溶藻弧菌外膜蛋白OmpK的原核表达及多克隆抗体制备

【目的】构建溶藻弧菌外膜蛋白OmpK原核表达载体,优化OmpK蛋白的诱导表达条件,制备OmpK蛋白小鼠多克隆抗体。【方法】通过PCR扩增获得ompK基因,连接pET-32a质粒构建OmpK-pET32a载体,将其转化大肠杆菌BL21后进行诱导表达。利用切胶纯化获得OmpK蛋白后,免疫小鼠制备OmpK蛋白多克隆抗体,采用ELISA法检测抗体效价,Western-Blotting法检测抗血清特异性。通过正交试验,获得OmpK菌株的最佳诱导表达条件与培养条件。【结果】PCR扩增获得了长816bp的ompK基因;成功构建了OmpK-pET32a载体,其诱导表达产物分子质量为30ku,与预期结果一致。ELISA法获得OmpK抗血清效价达1∶1 600,Western-Blotting试验证实抗血清具有很好的特异性。OmpK菌株最佳诱导表达条件为:菌液OD600值0.8,IPTG终浓度0.3mmol/L,诱导时间8h,诱导温度32℃;最佳培养条件为:不添加葡萄糖,转速230r/min,装液量50mL。【结论】成功制备了OmpK蛋白多克隆抗体,确定了OmpK蛋白菌株的最佳诱导表达条件与培养条件。     

南方根结线虫MiPDCD6基因多克隆抗体的制备

【目的】制备针对南方根结线虫食道腺蛋白MiPDCD6多克隆抗体，为进一步研究南方根结线虫MiPDCD6蛋白的致病机制提供技术支持和材料准备。【方法】将扩增MiPDCD6基因的功能片段，与原核表达质粒pET-32a(+)构建重组质粒pET-32a-MiPDCD6，然后将重组质粒转化大肠杆菌BL21细胞进行诱导表达；将纯化的根结线虫Mi PDCD6融合蛋白免疫雄性新西兰大白兔，获得高效价高纯度的多克隆抗体。【结果】构建的重组质粒pET-32a-MiPDCD6转化大肠杆菌BL21细胞后，在诱导剂IPTG浓度1.0 mmol·L^-1、摇床温度37℃、转速150r·min^-1和振荡培养5 h条件下，成功表达MiPDCD6融合蛋白。ELISA和SDS-PAGE检测表明：将纯化的根结线虫Mi PDCD6融合蛋白免疫雄性新西兰大白兔，获得高效价高纯度的多克隆抗体，效价约为1∶50 000。【结论】明确了MiPDCD6基因原核表达条件；制备获得的根结线虫MiPDCD6蛋白的多克隆抗体效价和纯度较高，可用于后续研究MiPDCD6蛋白在南方根结线虫致病机理中发挥的...     

猴痘病毒B20R蛋白原核表达及其多克隆抗体的制备

【目的】构建猴痘病毒B20R蛋白原核表达系统,并评价原核表达获得的融合蛋白免疫原性,为后续的猴痘病毒检测及新型治疗方法开发提供技术支撑。【方法】参照GenBank已公布的猴痘病毒基因组序列,按照大肠杆菌密码子偏好性对B20R基因DNA序列进行优化,人工合成B20R基因并将其分别克隆至表达载体pET-28a和pET-32a以构建原核表达载体;以构建的2种原核表达载体分别转化大肠杆菌BL21感受态细胞,经IPTG诱导表达后使用SDSPAGE和Western blotting检测融合蛋白B20R的表达情况。通过控制变量法优化融合蛋白B20R的诱导表达条件,使用Ni柱亲和层析进行纯化;以纯化的融合蛋白B20R经腹腔注射免疫昆明小鼠,定期采集昆明小鼠血样,采用ELISA检测血清抗体效价。【结果】将B20R基因克隆至表达载体pET-32a能成功构建原核表达载体pET-32a-B20R,经IPTG诱导后,可在大肠杆菌BL21感受态细胞中表达出融合蛋白B20R,且主要以不可溶的包涵体形式进行表达。融合蛋白B20R最佳诱导表达条件为37℃下以0.6 mmol/L IPTG诱导12 h,Ni柱亲和层析纯化...     

