重组铁蛋白的活性研究[设计+开题+综述]

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细粒棘球蚴铁蛋白基因的重组、表达、纯化及免疫学特性鉴定

细粒棘球蚴铁蛋白基因的重组、表达、纯化及免疫学特性鉴定
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植物源性重组人血清转铁蛋白的多功能性介绍(doc 10页)

植物源性重组人血清转铁蛋白的多功能性介绍(doc 10页)

植物源性重组人血清转铁蛋白的多功能性介绍(doc 10页)植物源性重组人血清转铁蛋白的多功能性概述人血清转铁蛋白(htf)是人血清中主要的结合铁蛋白质,在铁转运中有重要作用。

另外,htf还有许多其他的作用,包括抗菌功能和对哺乳动物细胞增殖、分化中的生长因子效用。

其多功能性使其在不同疗法和商业应用中有巨大价值。

然而,htf的这些成功应用很大程度上取决于大量的高质量的htf的应用。

本研究中,我们将植物作为获得重组htf的一种新平台。

我们的研究表明转基因植物是一种获得rhtf的有效系统,最大积累量达到了全部可溶蛋白的0.25%(或高达33.5ug/g的叶子鲜重)。

此外,植物源性rhtf 保持了许多与天然htf相同的生物活性。

尤其是rhtf在体外可逆性的结合铁作用,表明了其抑菌活性、在无血清培养基中的支持细胞增值的作用,和在体外内化进入哺乳动物细胞的性质。

本研究的成功使得未来多领域应用植物源性rhtf成为可能。

植物源性rhtf突出的应用就是作为特定细胞的一种新的载体或者作为蛋白质/肽段药物的口服递送以治疗人类疾病例如糖尿病。

为证明此假说,我们在植物中又额外地表达了一种包含胰高血糖素样肽段-11995),降低细胞粘附的能力(Ardehali et al.,2002)。

HTF的多功能性可以作为潜在的治疗和非治疗应用。

例如,HTf已被用来治疗人类转铁蛋白缺乏症(一种以贫血、铁超载、生长迟缓和感染发生率增加为特点的状况)(Hayashi et al., 1993),局部贫血-再灌注损伤(促进氧化应激导致炎症、最终因凋亡和坏死而导致细胞死亡的一种情况)(Hayashi et al., 1993)和心血管疾病(Hayashi et al., 1993)。

HTF的治疗送递也降低了放射疗法的副作用(Koterov et al., 2003),有助于为骨髓移植患者提供抗微生物活性的作用(von Bonsdorff et al., 2003)。

