几种重组别藻蓝蛋白的抗氧化活性

藻胆蛋白是某些藻类特有的捕光色素蛋白,其中天然别藻蓝蛋白、藻蓝蛋白的抗氧化活性已经被证明。实验以2,2-盐酸脒基丙烷(AAPH)为自由基生成者,应用藏红花素退色反应为检测清除氢过氧自由基的方法,探讨了在大肠杆菌(Escherichia coli)中表达并纯化的带有6×His(6×组氨酸)标签和带有麦芽糖结合蛋白(MBP)标签的重组别藻蓝蛋白及其α、β亚基的抗氧化活性。结果表明,带有His标签的6×Hisα-APC、6×Hisβ-APC和6×His-APC均显示出一定的清除氢过氧自由基的能力,其中6×Hisβ-APC清除氢过氧自由基的IC50值可达到27.2 mg/L,Ka/Kc(氢过氧自由基与重组别藻蓝蛋白和藏红花素反应的速度常数比)达到1.24,大于带有色素基团的天然APC清除氢过氧自由基能力(IC5057.5 mg/L);而带有MBP标签的重组别藻蓝蛋白亚基MBPα-APC和MBPβ-APC和MBP-APC(rAPC)则无明显的清除能力。结果首次证实了脱辅基蛋白具有清除氢过氧自由基能力,因而在天然藻胆蛋白中脱辅基蛋白是清除自由基的贡献者之一,这为进一步研究重组别藻蓝蛋白的抗肿瘤机理提供了线索。     

重组别藻蓝蛋白的超快能量传递过程

藻胆体是红、蓝藻特有的光合作用捕光天线复合物。别藻蓝蛋白(APC)是组成藻胆体高效能量传递的核心结构的主要成分。本文以基因重组的别藻蓝蛋白(rAPC)的单体和三聚体为材料,通过稳态光谱、圆二色光谱以及超快时间分辨光谱研究了rAPC的结构构象和能量传递过程。结果表明,rAPC在测试条件下能保持和天然APC一致的光谱特性和活性构象;rAPC单体组装成三聚体后,其α84PCB和β84PCB可以组成激子色素对,通过激子分裂提高三聚体的能量传递效率;超快时间分辨光谱结果显示,在rAPC三聚体中,能量从620 nm传至650 nm的时间为300～600 fs,同时存在着19 fs的激子态的电子退相干过程。这些结果为揭示藻胆体的高效能量传递机制提供了数据基础。     

乳糖诱导重组别藻蓝蛋白(rAPC)在大肠杆菌(Escherichia coli)中的表达

采用廉价的乳糖替代IPTG诱导重组别藻蓝蛋白(rAPC)在大肠杆菌(Escherichiacoli)JM109中表达,对诱导产物表达的培养基、培养条件、诱导剂的浓度和诱导时机进行了优化,将优化条件用于5L自控发酵罐进行高密度培养。结果表明,对rAPC表达的条件进行优化后,乳糖诱导rAPC的表达率可达26.8%,与IPTG的诱导结果接近;在高密度培养中,OD600最大达21.8。研究结果可为乳糖替代IPTG大规模生产rAPC奠定基础。     

钝顶螺旋藻藻蓝蛋白提取纯化新工艺

对钝顶螺旋藻（Spirulina platensis）中藻蓝蛋白的提取和纯化方法进行了改进。用磷酸盐缓冲液循环冻融联合超声波破碎法，50％硫酸铵沉淀获得藻蓝蛋白（phycocyanin，PC），提取率达到13．1%。粗蛋白提取液再经过两次羟基磷灰石柱（HA）层析和sephacryl-HR-200凝胶层析对其进行纯化，纯度达到4．71％。纯化后的PC在12％十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）中得到两条带，分别是α和β两个亚基，分子质量分别为21．4ku和17．0ku。结果表明，通过上述分离纯化过程得到了较高提取率和电泳纯度的藻蓝蛋白。     

别藻蓝蛋白基因在毕赤酵母(Pichia pastoris)中的表达

采用亚克隆方法,将别藻蓝蛋白(allophycocyanin,APC)基因插入到毕赤酵母整合型表达载体pPIC6αA中,再用SacⅠ线性化,纯化后,用氯化锂法转化毕赤酵母菌株X-33,筛选表达APC的重组子。PCR和序列分析表明,APC基因已整合到酵母染色体中。重组子经甲醇诱导,用Western blotting在培养基上清液检测到APC,表明别藻蓝蛋白(APC)在毕赤酵母中可以表达。APC由两种亚基组成,分子量分别为19kDa和21kDa。重组子经摇瓶培养48h表达量达4.4mg/L。     