人癌症/睾丸相关蛋白XAGE-1b原核表达载体的构建及融合蛋白的表达

目的构建人癌症/睾丸相关蛋白XAGE-1b原核表达载体及诱导XAGE-1融合蛋白表达。方法从文库质粒pACT2-XAGE-1b中利用PCR法扩增XAGE-b cDNA编码序列,将其克隆到pET-32a载体中,并将重组质粒pET-32bXAGE-1b转染大肠杆菌DE3中,用异丙基硫代半乳糖苷（IPTG）诱导表达,Western blot检测融合蛋白表达。结果原核表达载体pET-32a-XAGE-1b构建成功;转染菌株经IPTG诱导后,出现约29 kD蛋白过表达,Western-blot检测显示His6融合蛋白表达。结论成功构建原核表达载体pET-32a-XAGE-1b,转染菌株可表达His6融合蛋白。     

猪囊尾蚴API基因原核表达条件的优化

【目的】获得猪囊尾蚴凋亡蛋白酶抑制剂(API)基因在大肠杆菌中的最佳表达条件,为API功能研究奠定基础。【方法】以表达载体pEGX-4T-1、pET-30a及猪囊尾蚴API基因的原核表达载体pEGX-4T-1/API-Flag、pET-30a/API为材料,对影响API蛋白表达的载体(pEGX-4T-1、pET-30a)、温度(25,30,37℃)、诱导时间(2,4,6,8h)、IPTG终浓度(0.2,0.4,0.6,0.8,1.0mmol/L)和卡那霉素终浓度(100,200,300,400mmol/L)等条件进行优化,筛选重组蛋白最佳的表达条件。对在最佳条件下获取的目的蛋白进行超声处理,4℃、10 000r/min离心分别收集上清液和沉淀,对目的蛋白进行可溶性分析;SDS-PAGE后,将目的蛋白条带转印至硝酸纤维素膜上,与抗His标签抗体共孵育,检测目的蛋白的反应原性。【结果】当选择pET系列载体(pET-30a)时,API表达量高于其在pGEX系列(pGEX-4T-1)中的表达量。API融合蛋白最佳表达条件为:在含200mmol/L卡那霉素的LB培养基上于37℃培养3h后,加入终浓度为0.4mmol/L的IPTG,再于30℃诱导培养6h。SDS-PAGE结果表明,pET-30a/API融合蛋白分子质量约为53ku,与预期蛋白分子质量一致。Western-blot检测结果显示,重组蛋白pET-30a/API能够识别特异性抗体,显示获得了大量表达正确的目的蛋白。【结论】确定了API基因的最佳表达条件,获得了较大表达量的API融合蛋白。     

家蚕GATA转录因子BmGATA6的克隆、多克隆抗体制备及组织细胞定位

【目的】克隆家蚕（Bombyx mori）GATA转录因子BmGATA6,将其在原核细胞中进行表达,纯化重组蛋白,多次免疫小鼠获得BmGATA6多克隆抗体,为进一步分析BmGATA6在家蚕变态发育中的功能提供抗体条件。【方法】解剖家蚕获得5龄第3天的各组织及4眠至熟蚕整个时期的中肠组织,在液氮中研磨为粉末,利用Trizol法提取RNA,体外反转录得到cDNA。基于家蚕BmGATA6的基因编码序列设计全长特异引物,并以BmActin3作为内参,进行家蚕5龄第3天各组织及4龄眠期至熟蚕期各时期的RT-PCR检测。设计原核表达引物,扩增原核表达片段连接到pET32a载体上,构建原核表达载体,转化至BL21(DE3) Escherichia coil表达菌株。加入IPTG至终浓度分别为0.4、0.6、0.8、1.0 mmol·L^-1。在16℃条件下培养20 h和37℃条件下培养5 h分别进行BmGATA6蛋白诱导表达。选取最佳诱导条件进行BmGATA6蛋白的大量诱导,用镍柱亲和层析法纯化家蚕BmGATA6蛋白,经多次免疫昆明小鼠后,最终获得BmGATA6多克隆抗体。利用ELISA法测定鼠抗BmGATA6蛋白多克隆抗体的效价,通过Western blot检测BmGATA6抗体的特异性。以家蚕5龄第6天中肠的石蜡切片作为样本,通过免疫荧光对家蚕中肠组织中的BmGATA6蛋白进行亚细胞定位。【结果】家蚕GATA转录因子BmGATA6的cDNA全长4 011 bp,ORF长为1 974 bp,编码657个氨基酸,包括205 bp的5′非翻译区序列（5′UTR）和1 832 bp的3′非翻译区序列（3′UTR）。该基因位于15号染色体上,基因全长12 326 bp,为多外显子基因,共含有8个外显子和7个内含子,具有2个典型的GATA锌指结构域,分别位于第470-521和531-582氨基酸区域。RT-PCR结果显示BmGATA6在5龄第3天家蚕中肠中显著高量表达,其次在马氏管中有少量表达,而在其他组织中没有检测到BmGATA6的表达。同时RT-PCR结果显示BmGATA6在4龄眠期到熟蚕期的中肠组织中持续高表达。构建BmGATA6 原核表达载体,通过不同温度与IPTG浓度诱导发现,BmGATA6重组蛋白在16℃诱导主要存在于上清中,在37℃诱导主要存在于包涵体中。在0.6 mmol·L^-1的IPTG、16℃下诱导20 h为最佳条件,利用镍柱亲和层析法获得较纯的BmGATA6重组蛋白,并利用纯蛋白多次免疫昆明小鼠制备多克隆抗体,用ELISA法对抗体效价进行了检测,显示BmGATA6抗体效价均高达1﹕128 000。Western blot结果显示BmGATA6抗体能特异地识别家蚕BmGATA6蛋白,其大小约为75 kD,与预测大小相符。免疫荧光结果显示BmGATA6蛋白在家蚕中肠的各类细胞中均有较高表达,且定位于中肠细胞的细胞核中。【结论】成功制备了BmGATA6多克隆抗体,分析了其在中肠组织中的亚细胞定位情况,推测BmGATA6在家蚕中肠的生理变化过程中扮演着重要调控角色,为进一步探索BmGATA6在家蚕中的功能奠定了基础。     

