南极硅藻GJ01和南极衣藻ICE-L谷胱甘肽及其相关酶的研究
【摘要】:极端微生物的研究自20世纪70年代以来引起全世界的广泛关注,已成为当今研究热点,它们在极端环境长期适应过程中形成了独特的性质。对它们的研究不仅对了解生命的极限、进化与分类等很有理论价值,而且对环境污染、生态、微生物新功能等具有重要的实际意义。南极冰藻是极地海洋生态系统中重要的初级生产者,在南极海洋生态系统中具有重要的地位和作用。
谷胱甘肽系统在清除活性氧和生物保护中发挥重要作用,谷胱甘肽(GSH)是抗坏血酸-谷胱甘肽循环的重要组成成分,在维持胞内氧化还原水平具有不可缺少的作用;谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)催化H_2O_2和脂质过氧化氢的还原,保护细胞免受氧化伤害;谷胱甘肽硫转移酶(GST)催化谷胱甘肽与各种有毒的亲电化合物发生结合起到解毒作用;谷胱甘肽还原酶(GR)是维持谷胱甘肽库处于较高还原水平的关键酶。南极生物存在的环境特殊,温度低、干燥、高盐度、强辐射、随季节极度变化的光照强度,以及海水中较高浓度的溶解氧,使得自由基的产生非常容易,近年来对其研究越来越多,它们应该具有更有效的机制来清除活性氧。
本研究拟探讨南极冰藻胞内谷胱甘肽含量;并以硅藻GJ01为材料研究影响谷胱甘肽水平的因素、进一步优化条件提高其产谷胱甘肽的能力;以南极衣藻ICE-L为材料从谷胱甘肽及其相关酶的角度,进一步阐明南极冰藻的适应机制(包括低温和重金属),对南极衣藻ICE-L谷胱甘肽还原酶进行分离纯化,得到均一产品,详细阐明该酶的性质。该项研究不仅能为谷胱甘肽新来源的获得提供科学依据,而且能进一步完善南极冰藻对胁迫的适应机制,为抗逆性品种改良等方面提供新的思路。
(1) 用分光光度法对24种已鉴定或初步鉴定的南极冰藻,胞内谷胱甘肽含量、谷胱甘肽合成能力(GPA)、谷胱甘肽还原酶活力等进行测定。测定结果表明
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