收藏本站
《新疆大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

不同结构荒漠昆虫抗冻蛋白表达及其活性比较

李素丽  
【摘要】: 抗冻蛋白(antifreeze proteins, AFPs)是一类可以抑制冰晶生长的功能性生物大分子,它能以非依数性形式降低溶液的冰点而不影响其熔点,从而导致溶液冰点和熔点的差异,这种差异称为抗冻活性或热滞活性(thermal hysteresis activity, THA)。AFPs作用于冰晶或是冰核的表面而抑制它们的生长。根据它这一特性,生物有机体可以避过严寒天气所带来的伤害。这类蛋白分布于多种生物有机体内,包括植物、细菌、真菌、鱼类和昆虫。其中昆虫AFP具有很高的抗冻活性,是鱼类抗冻蛋白的10-100倍,这与昆虫抗冻蛋白的特殊结构是密切相关的。 本研究首先对戈壁琵琶甲(Blaps kashgarensis)抗冻蛋白基因Bkafp972在大肠杆菌中进行表达,获得可溶性融合蛋白MBP-BkAFP972。用纯化后的MBP-BkAFP972对大肠杆菌进行低温保护实验和小鼠肌肉的低温冻存实验,结果表明,用基因工程方法得到的融合蛋白MBP-BkAFP972具有了很好的抗冻保护效果,即说明通过原核表达系统得到的新疆荒漠昆虫AFPs,仍具有很好的生物活性,由此可解决抗冻蛋白推广应用时的来源问题。 为了探讨蛋白标签大小对融合抗冻蛋白活性的影响,比较两种不同昆虫准噶尔小胸鳖甲(Microdera punctipennis)和戈壁琵琶甲(Blaps kashgarensis)的抗冻蛋白及其不同融合表达标签GST和MBP融合表达后的生物学活性和热滞活性。发现准噶尔小胸鳖甲抗冻蛋白MpAFP5的两种融合蛋白相对于戈壁琵琶甲抗冻蛋白BkAFP972的两种融合蛋白的抗冻活性和热滞活性都要强。从蛋白结构上分析,两种昆虫的AFP都具有典型的十二个氨基酸重复TCTxSxxCxxAx序列,不同的是MpAFP5比BkAFP972多出一个重复单位,在三级结构上多一个螺旋环,由此推断螺旋环的个数对抗冻蛋白的抗冻活性有重要作用。此外,研究也发现带有MBP标签的融合AFP比带有GST融合标签的活性要高,纯化出的重组蛋白的溶质结构比较单一。 为消除标签蛋白对AFP活性的影响,用凝血酶切除GST-MpAFP5和GST-BkAFP972上的GST标签之后,发现MpAFP5和BkAFP972的活性都比重组蛋白的活性高,且MpAFP5的活性仍比BkAFP972强。 为进一步探讨螺旋环数对昆虫AFP活性的影响,根据Mpafp5的基因序列,设计引物,通过PCR技术将MpAFP5三级结构的第5个螺旋环突变去除,再将突变后的基因(命名为:sMpafp5)构建到两种原核表达载体上,并对pGEX4T-1-sMpafp5、pMAL-p2x-sMpafp5进行诱导表达,纯化出GST-sMpAFP5、MBP-sMpAFP5融合蛋白,通过与未突变的MpAFP5融合蛋白的THA比较,结果证明具有8个重复螺旋环的MpAFP5融合蛋白比具有7个螺旋环的sMpAFP5融合蛋白THA要高,此研究证明出螺旋环的个数对昆虫AFPs的抗冻活性起着有重要作用。
【学位授予单位】:新疆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:Q966

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 周艳霞;谭宏伟;杨作银;贾宗超;刘若庄;陈光巨;;两种昆虫抗冻蛋白抗冻活性差异的分子基础[J];中国科学(B辑 化学);2006年06期
2 吕国栋;孙洁;马纪;张富春;;准噶尔小胸鳖甲抗冻蛋白MPAFP5毕赤酵母表达产物的理化性质[J];昆虫知识;2006年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡小颖;沈继红;;抗冻蛋白的特性、来源及其应用研究进展[J];海洋科学;2008年03期
2 徐彩娣;;昆虫抗冻蛋白的特性与结构[J];杭州师范学院学报(医学版);2007年05期
3 景晓红,郝树广,康乐;昆虫对低温的适应——抗冻蛋白研究进展[J];昆虫学报;2002年05期
4 李素丽;张富春;孙琳杰;刘璇;马纪;;准噶尔小胸鳖甲融合抗冻蛋白活性的比较研究[J];昆虫学报;2008年07期
5 毛新芳;张富春;;昆虫抗冻蛋白的分离纯化及特性分析[J];昆虫知识;2009年01期
6 邱立明;马纪;;昆虫抗冻蛋白基因的克隆与表达研究进展[J];昆虫知识;2009年06期