新疆多浪羊IL-1β基因原核表达载体的构建与表达

【目的】构建新疆多浪羊IL-1β基因编码区的原核表达载体,在大肠杆菌中进行诱导表达,为进一步研究IL-1β蛋白的结构功能奠定基础。【方法】从含质粒pMD-18T-IL-1β的大肠杆菌DH5α中获取IL-1β基因,与pET-28b质粒DNA连接,构建原核表达载体pET-28b-IL-1β。先将其转化到克隆载体E.coli DH5α感受态细胞中大量拷贝,经菌液PCR和EcoRⅠ、XhoⅠ双酶切鉴定后,提取pET-28b-IL-1β质粒转化到表达载体E.coli BL21(DE3)中,再次进行菌液PCR和EcoRⅠ、XhoⅠ双酶切鉴定。将阳性单克隆接种于LB液体培养基,以终浓度为1mmol/L IPTG进行诱导,用SDS-PAGE电泳检测IL-1β蛋白的表达及存在形式,通过Western blotting验证表达产物是否为目的蛋白。【结果】成功构建了新疆多浪羊IL-1β基因的原核表达载体pET-28b-IL-1β,该载体经诱导后表达出融合蛋白,分子质量为32.4ku,主要以包涵体的形式表达;经Western blotting检测,带有6×His标签的融合蛋白有很好的反应原性。【结论】成功构建了新疆多浪羊IL-1β基因的原核表达载体pET-28b-IL-1β,其在大肠杆菌BL21(DE3)中经诱导后表达出分子质量约为32.4ku的IL-1β融合蛋白。     

兔岩藻糖基转移酶基因的克隆与原核表达

【目的】克隆兔岩藻糖基转移酶(FUT2)基因,并进行原核表达,为进一步研究RHDV的感染过程和致病机理奠定物质基础。【方法】从兔肌肉组织中抽提基因组DNA作为模板,PCR扩增出FUT2基因,然后将该基因亚克隆入原核表达载体pET30a中,获得重组原核表达质粒pET30a-FUT2。将该重组原核表达质粒转化E.coli BL21(DE3)感受态细胞,用IPTG进行诱导表达,分别用SDS-PAGE和Western-blot方法对表达产物进行鉴定。【结果】成功克隆了FUT2基因,该基因长度为1 044 bp。成功构建了原核重组表达质粒pET30a-FUT2,其诱导表达产物分子质量约为45 ku;表达的重组FUT2蛋白可与His标签抗体发生抗原抗体反应。【结论】成功克隆了兔岩藻糖基转移酶基因,获得了分子质量约为45 ku的FUT2蛋白。     

