缢蛏(Sinonovacula constricta)重组Fe-铁蛋白和Mn-铁蛋白的性质解析

利用缢蛏(Sinonovacula constricta)重组铁蛋白富集Fe~(3+)和Mn~(2+)制备重组Fe-铁蛋白和Mn-铁蛋白,通过扫描电镜、X射线能量色散能谱仪(EDS)和MALDI TOF/TOF质谱系统测定蛋白的表面形貌变化、金属元素的能量变化和肽段分子量。利用综合物性测量系统(PPMS)测定蛋白纳米颗粒在室温300K,外加磁场3T下的磁学性质变化。结果显示,重组Fe-铁蛋白和Mn-铁蛋白与空白相比,表面形貌发生明显变化,Fe-铁蛋白仍为小球状,Mn-铁蛋白聚集体呈片层花球状,Cd-铁蛋白聚集体呈小圆球状,Mn-铁蛋白富集Cd~(2+)后呈片层花瓣散落状。Fe-铁蛋白和Mn-铁蛋白分别检测出相应金属元素且都有其特征能量态。两种重组蛋白的肽谱图与空白组相比,除铁蛋白保守肽段外还出现各自的特征肽段,推测与铁蛋白对Fe~(3+)和Mn~(2+)的富集功能密切相关。Fe-铁蛋白和Mn-铁蛋白纳米颗粒磁滞回线形状与铁蛋白空白组基本相同,呈顺磁性特征,磁性强度随Fe~(3+)和Mn~(2+)富集量的增加而增大。通过比较Fe-铁蛋白和Mn-铁蛋白与空白组在富集Hg~(2+)、As O43–和Cd~(2+)三种重金属离子方面能力的差异,发现Fe-铁蛋白对Hg~(2+)、AsO_4~(3–)和Cd~(2+)三种重金属的富集能力是空白组的2.4倍、1.7倍和3.7倍。Mn-铁蛋白对Hg~(2+)、AsO_4~(3–)和Cd~(2+)三种重金属离子在相同条件下的富集能力也有明显提高,分别为铁蛋白空白组的1.8倍、3.0倍和4.6倍。本研究结果为Fe-铁蛋白和Mn-铁蛋白在重金属污染治理方面的应用提供了数据参考。     

泥蚶(Tegillarca granosa)重组铁蛋白富集锰铁后的磁学性质解析

利用埋栖性双壳类生物泥蚶(Tegillarca granosa)重组铁蛋白富集锰铁的性质,在不同锰铁浓度下制备Fe-铁蛋白和Mn-铁蛋白磁性纳米颗粒,通过扫描电镜观察高、中和低三个浓度下制备Fe-铁蛋白和Mn-铁蛋白磁性纳米颗粒的表面形貌,通过PPMS综合物性测量系统测定Fe-铁蛋白和Mn-铁蛋白磁性纳米颗粒的磁学性质。结果显示,在低浓度(0.1mmol/L)锰铁制备的Fe-铁蛋白和Mn-铁蛋白磁性纳米颗粒粒径均一,分散性好;发现Fe-铁蛋白和Mn-铁蛋白的磁滞回线均表现为超顺磁性,且随着重组铁蛋白对锰铁富集量的增加,磁性强度随之增大,增加速率逐渐减小。通过本实验探索高、中和低三个浓度下制备Fe-铁蛋白和Mn-铁蛋白磁性纳米颗粒的磁化强度变化规律,为Fe-铁蛋白和Mn-铁蛋白磁性纳米颗粒的应用提供数据支持。     

深海囊螂蛤铁蛋白的环境选择压力分析

深海环境常有高压、极端温度、富含重金属、黑暗、寡营养等特点。生活在该种特殊环境中的生物可能演绎出不同机制适应此生境。囊螂科贝类是深海冷泉/热液区的优势物种,拟通过对来自冷泉/热液区囊螂科贝类铁蛋白进行环境选择压力分析,以期解析其适应深海特殊生境（高铁环境、高静水压）的机制。首先,通过本地比对的方式获得了囊螂蛤和其近缘种铁蛋白的核苷酸和氨基酸序列,其均有ferritin保守功能域和相应的保守位点。其中,囊螂蛤铁蛋白Cmfer-2、Cmagfer-3、Pofer-3属于M型铁蛋白,其他归属为H型铁蛋白。 Cmagfer-4和Pofer-4可初步判断为分泌型铁蛋白,而其他囊螂蛤铁蛋白与胞质型铁蛋白聚为一支。为了探索环境因素对深海贝类铁蛋白的影响,运用PAML软件对深浅海铁蛋白进行了选择压力分析。 结果显示总共鉴定到8个正选择位点,其后验概率大于95%。其中,在含有嗜压氨基酸的对应组中,约50%浅海位点置换为嗜压的氨基酸,进一步证明了17A、 55R、171S氨基酸置换是铁蛋白适应深海压力变化的一种策略。更进一步研究发现69 K→I/T/M和171 E/K→S由带电荷的极性氨基酸置换为不带电荷的氨基酸,并且大部分受到选择的位点位于蛋白的N端和C端,深海囊螂蛤铁蛋白可能通过特定氨基酸极性的转变和分布区域的改变来适应深海特殊环境。本文通过深浅海贝类铁蛋白的分析来为深海生物对极端环境的适应研究提供一些信息和见解。     