7 王岩;热西力·克来木;张富春;马纪;;荒漠昆虫光滑鳖甲(鞘翅目:拟步甲科:鳖甲族)的人工饲养方法[J];应用昆虫学报;2012年03期
8 肖艳华;曾幼玲;兰海燕;张富春;;农杆菌介导的天绿香遗传转化影响因素的研究[J];植物研究;2008年05期
9 侯小娟;梁娜;邱立明;马纪;;荒漠甲虫光滑鳖甲和小胸鳖甲抗冻蛋白基因及其3'-UTR的序列分析[J];应用昆虫学报;2013年05期
10 胡爱军 ,丘泰球 ,郑捷;抗冻蛋白及其在食品工业中的应用[J];食品工业科技;2002年06期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 毛新芳;新疆荒漠昆虫光滑鳖甲抗冻蛋白的性质及功能研究[D];新疆大学;2011年
2 尹明安;胡萝卜(Daucus carota)抗冻蛋白基因的克隆及其对番茄(Lycopersicon esculentum)的转化[D];西北农林科技大学;2001年
3 郭丽琼;抗冷冻蛋白基因(THP)遗传转化草菇的研究[D];华南热带农业大学;2003年
4 江勇;植物抗冻和抗病研究的部分实验结果[D];中国农业科学院;1999年
5 王艳;昆虫抗冻蛋白基因转化烟草抗寒性功能的研究[D];新疆大学;2008年
6 王岩;中华齿刺甲的生物学特性及其抗冻蛋白的功能研究[D];新疆大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐文丽;抗冻蛋白基因转化烟草及转基因植株抗寒性研究[D];北京林业大学;2005年
2 赵干;几种新疆荒漠昆虫抗冻蛋白基因克隆及其抗冻活性分析[D];新疆大学;2005年
3 杨长庚;新疆荒漠昆虫光滑鳖甲(Anatolica Polita borealis)cDNA文库的构建及相关功能基因筛选[D];新疆大学;2006年
4 林美娟;胡萝卜抗冻蛋白基因的克隆、原核表达及其遗传转化甘蔗初步研究[D];福建农林大学;2007年
5 陈亮;光滑鳖甲热休克蛋白70基因及抗冻蛋白基因表达规律的初步研究[D];新疆大学;2007年
6 孙琳杰;新疆荒漠昆虫抗冻蛋白在酿酒酵母低温保存中的应用[D];新疆大学;2008年
7 肖艳华;特种经济植物天绿香和驱蚊香草遗传转化体系的建立及转昆虫抗冻蛋白基因的研究[D];新疆大学;2008年
8 马延龙;光滑鳖甲的耐寒性与其血淋巴的热滞活性分析[D];新疆大学;2009年
9 张洪刚;亚洲玉米螟滞育和抗寒性研究[D];中国农业科学院;2010年
10 王岩;准噶尔小胸鳖甲和光滑鳖甲的生物学特性及其人工饲养体系的研究[D];新疆大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 任珺,陶玲;准噶尔盆地沙漠植被多元特征分析[J];草地学报;2005年02期
2 赵干,马纪,薛娜,杨长庚,专芳芳,张富春;新疆准噶尔小胸鳖甲抗冻蛋白基因的克隆和抗冻活性分析[J];昆虫学报;2005年05期
3 赵干,马纪,杨长庚,薛娜,张富春;新疆准噶尔小胸鳖甲抗冻蛋白在毕赤酵母中的分泌表达[J];生物技术;2005年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李前忠,罗辽复;抗冻蛋白溶液的热滞理论[J];生物物理学报;1994年03期
2 尹明安,崔鸿文,樊代明,郭立;抗冻蛋白及其在植物抗冻基因工程中的应用[J];西北植物学报;2001年01期
3 尹明安,郭立,崔鸿文,樊代明,刘华伟;抗冻蛋白应用研究进展[J];农业生物技术学报;2002年04期
4 陈雄风,蒋耀青;鱼类抗冻蛋白的研究 Ⅰ.黄盖鲽血清抗冻蛋白的特性及分离[J];遗传学报;1989年05期
5 黄福贞,韩花翠,曾晓林;植物抗冻蛋白及其应用[J];生物学教学;2000年12期
6 钟其旺,樊廷俊;鱼类抗冻蛋白的研究进展[J];生物化学与生物物理学报;2002年02期
7 肖业臣,曹阳;昆虫抗冻蛋白的研究进展[J];生命的化学;2002年05期
8 田云,卢向阳,张海文;抗冻蛋白研究进展[J];中国生物工程杂志;2002年06期
9 韩永斌,刘桂玲;抗冻蛋白及其在果蔬保鲜中的应用前景[J];天然产物研究与开发;2003年04期
10 刘忠渊,张富春,王芸,毛新芳;昆虫抗冻蛋白的研究[J];生物技术;2004年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 尉志武;DeVries;;抗冻蛋白与冰的作用机理研究[A];生命科学与生物技术:中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年