棉铃虫磷脂酰乙醇胺结合蛋白的克隆及表达分析

【目的】克隆获得棉铃虫（Helicoverpa armigera）磷脂酰乙醇胺结合蛋白(phosphatidylethanolamine binding protein,PEBP)的cDNA序列,分析HaPEBP在棉铃虫体内的表达规律,检测2-十三烷酮处理条件下棉铃虫体内HaPEBP的变化情况,为进一步明确棉铃虫PEBP的功能和选择该基因作为调控棉铃虫种群数量的分子靶标提供依据。【方法】利用RACE技术从棉铃虫6龄幼虫的中肠组织中扩增得到HaPEBP的cDNA序列,并对其氨基酸序列和蛋白结构进行分析。将HaPEBP的ORF序列连接至pET32a载体并转化大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导后检测目的蛋白的表达形式,并通过镍柱的亲和层析纯化融合蛋白。最后通过实时荧光定量PCR检测棉铃虫幼虫不同时期和6龄幼虫不同组织中HaPEBP的表达规律,以及2-十三烷酮处理棉铃虫6龄幼虫后中肠内HaPEBP的变化规律。【结果】获得的HaPEBP cDNA序列长760 bp,其中ORF为588 bp,编码195个氨基酸,蛋白质分子量和等电点分别为21.76 kD和5.93。氨基酸序列分析表明HaPEBP无信号肽、跨膜结构域和二硫键,是一个由4个α螺旋和9个β折叠片组成的胞质单体蛋白。将BL21(DE3)-pET32a-HaPEBP重组菌用1 mmol·L^-1的IPTG在37℃条件下诱导4 h,约40 kD的融合蛋白His-HaPEBP能以可溶的形式存在于重组菌中。按照同样的方法诱导1 L的重组菌,将超声处理后的上清液与Ni-NTA柱结合,进行咪唑缓冲液梯度洗涤,200 mmol·L^-1的咪唑洗涤两次后得到约40 kD的单一蛋白,与融合蛋白的大小一致。将此流出液超滤浓缩,获得183.3 ng·μl^-1的融合蛋白,能被抗His-Tag的单克隆抗体识别发生免疫反应。HaPEBP在棉铃虫幼虫的1-6龄期和预蛹期均表达,且6龄幼虫的表达量最高。该基因在6龄幼虫的脂肪体、中肠、头部和体壁中也均有表达,且脂肪体内的表达量最高。不同浓度的2-十三烷酮处理后,棉铃虫6龄幼虫中肠内HaPEBP的表达量均有所降低;低浓度(2.5和5 mg·g^-1)在6 h就能降低HaPEBP的表达量,其mRNA含量随着时间的延长逐渐增加;而高浓度(10和15 mg·g^-1)在12 h才会降低HaPEBP的表达量,其mRNA含量随着时间的延长先下降后上升。【结论】克隆分析了HaPEBP,利用大肠杆菌系统表达出可溶的融合蛋白His-HaPEBP,并通过镍柱-咪唑纯化法得到了高纯度的融合蛋白,时空表达分析显示HaPEBP在棉铃虫6龄幼虫和脂肪体中表达量最高,2-十三烷酮处理6龄幼虫后中肠内HaPEBP的表达量显著降低。     

单端孢酶烯3-O-乙酰转移酶编码基因Tri101的 原核表达及多克隆抗体制备

【目的】克隆Tri101并通过原核表达获得纯化蛋白,通过免疫SPF大白兔获得高效价、高灵敏度的多克隆抗体,为Tri101蛋白及转Tri101作物的检测提供抗体基础。【方法】以禾谷镰刀菌（Fusarium graminearium）F3210为材料,PCR法获得Tri101并连接至表达载体pET29a（+）,将重组表达载体转化大肠杆菌BL21（DE3）后利用IPTG进行诱导表达。利用纯化表达产物制备多克隆抗体。【结果】SDS-PAGE分析结果表明,Tri101在大肠杆菌BL21（DE3）中得到表达,重组蛋白大小为50 kD左右,以包涵体形式存在。利用HisTrap亲和柱纯化重组蛋白,最佳咪唑洗脱浓度为200 mmol•L-1。采用烟草蚀纹病毒蛋白酶切除重组蛋白中的His标签,酶切产物经HisTrap亲和柱再次纯化后免疫SPF大白兔,制备多克隆抗体。经ELISA法检测抗体效价为1﹕12 000,检测灵敏度为0.05×10-6 µg•mL-1。Western blotting结果证明制备的多克隆抗体对Tri101具有较好的专一性。【结论】通过Tri101的克隆及原核表达,获得了纯化的融合蛋白,通过免疫动物制备了兔源多克隆抗体,可用于Tri101蛋白及转Tri101小麦的检测。     