铁蛋白研究进展

铁蛋白研究进展

铁蛋白研究进展摘要铁蛋白是广泛存在于生物体的铁贮藏蛋白,具有调节铁代谢平衡、抗氧化胁迫、消除部分重金属和有毒分子的毒害等功能.随着其结构和功能研究的深入,铁蛋白渐成为相关领域研究的热点之一.铁蛋白在基因研究、与疾病的关系、生物反应器、分离与纯化、含量测定方法、铁释放动力学、纳米材料和抗体制备等方面都有了很大的进展.关键词:铁蛋白;功能;研究现状;转基因;疾病铁蛋白(ferritin)于1937 年由Laufberge 从脊椎动物马的脾脏中纯化分离出来[1],具有耐稀酸p H = 2. 1、耐稀碱p H =12. 1和耐较高温度70~75 ℃不变性等特性[2].铁蛋白分子质量450 kD ,外形结构呈球形,由蛋白壳和铁核两部分组成.蛋白壳由24 个亚基组成高度对称性的结构,厚度约2~2. 5 nm ,外径11~13 nm ,内径8~9 nm.铁核位于蛋白壳中心,由数千氢氧化铁分子和数百磷酸盐分子组成非均匀的结构,直径约7~8 nm.哺乳动物铁蛋白由H 和L 两种亚基以不同比例组成,植物、原核生物以及非脊椎肝铁蛋白由相同亚基组成[2].动物铁蛋白大部分分布在肝、脾、骨髓、骨骼肌和肠粘膜中[3].植物中主要分布在低光合活性的非绿色质体如前质体、白色质体、有色体、造粉体以及种子、幼苗、根的顶部[4]和豆科植物年幼的根瘤中[5].目前有关铁蛋白的研究越来越多,本文简单介绍了铁蛋白的主要功能,对其国内外研究现状进行了详细的综述.1 铁蛋白的主要功能1. 1 调节铁代谢平衡铁在细胞内的浓度需要严格控制[1],一方面,机体缺铁会引起很多生理上的变化,也会引发某些疾病,最常见的是缺铁性贫血;另一方面,铁又不可过量,否则可发生铁中毒,引起胃肠道出血,大量铁积聚在肝脏等重要脏器,引起肝功能损害等疾病[3].铁蛋白主要在释放和储存上对铁代谢进行调控[1].当体内铁含量过高时,铁以Fe2 +的形式贮存于铁蛋白中[3],铁蛋白贮存铁的过程包括二价铁氧化、铁离子移动和矿质铁心的形成和生长[6].在出血或其他需要铁的情况下,贮存的铁可以释放,参与造血或其他含铁化合物的合成[3]1. 2 抗氧化胁迫过量铁会导致氧化性胁迫,称为Fenton 反应( Fe2+ + H2O2→Fe3+ + OH - + ·OH) .二价铁能活化H2O2,形成羟自由基( ·OH) ,它具有很强的氧化能力,能改变细胞的成分,导致细胞完整性的损失,甚至导致细胞死亡.铁蛋白通过截获细胞间铁,从而阻止铁参与Fenton反应,避免产生具有很强活性的·OH,从而保护细胞免受因各种环境胁迫而导致的细胞氧化性损伤[1].1. 3 消除部分重金属和一些有毒分子的毒害铁蛋白不仅可捕获各种重金属和劳氏紫等有机小分子[7],也适合于捕获有机磷农药[8].除上述功能外,铁蛋白在体外还有吸氢及直接从金属电极上接受电子等功能[9].2 铁蛋白基因研究现状2. 1 植物铁蛋白基因研究由于植物性食物的铁含量低,且存在吸收率低的问题,使得人类铁营养主要依耐于动物食品.在以谷物等食物为主要来源的人们中,尤其是发展中国家存在严重的缺铁问题[1].近年来铁蛋白基因作为提高植物铁含量的候选基因而倍受关注[10],原因是: (1)铁蛋白贮存铁的能力高于其它蛋白; (2)铁蛋白由特殊酶亚基形成,无需导入任何其它基因诱导产生翻译产物; (3)铁蛋白在单、双子叶植物中都存在; (4)铁蛋白中铁以生物可以利用形式存在.克隆其基因并导入经济作物,实现稳定而高效的表达,将会提高植物的铁营养成分.植物中有关铁结合蛋白基因的分离和克隆已涉及大豆、豌豆、豇豆、苜蓿、玉米、油菜、拟南芥、马铃薯、兰花等植物[1].迄今,运用转基因技术将外源铁蛋白基因导入经济作物中已有许多成功报道. Goto 等[11]将由35S启动子驱动的大豆铁蛋白基因,通过农杆菌转入莴苣后,发现含铁量明显提高.据报道[12],日本东京大学的专家用中介体把大豆基因注入水稻中,发现这种稻米的含铁量十分丰富,每天食用200 g左右就可满足人体需要的铁.2. 2 动物铁蛋白基因研究动物转基因技术相对于植物转基因技术而言转化效率低、操作困难,目前动物铁蛋白的研究主要集中在基因的分离和克隆上.易新元等[13]利用未成熟卵免疫的兔血清筛选日本血吸虫铁蛋白cDNA 文库获得日本血吸虫铁蛋白基因. Min2Sun等[14]从腹蛙输卵管cDNA 文库中克隆了两个铁蛋白重链,均表现出较高的同源性.在转基因方面的研究则较少,袁鑫等[15]根据GenBank日本血吸虫铁蛋白基因的序列设计 1 对特异性引物,利用PCR 从cDNA 文库中扩增该基因,获得转化植株,表明该基因可在油菜中正确表达.2. 3 微生物铁蛋白基因研究目前国内有关微生物铁蛋白基因的研究很少,国外相对多一些.细菌中已经发现三种特征铁蛋白: (1)典型铁蛋白( Ft-nA) ,在真核生物( H 链)中也有发现; (2)血包含细菌铁蛋白(Bf r) , 广泛存在于细菌中; (3) DNA 结合铁蛋白(Dp s) ,存在于细菌和古细菌中[16]. Andrews等[17]发现E. col i铁蛋白基因由474 bp 的碱基组成,其顺序编码一种158 个氨基酸的多肽.3 铁蛋白与疾病的研究现状3. 1 心脑血管疾病随着经济的迅猛发展和人们生活方式的改变,心脑血管疾病已成为威胁人们健康的头号杀手.自1981 年Sullivan 提出铁假说以来,铁贮藏量与心脑血管疾病的关系已成为大量讨论的论题[18 ,19].许多研究表明,血清铁蛋白(Serum ferritin , SF)与动脉粥样硬化、冠心病、急性脑梗死等心脑血管疾病的形成有关.大多数研究用SF 水平评估铁假说,未来的研究是辨别铁蛋白水平升高究竟是病因,还是疾病过程副产物[19].3. 2 肝脏疾病肝脏是体内铁代谢的重要器官,当肝细胞内铁过度沉着,会引起肝细胞受损、肝硬化乃至肝癌. SF含量的检测能够反映肝脏的载铁量,许多研究已经证实了这一点.刘俊峰等[20]选择确诊肝炎、肝硬化各30 例,原发性肝癌11 例,测定SF 含量,结果说明其不受体内铁贮存状态影响,与肝细胞损伤程度密切相关,能真实反映肝脏功能状况.赵花等[21]对肝炎患者与健康者的SF检测对照进行比较,得到的结论是肝炎患者定期测定SF 含量,可协助临床医生及时观察肝脏受损程度,降低肝硬化和肝肿瘤的发生率.3. 3 肿瘤肿瘤标志物检测是近年研究较多的肿瘤诊断方法. Ricolleau等[22]在寻找乳腺癌相关的新型生物标志物时,发现铁蛋白或许可以作为乳腺癌的诊断性标志物.李静等[23]对45 例初发期急性白血病(acute leukemia , AL) 、30 例完全缓解期AL 及15例复发期AL ,15 例难治性AL 患者进行了SF的检测,发现SF水平随着病情控制逐渐降低,复发后再次升高.3. 4 2 型糖尿病2004 年,美国哈佛大学[24]公布了一个有关体内铁含量与Ⅱ型糖尿病发病关系的前瞻性研究,提示铁代谢异常可能在Ⅱ型糖尿病发病中有重要作用.目前Ⅱ型糖尿病的发病机制尚未明确,铁超负荷可能是通过胰岛素抵抗途径参与糖尿病的发生,也可能只是Ⅱ型糖尿病发病众多因素之一.若能确认铁蛋白增加是糖尿病的一个重要的生物标志,在Ⅱ型糖尿病众多的环境因素和遗传背景中,铁蛋白就可能作为一个潜在的新的候选诊断指标[25].3. 5 缺铁性贫血目前,缺铁性贫血以妇女、学龄前儿童和老人最严重[1].已有较多文献报道了对孕妇贫血的研究,并公认SF 水平能较好反映体内铁储备状态.张红岩等[26]对240 例妊娠期妇女不同孕期SF含量进行测定,结果显示SF的含量随孕期增长而降低,测定妊娠期SF可以确定孕妇有无缺铁性贫血,以及时补充铁剂,预防和治疗孕妇贫血.3. 6 其他疾病除上述疾病外,还有研究显示铁蛋白水平异常与艾滋病、代谢综合征、成人斯蒂尔病、早产、胸水等相关[27 - 31].4 其他方面研究现状4. 1 铁蛋白结构研究近十几年来,在铁蛋白生理功能和铁代谢途径方面的研究获得一系列具有科学价值的理论和应用成果,在蛋白壳的结构方面更为显著[32]. Hempstead P D等[33]在 1. 9 埃的高分辨率下研究了重组人H 链和马L 链同源多聚体的三维结构,发现二者结构非常相似. Park等[34]用高分辨率双向凝胶电泳技术分离人类铁蛋白轻链亚基,用胰蛋白酶消化技术和MALDI2TOF质谱技术研究该轻链亚基的肽指纹图谱,用于轻链亚基的部分一级结构分析.4. 2 铁蛋白分离纯化研究自首次从脊椎动物中纯化到铁蛋白后,又从无脊椎动物、植物和微生物中纯化或鉴定到铁蛋白.相对于动物铁蛋白来说,植物铁蛋白分离纯化的研究起步晚[1].袁小红等[1] 将干豌豆种子粗提物经MgCl2盐析、AcA22凝胶过滤和DEAE - 纤维素阴离子交换柱层析等方法进行纯化,获得纯铁蛋白.陈旭等[35]采用硫酸铵分级盐析、DEAE阴离子交换层析、Sephacryl S - 300凝胶层析技术分离纯化鲨鱼肝铁蛋白和魟鱼肝铁蛋白. 4. 3 铁蛋白释放铁动力学研究迄今为止,虽对铁蛋白释放铁动力学进行了详细的研究,但对铁蛋白释放铁的规律和特性仍持有争议.黄河清[36]采用差示法研究铁蛋白释放铁的动力学规律和反应级数的转换.结果表明:马脾铁蛋白释放铁的速率及相数与还原剂Na2S2O4浓度及铁还原速率无关,与该蛋白蛋白壳的调节速率有关.黄琳等[37]制备了质谱纯棕色固氮菌细菌铁蛋白,并采用释放铁动力学和肽质量指纹图谱技术分别对其进行鉴定,结果表明铁蛋白亚基之间的相互作用强度差异性可能是铁蛋白参与释放铁、储存铁和捕获有机小分子另一种新途径与过程.4. 4 铁蛋白反应器研究近年来生物监测和卫星遥感技术在水体污染评价中的应用愈来愈广泛.遥感技术要真正实现大范围的连续监测,必须结合能准确反映水体污染程度的生物反应监测器[7].黄河清等在这方面做了大量的研究工作,1999 年[36]模拟海水流动水体系,研究马脾铁蛋白反应器储存有毒金属离子的能力及规律;随后构建了硒- 铁蛋白电化学反应器[8],改造后的硒- 铁蛋白不仅引起蛋白的构象变化,而且适当地拓宽了隧道宽度,加速了对有机磷农药的储存;2008 年[7]构建鲨鱼肝铁蛋白反应器,推断有机磷分子的储存位点位于表层,储存能力受控于含高磷铁比的铁核表层结构和储存有机磷的场所,并与介质中有机磷分子浓度有关.此外,在铁蛋抗体的制备[38]、铁蛋白纳米材料的研制[39]、铁蛋白含量测定方法[40]等方面也有所研究.5 小结铁蛋白转基因研究已取得了一定的进展,已在实验室中获得了转大豆铁蛋白基因水稻、转菜豆铁蛋白基因苹果等含铁量较2高的作物,说明铁蛋白为缓解全球铁营养缺乏病是可能的.今后的研究将集中在对铁蛋白转基因技术进行改进,寻找更加快捷、高转化率的转基因方法.当然,要把转铁蛋白作物从实验室推广到农田,还有一段长的路要走.随着铁蛋白与疾病相互关系的不断研究,越来越多的研究显示铁蛋白水平异常与许多疾病(如心脑血管疾病、肿瘤、2 型糖尿病等)相关,说明铁蛋白将可以作为这些疾病诊断和治疗的辅助手段.由于铁蛋白结构的特殊性,可利用它构建多种反应器,用于监测流动水域的水体污染;此外,还可利用铁蛋白构建纳米材料,在生物医药方面将有着广泛的应用价值.铁蛋白在应用上各种研究的深入,促进了其结构、分离纯化、含量测定、释放铁动力学、抗体制备等方面的发展.随着分子生物学、医学、蛋白质组学、现代分析技术的发展以及对铁蛋白的进一步研究,铁蛋白将在许多行业以及人们的日常生活中起着越来越重要的作用.参考文献[ 1 ] 袁小红,杨星勇,罗小英,等.豌豆铁蛋白的纯化及其抗血清的制备[J ] .中国生物化学与分子生物学学报,2002 (5) :614 - 618.[ 2 ] 王群力,孔波,黄河清.铁蛋白纳米蛋白壳结构与功能研究新进展[J ] .化学进展,2004 ,16 (4) :5162519.[ 3 ] 朱王飞,钱胜峰.铁与人体健康[J ] .膳食指南,2004 (3) :47249.[ 4 ] Lescure A M , Proudhon D , Pesey H , et al . 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【开题报告】纽虫铁蛋白的原核表达和抗重金属研究

