 |
3.2 结果 |
3.2.1 珍珠形态观察 |
3.2.2 基质蛋白基因在插片后首月内的表达分析 |
3.2.3 基质蛋白基因在插片后半年内的表达分析 |
3.2.4 基质蛋白基因与珍珠重量的相关性分析 |
3.3 讨论 |
第四章 温度变化对珍珠质沉积速度及基质蛋白基因表达的影响 |
4.1 材料和方法 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 三角帆蚌插片实验 |
4.2 结果 |
4.2.1 不同温度梯度下育珠蚌的存活率及珍珠的形态观察 |
4.2.2 不同温度梯度下基质蛋白基因的表达分析 |
4.2.3 河道水温的全年变化 |
4.2.4 全年珍珠重量的变化情况 |
4.2.5 自然水域中基质蛋白基因全年的表达分析 |
4.3 讨论 |
4.3.1 水温对育珠蚌存活率及珍珠形成的影响 |
4.3.2 全年水温变化对珍珠质沉积速率及基质蛋白基因表达的影响 |
第五章 珍珠囊细胞转分化现象对珍珠质沉积及基质蛋白表达的影响 |
5.1 材料和方法 |
5.1.1 实验材料 |
5.1.2 三角帆蚌插片实验 |
5.2 结果 |
5.2.1 珍珠外观观察 |
5.2.2 珍珠颗粒表面及截面扫描电镜观察 |
5.2.3 基质蛋白基因在骨珠不同时期的表达分析 |
5.3 讨论 |
结论 |
参考文献 |
博士期间科研成果 |
致谢 |
(9)珍珠粉水溶性成分的分离纯化及其活性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 珍珠及珍珠粉 |
1.1.1 研究及应用现状 |
1.1.2 珍珠粉的主要成分及其与珍珠层粉的区别 |
1.2 蛋白质分离纯化相关工艺的研究 |
1.2.1 蛋白质的组成和作用 |
1.2.2 蛋白质含量测定的方法 |
1.2.3 蛋白质分离、纯化的方法 |
1.2.4 珍珠可溶性蛋白分离提取研究进展 |
1.3 珍珠活性肽及其美白作用 |
1.3.1 活性肽的生理功能 |
1.3.2 珍珠活性肽对酪氨酸酶活性的影响 |
1.4 动态轴向制备色谱法 |
1.4.1 动态轴向制备色谱技术简介 |
1.4.2 影响动态轴向压缩色谱柱性能的因素 |
1.4.3 动态轴向压缩法在物质制备中的应用 |
1.5 本课题研究意义及内容 |
1.5.1 本课题研究意义 |
1.5.2 本课题研究内容 |
2 纳米珍珠粉水溶性成分的大孔吸附树脂分离工艺研究 |
2.1 试剂与仪器 |
2.1.1 试剂与材料 |
2.1.2 仪器设备 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 纳米珍珠粉水溶性提取物的制备 |
2.2.2 考马斯亮蓝法测定可溶性蛋白含量 |
2.2.3 纳米珍珠粉水溶性蛋白的大孔吸附树脂分离与纯化 |
2.2.4 HPLC法测定纳米珍珠粉水溶性蛋白的分子量范围 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 考马斯亮蓝法中牛血清蛋白含量标准曲线的绘制 |
2.3.2 11种不同类型大孔树脂静态吸附性能考察 |
2.3.3 D101和AB-8大孔吸附树脂动态吸附性能考察 |
2.3.4 珍珠纯化蛋白的分子量测定 |
2.4 本章小结 |
3 纳米珍珠粉水溶性蛋白的美白及抗氧化活性研究 |
3.1 前言 |
3.2 试剂与仪器 |
3.2.1 材料与试剂 |
3.2.2 实验仪器 |
3.3 酪氨酸酶抑制活性研究 |
3.3.1 溶液配制 |
3.3.2 酶实验波长的选择 |
3.3.3 酪氨酸酶酶活力测定 |
3.3.4 对酪氨酸酶抑制率的测定 |
3.3.5 熊果苷对酪氨酸酶抑制率曲线绘制 |
3.3.6 不同提取条件对纳米珍珠粉水溶性提取物美白活性的影响 |
3.3.7 纳米珍珠粉水溶性提取物及纯化蛋白的酪氨酸抑制率测定 |
3.4 抗氧化活性研究 |
3.4.1 样品制备 |
3.4.2 纳米珍珠粉水溶性提取物及纯化蛋白对DPPH自由基的清除率的测定 |
3.4.3 纳米珍珠粉水溶性提取物及纯化蛋白对超氧阴离子自由基清除率的测定 |
3.4.4 纳米珍珠粉水溶性提取物及纯化蛋白对羟自由基的清除率的测定 |
3.5 结果与讨论 |
3.5.1 熊果苷对酪氨酸酶抑制率曲线绘制 |
3.5.2 不同提取条件对纳米珍珠粉水溶性提取物美白活性的影响 |
3.5.2.1 料液比对纳米珍珠粉水溶性提取物含氮量和美白活性的影响 |
3.5.2.2 提取时间对水提液含氮量和美白活性的影响 |
3.5.2.3 温度对水提液含氮量和美白活性的影响 |
3.5.3 纳米珍珠粉水溶性提取物及纯化蛋白对酪氨酸酶的抑制作用 |
3.5.4 纳米珍珠粉水溶性提取物及纯化蛋白的抗氧化活性研究 |
3.5.4.1 清除DPPH自由基能力测定 |
3.5.4.2 清除超氧阴离子自由基能力测定 |
3.5.4.3 清除羟自由基能力测定 |
3.6 本章小结 |
4 纳米珍珠粉美白活性成分的高效制备技术研究 |
4.1 试剂与仪器 |
4.1.1 实验材料与试剂 |