家蚕碱性磷酸酶原核表达纯化、结构与活性分析

【目的】碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)是生物体内磷酸代谢的关键调控酶。不同物种ALP的性质与其生理功能密切相关。研究家蚕(Bombyx mori)ALP(BmALP)的性质和结构,为揭示ALP在昆虫体内的生理功能和调控机制提供依据。【方法】取5龄3 d家蚕中肠组织,利用Trizol法提取总RNA,然后以其为模板反转录合成cDNA。以家蚕中肠cDNA为模板,利用Primer Premier 6.0软件分别设计上下游引物,通过PCR克隆BmALP。将BmALP与不同的表达载体分别进行双酶切,然后连接并转化表达菌株,利用大肠杆菌表达重组蛋白。比较不同表达载体在上清中的表达情况,选择可溶性重组蛋白表达最好的载体,利用Origami B(DE3)细胞大量表达重组蛋白,借助Ni-NTA亲和层析纯化重组的His-Trx-BmALP蛋白,然后加入Prescission蛋白酶在4℃酶切20 h,再次利用Ni-NTA亲和层析去除融合标签His-Trx。利用凝胶过滤层析分析BmALP分子量及其在溶液中的状态,利用圆二色光谱研究BmALP的二级结构及其随温度的变化。通过酶活分析研究BmALP的最适pH、最适温度、Km、结构稳定性及金属离子对其酶学活性的影响。【结果】从家蚕中肠组织提取了总RNA,反转录合成了cDNA,并以该cDNA为模板成功克隆了BmALP。分别构建了BmALP的pSKB2、ppSUMO和pET32M.3C 3种表达载体。表达分析发现,pET32M.3C载体有助于重组的融合蛋白His-Trx-BmALP以可溶性蛋白的形式在细胞裂解后的上清液中表达,然后利用pET32M.3C载体大量表达重组蛋白,并通过Ni-NTA亲和层析纯化获得了可溶性的His-Trx-BmALP。加入Prescission蛋白酶酶切,再次通过Ni-NTA亲和层析去除了融合标签His-Trx。凝胶过滤分析显示BmALP在溶液中形成稳定的二聚体结构。圆二色光谱研究表明BmALP包含有α-螺旋结构,其含量随温度的升高逐渐减少。酶活分析揭示BmALP的最适pH和最适温度分别为11.0和45℃。测定BmALP的Km值为1.40 mmol·L~(-1)。在10℃处理2 h后,BmALP的残余活性最高;35℃处理2 h后,其活性完全丧失。Mg2+和Zn2+促进了BmALP催化反应的进行,其最适浓度分别为40和5 mmol·L~(-1)。在20 mmol·L~(-1)浓度范围内,Cu2+激活了BmALP活性,其中10 mmol·L~(-1)时激活效果最好,浓度超过20 mmol·L~(-1)时,Cu2+则抑制了BmALP活性。【结论】克隆了家蚕碱性磷酸酶基因BmALP,表达纯化了BmALP蛋白并分析了其结构和性质,为深入研究其结构和功能打下了基础。     

捻转血矛线虫Hc-daf-22基因的原核表达及重组蛋白酶活性测定

【目的】捻转血矛线虫(Haemonchus contortus)是反刍动物主要的胃肠道线虫之一,该病在中国呈全国性流行。为研究捻转血矛线虫(Haemonchus contortus)脂肪酸代谢相关蛋白DAF-22的生化特性,对其基因进行了克隆、原核表达,并对重组蛋白进行了体外酶活性测定。以期了解捻转血矛线虫Hc-DAF-22蛋白在过氧化物酶体脂肪酸β氧化中的作用。【方法】根据NCBI公布的H.contortus ZJ株daf-22 cDNA序列(Gen Bank:HQ738470.1)设计特异性引物,克隆Hc-daf-22基因并构建重组质粒pET-22b-Hc-daf-22,经测序鉴定正确后将其转化E.coli BL21,经终浓度为0.1 m mol·L~(-1) IPTG(isopropyl-β-d-thiogalactoside)诱导表达4h,离心菌液,50 mmol·L~(-1)浓度的PBS溶液重悬菌体溶液,冰浴超声破碎后上清沉淀分别进行SDS-PAGE分析。超声破碎后产物以镍柱亲和色谱法分离纯化重组蛋白Hc-DAF-22,并用SDS-PAGE检测蛋白纯化情况及以抗His血清作为一抗Western Blot鉴定。纯化后蛋白用超滤管浓缩除去盐分,并按照蛋白浓度测定试剂盒进行蛋白浓度测定。利用天然状态下的乙酰乙酰CoA(AcAc-CoA)分子会发生酮-烯醇互变形成烯醇化合物特性,酶活试验以乙酰乙酰辅酶a为底物建立标准曲线。硫解酶体外测活体系为(50 mmol·L~(-1) Tris-Cl pH 8.1,20 mmol·L~(-1) MgCl_2,60μmol·L~(-1)CoA,10μmol·L~(-1) AcAc-CoA,加入约0.1μg蛋白),通过记录反应过程中由于底物(AcAc-CoA)的减少而引起303 nm波长下的吸收值的变化,从而计算出硫解反应的初始反应速率,最终确定复性后的Hc-DAF-22的硫解酶活性。在相同条件下,取AcAc-CoA底物浓度为10μmol·L~(-1)的反应体系(50 mmol·L~(-1) Tris-Cl pH 8.1,20 mmol·L~(-1)MgCl_2,60μmol·L~(-1) CoA,10μmol·L~(-1) AcAc-CoA,加入约0.1μg蛋白于室温起始反应),分别调节反应体系的温度及pH梯度,确定Hc-DAF-22最佳酶活反应温度及pH条件。【结果】成功克隆Hc-daf-22基因,测序结果与NCBI已公布的H.contortus ZJ株Hc-daf-22基因序列比对基因相似度为99.9%,并实现重组子pET-22b-Hc-daf-22在E.coli BL21体内进行表达,表达产物经SDS-PAGE和Western Blot检测显示,pET-22b-Hc-daf-22基因在大肠杆菌中成功表达,呈部分可溶性,融合蛋白的分子量约为59 k D,测得蛋白浓度为1.70μg·μL~(-1);针对该表达产物的酶活分析结果表明,原核表达的Hc-DAF-22具有一定的硫解酶活性,其最适反应pH为8.0,最佳反应温度为37℃,酶学常数Km值和Vmax值分别为33.765μmol·L~(-1)和1 784 nmol·L~(-1)·min~(-1)。【结论】捻转血矛线虫DAF-22是过氧化物酶体脂肪酸β氧化的关键酶之一,本试验通过体外酶活试验成功测定Hc-DAF-22蛋白的酶活性,证明Hc-DAF-22具有一定硫解酶活性,但与秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)同源蛋白相比硫解酶活性较低。     