利用多功能裂合酶CpcE/F合成非天然重组藻胆蛋白

藻胆蛋白裂合酶是催化藻胆色素与脱辅基藻胆蛋白亚基共价连接的裂合酶,在藻胆蛋白的生物合成途径中发挥着重要作用。本实验以藻蓝蛋白裂合酶Cpc E/F为研究对象,采用基因工程组合表达技术,构建了pCDFDuet-apcA-cpcE/F-hox1-pebS、pCDFDuet-pecA-cpcE/F-hox1-pebS等重组质粒,并导入大肠杆菌中,在IPTG的诱导下,成功表达得到两种非天然藻胆蛋白ApcA-PEB和PecA-PEB,这表明Cpc E/F不仅可以催化藻蓝胆素和脱辅基藻蓝蛋白的结合,还可以催化藻红胆素(PEB)与别藻蓝蛋白α-亚基(ApcA)和藻红蓝蛋白α-亚基(PecA)的结合,因此是一种多功能的裂合酶。根据重组产物的光谱特征峰分析发现,ApcA-PEB和PecA-PEB作为两种非天然存在的重组藻胆蛋白,具有与对应天然藻胆蛋白有着相近的特征吸收光谱和荧光发射峰,但同时具有明显的波长偏移并伴有色素异化现象,其光谱学性质主要由其所携带的色素基团决定。另外,荧光寿命衰减分析发现,不同脱辅基蛋白对于重组藻胆蛋白的光谱稳定性具有重要的影响。     

钝顶节旋藻别藻蓝蛋白基因克隆、分析及重组表达蛋白荧光活性的研究

为探究蓝藻藻胆体核心色素蛋白-别藻蓝蛋白单个亚基的光学活性和功能,本研究克隆了钝顶节旋藻(Arthrospira platensis FACHB314)中的脱辅基别藻蓝蛋白基因apcAB及其亚基基因apcA和apcB。节旋藻基因组中apcAB全长共1 056 bp,由apcA和apcB串联组成,中间间隔84 bp。其中,apcA和apcB基因的全长均为486 bp,且均编码161个氨基酸,预测分子量分别约为17.39和17.33 kDa,它们分别编码的α和β亚基均属于Globin＿like超级家族,系统进化树分析显示其氨基酸序列在蓝藻和节旋藻中较为保守。将克隆出的亚基基因apcA、apcB分别同前期A.platensis FACHB314中获得的藻蓝胆素合成相关基因ho和pcyA以及色基裂合酶基因(cpcE、cpcF、cpcU、cpcS、cpcT)共同转化至大肠杆菌中,获得重组别藻蓝蛋白亚基菌株E.coli HPEFUSTA、E.coli HPEFUSTB。SDS-PAGE和Western Blot均显示重组菌株中已成功表达别藻蓝蛋白单亚基。荧光检测结果显示,在600 nm波长激发下,...     

海水钝顶螺旋藻富硒及其含硒藻蓝蛋白的研究

研究了亚硒酸钠梯度浓度对海水钝顶螺旋藻Spirulina platensis生长及藻胆蛋白含量的影响,对含硒藻蓝蛋白进行分离纯化,得到含硒藻蓝蛋白纯品。结果表明,硒添加浓度小于100mg.L-1时,对藻体生长有一定的促进作用,其生物量、藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白含量有增加,藻体硒含量及富硒系数明显高于文献报道的相似条件下的淡水螺旋藻;纯化的含硒藻蓝蛋白溶液在弱光照、低温、pH4—8的范围内稳定性较好;含硒藻蓝蛋白的光谱特性与藻蓝蛋白相比几乎没有差异,紫外与可见光吸收光谱特征吸收峰在280nm和620nm,荧光激发峰在558nm,室温条件下最大荧光发射峰在655nm,说明海水钝顶螺旋藻富集硒后及海水的胁迫对其藻蓝蛋白的光谱特性没有明显影响。     