文蛤(Meretrix meretrix)铁蛋白的重组表达及其组织表达特征分析

构建了文蛤铁蛋白的重组表达质粒 pGEX-4T-1-MmeFer, 在大肠杆菌 Escherichia coli 中获得了重组蛋白, 经酶解和质谱鉴定该蛋白为重组文蛤铁蛋白(rGST-MmeFer), 切除 GST 标签的重组文蛤铁蛋白(rMmeFer)具有氧化和吸收铁离子的功能。利用 rGST-MmeFer 制备了兔抗文蛤铁蛋白的多克隆抗体, 进而利用 Western blot 的方法对文蛤铁蛋白的组织表达分布进行了研究。结果表明, 铁蛋白在文蛤各组织中均有分布, 其中消化腺中表达量最高, 足中表达量最低。此外, 利用实时定量PCR 分析了文蛤消化腺、外套膜和鳃组织中铁蛋白 mRNA 的表达, 发现铁蛋白 mRNA 在外套膜中表达量最高, 消化腺次之, 鳃中表达量最低, 差异达到显著水平(P<0.05)。上述结果为进一步研究铁蛋白参与贝类贝壳形成的分子机制奠定了基础。     

梅氏新贝尼登虫(Neobenedenia melleni)卵黄铁蛋白的cDNA克隆、原核表达及抗血清制备

从cDNA文库中获得了梅氏新贝尼登虫卵黄铁蛋白(NmYF)的编码序列。序列全长739个核苷酸,3′-末端具有polyA尾,单一大开放阅读框编码一个由226个氨基酸组成的分子量为26.1kDa的蛋白。序列比较表明,NmYF与卫氏并殖吸虫卵黄铁蛋白最相似,氨基酸序列同源性为23.7%。系统进化树分析表明,NmYF、卫氏并殖吸虫卵黄铁蛋白和头槽绦虫卵黄铁蛋白形成了一个小的进化簇,而体铁蛋白序列形成了一个大的进化簇,揭示了卵黄铁蛋白和体铁蛋白间的差异以及进化上的相关性。这是梅氏新贝尼登虫卵黄铁蛋白基因序列的首次报道。随后,构建了插入有全长NmYF基因开放阅读框序列的原核表达质粒pET-22b-NmYF,转化大肠杆菌BL21pLysE菌株,经IPTG诱导表达后,SDS-PAGE检测表明预期大小的目的蛋白大量表达。随后制备了目的蛋白的多克隆抗血清,它能与目的蛋白起强的特异性反应,但与细菌自身蛋白不起反应,可用于后续研究。     