【开题报告】纽虫铁蛋白的原核表达和抗重金属研究

开题报告生物技术纽虫铁蛋白的原核表达和抗重金属研究一、选题的背景与意义纽虫是一类生活在浅海潮间带的无脊椎动物,在世界各地都有分布,它具有柔软、能伸展、无分节的身体,以及一个极具特征性的捕食器---能够翻转的吻。

当捕食的时候,吻外翻出去紧紧地裹住猎物,然后通过类似TTX(tetotoxin-like)的毒素杀死猎物后将其吞入腹中。

纽虫还有一个众所周知的特征就是它极强的再生能力,在受到外界刺激的情况下,纽虫的身体会自行断成几个部分,并再次长成完整的个体。

另外纽虫耐饿性很强,在没有外来食物提供的情况下也能够存活相当长的时间。

这是因为在它的肠道和体壁之间充满了能够储存大量油滴物质的组织细胞,推测在没有食物来源的时候,其生命活动所需要的能量主要是通过这些油滴物质的代谢提供的。

同时有研究表明,纽虫能积累Cr、Pb、Zn、Cd和Ni等重金属,且含量与暴露时间呈正相关,即随暴露时间的延长,重金属含量增加。

另有研究表明,扁额原细首纽虫暴露在几种重金属的安全浓度下一段时间后,再将其投放到正常海水中,则其体内含量下降。

这些均表明纽虫能适应外界环境中重金属含量的波动,且恢复实验显示,纽虫对重金属有净化能力。

由于纽虫的这些独特的生理特点,其可被作为一类绝佳的生物研究模型,用来阐明生物体的脂肪代谢、再生、胚胎发育、重金属处理等重要生理现象的机理。

本实验所用的纽虫是在浙江省东部奉化市沿海的虾塘中发现的,为一种中间为肉红色,两端为橘红色的扁平且细,能在水里同蛇一样的侧泳动物。

根据形态学、组织学、分子生物学研究结果将其定名为浙江枝吻纽虫(Dendrorhynchus zhejiangensis)。

本课题的研究内容为铁结合蛋白在纽虫中的表达特征,功能和作用机理,为进一步开发利用铁蛋白提高生物抵抗重金属的能力奠定基础。

铁结合蛋白可以储藏结合4500个可溶、非毒性、可利用的铁原子, 在生物体内铁的代谢方面起着关键作用。

首先,能够将生物体内多余的铁离子储存起来,避免铁离子给机体造成伤害。

人乳铁蛋白转基因小鼠遗传特性及rhLF抑菌活性分析的开题报告

人乳铁蛋白转基因小鼠遗传特性及rhLF抑菌活性分析的开题报告

人乳铁蛋白转基因小鼠遗传特性及rhLF抑菌活性分析的开
题报告
摘要:
人乳铁蛋白(hLf)是一种高度保守的铁载体蛋白,其具有多种功能,包括负责人体铁代谢、抗菌、抗病毒和抗炎等。

此外,有研究表明,hLf还可以通过转基因方式导入小鼠体内,被小鼠乳腺细胞表达并分泌到母乳中。

该研究将运用基因重组技术,构建hLf 在小鼠体内的表达载体,并将其转染入小鼠受精卵,最终获得具有人乳铁蛋白转基因的小鼠。

研究分析该转基因小鼠的基因遗传特性,检测其产乳铁蛋白的表达量,以及测试其母乳中的hLf抑菌活性。

研究内容:
1. 构建hLf表达载体:利用PCR技术将人乳铁蛋白基因扩增,然后与适当的表达载体连接,构建合适的表达载体用于小鼠体内hLf的表达。

2. 转基因小鼠的获取:利用微手术技术将表达hLf的载体注射到小鼠受精卵中,成功获得具有hLf转基因的小鼠。

3. 遗传分析:通过PCR技术检测转基因小鼠的基因型,判断hLf转基因在小鼠体内的遗传特性。

4. 产乳铁蛋白的表达量检测:利用酶联免疫吸附实验(ELISA)技术,测定转基因小鼠产乳铁蛋白的表达量。

5. 母乳中hLf的抑菌活性检测:采用体外抑菌实验,测试转基因小鼠母乳中hLf的抑菌活性。

意义与应用:
该研究的意义在于构建具有人乳铁蛋白转基因的小鼠,方便对hLf在乳腺发育和分泌中的作用进行研究,并为将hLf应用于人类健康问题的解决提供新的可能。

此外,hLf 作为一种天然抗菌蛋白,其对多种病原体的抑制作用广泛,因此该研究结果还有可能用于开发抗菌剂的研究与开发。

关键词:人乳铁蛋白、转基因小鼠、遗传特性、表达量、抑菌活性。

铁蛋白脱铁机制的建立及脱铁前后光谱变化的研究

铁蛋白脱铁机制的建立及脱铁前后光谱变化的研究
第3卷, 9 1 第 期 20 11年 9 月








Vo. 1, . p 2 52 2 54 13 No 9, p 5 — 5
S e to c p n p c r l p c r s o y a d S e t a ay i An ls s
S p e e ,2 1 e t mb r 0 1
白脱铁前没有荧光发射光谱 , 而在脱铁后则具有荧光发射光谱 。
关键词 铁蛋 白; 脱铁铁蛋 白; C - ; I P MS 荧光光谱 ; 紫外光谱
文 献标 识 码 :A D I 0 3 6/. s. 0 00 9 (0 10 -5 20 O :1. 9 4ji n 10 -53 2 1 )92 5-3 s 白不 仅 可 以储 存 铁 和其 他 金 属 离 子 , 可 以贮 存 一 些 有 机 小 还
中 图分 类 号 : 5 . 06 73
引 言
铁蛋 白是生 物体 内铁 储存 的 主要 形 式之 一 ,能 以可溶 的、 无毒 的、生物可利用 的形式存储 大量的铁原 子 , 且可 而 以调节细胞内铁 的动态平衡口 。 动物体 内,铁蛋 白具有 独 ]在 特的吸收机制 , 研究表 明铁蛋 白不仅具有 良好 的补铁效果 而 且不会 引起毒 副作用_ 。 2 ] 铁蛋 白是 由 2 个 同源或 异源亚基所 结合成 的一 个蛋 白 4
铁 蛋 白脱 铁 机 制 的 建 立 及 脱 铁 前 后 光 谱 变 化 的 研 究
刘 文 营 ,张 建 ¨ ,童 军茂 赵 广 华 。 ,
i .石 河 子大 学 食 品 学 院 ,新 疆 石 河 子
2 .国 家蛋 品 工 程 技 术研 究 中心 , 京 北