重组藻胆蛋白与高等植物类囊体膜之间能量传递的研究

为了探究藻胆蛋白与高等植物类囊体膜之间的光能传递规律,验证重组藻胆蛋白是否可以与高等植物类囊体膜之间的光能传递,本研究分别提取了重组藻红蛋白、重组藻蓝蛋白以及菠菜和韭菜的类囊体进行混合孵育,然后进行了全波长吸收光谱以及荧光光谱检测。结果显示:混合孵育时间为10~20 min有利于重组藻红蛋白和藻蓝蛋白与类囊体膜结合并进行光能传递,最适混合孵育时间随重组藻胆蛋白和类囊体的种类不同而稍有不同;重组藻红蛋白不能与菠菜或韭菜的类囊体膜直接发生光能传递,但是当体系中添加重组藻蓝蛋白的时候就可以;重组藻蓝蛋白可以与类囊体中的叶绿素a直接进行光能传递,使得叶绿素a的荧光发射峰值显著提升,当藻红蛋白和藻蓝蛋白的比例是1∶2时,光能传递效率较高。本研究为藻胆蛋白在构建新型光合系统中的应用提供实验依据。     

藻胆蛋白 与绿藻光合膜之间的激发能传递

研究了藻胆蛋白与绿藻光合膜之间激发能传递的关系.发现只有在别藻蓝蛋白存在时,藻红蛋白或藻蓝蛋白才能将其所吸收的光能传递给一起温育的绿藻类囊体光系统Ⅱ.传能效率与藻胆蛋白的种类有关.藻胆蛋白只能将激发能传递给经SDS-PAGE纯化的LHCⅡ,但不能传递给D₂蛋白.     

牙鲆RAG2 基因的质粒构建和体外原核表达

将牙鲆(Paralichthys olivaceus)RAG2 cDNA序列插入到体外表达质粒pProEXTM HT,在大肠杆菌(Escherichia coli) BL-21中进行体外表达,分析了诱导时间和 IPTG 浓度对重组蛋白产生量的影响,确定了最佳诱导条件为:诱导时间为3 h, IPTG诱导浓度0.2 mmol/L.本研究同时对RAG2重组蛋白的可溶性进行确认,并利用BD TALONTM 金属亲和柱纯化了RAG2蛋白.本研究结果为进一步深入研究RAG2蛋白的生物学功能奠定了良好的基础.     

团头鲂(Megalobrama amblycephala)两种热休克蛋白 70(HSP70s)的原核表达、纯化及鉴定

采用PCR方法扩增团头鲂组成型HSC70和诱导型HSP70基因完整的编码区片段,并分别克隆到原核表达载体pET-22b(+)中,然后转化大肠杆菌BL21(DE3),用1mmol/L IPTG在不同温度及时间下进行诱导表达。采用Ni-NTA His Bind Resins亲和层析和DEAE-Sepharose FF阴离子交换柱层析对目的蛋白进行纯化,并进行SDS-PAGE和Western-blotting分析。结果表明,成功构建了团头鲂两种重组表达质粒pET-22b(+)/Ma-HSC70和pET-22b(+)/Ma-HSP70,表达融合蛋白的相对分子量均约为72kDa,并能与兔抗人HSP70多抗进行特异性结合,这两种HSP70s融合蛋白经纯化后的纯度均达到95%以上。本实验选择融合蛋白Ma-HSC70在25℃和Ma-HSP70在30℃下分别诱导7h作为可溶性表达的最佳条件。     

海洋解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefacien)产抗生素Macrolactin A的碳源优化

为提高一株海洋解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)ESB-2生产大环内酯类抗生素Macrolactin A的能力,利用大孔树脂对发酵液进行粗提取,利用高速逆流色谱法,高效、快速分离制备出高纯度的Macrolactin A。采用高效液相色谱法检测不同碳源对Macrolactin A产量的影响,且在优化基础上采用摇瓶发酵得到海洋解淀粉芽孢杆菌的发酵过程曲线。结果表明:高速逆流色谱法能够高效快速的制备出Macrolactin A纯品,纯度达到95%以上,明显优于高效液相色谱;添加葡萄糖、蔗糖和麦芽糖均有利于Macrolactin A的生成,麦芽糖为最佳碳源,最佳浓度为1%,其产量达到18.5mg/L,是优化前的2倍多。本研究可为提高Macrolactin A的产量、解决其药源问题、实现规模化生产打下了良好的基础。     

藻酸双酯钠对蛋白激酶A活性的影响

大鼠肝脏经匀浆、硫酸铵盐析和DEAE-纤维素柱层析,得到部分纯化的Ⅰ型和Ⅱ型蛋白激酶A。将两型酶制剂在体外分别与藻酸双酯钠孵育,藻酸双酯钠对两型酶的活性均有剂量依赖性抑制作用。     

