蜘蛛牵引丝蛋白的特性及其分子工程

蜘蛛牵引丝是由蜘蛛主壶腹腺产生的一种具有高度重复结构的蛋白质纤维,它将高抗张强度和高弹性奇妙地结合于一体,是自然界强度最高的纤维.基因解析揭示出牵引丝至少存在两种高度重复的蛋白组分,每种蛋白的重复单元都显示出富丙氨酸区和富甘氨酸区交替的模块结构特征.采用分子工程技术不仅可以生产出具有天然牵引丝蛋白特性的重组蜘蛛丝蛋白,也可为研究牵引丝蛋白的模块结构与功能特性之间的关系开辟道路.文中结合我们的研究综述了牵引丝蛋白的模块结构及其分子工程的研究进展,并就其未来发展进行展望.     

丝蛋白与化妆品

本文叙述了丝蛋白的组成、构造与性能,介绍了丝蛋白与美容美发的相依关系,分析讨论了丝蛋白作为化妆品添加剂的优良作用及效果.     

神经退行性致病蛋白分子的化学生物学

人类基因测序工程的完成,启动了对生命本质的认识,也标志着大规模研究蛋白质生物学时代的到来。人类基因组测序工程尚不能在蛋白分子水平解释和解决疾病的发病机制,因而无法通过灵活主动地发展和有效利用基因技术来治疗遗传性疾病和控制衰老等。最近在脑神经退行性疾病研究中提出的“蛋白质化学病变”之观点,将化学生物学方法与物理有机化学相结合,可能为人类基因组测序工程后的蛋白质组学研究和破译各种基因的功能提供有效的新手段,从而为揭示从基因、蛋白到生命和疾病的关系,提供新的研究思路和途径。     

丝蛋白在化妆品生产上的应用

天然纤维中的生丝,是由25％的丝胶和75％的丝蛋白所构成。目前生丝除用作衣料素材外,国外还将其用途扩大到衣料素材以外的各个领域。如在医药领域,因丝蛋白与人体有一定的亲和性,适于做手术用的缝线;在食品生产的领域,以丝蛋白为原科,可制成食品添加剂和健康食品;在文体用具的生产领域,经过处理后的生丝,能制作琴弦、钓     

丝蛋白溶液流变性质的研究

通过实验研究,在对蛋丝蛋白质溶液一般性质测定的基础上,详细地描述了该溶液在不同切变速率下的流变行为。     

蜘蛛拖牵丝蛋白基因转家蚕表达质粒的构建

利用DNA重组技术对络新妇蛛(Nephila clavipes)拖牵丝蛋白基因MaSp1高度重复序列进行多次重组,人工构建成1.6 kb的蜘蛛拖牵丝蛋白人工基因Sil-E,DNA序列分析证明了人工基因序列的正确性.将家蚕L链基因启动子片段、L链cDNA、L链基因终止子融合在一起,构建成丝腺特异性表达单元.再与Sil-E融合构建成蜘蛛拖牵丝蛋白基因家蚕丝腺特异表达单元.将该表达单元克隆到转座子piggyBac的转基因载体中,获得了蜘蛛拖牵丝蛋白转基因表达载体.采用显微注射法将其与辅助质粒共导入到家蚕蚕卵中.筛选转基因阳性个体,经PCR和Southern杂交鉴定,结果表明目的基因整合到家蚕基因组中,为进一步研究家蚕作为生物反应器表达蜘蛛拖牵丝蛋白基因奠定了基础.     

洁净煤技术的源头创新--煤分子工程及其关键问题的进展

煤分子工程是在分子水平上,以煤组成结构及其反应性关系为基础,对煤的高效和高选择性转化技术和工艺的途径与方法进行研究的一门工程学科,通过"分子-产品-过程"三位一体的多尺度集成的方法来解决煤洁净利用过程的效率、环境及效益等问题.其关键问题主要有(1)分子水平上煤组成结构与反应性关系;(2)煤与其洁净转化技术适应性评价的理论与方法;(3)煤转化过程反应的控制与分级定向转化;(4)基于煤组成结构特征的新转化技术与工艺的开发.在对国内外文献调研的基础上,结合该研究组近年来的工作,对这些关键问题的研究进展进行了简要的评述.同时指出在洁净煤技术发展战略中,必须重视煤组成结构与反应性关系这一煤分子工程基础等问题的研究,实现我国洁净煤技术的可持续发展.     