超高压下Ca~(2+)与Na~+离子对甜菜果胶结构及流变性质的影响

[目的]研究超高压下不同浓度Ca2+与Na+对甜菜果胶结构及流变性质的影响,为甜菜果胶在食品中的应用提供理论依据。[方法]甜菜果胶用浓度0.05 mol·L-1的Tris-HCl溶液溶解,添加不同浓度Ca2+(2、12和20mmol·L-1)和Na+(0.05、0.1和0.6 mol·L-1),配制成1%(w/v)甜菜果胶溶液后进行超高压处理,然后分别对甜菜果胶分子量、微观结构、黏度和动态粘弹性进行测定。[结果]与常压下相比,在450 MPa条件下处理不同时间(10、20、30和50 min)后,甜菜果胶在1 550 cm-1处均出现新的吸收峰,甜菜果胶溶液的屈服应力σ0显著增加,但不同超高压处理时间之间无显著差异。添加不同浓度Ca2+或Na+的甜菜果胶在450 MPa条件下处理30 min,其结构及流变性的变化有所不同。相对于未添加Ca2+或Na+的甜菜果胶,添加2 mmol·L-1 Ca2+离子使甜菜果胶溶液屈服应力σ0、储能模量G’和损耗模量G"均明显增加,当Ca2+浓度增加到12 mmol·L-1和20 mmol·L-1时,果胶的流变性质变化不显著;添加2 mmol·L-1 Ca2+使甜菜果胶分子发生明显的交联。果胶分子量由只高压处理的2.25×105 Da显著增加到6.07×105 Da,Ca2+的添加浓度增加到20 mmol·L-1,果胶的分子量变为5.99×105 Da,与添加2mmol·L-1 Ca2+时没有显著差异,其流变性质变化亦不显著。相对于未添加Ca2+或Na+的甜菜果胶,添加0.05 mol·L-1 Na+也使甜菜果胶的屈服应力σ0显著增加,并且随着Na+浓度的持续增加,果胶的屈服应力σ0显著增加;而只有当Na+浓度增加到0.6 mol·L-1时,甜菜果胶储能模量G’和损耗模量G"才发生明显增加。添加0.1 mmol·L-1 Na+的甜菜果胶,其果胶分子链相互交联成网状,果胶分子发生明显聚集,果胶分子量显著增加到11.95×105 Da;而当Na+浓度增加到0.6 mol·L-1时,果胶链呈棒状结构,果胶分子量显著降低到5.53×105 Da。[结论]超高压下Ca2+与Na+可能与甜菜果胶分子结合使其结构发生改变,进而影响甜菜果胶的结构及流变性质。     