栉孔扇贝(Chlamys farreri)中抗氧化肽的分离纯化及性质研究

以栉孔扇贝内脏团为原料,对其中抗氧化肽的制备、纯化及性质进行了研究。首先采用硫酸铵沉淀、DEAE-Sephadex A-50阴离子交换层析的方法,进行了扇贝提取蛋白的制备,其次采用海洋蛋白酶YS-80水解、SephadexG-25凝胶层析的方法,进行扇贝抗氧化肽的制备,获得多肽粗品(海洋肽,PCF),并进一步采用CM Sepharose阳离子交换层析和反相高效液相色谱的方法,对扇贝抗氧化肽进行了纯化,结果得到组分PCF-3A,反相高效液相显示为单一峰。采用茚三酮反应、Sephadex G-15凝胶层析和AccQ.Tag氨基酸分析柱,进行了PCF-3A的理化性质研究。结果表明,茚三酮反应呈阳性;分子量约为794D;由7种氨基酸组成,分别为天冬氨酸、甘氨酸、苏氨酸、丙氨酸、缬氨酸、赖氨酸和脯氨酸。采用邻苯三酚自氧化体系和Fenton反应体系对PCF-3A的抗氧化活性进行了研究,发现该肽可有效清除羟自由基和超氧阴离子,半抑制浓度(IC50)分别为0.39mg/ml和2.85mg/ml,具有明显的抗氧化、抗衰老作用。     

菲律宾蛤仔碱性磷酸酶的分离纯化及部分性质研究

经Tris-HCl缓冲液浸提、硫酸铵分级沉淀盐析、DEAE-Sepharose Fast Flow离子交换层析和Sephadex G-75凝胶过滤层析等步骤,从菲律宾蛤仔内脏团中分离得到碱性磷酸酶,SDS-PAGE显示为单一条带,提纯倍数为14.42,比活力达到131.08U/mg。酶学性质研究表明:该酶亚基分子量约44kD,最适反应温度为45℃,最适pH值为9.0,米氏常数Km为0.098mmol/L,最大反应速度Vmax为1.01μmol/(mL·min)。Ca2+、Mg2+对酶活力表现出显著的激活作用。     

南方鲇(Silurus meridionalis)豚鼠气单胞菌溶血素的分离、纯化与致病性研究

采用硫酸铵盐析、DEAE-Sephadex A50凝胶层析法对豚鼠气单胞菌的溶血素进行分离、纯化,获得分子量为32.2kDa的单一多肽溶血素,测定溶血价为25。将该溶血素倍比稀释后梯度接种南方鲇,研究其对南方鲇的致病性和组织病理损伤情况。结果表明:豚鼠气单胞菌溶血素具有较强的毒力,对南方鲇的半数致死剂量(LD50)为0.29mg蛋白/kg体重;病鱼表现为体表褪色,腹部膨大,肝、脾、肾肿大,肝、脾淤血、出血明显;胃肠道内充有大量粘液,黏膜充血、出血;组织病理学表现为骨骼肌水肿、变性,肝细胞变性、坏死,血窦扩张淤血,肾小管上皮细胞变性、坏死,脾脏淋巴细胞减少,胃肠道黏膜上皮变性、坏死,脱落。     

Genetic transformation of marine Actinomycete sp. isolate M048 and expression of a recombinant plasmid carrying the apc gene

1Introduction The ocean covering more than 70% of theearth’s surface represents a less explored environ-ment for microbial diversity(Yu etal., 2005). As agreat promising source for new natural productswhich have not been observed from terrestrial micro-o…     

大菱鲆血清免疫球蛋白IgM的纯化及应用研究

用硫酸铵分级盐析法纯化大菱鲆血清免疫球蛋白IgM,所得产物用Sepharose-4B和DEAE-Sepharose Fast Flow阴离子交换层析进一步纯化,以纯化的大菱鲆IgM免疫新西兰大白兔,获得兔抗大菱鲆IgM抗血清.SDS-PAGE电泳显示大菱鲆IgM重链为76 kD,轻链为27 kD;纯化的大菱鲆IgM重链与特异性抗血清具有较好的反应,而轻链与抗血清反应不明显;以制备的兔抗大菱鲆IgM抗血清为二抗建立了大菱鲆血清特异性抗体的间接ELISA检测方法,用该方法检测了鳗弧菌灭活疫苗免疫后大菱鲆产生特异性抗的变化规律,大菱鲆在免疫后第1周就产生了特异性抗体,在3周时达到峰值,该特异性抗体可维持13周以上.