自组装法制备丝心蛋白微球

采用自组装法以脱胶天然蚕丝为原料,制备了丝心蛋白微球.对影响微球的成球效果的因素如搅拌速度、乙醇(Et OH)用量、丝心蛋白(SF)浓度和冷冻温度进行了初步探索.结果表明:当V(Et OH)/V(SF)=1︰20,w(SF)=7.0%时,以n=100 r/min的速度进行搅拌,再放入-20℃环境下冷冻24 h最后室温融化,可获得较理想的丝心蛋白微球.     

大腹圆蛛拖丝蛋白基因3'端克隆和序列分析

用PCR(Polymerase Chain Reaction)技术从大腹圆蛛主壶腹腺组织的基因组DNA和RNA中分别扩增获得编码拖丝蛋白基因的3'端基因序列,克隆PCR产物到pDrive载体,经PCR、限制性酶切筛选和序列分析后证明获得了蜘蛛拖丝蛋白基因两个克隆AvDS1和AvRS2.基因序列和氨基酸序列分析表明AvDS1和AvRS2具有拖丝蛋白基因序列和蛋白质氨基酸序列特有的结构特征,氨基酸序列中存在4个motifs-(A)n(GA)n(GFGX)n以及(GGX)n.AvDS1与基因库中已报道的蜘蛛拖丝蛋白基因序列同源性较低,而AvRS2与已经报道的Nephila clavipes拖丝蛋白基因组分-1的同源性可达91%,推测AvRS2是编码大腹圆蛛拖丝蛋白基因组分-1基因片段.比较这两个克隆的核苷酸序列和氨基酸序列,发现它们之间没有同源性.推测它们是同一基因的不同片段,或是编码大腹圆珠拖丝蛋白的两个基因组分. 明AvDS1和AvRS2具有拖丝蛋白基因序列和蛋白质氨基酸序列特有的结构特征,氨基酸序列中存在4个motifs-(A)n(GA)n(GFGX)n以及(GGX)n.AvDS1与基因库中已报道的蜘蛛拖丝蛋 基因序列同源性较低,而AvRS2与已经报道的Nephila clavipes拖丝蛋白基因组分-1的同源性可达91%,推测AvRS2是编码大腹圆蛛拖丝蛋白基因组分-1基因片段.比较这两个克隆的核苷酸序列和氨基酸序列,发现它们之间没有同源性.推测它们是同一基因的不同片段,或是编码大腹圆珠拖丝蛋白的两个基因组分. 明AvD     

小五台山典型生境的蜘蛛群落结构

2006年7月对小五台山国家级自然保护区的滩涂、草丛、灌木丛等典型生境的蜘蛛群落结构进行调查,采用样方采集与随机扫网相结合的方法,共采得蜘蛛标本263头,隶属于16科43属55种(属).运用群落多样性指数进行分析,结果表明:滩涂中蜘蛛优势类群较明显,个体密度、物种丰富度和多样性较低:灌木丛和草丛中的蜘蛛优势类群不明显,个体密度、物种丰富度和多样性相对较高.小五台山地区蜘蛛群落结构的现状是种类丰富,优势种不明显,个体数量较少.     

核糖体RNA基因在丝核菌分子系统学研究中的应用

随着分子标记技术的应用与发展,核糖体RNA基因(rDNA)因其特殊的组成结构和演化方式被广泛应用于真菌分子系统学研究中,系统介绍了真核生物核糖体RNA基因的组成特点、特定区域的通用性扩增引物,及近年来在丝核菌不同融合群的鉴定、系统进化关系、遗传分化等研究中的应用.     

分子伴侣及其作用机理的研究概况

分子伴侣为一类与其他蛋白不稳定构象结合并使之稳定的蛋白质,广泛分布于各种生物体内。本文对分子伴侣的最新研究作一综述。     

羟基磷灰石/丝蛋白复合骨材料的生物相容性

以共沉淀法制备了羟基磷灰石/丝蛋白(HA/SF)复合骨修复材料,并对材料进行了XRD、TEM、SEM、孔径分布和孔隙率等相关的测试和表征。结果表明:该复合材料的无机组分为20~30 nm长、5 nm宽的棒状羟基磷灰石(HA)结晶,这些晶粒沿c轴自组装团聚成簇分散在丝蛋白基质中形成三维多孔结构,其孔径分布在0.3~115μm之间,开口孔隙率达66%。该材料植入动物体内,未出现明显的排异反应,在植入部位有连续的骨性连接和新生骨形成,说明HA/SF复合材料具有良好的生物相容性和骨诱导活性。     