羟基自由基氧化对牛血清白蛋白结构及水合特性的影响

【目的】研究羟基自由基(·OH)氧化对蛋白结构及其水合特性的影响,探讨氧化介导的关于蛋白质和水分相互作用的变化情况。【方法】将牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)溶解在含15 mmol·L~(-1)的PIPES缓冲溶液中(pH 6.0),并在不同浓度H_2O_2(0、0.5、1.0、5.0、10.0和20.0 mmol·L~(-1))的铁-抗坏血酸-过氧化氢(FeCl_3-Vc-H_2O_2)羟基自由基氧化体系孵育12 h,采用氨基酸自动分析仪分析BSA不同程度氧化的氨基酸含量变化;通过测定羰基含量、巯基含量分析蛋白的氧化程度;通过测定BSA表面疏水性、离子键、氢键,考察BSA氧化不同程度后水合能力的变化情况;通过测定Zeta电位值来分析蛋白氧化后表面电荷的变化;采用傅里叶红外光谱法分析蛋白二级结构的变化。【结果】随着羟基自由基氧化体系中H_2O_2浓度的增加,氨基酸含量呈下降趋势,但不同种类氨基酸对·OH氧化敏感性不同,在1 mmol·L~(-1) H_2O_2处理浓度下,苏氨酸(Thr)、赖氨酸(Lys)含量显著降低,较对照组(未经H_2O_2处理组)分别下降了4.30%、4.22%;当H_2O_2浓度升高到20 mmol·L~(-1)时,较对照组蛋氨酸(Met)、酪氨酸(Tyr)、组氨酸(His)这3类氨基酸的含量下降程度最大,分别为35.32%、19.19%、11.15%,其次为异亮氨酸(Ile)、甘氨酸(Gly)、半胱氨酸(Cys)。随H_2O_2浓度的增加,BSA的羰基含量显著增加(P0.05),20 mmol·L~(-1) H_2O_2处理组比对照组羰基含量升高了57.52%;巯基含量显著降低(P0.05),20 mmol·L~(-1) H_2O_2处理组比对照组巯基含量降低了74.04%,蛋白氧化程度显著加剧;BSA经氧化处理后,蛋白二级结构发生变化,α-螺旋、无规卷曲含量显著降低(P0.05),β-折叠、β-转角含量显著增加(P0.05),多肽链中α-螺旋结构伸展变成线性结构,蛋白表面疏水性随着氧化程度的加剧而显著增加(P0.05),蛋白持水力降低;同时氧化作用降低了蛋白表面的净电荷数,Zeta电位的绝对值随着羟基自由基氧化体系中H_2O_2浓度的增加而显著降低(P0.05),离子键和氢键作用力显著减弱,降低了蛋白-水分子相互作用力,蛋白持水力降低。【结论】BSA在羟基自由基氧化体系中,存在显著的浓度效应,随着氧化程度加剧,蛋白表面的净电荷显著降低,离子键和氢键作用力显著减弱,蛋白二级结构发生了变化,蛋白-水分子相互作用力降低。     

酵母耐盐相关基因HAL1在棉花中的功能表达

【目的】克隆酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）耐盐基因HAL1（halotolerance）并转化棉花,探究该基因在棉花中的功能,进一步探究酵母耐盐相关基因在高等植物中的具体功能。【方法】根据NCBI核酸数据库中酵母耐盐基因HAL1的mRNA全长序列信息,利用RT-PCR技术从酿酒酵母As2.375中克隆该基因。选择酶切位点XbaⅠ和SmaⅠ对表达载体pBI121::GFP进行双酶切,采用In-Fusion技术构建pBI121-ScHAL1::GFP融合表达载体。以自发荧光较弱的陆地棉品种Y-2067、ZA-23、GZ-2的花粉为材料,用基因枪轰击棉花花粉进行瞬时表达研究。采用基因枪活体转化技术将外源基因表达载体pBI121-HAL1::GFP转化棉花盐敏感材料中s9612,获得T0棉花转基因种子。用100 mmol·L^-1 NaCl盐溶液对转基因T0种子进行耐盐性发芽试验,并进行分子检测,对鉴定出的转基因植株进行叶盘耐盐性分析。【结果】从酿酒酵母As2.375中克隆耐盐基因ScHAL1,基因全长885 bp,共编码294个氨基酸。对其序列进行分析,发现HAL1蛋白中丝氨酸所占比例最大,整个蛋白呈碱性且带正电,属于亲水性蛋白。根据蛋白二级结构预测结果,推测该蛋白的结构功能域可能主要由无规则卷曲和β-折叠片构成。棉花花粉瞬时表达结果表明,转化HAL1后,3种陆地棉花粉的绿色荧光现象都明显增强,说明该基因可以在这3种陆地棉的花粉中表达。用100 mmol·L^-1 NaCl盐溶液对转基因棉花T0种子和受体材料中s9612自交种进行胁迫,发现转基因种子萌发能力明显强于受体材料,表明HAL1可以提高种子耐盐性。根据基因核苷酸序列设计2对引物对T0转基因棉花幼苗进行分子检测,将纯化后的PCR产物进行直接测序,测序结果证明转基因成功。对鉴定出的转基因植株进行叶盘耐盐性分析发现,在600 mmol·L^-1 NaCl和400 mmol·L^-1 NaCl盐胁迫下转基因植株叶盘叶绿素含量均高于对照植株,且在600 mmol·L^-1 NaCl溶液胁迫后,转HAL1植株叶绿素含量反而高于400 mmol·L^-1 NaCl溶液处理后的叶盘。【结论】成功从酿酒酵母中克隆基因HAL1,酵母HAL1对提高棉花耐盐性具有重要作用。     

