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几种植物抗真菌蛋白(肽)的纯化和性质研究

白承之  
【摘要】: 植物源抗真菌蛋白或抗真菌肽(AFPs)种类丰富,来源广泛,因其广谱,无毒的特征一直受到学者的关注。抗真菌蛋白的研究与农业,食品工业密切相关。本文选取了三种我国的特色作物种子为研究材料,从中纯化抗真菌蛋白或抗真菌肽,并分析其生物化学特性及抗真菌活性。首先以苦荞种子为实验材料,经提取,热处理,Resource S阳离子交换层析及Superdex Peptide分子筛层析,纯化得到一种抗真菌肽,Tricine-SDS-PAGE显示其表观分子质量约为8.0 kDa,表观纯度很高。表面增强激光解吸电离飞行时间质谱(SELDI-TOF)显示其实际分子质量为3.909 kDa。该抗菌肽对白腐菌(Panus conchatus),绿色木霉(Trichoderma reesei)和链格孢霉(Alternaria alternata)等均表现出显著的生长抑制活性。绿色木霉的形态学分析显示受到影响的菌丝生长停滞,分支加剧,基内菌丝端部膨大,原生质凝缩。 以莜麦(裸燕麦)种子为实验材料经过Resource S阳离子交换层析和superdex 75凝胶排阻层析,纯化得到两种抗真菌蛋白,分别命名为α-avechin和β-avechin,其中,β-avechin的含量约为α-avechin的三倍。SDS-PAGE显示两种蛋白的分子量均为35 kDa左右,推测是两种相似蛋白或是同一种蛋白的两种修饰形式应用固相pH梯度胶条测定β-avechin的等电点为8.9。两种蛋白均对白腐菌(Panus conchatus),绿色木霉(Trichoderma reesei)显示出显著的生长抑制作用并呈现剂量依赖性,其中,对于绿色木霉的最低抑制量为0.21μg。胶内酶解和串联质谱实验的匹配结果显示,该蛋白与莜麦种子中的几丁质酶具有显著的相似性。以胶体几丁质为底物测定了该蛋白的几丁质酶活性,结果显示该蛋白是一种几丁质酶,其比活力为3.59U/mg,同时测定了酶活力的最适pH和最适温度。 以薏苡种子为实验材料,经过Resource S阳离子交换层析和superdex 75凝胶排阻层析等步骤纯化得到一种28 kDa的薏苡抗真菌蛋白,该蛋白此前未见报道,对链格孢霉(Alternaria alternate),绿色木霉(Trichoderma reesei)和白腐菌(Panus conchatus)三株丝状真菌具有显著生长抑制活性,并呈现出剂量依赖的特征。


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