RGD-拖丝蛋白基因的构建及其在毕赤酵母中的分泌表达

根据天然拖丝蛋白的高度重复性序列,引入与细胞黏附有关的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)三肽序列,以毕赤酵母偏好的密码子化学合成RGD-拖丝蛋白基因单体,通过"头尾相连"的多聚化策略,倍加成16聚体与32聚体基因.分别将这两种多聚体与分泌型表达载体pPIC9K连接,转化毕赤酵母GS115,用G418筛选毕赤酵母重组菌.通过甲醇诱导表达,培养液上清的SDS-PAGE分析表明RGD-重组拖丝蛋白获得分泌型表达.     

游仆虫中心蛋白聚合特性的初步分析

中心蛋白是一类对微管组织中心的复制、分裂及依赖于中心蛋白的纤维收缩方面起重要作用的蛋白质．为了研究中心蛋白可能的结构变化。纯化了重组的游仆虫中心蛋白，并利用分子排阻层析研究了它在体外的聚合及盐的影响．结果表明。盐浓度对聚合有很大的影响．高盐浓度时。蛋白以纤维状的单体形式存在；无盐时蛋白以纤维状的二聚或多聚体形式存在．     

复合分子泵牵引级螺旋槽深对压缩比的影响

建立了描述复合分子泵牵引级抽气性能的理论模型.依据该理论模型,在牵引级不同螺旋升角、转子-定子间隙、转子转速、被抽气体流动状态条件下,对牵引级螺旋槽深与压缩比的关系进行了研究.结果表明:压缩比随螺旋槽深的减小,先增加后减小,存在最优螺旋槽深,使牵引级的压缩比达到最大;螺旋升角对最优螺旋槽深影响较小;最优螺旋槽深随转子-定子间隙减小而减小,随转子转速的增加而增加;当被抽气体为黏滞流时,最优槽深值更小.     

产朊假丝酵母细胞壁33kD蛋白的酶学特性研究

培养产朊假丝酵母菌收获菌体,经裂解酶处理细胞壁,离心后得到上清粗酶液,粗酶液经DEAE－纤维素层析,Seplarose 4B凝胶过滤纯化,对33kD蛋白的酶学性质研究表明,反应最适pH为5．5,反应的最适 度为45度,热稳定性较差,50度温度下放置1h活力下降50％,主要水解β-糖苷键,具有较强的专一性,是一种典型的葡聚糖内切酶（对pNPG无作用）。     

分子进化工程的应用研究

介绍了分子进化工程的概念及其在若干领域的应用研究现状,同时阐述了它与经典生物进化理论的关系,并展望了其未来的发展前景。     

大鼠生长及衰老过程中学习记忆能力与皮层神经丝蛋白表达关系

在脑的生长与衰老过程中 ,学习记忆能力也随之变化。这种变化的物质基础研究是当前神经科学研究热点之一 ,其结果对促进儿童智能发育和延缓老年智力衰退的研究有重要价值。本项研究对不同年龄大鼠的空间学习记忆能力和大鼠脑皮层主要骨架蛋白———神经丝蛋白的表达程度进行了定量分析探索其关系。选择的动物为SD雄性大鼠 ,分为 2 2日龄、1月龄、5月龄、10月龄和 2 4月龄组 ;学习记忆能力测定采用通道式水迷宫。采用免疫组化染色和定量图象分析的方法对大鼠脑顶额区神经丝蛋白进行定量测定。结果表明 ,幼鼠 (2 2日龄、1月龄 )及老年鼠 (2 4…     

假丝酵母类金属硫蛋白的分离、纯化及功能研究

假丝酵母Cu-12(Candida sp．Cu-12)经Cu^2 诱导产生的蛋白进行Sephadex G-100和纤维素DE-52分离纯化及理化性质测定，获得的蛋白具有四个亚型，其主理化性质均与MT的定义相符，因此确定得到了假丝酵母的类金属硫蛋白，同时测定了该Cu—MT清除羟自由基和氧自由基的能力．