2 谢文静;刘俊杰;李前忠;;抗冻蛋白与冰晶表面结合的平衡方程[A];第十一次中国生物物理学术大会暨第九届全国会员代表大会摘要集[C];2009年
3 刘晓香;徐旭东;;小球藻南极株的两个新的抗冻蛋白的研究[A];庆祝中国藻类学会成立30周年暨第十五次学术讨论会摘要集[C];2009年
4 周艳霞;谭宏伟;陈光巨;;昆虫抗冻蛋白中基因突变效应的理论研究[A];中国化学会第九届全国量子化学学术会议暨庆祝徐光宪教授从教六十年论文摘要集[C];2005年
5 刘兵;范云;何小玲;王树启;王金发;;胡萝卜抗冻蛋白(AFP)基因的克隆及功能鉴定[A];中国生物化学与分子生物学会第八届会员代表大会暨全国学术会议论文摘要集[C];2001年
6 刘俊杰;李前忠;;抗冻蛋白的二维吸附结合模型[A];第十次中国生物物理学术大会论文摘要集[C];2006年
7 赵凌;王才林;张亚东;朱镇;杨杰;黄骏麒;龚蓁蓁;;花粉管介导的抗冻蛋白(AFP)转基因水稻研究初报[A];江苏省遗传学会第七届代表大会暨学术研讨会论文摘要汇编[C];2006年
8 王君晖;边红武;黄纯农;;抗冻蛋白应用于水稻悬浮细胞超低温保存的研究[A];中国细胞生物学学会第七次会议论文摘要汇编[C];1999年
9 林善枝;张志毅;;甜杨抗冻蛋白的低温诱导、分离纯化及鉴定[A];持续发展,再创辉煌——中国林学会林木遗传育种分会第五届年会文集[C];2002年
10 尉姗姗;尹林克;牟书勇;鲁春芳;赵峰侠;;新疆沙冬青抗冻蛋白的提取分离及其热滞活性测定[A];全国系统与进化植物学研讨会暨第九届系统与进化植物学青年研讨会论文摘要集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前6条
1 王心见;科学家发现新型抗冻蛋白[N];科技日报;2004年
2 吴伟农;加拿大科学家破译昆虫抗冻蛋白结构[N];农民日报;2000年
3 王亚彬李协商 刘振海;极度深寒 五大钢厂兽性过冬[N];现代物流报;2008年
4 闫松;让公众走近转基因作物[N];大众科技报;2008年
5 新疆生物资源基因工程实验室;办好科研基地 引领特色资源开发利用[N];新疆日报(汉);2006年
6 程前;当前农业研究新热点[N];农民日报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 栗丽芬;第一类抗冻蛋白的统计力学研究[D];内蒙古大学;2010年
2 毛新芳;新疆荒漠昆虫光滑鳖甲抗冻蛋白的性质及功能研究[D];新疆大学;2011年
3 王岩;中华齿刺甲的生物学特性及其抗冻蛋白的功能研究[D];新疆大学;2013年
4 王艳;昆虫抗冻蛋白基因转化烟草抗寒性功能的研究[D];新疆大学;2008年
5 王维香;沙冬青抗冻蛋白的分离纯化及特性鉴定[D];大连理工大学;2004年
6 李前忠;鱼抗冷冻多肽的分子结构和抗冻机理[D];内蒙古大学;1994年
7 刘俊杰;抗冻蛋白热滞活性的二维吸附结合模型[D];内蒙古大学;2006年
8 张超;冬小麦麸皮抗冻蛋白结构及其抗冻机理的研究[D];江南大学;2008年
9 尹明安;胡萝卜(Daucus carota)抗冻蛋白基因的克隆及其对番茄(Lycopersicon esculentum)的转化[D];西北农林科技大学;2001年
10 李惠英;小球藻南极株抗寒机理的研究[D];中国科学院研究生院(水生生物研究所);2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 温欢;抗冻蛋白序列的模体分析与预测[D];内蒙古大学;2013年
2 王晶;光滑鳖甲抗冻蛋白表达规律研究及其天然抗冻蛋白纯化初探[D];新疆大学;2010年
3 蔡文萍;小胸鳖甲抗冻蛋白酵母表达条件优化及应用研究[D];新疆大学;2012年
4 冯云甲;低温驯化下黄粉虫抗冻蛋白基因应激表达[D];山东农业大学;2011年
5 谢文静;第一类鱼抗冻蛋白对冰晶生长界面层结构的影响[D];内蒙古大学;2011年
6 崔宁宁;昆虫抗冻蛋白的检测、功能鉴定及转基因应用[D];山东农业大学;2013年
7 胡炜;抗冻蛋白序列与结构特征的研究[D];内蒙古大学;2014年
8 张坤;黑麦草抗冻蛋白的原核表达和纯化[D];河南师范大学;2013年
9 刘朋帅;小胸鳖甲抗冻蛋白(MpAFP698)对细胞保护作用研究[D];新疆大学;2013年
10 李树峰;美洲拟鲽抗冻蛋白基因植物表达载体的构建[D];东北农业大学;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026