香鱼(Plecoglossus altivelis)铁蛋白的分子鉴定、表达及功能研究

铁蛋白(Ferritin,Fer)是一类广泛存在于生物体内、并与铁代谢密切相关的铁储存蛋白。本研究通过香鱼(Plecoglossus altivelis)单核/巨噬细胞转录组测序获得铁蛋白亚基基因(Pa Fer)c DNA全序列,结果显示,Pa Fer由943个核苷酸组成,开放阅读框为531bp,编码176个氨基酸,预测相对分子质量为20.4k Da,等电点为5.46。氨基酸序列多重比对结果显示,Pa Fer具有保守的铁蛋白样双铁结构域,与虹鳟(Oncorhynchus mykiss)和大西洋鲑(Salmo salar)Fer M亚基(Fer-M)同源性最高,均为92%;系统进化树分析表明,Pa Fer与胡瓜鱼、大西洋鲑和虹鳟的Fer-M聚为一个小簇,与虹鳟Fer-M进化相关性最高。实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,q PCR)结果表明,Pa Fer m RNA主要在香鱼脾脏中表达量最高,肾脏、鳃、脑和心脏中次之;鳗弧菌(Vibrio anguillarum)感染后,香鱼肝脏、脾脏和肾脏等组织中Pa Fer m RNA表达显著上调。原核表达了Pa Fer重组蛋白(r Pa Fer),r Pa Fer以包涵体形式表达,镍柱亲和层析纯化重组蛋白,尿素梯度透析法复性r Pa Fer。铁螯合实验结果显示,当r Pa Fer浓度为4μg/m L时,螯合铁的能力最大,为43.96%。抑菌实验结果表明,r Pa Fer对鳗弧菌、溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)和创伤弧菌(Vibrio vulnificus)的最小抑菌浓度分别为1.5625、25.0和100.0μg/m L。综上,Pa Fer与香鱼抗病原感染的免疫反应紧密相关,可能通过调控铁代谢参与鱼类抵抗微生物的宿主自身免疫过程。本研究为进一步研究鱼类Fer的功能及在病原菌感染免疫中的分子机制奠定基础。     

南移养殖仿刺参（StichopusjaponicusSelenka）铁蛋白基因的克隆及表达特征分析

采用cDNA文库、RACE、荧光定量PCR和Westernblot技术,克隆了南移养殖仿刺参铁蛋白基因的全长序列,并对其表达特征进行了研究。结果表明,南移养殖仿刺参铁蛋白cDNA全长1222bp,包括187bp的5’UTR;513bp的3’UTR和编码173个氨基酸残基的522bp的开放阅读框。诸如铁结合序列标签和铁调...     

大竹蛏(Solen grandis)铁蛋白基因的克隆及其在转录水平上对微生物多糖的应答

本研究克隆获得了一个大竹蛏(Solen grandis)铁蛋白(SgFer)基因的cDNA全长,其序列全长为848bp,5’和3’端的非编码区分别为111bp和212bp,开放阅读框525bp,推测编码174个氨基酸,预测分子量为20.2kDa,理论等电点为5.20。通过荧光定量PCR法研究了SgFer在健康大竹蛏组织中以及大竹蛏受到微生物多糖刺激后的表达规律,结果表明,SgFer在血细胞、鳃、外套膜、肌肉、性腺和肝胰腺等组织器官中均有表达,在肝胰腺中的表达量最高。SgFer在大竹蛏受到肽聚糖(PGN)和葡聚糖(glucan)刺激后,其mRNA的表达量显著上调,分别在刺激后6h和12h达到最高;而脂多糖(LPS)刺激不能诱导其mRNA表达量上调。SgFer可能参与大竹蛏对微生物多糖的清除反应。     

乳铁蛋白对大黄鱼仔鱼生长、存活和抗应激能力影响的研究

用不同水平(分别为T1组:0 mg/L;T2组:50 mg/L;T3组:100 mg/L;T4组:150 mg/L)乳铁蛋白(lactoferrin,简称LF)强化的卤虫(Artemia franciscana)幼体投喂9~23日龄大黄鱼(Pseudosciaena crocea)仔鱼。结果表明,摄食LF强化卤虫幼体的大黄鱼仔鱼其生长无明显改善(P0.05),但大黄鱼仔鱼的成活率和抗应激能力显著提高,T3(60%)和T4(80%)组的成活率显著高于T1(40%)和T2(30%)组(P0.05)。T4组大黄鱼仔鱼的耐干露能力最强,T4组和T3组的抗高盐度(65)应激能力明显的强于T1和T2组(P0.05),T4组和T3组之间无明显的差异(P0.05)。经4 h高温(32°C)曝露后,T1和T2组的仔鱼全部死亡,T4组和T3组的成活率分别为30%和23.3%。即仔鱼的成活率和抗应激能力受卤虫强化LF水平的影响显著,LF强化的有效剂量为不低于100 mg/L强化水体。     

