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胆汁蛋白质的提纯及模拟碳酸钙的生物矿化

姚成立  
【摘要】:胆结石病是一种常见病,它属于异常生物矿化。目前对于结石的形成确切机理还没有一个统一的说法。大量的研究表明:生物基质大分子在生物矿化过程中起到了一定的促成或抑制作用。为探讨生物大分子对生物矿化过程的影响,本文利用色谱法从胆汁中提取出一种蛋白质,考查了该蛋白质与Mg~(2+)之间的荧光和紫外光谱学作用,以期从光谱学角度来探讨生物大分子与无机盐在生物矿化过程可能的作用方式,为研究胆结石形成机理提供一些帮助。同时研究了胆汁蛋白及胃蛋白酶与碳酸钙之间的相互作用。 论文主要分为三部分:第一部分胆汁蛋白质的提取与性质表征;第二部分胆汁蛋白质与Mg~(2+)的荧光和紫外光谱学作用研究;第三部分模拟碳酸钙生物矿化的研究。主要内容如下: 1、采用了凝胶过滤结合硫酸铵沉淀法从异常复杂的胆汁中成功分离出一种蛋白质。通过红外光谱、基质辅助激光解析飞行时间质谱和SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳对提纯得到的胆汁蛋白质进行了表征。结果显示,该蛋白质是一分子量为34.7KD的糖蛋白。质谱和电泳皆显示了提取得到的蛋白质是纯蛋白。 2、利用光谱学研究了胆汁蛋白质与Mg~(2+)之间的相互作用。荧光强度的减弱和紫外吸收的降低说明外源Mg~(2+)与蛋白质相互间发生了一定的作用。Stern-Volmer猝灭常数也证明胆汁蛋白与Mg~(2+)形成了稳定的配合物。这一研究结果可能会为我们进一步探讨胆结石的形成机理提供有益的启示。 3、胆结石中含有丰富的钙盐,碳酸钙有着一定的含量。在考查胆汁钙结合蛋白与碳酸钙之间的相互作用时,通过测定体系的电导率和pH值的变化研究了胆汁钙蛋白和碳酸钙之间的动力学作用,结果表明胆汁钙蛋白抑制了碳酸钙沉淀的析出。利用FT-IR、XRD和SEM等分析手段对生成的碳酸钙沉淀进行了表征,测试结果表明胆汁钙蛋白在诱导生成碳酸钙时,改变了碳酸钙的外貌但没有改变其晶型。同时根据生物大分子在溶液中构缘的改变讨论了钙蛋白诱导出球形碳酸钙的可能机理。为尽可能的模拟接近人体胆汁生物环境,实验在稀胆汁溶液中添加胃蛋白酶诱导出方解石型纺锤形碳酸钙,通过该结果说明,体系中生物大分子浓度的改变势必引起其分子构象的改变,从而诱导出不同形貌的


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