4.1.2 常规仪器 |
4.1.3 制备色谱仪 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 分析型高效液相色谱分析条件 |
4.2.2 动态轴向制备色谱条件 |
4.2.3 制备型高效液相色谱条件 |
4.2.4 活性成分的结构分析 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 珍珠粉蛋白的HPLC分析结果 |
4.3.2 珍珠美白活性成分的制备工艺流程 |
4.3.3 动态轴向制备色谱分离结果 |
4.3.4 珍珠活性成分的制备型高效液相色谱精制分离及结构分析 |
4.4 本章小结 |
5 研究结论与展望 |
参考文献 |
附录 攻读硕士研究生期间发表的论文 |
(10)海水养殖珍珠成分、结构及以珍珠层为基底的体外矿化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 珍珠成分组成的研究进展 |
1.1.1 珍珠的无机成分 |
1.1.2 珍珠的矿物组成 |
1.1.3 珍珠中的有机质 |
1.2 珍珠微观结构的研究进展 |
1.2.1 珠核 |
1.2.2 无定形基质层 |
1.2.3 棱柱层 |
1.2.4 珍珠质层 |
1.3 碳酸钙晶体体外矿化研究进展 |
1.3.1 Mg~(2+)作为添加剂 |
1.3.2 有机小分子作为添加剂 |
1.3.3 生物大分子作为添加剂 |
1.4 课题研究的目的、意义与内容 |
1.4.1 目的与意义 |
1.4.2 研究内容 |
2 海水养殖珍珠化学成分研究 |
2.1 引言 |
2.2 材料与仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 有机物的提取与分析 |
2.3.2 氨基酸分析 |
2.3.3 金属元素分析 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 有机物成分分析 |
2.4.2 氨基酸分析 |
2.4.3 金属元素分析 |
2.5 本章小结 |
3 海水养殖珍珠微观结构研究 |
3.1 引言 |
3.2 样品与测试 |
3.2.1 实验材料与方法 |
3.2.2 实验仪器 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 珍珠的结构图 |
3.3.2 珍珠的棱柱层 |
3.3.3 珍珠的珍珠质层 |
3.3.4 海水珍珠形成机制探讨 |
3.4 本章小结 |
4 碳酸钙晶体的体外矿化研究 |
4.1 引言 |
4.2 材料与设备 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 仪器设备 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 实验原理 |
4.3.2 样品制备 |
4.3.3 以珍珠层为基底的CaCO_3晶体矿化实验 |
4.3.4 不同种类氨基酸对CaCO_3晶体矿化的影响 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 以珍珠层为基底CaCO_3晶体矿化生长过程 |
4.4.2 不同种类氨基酸对CaCO_3晶体矿化的影响 |
4.5 本章小结 |
5 总结论及研究展望 |
5.1 总结论 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
导师简介 |
四、珍珠质水溶性基质蛋白的分离纯化及其对碳酸钙结晶的影响(论文参考文献)
- [1]一种新型贝壳基质蛋白的重组表达与功能分析[J]. 孙琦,姜雨婷,徐焕志,申望,张晓林,范美华,廖智. 浙江大学学报(理学版), 2020(06)
- [2]珍珠质的体外仿生合成及残次南珠仿生原位修饰研究[D]. 刘艳茹. 广东海洋大学, 2020(02)
- [3]海藻酸钠和氨基酸共同作用下Mg2+、Sr2+对类海水珍珠质仿生合成的研究[J]. 刘艳茹,蔡鹰,杨磊,李程鹏,陈进. 电子显微学报, 2020(02)
- [4]翡翠贻贝贝壳基质蛋白组学分析以及厚壳贻贝Transgelin和Whirlin蛋白的功能分析[D]. 姜雨婷. 浙江海洋大学, 2020(01)
- [5]厚壳贻贝贝壳CLP-2和GRSP蛋白的结构与功能研究[D]. 孙琦. 浙江海洋大学, 2020(01)
- [6]N25改变碳酸钙形貌的机理及框架蛋白分布模式的研究[D]. 杨东. 清华大学, 2019(02)
- [7]基质蛋白PfY2矿化功能研究及珍珠层蛋白复合物的鉴定[D]. 闫怡. 清华大学, 2019(02)
- [8]三角帆蚌贝壳基质蛋白在珍珠质生物矿化过程中的功能及影响因素的初步研究[D]. 金参. 上海海洋大学, 2019(03)
- [9]珍珠粉水溶性成分的分离纯化及其活性研究[D]. 廖杰. 浙江大学, 2019(03)
- [10]海水养殖珍珠成分、结构及以珍珠层为基底的体外矿化研究[D]. 武涵. 广东海洋大学, 2017(02)