可口革囊星虫(Phascolosoma esculenta)重组铁蛋白富集Pb2+等重金属特性和功能研究

利用可口革囊星虫重组铁蛋白富集Pb²⁺、Fe³⁺、Cd²⁺、Cr³⁺、Cu²⁺、Mn²⁺、Sn²⁺和Zn²⁺等8 种重金属离子后, 通过透射显微镜和傅里叶红外光谱测定蛋白的超微结构变化和内部基团特性。以 天然的马脾铁蛋白为对照, 观察重组铁蛋白与天然铁蛋白的差别。结果显示, 重组铁蛋白富集Pb²⁺ 和其它7 种重金属离子后蛋白体积大小与重金属离子种类直接相关。重组铁蛋白相对天然铁蛋白来 说在富集不同种类重金属离子后, 除了非特异性酰胺特征峰和蛋白特征峰外, 还出现一些专门富集 某些重金属离子的特异基团, 如:-CH₃、-CH₂-、-CH-、-NH-、-SO₃-、-COOH、-S=S-和-C-S-C 等。 通过细胞实验进一步验证了铁结合蛋白能够通过富集重金属离子Pb²⁺来保护小鼠成骨前体细胞 MRC3T3-E1, 使细胞的死亡率明显降低(P<0.05).     

南极低温降解菌Shewanella sp. NJ49羟化酶分离纯化及最适产酶条件研究

羟化酶是细菌降解烷烃的关键酶,本文以南极低温降解菌Shewanella sp.NJ49为研究对象,通过硫酸铵沉淀、超滤浓缩及葡聚糖凝胶Sephadex G-75柱层析方法,分离纯化NJ49的羟化酶,获得了单一羟化酶组分,研究了温度、p H、表面活性剂和盐度等环境因素对NJ49羟化酶酶活活性影响。结果表明,羟化酶组分由α、β、γ三个亚基组成,分子质量分别为56,45和36 k D。NJ49最适产酶条件为:温度15℃、p H7.2、盐度55;不同类型表面活性剂对酶的活性影响效应不一,两性离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂对酶活没有作用,阴离子表面活性剂+非离子表面活性剂混和剂和阳离子表面活性剂+非离子表面活性剂混和剂能提高羟化酶的活性。     

海蒿子多糖DEI、DEII组分的分离纯化及单糖组成分析

海蒿子(SargassumconfusumAgardh)经热水抽提、乙醇沉淀、DEAE-SephadexA-25柱层析分离,得到多糖DEI、DEII,糖质量分数分别为52.40%,38.80%。经酸降解、薄层层析、气相色谱-质谱分析,证明其单糖组成均为岩藻糖、木糖、半乳糖、果糖、甘露糖、葡萄糖。其中岩藻糖质量分数最高(DEI:39.3%;DEII:35.2%)。     

一株海洋细菌的鉴定及其活性物质的初步研究

目前在微生物产生活性物质的研究中,研究人员发现从陆地上寻找新的菌种和活性物质的几率越来越小,而海洋由于其特殊的生态环境(高盐度、高压力、低温及特殊光照)造就了大量陆地不存在的微生物新种和作用独特、结构特殊的活性代谢物质.因此近几年以来,从海洋中寻找微生物新种和具有特殊功能的生理活性物质成为国内外的研究热点[1~4].本课题组从海南周边海域分离筛选到一株具有抗菌、抗肿瘤活性的海洋细菌B2817,本文报道了对该菌的鉴定及对其活性物质的初步研究结果.     

等离子质谱(ICP-MS)对高含量元素硫样品中微量元素分析的前处理方法比较

如何去除元素硫高含量样品的背景硫,是测定该类样品中微量元素成功的关键.通过分别对样品进行燃烧和升华两种前处理方法的研究对比,得出用升华的方法处理自然硫样品对于其微量元素的测定可靠性大,所测定微量元素回收率的优良率是68%,燃烧法处理后测定微量元素回收率的优良率是64%.而且前者优良回收率的范围是79.9%~120.5%,明显高于后者的优良回收率范围76.2%~98.0%.对于这样的结果,温度是主要的控制因素.燃烧法处理样品温度条件较难控制,升华法则可以较严格的控制温度,从而减少被测元素的散失,能得到较为理想的数据.     

2004年春季东海赤潮高发区COD分布及其与赤潮关系的初步研究

2004年4～5月初在东海赤潮高发区暴发的特大规模原甲藻赤潮前期和暴发初期对该海域进行的现场调查,并对该海域COD的分布特征进行了探讨。结果表明,赤潮暴发前COD为0．295-1.836mg／L,主要受陆源输入影响。根据其在局部海区底层出现的异常升高结合其他参数分析可对特定海区潜在赤潮暴发的可能性进行评估。赤潮暴发时COD为0．36～3．14mg／L,表层和中层与叶绿素存在显著正相关关系,表明其主要受生物影响。富营养化指数表明赤潮暴发前近一半海域已经处于富营养化状态,但COD对富营养化的贡献不如营养盐重要。