苦瓜降糖多肽的研究
【摘要】:糖尿病是世界上危害人类健康最严重且最常见的内分泌疾病之一。目前存在着糖尿病治疗的化学类药物毒副作用大这一难题。基于市场对安全、方便、有效的降血糖药物的迫切需要,本实验通过生物工程技术研究药用植物苦瓜中具有降血糖活性的多肽。
论文研究内容之一:根据已知苦瓜降糖多肽P的蛋白序列和大肠杆菌的密码子偏爱性,经反向翻译后得到长度为498bp的核苷酸序列,以此设计多段寡核苷酸片段,通过PCR体外拼装此基因,转化E.coli BL21(DE3)表达并对表达条件进行优化。经Ni2+-NTA纯化后测定其对四氧嘧啶引起的糖尿病小鼠的降糖活性。
成功地以体外基因拼装的方法得到了降糖多肽P基因,重组蛋白获得可溶性表达且纯化后的融合蛋白纯度达90%以上。动物药理实验证明其对四氧嘧啶引起的糖尿病确实具有降糖活性。体外基因拼装法是一种有效获取目的基因的方法,可进行密码子偏爱性设计在宿主系统中有效表达。
论文研究内容之二:由于小分子肽在表达时易被宿主蛋白酶降解,因此将多肽基因串联表达,并对表达条件进行优化,不仅可以提高目标蛋白表达的稳定性,并希望提高表达量。
成功表达出串联了10个降血糖活性多肽的蛋白,经Ni2+-NTA亲和柱纯化后纯度达到90%以上,尝试优化酸解条件,得到降血糖活性多肽单体。为降血糖活性多肽的生产提供一条技术途径。
【关键词】:苦瓜 降血糖活性多肽 体外拼装 串联表达 酸解蛋白 【学位授予单位】:华东理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S642.5
【目录】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 第1章 前言背景9-17
- 1.1 糖尿病研究进展9-11
- 1.1.1 糖尿病的现状9
- 1.1.2 糖尿病的发病机理9-10
- 1.1.3 糖尿病的治疗手段10-11
- 1.2 苦瓜降血糖作用的研究进展11-16
- 1.2.1 苦瓜的研究概述11-12
- 1.2.2 苦瓜的药用价值12-13
- 1.2.3 苦瓜降血糖作用13-14
- 1.2.4 苦瓜中已知的降糖多肽14
- 1.2.5 苦瓜的降血糖作用机理14-15
- 1.2.6 苦瓜降血糖药物的应用前景15-16
- 1.3 研究的目的与意义16-17
- 第2章 实验材料与方法17-28
- 2.1 材料与仪器17-22
- 2.1.1 化学试剂17
- 2.1.2 生物试剂17-18
- 2.1.3 细菌培养基18-20
- 2.1.4 大肠杆菌菌种20-21
- 2.1.5 载体质粒21
- 2.1.6 实验仪器与设备21-22
- 2.1.7 实验动物22
- 2.2 实验方法22-28
- 2.2.1 菌种保藏22
- 2.2.2 大肠杆菌感受态细胞的制备22-23
- 2.2.3 大肠杆菌的转化23
- 2.2.4 碱抽法制备质粒23-24
- 2.2.5 试剂盒抽提质粒DNA24
- 2.2.6 DNA的酶切24
- 2.2.7 DNA的连接24
- 2.2.8 DNA的琼脂糖凝胶电泳24-25
- 2.2.9 DNA的凝胶回收试剂盒法25
- 2.2.10 重组目的基因的表达25-26
- 2.2.11 蛋白质表达量检测—SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳26
- 2.2.12 细胞破碎(冻融,超声)26-27
- 2.2.13 Ni-NTA Agarose柱层析方法27
- 2.2.14 重组菌诱导条件及培养条件优化27-28
- 第3章 实验结果与分析28-52
- 3.1 多肽P的体外拼接及表达28-44
- 3.1.1 多肽P基因的反向翻译28-29
- 3.1.2 多肽P基因的引物设计29-30
- 3.1.3 多肽P基因的体外拼接PCR30-37
- 3.1.4 重组质粒的测序及序列比对37
- 3.1.5 多肽P表达载体的构建37-39
- 3.1.6 多肽P的表达及纯化39-40
- 3.1.7 多肽P的表达优化40-43
- 3.1.8 多肽P样品的药理预实验43-44
- 3.2 MC6串联表达样品的纯化酸解及药理活性实验44-52
- 3.2.1 PET32a-MC_1-(MC2)_9的表达44-45
- 3.2.2 PET32a-MC1-(MC2)_9的纯化45-46
- 3.2.3 重组菌诱导条件的优化46-48
- 3.2.4 pET32a-(MC1)-(MC2)_9的酸解48-51
- 3.2.5 MC6样品药理预实验51-52
- 第4章 讨论与展望52-54
- 4.1 体外拼接苦瓜多肽P基因52-53
- 4.2 MC6的串联表达和酸解53
- 4.3 实验展望53-54
- 4.3.1 多肽P基因序列的获得53-54
- 4.3.2 苦瓜多肽P和MC6降糖机理的研究54
- 4.3.3 苦瓜多肽P和MC6在苦瓜中生物活性的研究54
- 4.3.4 MC6样品的制备54
- 第5章 结论54-56
- 参考文献56-59
- 致谢59
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