一种重组人铁蛋白分离纯化方法与流程 专利

一种重组人铁蛋白分离纯化方法与流程 专利

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基因工程制备铁蛋白的方法

基因工程制备铁蛋白的方法

基因工程制备铁蛋白的方法
制备铁蛋白的方法涉及基因工程技术和蛋白质表达技术。

首先,需要从人体或其他生物体中获得铁蛋白基因的DNA序列。

然后,将
这一DNA序列插入到表达载体(如质粒)中,该载体中包含有启动子、终止子和其他调控元件。

接下来,将携带铁蛋白基因的表达载
体导入宿主细胞中,例如细菌、酵母或哺乳动物细胞。

在宿主细胞内,铁蛋白基因会被转录成mRNA,然后翻译成铁蛋白蛋白质。

最后,通过纯化技术(如亲和层析、离心、电泳等),可以从宿主细胞中
提取并纯化铁蛋白蛋白质。

此外,还可以利用重组DNA技术来改造铁蛋白基因,使其在特
定宿主中表达更高量的蛋白质。

例如,通过改变启动子、增加拷贝数、优化转录/翻译效率等方法来增强铁蛋白的表达。

另外,还可以
利用融合蛋白技术,将铁蛋白与其他蛋白质融合,以提高其稳定性
和纯度。

总的来说,基因工程制备铁蛋白的方法涉及基因克隆、表达载
体构建、宿主细胞转化、蛋白质表达和纯化等多个步骤,需要综合
运用分子生物学、细胞生物学和蛋白质生化学等多个学科的知识和
技术。

这些方法的不断改进和优化,有助于提高铁蛋白的产量和纯度,为其在医学和工业上的应用提供了可靠的技术支持。

重组蛋白g与铁蛋白的关系

重组蛋白g与铁蛋白的关系

重组蛋白g与铁蛋白的关系
重组蛋白G与铁蛋白的关系是相互作用的关系。

重组蛋白G 是一种可与多种蛋白质结合的分子,而铁蛋白是一种能够结合和转运铁离子的蛋白质。

在细胞内,重组蛋白G可能与铁蛋白发生结合,从而影响铁的转运和储存。

具体来说,铁蛋白是一种通过结合铁离子来存储、运输和释放铁的分子。

它能够结合多个铁离子,并在需要的时候释放铁离子。

重组蛋白G具有高度结合多种蛋白质的能力,包括铁蛋白。

重组蛋白G可以与铁蛋白结合,形成稳定的复合物。

通过与铁蛋白的结合,重组蛋白G可以影响铁蛋白的功能和活性。

例如,重组蛋白G可能调节铁蛋白对铁离子的结合和释放速率,从而影响细胞内铁的平衡和利用。

此外,重组蛋白G还可能通过与其他蛋白质相互作用,进一步影响铁的代谢和利用。

总之,重组蛋白G与铁蛋白之间的相互作用是一个复杂的关系,可以在细胞内调节铁的转运和存储。

这种相互作用可能对细胞的铁代谢和生理功能具有重要的影响。

铁结合蛋白及其突变体的表达、纯化、结构和功能研究的开题报告

铁结合蛋白及其突变体的表达、纯化、结构和功能研究的开题报告

铁结合蛋白及其突变体的表达、纯化、结构和功能研究的开题报告一、研究背景铁结合蛋白(Transferrin)是一种广泛存在于哺乳动物中的铁载体蛋白,它能与铁离子紧密结合并参与铁的转运和代谢。

该蛋白的突变常常导致铁代谢紊乱和相关疾病的发生,如铁过量症和贫血等。

因此,研究铁结合蛋白及其突变体的表达、纯化、结构和功能,对于深入了解铁代谢的相关机制、预防和治疗相关疾病具有重要意义。

二、研究内容1. 铁结合蛋白及其突变体的基因克隆和表达:使用PCR方法扩增目标基因,并构建表达载体,利用大肠杆菌等适宜细胞表达重组铁结合蛋白及其突变体。

2. 铁结合蛋白及其突变体的纯化:通过亲和层析、离子交换层析、凝胶过滤层析等多种色谱技术,获得高水平纯化的铁结合蛋白及其突变体。

3. 铁结合蛋白及其突变体的结构表征:利用CD、NMR、XRD、MS 等技术对铁结合蛋白及其突变体的二级结构、三级结构、相互作用等进行分析。

4. 铁结合蛋白及其突变体的功能研究:通过体外铁结合实验、细胞内铁转运实验、动物模型实验等方法,探究铁结合蛋白及其突变体在铁代谢中的具体作用、机制,及其与铁代谢紊乱相关疾病的关系。

三、研究方案1. 基因克隆和表达:(1) 购买目标基因的设计合成或引物合成,并扩增目标DNA片段;(2) 将目标基因克隆入适宜的表达载体中,并进行序列分析和酶切验证;(3) 将表达载体转化至合适的表达宿主菌株中,进行诱导表达。

2. 蛋白纯化:(1) 将表达并溶解的蛋白物质,进行酶切、离心等操作,去除杂质;(2) 利用亲和层析、离子交换层析、凝胶过滤等技术,依次纯化目标蛋白;(3) 对蛋白的纯度进行检测,并进行适当的调整。

3. 结构表征:(1) 利用CD等技术进行二级结构分析;(2) 利用NMR、XRD等技术进行三级结构分析;(3) 利用质谱等技术进行相互作用分析。

4. 功能研究:(1) 通过体外铁结合实验和细胞内铁转运实验,研究蛋白的铁结合能力、铁的释放能力等实验指标;(2) 通过动物模型实验,研究蛋白在铁代谢中的作用和相关疾病的治疗作用。

铁结合蛋白在抗菌药物研究中的应用的开题报告

铁结合蛋白在抗菌药物研究中的应用的开题报告

铁结合蛋白在抗菌药物研究中的应用的开题报告
一、研究背景
铁结合蛋白是一种高度保守的蛋白质,其中最知名的为转铁蛋白。

转铁蛋白在细菌中起着重要的作用,它通过结合细菌体外分泌的配体,
如铁载体分泌素、细菌红素等来保证微生物体内铁离子的供应,从而维
持细菌的生长和繁殖。

由于铁结合蛋白在细菌中的普及性和重要性,因此,研究铁结合蛋白对于发展新型抗菌药物具有潜在的应用价值。

二、研究目的
本研究旨在探究铁结合蛋白在抗菌药物研究中的应用价值,并通过
利用化学合成、分子生物学和生物物理学的手段,研究和探究铁结合蛋
白抑制剂的设计、开发和优化,为开发新型抗菌药物提供理论指导。

三、研究内容
1. 研究铁结合蛋白在细菌的生长和繁殖中的作用机制。

2. 分析铁结合蛋白在细菌抗药性中的作用。

3. 设计和合成铁结合蛋白抑制剂,进行药效研究。

4. 进行铁结合蛋白抑制剂的优化,寻求更有效的抗菌药物。

四、研究意义
本研究将为开发新型抗菌药物提供理论指导,有望为解决当前抗菌
药物使用不当、细菌抗药性日益加强等问题提供重要的解决方案。

同时,本研究将有助于揭示铁结合蛋白在细菌中的作用机制,为相关领域的研
究提供重要的参考。

两种靶标蛋白的重组制备及抑制剂筛选的研究的开题报告

两种靶标蛋白的重组制备及抑制剂筛选的研究的开题报告

两种靶标蛋白的重组制备及抑制剂筛选的研究的开
题报告
一、研究背景
癌症是研究的热点领域,许多疾病的病因与癌症相关的重要靶标蛋白,如HER2、EGFR、VEGFR等,已成为治疗该疾病的主要靶标。

