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《中国科学院研究生院(上海生命科学研究院)》 2005年
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芋螺毒素的纯化、基因克隆及进化分析

王琪  
【摘要】:芋螺毒素(conotoxins)属于一类海洋生物活性多肽,多数由10-40 个氨基酸组成,具有分子量小、结构稳定、序列超变异、作用靶点广泛、功能专一、组织特异性强等优点。目前发现的芋螺毒素超家族主要有A-,T-,O-,M-,P-,I-和S-超家族等,能特异性地作用于体内各种离子通道、细胞膜上神经递质和激肽的受体等,既可以作为体内一些具有重要生理功能靶点的探针和“解密器”,也可被直接开发成为药物或作为新药的先导化合物,因此对芋螺毒素的研究有重要的理论和实际意义。 本文从大理石芋螺(Conus marmoreus)中分离纯化得到8 个M 超家族的新毒素,进行质谱鉴定和氨基酸序列测定,随后用RACE 方法获得了其中2 个毒素(mr3.4和mr3.8)的基因序列。将mr3.4 通过TCEP 部分还原,确定了其二硫键连接方式。对这些新毒素进行序列同源分析及进化树分析研究后发现,尽管这些毒素二硫键骨架相同,Cys 之间的氨基酸数目也相似,但是在分子motif,二硫键连接方式,信号肽保守序列,5’和3’端非翻译区域,Cys 对应密码子的保守性等多个方面表现出明显的区别,上述新毒素可以分为2 组。这2 组毒素在进化中具有同一祖先,但由于复制或者突变造成了早期进化分支。这一发现对以往单纯以信号肽保守序列作为芋螺毒素分类的依据有了新的补充,完善了原来的超家族分类方法,提出在同一超家族中可能具有2 种不同的保守信号肽的观点,对以后芋螺毒素的分类具有重要的意义。 本文同时利用RACE 方法,分别在大理石芋螺(C. marmoreus)、槲芋螺(C. quercinus)、豹芋螺(C. leopardus)、勇士芋螺(C. miles)和花玛瑙芋螺(C. achantinus)等多种芋螺中克隆得到A-,T-,O-超家族及conantokin 等共34 个新芋螺毒素基因,并对之进行序列分析。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(上海生命科学研究院)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:Q58

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