重组制备这些靶标蛋白是研究癌症药物的重要前提,因为只有了解靶标蛋白的结构和功能,才能开发出针对该靶标蛋白的抑制剂。

此外,针对这些靶标蛋白开发抑制剂是研究癌症治疗的另一个重要方面。

已有研究表明,一些针对HER2、EGFR、VEGFR等癌症靶标蛋白的抑制剂已经用于临床治疗。

因此,本研究旨在研究HER2和VEGFR两种靶标蛋白的重组制备方法,并筛选针对这两种靶标蛋白的抑制剂,为今后研究癌症治疗提供基础研究支持。

二、研究内容
1. HER2和VEGFR靶标蛋白的重组制备方法
重组制备方法是开发抑制剂的基础。

本研究将采用大肠杆菌表达重组蛋白,纯化过程将采用亲和层析和尺寸排除层析。

2. 针对HER2和VEGFR的抑制剂筛选
本研究将以已有的抑制剂为对照,采用荧光分析法、表面等离子体共振技术等方法,筛选出更加有效的针对HER2和VEGFR的抑制剂。

三、研究意义
通过研究HER2和VEGFR两种靶标蛋白的重组制备及抑制剂筛选,本研究可为癌症治疗的基础研究提供支持。

同时,本研究的成果可为今
后进一步研究癌症药物提供有力的支持,使得癌症治疗变得更加精准和有效。

Gln49-PLA2及突变体的重组表达与酶活性分析的开题报告

Gln49-PLA2及突变体的重组表达与酶活性分析的开题报告

Gln49-PLA2及突变体的重组表达与酶活性分析的开题报告一、研究背景Gln49-PLA2(Gln49磷脂酶A2)是一种多肽酶,其催化活性可将膜磷脂酰胆碱(PC)水解为游离脂肪酸和溶血磷脂酰胆碱(lyso-PC)。

Gln49-PLA2主要存在于哺乳动物肝、胰腺、心脏、肌肉和脑组织中,并发挥重要生理功能。

除此之外,Gln49-PLA2也与很多病理情况的发生相关,如心血管疾病、神经退行性疾病和炎症等。

二、研究目的本研究旨在利用原核表达系统重组表达大量Gln49-PLA2及其突变体,并进行纯化和酶活性分析,以探明Gln49-PLA2结构与功能之间的关系,为深入理解Gln49-PLA2参与的不同生理和病理过程提供理论依据。

三、研究内容及计划1.制备Gln49-PLA2及其突变体基因片段本研究将根据已有的Gln49-PLA2基因序列信息进行基因片段的合成,并将目标基因子插入不同的表达载体中。

同时,为研究Gln49-PLA2结构和功能之间的关系,将设计不同突变体的基因片段进行合成,如Gln49Ile 突变体等。

2.原核表达、纯化及酶活性分析重组Gln49-PLA2及其突变体基因片段将被转化到大肠杆菌表达宿主中进行原核表达,后进行细胞收获、超声裂解和加速离心等步骤得到目标融合蛋白。

融合蛋白经过亲和层析、离子交换和凝胶过滤等步骤进行纯化。

最后,通过样品的酶学分析技术,如酶活性测定和动力学模拟等方法,验证Gln49-PLA2及其突变体的酶学特性和受体活性,以评估不同突变体对Gln49-PLA2结构和功能的影响。

3.数据分析本研究应用多种生物化学和生物物理技术对重组Gln49-PLA2及其突变体进行分析,通过对实验结果的分析和比较,得出不同突变体对Gln49-PLA2结构和功能的影响,并探究Gln49-PLA2在生理和病理过程中的作用机理。

四、研究成果1.建立Gln49-PLA2及其突变体的重组表达和纯化技术;2.获得大量高纯度的Gln49-PLA2及其突变体蛋白,并对其进行酶学性质的分析;3.探明Gln49-PLA2结构和功能之间的关系,为深入理解Gln49-PLA2的生理和病理作用提供理论依据。

Resilin-R4融合蛋白表达纯化性能研究的开题报告

Resilin-R4融合蛋白表达纯化性能研究的开题报告

Resilin-R4融合蛋白表达纯化性能研究的开题报告一、研究背景和意义弹性蛋白是一种特殊的蛋白质,具有高度的弹性和恢复能力,被广泛应用于人工血管、人工肌腱、仿生纤维等领域。

其中,Resilin-R4融合蛋白是一种具有极高弹性的弹性蛋白,其主要结构单元是由36个氨基酸残基组成的保守序列(PGGVP),可以在极短的时间内完成高达90%的拉伸回弹。

目前,已有多种方法用于提取弹性蛋白,如通过昆虫的胸腺提取放线菌素、通过转基因工程将弹性蛋白基因导入到大肠杆菌中等方法。

然而,这些方法都存在一些问题,如提纯过程复杂、杂质较多、成本较高等。

因此,本研究将利用重组技术表达Resilin-R4融合蛋白,并进行体外纯化和表征,为其在材料制备领域的应用奠定基础。

二、研究内容和方法1.表达重组蛋白将Resilin-R4基因序列克隆到表达载体pET30a中,通过大肠杆菌表达系统进行表达。

优化表达条件,如感受态菌种、感受态菌细胞浓度、诱导时间、诱导剂浓度等。

2.体外纯化通过尿素溶液将包涵体裂解开放,并通过亲和层析、离子交换层析等方法分离纯化目标蛋白。

3.表征蛋白质结构和功能通过光谱技术、动态光散射、圆二色谱、原子力显微镜等手段进行蛋白质结构和性质表征。

三、研究预期结果本研究旨在利用重组技术表达Resilin-R4融合蛋白,并进行体外纯化和表征,预期结果如下:1.成功表达并纯化出Resilin-R4融合蛋白,纯化效果高于90%;2.通过结构和性质表征,明确了蛋白的分子量、形态、二级结构、热稳定性等特性;3.为进一步开展基于Resilin-R4融合蛋白的材料制备提供技术和理论基础。

四、研究进度和计划安排目前,已完成Resilin-R4基因的克隆和表达载体构建,并进行了重组菌株的筛选。

下一步将进一步优化表达条件,进行体外纯化和表征工作。

具体的研究计划安排如下:1.第一年:构建表达载体并优化表达条件,进行初步的蛋白纯化和整体结构表征;2.第二年:进一步优化纯化条件,解析Resilin-R4融合蛋白的二级结构和热稳定性,为后续的材料制备奠定基础;3.第三年:开展基于Resilin-R4融合蛋白的材料制备研究,探索其在人工肌腱、仿生纤维等领域应用的潜力。

植物铁蛋白的研究进展_陈丽萍

植物铁蛋白的研究进展_陈丽萍

植物铁蛋白的研究进展陈丽萍,张丽静,傅华*(农业部草地农业生态系统学重点开放实验室兰州大学草地农业科技学院,甘肃兰州730020)摘要:铁蛋白(fer ritin )是一种铁结合和存储蛋白,广泛存在于动物、植物和微生物体内,是生物体内的一种保守性较高的多功能多亚基蛋白。

植物铁蛋白作为专门的贮铁蛋白,是植物光合作用和固氮等生化反应的铁源,不仅调节体内铁的含量,而且是一种重要的胁迫反应蛋白,调控铁生物功能,在植物的发育、抵抗氧化损害等方面发挥重要的作用。

本研究从铁蛋白的结构、功能及基因克隆、表达和遗传转化等方面,概述了其在植物分子生物学中的研究进展及其应用情况。

关键词:植物铁蛋白;结构及功能;分子生物学中图分类号:Q946 文献标识码:A 文章编号:1004-5759(2010)06-0263-09 铁是几乎所有生物体所必需的元素。

铁含量在地壳中居第4位,但在生物体中的含量则很低。

这与Fe 3+易形成难溶的化合物导致生物对铁的吸收和利用程度降低有关。

虽然土壤中含有大量的铁,但在干旱和半干旱的石灰性土壤上生长的双子叶植物和非禾本科单子叶植物却经常表现出缺铁症状,铁营养失调成为限制植物正常生长发育的重要因素之一[1]。

植物缺铁,可引起叶绿素合成受阻,从而导致叶片黄化,光合作用降低,最终造成产量和品质的重大损失,因此,改善植物贮存铁的能力,提高植物的铁营养成分,是解决这个问题的有效途径[2]。

铁缺乏时也会影响动物的生长发育,甚至导致一些缺乏铁的综合症,如毛皮动物等对铁缺乏特别敏感,尤其是新生仔兽,易患原发性缺铁病,导致缺铁性贫血[3]。

而且对人类来说,铁缺乏是当今世界最为严重的营养缺乏症之一,也是引致贫血的主要原因之一[4],所以提高植物体内铁含量,可为植物自身解除许多由缺铁引起的病症,也可为动物和人类带来福音。

铁蛋白(ferritin )是一种专门存储铁的蛋白质,它广泛存在于动物、植物和微生物体内,既可以储存大量的可被植物利用的铁,又能抵抗环境胁迫[5]。

重组大豆铁蛋白受食源活性小分子诱导的还原释放性质

重组大豆铁蛋白受食源活性小分子诱导的还原释放性质

重组大豆铁蛋白受食源活性小分子诱导的还原释放性质刘玉茜;杨瑞;张志平;吴丹丹;唐禹馨;徐晶晶;周中凯【期刊名称】《天津科技大学学报》【年(卷),期】2018(033)005【摘要】以提取纯化后的重组rH-2铁蛋白为原料,利用食源活性小分子表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、维生素C(VC)、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)3种还原成分,研究食品多组分分子对铁的还原释放的影响,并对其作用机理进行了初步探讨.结果表明:供试的3种物质都能诱导铁的还原释放.其中,在装载相同Fe2+浓度的情况下,随着还原剂浓度的升高,VC和EGCG诱导的Fe2+还原释放速率呈上升趋势,且VC相对于EGCG诱导的还原释放速率更大.由VC、EGCG和NADH诱导铁蛋白还原释放的比较分析得知:VC诱导的还原释放整体吸光度上升速率最快,持续时间最长;NADH诱导的还原释放整体吸光度上升速率最慢,持续时间最短.【总页数】6页(P14-19)【作者】刘玉茜;杨瑞;张志平;吴丹丹;唐禹馨;徐晶晶;周中凯【作者单位】食品营养与安全教育部重点实验室,天津科技大学食品工程与生物技术学院,天津 300457;食品营养与安全教育部重点实验室,天津科技大学食品工程与生物技术学院,天津 300457;天津科技大学新农村发展研究院,天津 300457;广东环境保护工程职业学院,佛山 528216;食品营养与安全教育部重点实验室,天津科技大学食品工程与生物技术学院,天津 300457;食品营养与安全教育部重点实验室,天津科技大学食品工程与生物技术学院,天津 300457;食品营养与安全教育部重点实验室,天津科技大学食品工程与生物技术学院,天津 300457;食品营养与安全教育部重点实验室,天津科技大学食品工程与生物技术学院,天津 300457;天津科技大学新农村发展研究院,天津 300457【正文语种】中文【中图分类】Q518.4【相关文献】1.促凝剂及小分子表面活性剂对大豆分离蛋白乳状液凝胶性质的影响 [J], 王革新;徐捷;何志勇;曾茂茂;秦防;陈洁2.缢蛏(Sinonovacula constricta)重组Fe-铁蛋白和Mn-铁蛋白的性质解析 [J], 明庭红;苏秀榕;初双双;苏倡;刘艳;司开学;张迪骏;王朝阳;周君;芦晨阳3.棕色固氮菌固氮酶钼铁蛋白中含钼铁活性小分子组分的解离 [J], 杨俊森;戴祥鹏4.植物铁蛋白的铁氧化沉淀与还原释放机理 [J], 付晓苹;云少君;赵广华5.二硫苏糖醇和氧自由基还原马脾铁蛋白释放铁的研究 [J], 胡有生;黄波;邹国林因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

2型猪链球菌FtsZ重组蛋白的制备及其酶活性测定

2型猪链球菌FtsZ重组蛋白的制备及其酶活性测定

2型猪链球菌FtsZ重组蛋白的制备及其酶活性测定范伟伟;倪华;孙卫平;张剑;李超龙;吴倩倩;王长军;潘秀珍【摘要】We conducted purification of filamentous temperature-sensitive protein Z of Streptococcus suis serotype 2 (S.suis 2) and measured its GTPase activity.The ftsz gene in the genome of the Chinese 05ZYH33 strain of S.suis 2 was successfully amplified using PCR,and then the ftsz gene was cloned into prokaryotic expression plasmid pET28a,and the recombinant plasmid pET28a-ftsz was transformed into E.coli BL21.After induction by IPTG,the isolated FtsZ protein was analyzed with SDS-PAGE.Then the recombinant protein was purified by Ni2+-NTA affinity chromatography.The rabbit serum was harvested after immunization with recombinant FtsZ protein,and was analyzed by indirect ELISA and Western blotting.The GTPase activity of FtsZ was measured with the malachite green method.Results showed that successfully constructed recombinant plasmid pET28a-ftsz and the recombinant protein with high purity was obtained;Western blot result indicated that FtsZ could react with the His-tag antibody and the rabbit serum;the polyclonal antibody titer of the rabbit serum reached 1 ∶ 13 107 200;FtsZ have GTPase activity.We successfully prepared S.suis 2 recombinant protein FtsZ having GTPase activity and high titer antiserum would be useful for the further study of S.suis 2 cell division mechanism.%目的制备2型猪链球菌丝状温度敏感蛋白(Filamentous temperature-sensitive protein Z,FtsZ)重组蛋白并测定其水解三磷酸鸟苷(GTP)的酶活性.方法从2型猪链球菌中国强毒株05ZYH33基因组中PCR扩增目的基因sz,构建重组表达质粒pET28a-ftsz,转化E.coli BL21(DE3)感受态细胞,筛选阳性转化子进行IPTG诱导表达,SDS-PAGE鉴定表达产物,Ni2+亲和层析柱纯化重组蛋白,Western blot分析.重组蛋白免疫新西兰兔后收集多抗血清,间接ELISA法检测抗体效价,用孔雀绿-磷酸检测法测定FtsZ重组蛋白的GTP酶活性.结果成功构建pET28a-ftsz重组表达质粒;纯化获得大量纯度较高的FtsZ重组蛋白;ELISA检测兔多抗血清效价达1∶13 107 200;Western blot显示FtsZ重组蛋白能够与His-Tag单抗和兔多抗血清发生反应;以GTP为底物检测重组蛋白具有GTP酶活性.结论成功制备了具有GTP酶活性的2型猪链球菌FtsZ重组蛋白并以重组蛋白为抗原制备出高效价的多抗血清,为进一步研究2型猪链球菌FtsZ在细胞分裂调控过程中的作用奠定基础.【期刊名称】《中国人兽共患病学报》【年(卷),期】2017(033)003【总页数】6页(P250-255)【关键词】2型猪链球菌;丝状温度敏感蛋白;纯化【作者】范伟伟;倪华;孙卫平;张剑;李超龙;吴倩倩;王长军;潘秀珍【作者单位】中国药科大学中药学院,南京 211198;南京军区军事医学研究所,南京210002;南京军区军事医学研究所,南京 210002;南京军区军事医学研究所,南京210002;南京军区军事医学研究所,南京 210002;南京军区军事医学研究所,南京210002;南京军区军事医学研究所,南京 210002;南京军区军事医学研究所,南京210002;中国药科大学中药学院,南京 211198;南京军区军事医学研究所,南京210002【正文语种】中文【中图分类】R378.1猪链球菌(Streptococcus suis,S. suis)为革兰氏阳性兼性厌氧菌,是重要人兽共患病病原菌,在猪链球菌33个血清型中以2型猪链球菌(S. suis 2)分布最广、致病性最强、临床检出率最高[1-3],其感染人导致脑膜炎、败血症、心内膜炎以及链球菌中毒性休克综合征(Streptococcal toxic shock syndrome,STSS)[4]。

铁蛋白Ferritin原核表达和纯化及纳米颗粒胞外自组装

铁蛋白Ferritin原核表达和纯化及纳米颗粒胞外自组装

铁蛋白Ferritin原核表达和纯化及纳米颗粒胞外自组装李志鹏;刘福航;崔奎青;石德顺;刘庆友【期刊名称】《畜牧兽医学报》【年(卷),期】2018(049)001【摘要】This study aimed to express Helicobacter Pylori nonheme iron-containing Ferritin protein in Escherichia coli,and obtain the Ferritin nano-particles with natural nanostructure,for the application in disease and antigen presentation study by surface modification.To improve the expression of Ferritin,Ferritin gene was synthesized according to the Escherichia coli biased codon and cloned to the pET-32a vector.The recombinant protein was purified by affinity chromatography using His-trap Ni2+ column,and refold by gradient dialysis.The refolding protein was detected by transmission electron microscope to identify the nano-structure of the self-assembling protein.The results showed that the prokaryotic expression vector pET-32a-Ferritin was successfully constructed,and the recombinant His-Ferritin protein was expressed after induced by IPTG.The recombinant Ferritin protein was mainly expressed in the form of inclusion body.By use of Histrap Ni2+ affinity chromatography column,we obtained the recombinant Ferritin protein with 96% purity.The purified protein was in gradient dialysis to 2 mol · L-1 urea buffer with a desalting column to obtain the refold protein.The refold protein had a nanostructure with the diameter of 12-20 nm under the transmissionelectron microscope,which was similar to the natural nanoparticles.In this study,the prokaryotic expression system of Ferritin was successfully established and the recombinant protein with nanostructure was prepared by induction expression,affinity chromatography purification and refolding.This study lays the foundation for the application of Ferritin in biomedical field.%旨在使用原核表达系统表达幽门螺杆菌铁蛋白Ferritin,获得具有天然纳米结构的铁蛋白纳米颗粒,从而通过表面修饰等方法应用于疾病治疗和抗原呈递等研究.将铁蛋白氨基酸序列按照大肠杆菌常用密码子进行优化,合成重组铁蛋白基因并克隆至原核表达载体.使用镍柱进行亲和层析纯化重组蛋白,并在透析复性后利用透射电子显微镜对体外自组装纳米颗粒进行鉴定.结果显示,本研究成功构建了pET-32a-Ferritin原核表达载体,并使用IPTG进行诱导表达获得His-Ferritin 重组铁蛋白,且主要以包涵体形式存在.通过镍柱进行亲和层析纯化获得纯度为96%的重组蛋白,使用脱盐柱将重组蛋白梯度透析至2 mol·L-1尿素缓冲液中进行复性后,使用电子显微镜观察胞外自组装重组蛋白为粒径在12~20 nm的均一的纳米结构,与天然铁蛋白纳米粒子类似.本研究成功建立了Ferritin蛋白原核表达体系,通过诱导表达、亲和层析纯化及复性获得了具有天然纳米结构的铁蛋白纳米颗粒,为其在生物医药领域的应用奠定基础.【总页数】8页(P75-82)【作者】李志鹏;刘福航;崔奎青;石德顺;刘庆友【作者单位】广西大学,亚热带农业生物资源保护利用国家重点实验室,南宁530004;广西大学,亚热带农业生物资源保护利用国家重点实验室,南宁530004;广西大学,亚热带农业生物资源保护利用国家重点实验室,南宁530004;广西大学,亚热带农业生物资源保护利用国家重点实验室,南宁530004;广西大学,亚热带农业生物资源保护利用国家重点实验室,南宁530004【正文语种】中文【中图分类】Q812【相关文献】1.犬瘦素受体胞外近跨膜区重组融合蛋白的原核表达与纯化 [J], 陈蓉;李辉;施振旦2.小鼠VEGFR2胞外1-4IgG样结构域的原核表达、纯化及活性鉴定 [J], 王伟;殷小涛;李云奇;田仁礼;阎瑾琦;高江平;于继云3.铁蛋白与法氏囊病毒核衣壳蛋白重组蛋白的原核表达及纳米颗粒胞外自组装 [J], 杜梦潭;张伟业;刘兴健;李轶女;张志芳;胡小元4.铁蛋白与口蹄疫病毒VP1在大肠杆菌中融合表达及纳米颗粒自组装 [J], 张伟业;宋浩志;刘兴健;李轶女;张志芳5.铁蛋白轻链的原核表达、纯化及其多克隆抗体的制备 [J], 金蕾;张慧珍;杨继要;赵向锋;王琳;吴逸明因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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开题报告食品质量与安全重组铁蛋白的活性研究一、选题的背景与意义铁是人体生理代谢必需元素之一,也是不可缺少的营养元素。

缺铁对儿童的智力、身体发育,免疫功能,消化吸收功能均有较大影响。

缺铁性贫血是世界上最普遍的营养缺乏症,会损坏免疫系统,降低人的生理和心理机能,也会阻碍大脑认识能力的发育。

据估计,全球约有30%的人口受缺铁的痛苦。

在以稻米等植物性食物为主食的发展中国家,缺铁的影响程度更大,有近半数的5岁以下儿童和超过一半的孕妇患有铁缺乏症。

铁蛋白是一种广泛存在于动物、植物和微生物中的铁储存蛋白,是动植物生长发育的储存铁的共同来源。

当细胞内二价铁离子含量高时,铁蛋白通过它的亚铁氧化还原中心,在氧气的帮助下,将其催化氧化生成无毒的三价铁储藏在它的内部,1分子铁蛋白最多可储存4500个三价铁,这个特点是铁蛋白与其它酶最大的不同之处;当细胞需要铁时,铁蛋白在还原剂的帮助下,将三价铁还原为二价铁离子从其内部释放出来,以供其它蛋白质合成利用,所以铁蛋白在细胞内具有去除二价铁离子的毒性以及调节铁代谢平衡的双重作用,同时它还参与细胞RNA代谢的调节。

有研究认为该蛋白是解决动物和人类全球饮食缺铁的有效方法。

纽虫是一类生活在浅海潮间带的无脊椎动物,在世界各地都有分布,它具有柔软、能伸展、无分节的身体,以及一个极具特征性的捕食器——能够翻转的吻。

研究表明其铁蛋白有较强的结合铁的能力,因此通过基因工程技术导入铁结合蛋白基因来提高食品铁含量以改良其营养品质将具有十分重要的意义。

二、研究的基本内容与拟解决的主要问题:基本内容:1、重组铁蛋白的获取(1)IPTG诱导重组蛋白的表达,SDS—PAGE检测表达的情况;(2)大量表达蛋白并检测该蛋白为可溶性还是包涵体形式存在;(3)镍柱纯化蛋白得到实验用的蛋白;2、重组铁蛋白的活性研究(1)蛋白复性使蛋白恢复天然构象;(2)重组铁蛋白对铁的吸收能力;(3)重组铁蛋白亚铁氧化酶活性研究。

拟解决的主要问题:1、熟悉菌株的活化和IPTG诱导表达的过程与方法;2、掌握SDS—PAGE法检测表达蛋白;3、检测快速表达蛋白的存在形式:可溶性还是包涵体形式,若为包涵体形式,则需复性;4、铁蛋白对铁吸收能力的检测方法;5、亚铁氧化酶活性检测方法。

三、研究的方法与技术路线:四、总体安排与进度:2010.10-11:查阅文献,了解实验总体步骤与方法;2010.11-12:完成重组铁蛋白的原核表达和蛋白检测,并大量表达蛋白;2010.12-2010.1:进行蛋白纯化和复性,计算得到结果;2010.2-2010.4:重组蛋白活性研究;2010.5-2010.6:完成论文和答辩。

五、主要参考文献:[1]Steven D, Aust. Ferritin as a source of iron and protection from iron-induced toxicities.Toxicology Letters, Volumes 82-83, December 1995,941-944.[2] 袁小红,杨星勇,罗小英等.豌豆铁蛋白的纯化及其抗血清的制备[J].中国生物化学与分子生物学学报,2002(5):614-618.[3] 王群力,孔波,黄河清.铁蛋白纳米蛋白壳结构与功能研究新进展[J].化学进展,2004,16(4):516-519.[4] 朱王飞,钱胜峰.铁与人体健康[J].膳食指南,2004(3):47-49.[5] 杜莉利,李太武,等.可口革囊星虫(Phascoloma esculenta)铁结合蛋白基因的研究[J].海洋与湖沼,2008,39(3):252-255.[6] 白霞,周金林,等.微小牛蜱铁蛋白编码基因的克隆和分析[J].畜牧兽医学报,2005,36(1):66-69.[7] 王永斌,郭长虹,郭东林.大豆铁蛋白cDNA的克隆及植物表达载体的构建大豆科学,2006,25(4):454-457.[8] Goto F,Yoshihara T,Saiki H. Iron accumulation and enhanced growth in transgenic lettuce plants expressing the iron-binding protein ferritin[J]. Theoretical and Applied Genetics,2000,100:658-664.[9] 王敏,易新元,曾宪芳,等.日本血吸虫铁蛋白基因的克隆、表达及其免疫诊断的研究[J].中国免疫学杂志,2004,20(10):696-699.[10] Jyoti Velayudhan,Margaret Castor,Anthony Richhardson,et al. The role of ferritins in the physiology of Salmonella enteric sv. Typhimurium: a unique role for ferritin B in iron-sulphur cluster repair and virulence[J].Molecular Microbiology,2007,63(5):1495-1507.[11] 刘巧泉,姚泉洪,王红梅,等.转基因水稻胚乳中表达铁结合蛋白提高稻米铁含量.遗传学报,2004,31:518-524.[12] 董阔,徐杰,等.大豆铁结合蛋白基因在旱稻中的表达及铁含量分析[J].中国农业科学,2006,39(11):2362-2367.[13] 徐晓辉,郭泽建,程志强,等.铁蛋白基因的水稻转化及其功能初步分析[J].浙江大学学报,2003,29(1):49-54.[14] 程志强,郭泽建,徐晓辉,等.转铁蛋白基因增强水稻对氧化胁迫与稻瘟病菌的抗性[J].中国水稻科学,2003,17(1):85-88.[15] 王彩芬,付永彩,安永平,等.转大豆铁结合蛋白基因水稻的初步研究[J].西北农业学报,2008,17(6):84-87.[16] 丁聃,王娅娜,等.细粒棘球蚴铁蛋白基因的重组、表达、纯化及免疫学特性鉴定[J].宁夏医科大学学报,2009,31(02):146-148.[17] 曹阳,高华颖,于黎,等.人乳铁蛋白基因克隆及细胞表达研究[J].遗传,2002,24(1):9-14.[18] 张蓉,刁其玉.乳铁蛋白在犊牛生产中的应用及其生物信息学分析[J].乳业科学与技术,2007,1:39-42.[19] 张述,王革非等.重组人乳铁蛋白基因克隆及表达[J].中国生物制品学杂志,2005,18(02):117-119.[20] 高海燕,郭荣富.乳铁蛋白肽的研究现状及进展[J].中国饲料添加剂,2007,61(07):15-19.[21] 单体中,汪以真.乳铁蛋白的生物学功能及其基因工程研究[J].中国饲料,2005(10):10-12.[22] 康萍,印遇龙.乳铁蛋白的抑菌机制[J].中国饲料,2006(15):29-31.[23] 邢芳芳,等.乳铁蛋白肽的生物学活性及应用前景[J].中国饲料添加剂,2006(10):1-5.[24] 黄海青,汪以真.乳铁蛋白肽的研究进展[J].中国兽药杂志,2004,38(6):15-18.[25] 唐传核,曹劲松,彭志英.乳铁蛋白最新研究进展—活性多肽及生理功能(Ⅱ).中国乳品工业,2000,28(5):44-47.[26] 吕慈仙,李太武,等.浙江沿海最新发现一种枝吻类纽虫[J].水产科学,2007(12):652-654.[27] 王孟前,李太武,等.浙江沿海一新纽虫的18rDNA序列研究[J].科技通报,2010,26(1):67-71.毕业论文文献综述食品质量与安全铁蛋白的研究现状与展望摘要:本文概括了一些关于铁蛋白的研究现状,发现铁蛋白在生物体内具有去除二价铁的毒性以及调节机体铁代谢平衡的活性。

在以往对铁蛋白研究取得的进展上对该领域的研究前景做了一些展望。

关键词:铁蛋白;活性;研究现状;展望铁蛋白(ferritin)于1937年由Laufberge从脊椎动物马的脾脏中纯化分离出来[1],具有耐稀酸pH=2.1、耐稀碱pH=12.1和耐较高温度7O~75℃不变性等特性。

它主要分布于肝、脾、骨髓组织中,是细胞用于储存铁离子的最重要的蛋白质。

铁蛋白由蛋白质外壳和铁核两部分组成,外形结构呈球形。

蛋白壳由24个亚基组成高度对称性的结构,厚度约2-2.5nm,外径11-13nm,内径8-9nm,铁核位于蛋白壳中心,由数千氢氧化铁分子和数百磷酸盐分子组成非均匀的结构,直径约7-8nm。

哺乳动物铁蛋白由 H和L两种亚基以不同比例组成,植物、原核生物铁蛋白由相同亚基组成【2】。

铁蛋白的分子量因含铁量不同而异,大约为460000,体内铁蛋白含铁总量占机体含铁总量的15%~30%。

因此,对纽虫进行基因克隆得到的重组铁蛋白的活性、功能和作用机理研究具有重要意义。

1 有关铁蛋白和重组铁蛋白的研究现状和成果自1991年国外报道了大豆铁蛋白基因的完整cDNA序列以来,国外又陆续报道了国外陆续报道了豌豆、玉米、油菜、马铃薯、烟草、紫花苜蓿、羽扇豆等铁蛋白基因的cDNA序列。

我国在这方面的工作起步较晚,目前报道的主要有黄花苜蓿铁蛋白cDNA的克隆与序列分析、细粒棘球蚴铁蛋白基因的重组、表达、纯化及免疫学特性鉴定和可口革囊星虫铁结合蛋白基因的研究等。

转基因研究已证明大豆铁结合蛋白基因能提高水稻种子中铁结合蛋白的含量【3】。

1.1 调节铁代谢平衡的研究铁在细胞内的浓度需要严格控制,一方面,机体缺铁会引起很多生理上的变化,也会引发某些疾病,最常见的是缺铁性贫血;另一方面,铁又不可过量,否则可发生铁中毒,引起胃肠道出血,大量铁积聚在肝脏等重要脏器,引起肝功能损害等疾病。

铁蛋白主要在释放和储存上对铁代谢进行调控。

当体内铁含量过高时铁以Fe2+的形式贮存于铁蛋白中,铁蛋白贮存铁的过程包括二价铁氧化、铁离子移动和矿质铁心的形成和生长。

在出血或其他需要铁的情况下,贮存的铁可以释放,参与造血或其他含铁化合物的合成【4】。

杜莉利等【5】在实验中从可口革囊星虫体液中获得铁结合蛋白基因的全长序列,当过量的“游离铁”入侵时,可口革囊星虫能启动防御机制,避免机体受损。

白霞等【6】在对微小牛蜱铁蛋白编码基因的克隆和分析中从微小牛蜱克隆到1个新的铁蛋白编码基因,研究认为蜱铁蛋白很可能存在于细胞溶质中,当外界大量的铁和血红蛋白被蜱消化吸收后,到达各组织器官的细胞中,铁蛋白对过多的铁进行贮存和调控,使其维持在生理水平,起到解毒作用。

1.2 铁蛋白基因研究由于植物性食物的铁含量低,且存在吸收率低的问题,使得人类铁营养主要依耐于动物食品。

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