海岛棉苗期盐胁迫下形态学和生理学指标变化

【目的】在300 mmol·L-1 Na Cl胁迫下,观察并测定海岛棉耐盐性强的品系越海9号和耐盐性弱的品系PS-7叶片、茎细胞解剖结构和生理学指标,从形态学和生理学两个水平研究海岛棉苗期响应盐胁迫的应答机制,为棉花耐盐材料的筛选提供理论依据和技术方案。【方法】采用水培方法,待棉苗生长至3叶期时,开始进行300 mmol·L-1 Na Cl胁迫处理。运用光学显微技术及生理学指标测定法,在不同Na Cl胁迫处理时间下,对海岛棉耐盐性强的品系越海9号和耐盐性弱的品系PS-7进行形态学观察及生理学指标分析。【结果】2份海岛棉材料对Na Cl胁迫的反应不同。随着300 mmol·L-1 Na Cl处理时间的延长,与对照相比,越海9号和PS-7的叶片和茎的横切面面积均显著变小,处理24 h时,分别变小14.10%、54.69%与45.30%、87.90%,PS-7的变化幅度大于越海9号;处理12 h时,PS-7维管束中木质部已经损害严重,越海9号维管束中木质部则没有明显变化;PS-7的栅栏组织细胞在处理24 h时由长圆柱形变为卵圆形,越海9号的栅栏组织细胞的形状则没有变化。生理学研究表明,越海9号叶片中的叶绿素含量、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性在整个处理过程中均高于PS-7,而其丙二醛含量却明显低于PS-7;在300 mmol·L-1 Na Cl处理8 h时,越海9号和PS-7中的丙二醛含量、叶绿素含量、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性均达到了显著性差异。【结论】叶片中栅栏组织和茎中木质部可能是海岛棉响应盐胁迫的最敏感部分,叶绿素、丙二醛、超氧化物歧化酶和过氧化物酶可作为鉴定耐盐棉花材料的生理学指标。     

褪黑素对大鼠胰岛瘤细胞INS-1胰岛素和Gαi/o蛋白基因表达的影响

【目的】研究褪黑素对大鼠胰岛瘤细胞INS-1中胰岛素和Gαi/o蛋白基因表达的影响,探究褪黑素在m RNA水平对Gαi/o和Insulin1调节作用中可能存在的分子机制。褪黑素(melatonin,MT)是松果腺分泌的一种吲哚类神经内分泌激素,在机体内可调节胰岛素的分泌而使其呈现昼夜节律性分泌,影响葡萄糖昼夜代谢水平的变化进而维持机体血糖的相对恒定,故对于褪黑素影响胰岛素表达的研究可能会对褪黑素在胰岛素昼夜节律性分泌中的调控作用提供依据。【方法】将冻存的INS-1细胞复苏培养至第三代,INS-1细胞传代后,用RPMI1640培养基培养INS-1细胞约24—48 h,当细胞密度达60%—70%时,使用无血清无葡萄糖的RPMI1640洗2次,然后在INS-1细胞培养外液中分别加入不同浓度(0、10、20、30、50 mmol·L-1)的葡萄糖及100 nmol·L-1褪黑素和不同浓度葡萄糖孵育INS-1细胞12 h,观察和统计INS-1细胞的形态学变化。利用Easy Pure?RNA Kit提取INS-1细胞的总RNA,核酸蛋白测定仪测定细胞总RNA的浓度和纯度,其次利用甲醛变性琼脂糖凝胶电泳检测细胞的总RNA质量,Trans Script One-Step g DNA Removal and c DNA Synthesis Super Mix反转录合成c DNA。利用Primer Premier5.0引物设计软件,参考Gen Bank上已登录的基因序列进行Insulin1、Gαi1、Gαi2、Gαo、PKA和PKCα引物的设计。应用q RT-PCR法进行检测处理后的INS-1细胞Insulin1、Gαi1、Gαi2、Gαo、PKA和PKCαm RNA水平的变化。【结果】用含不同浓度葡萄糖培养液孵育INS-1细胞后,观察发现随着培养基中葡萄糖浓度含量的增加INS-1细胞突触的增长呈现先增加后减少的趋势,其中20 mmol·L-1葡萄糖处理组INS-1细胞突触的增长明显,而20 mmol·L-1葡萄糖和100 nmol·L-1褪黑素处理组INS-1细胞表面积增大,但突触增长却不明显;培养基中含不同浓度葡萄糖的处理组中,Insulin1 m RNA水平呈现先升后降的趋势,Gαi1 m RNA水平则呈现先降后升的趋势,其中20 mmol·L-1葡萄糖处理组,Insulin1 m RNA水平显著增加(P0.05),Gαi1 m RNA水平显著减少(P0.05),而Gαi2和Gαo则无显著变化(P0.05),因而Gαi1表现出与Insulin1 m RNA水平呈现负相关性而非Gαi2、Gαo与Insulin1 m RNA水平呈现负相关性;20 mmol·L-1葡萄糖和褪黑素处理组和20 mmol·L-1葡萄糖处理组相比,20 mmol·L-1葡萄糖和褪黑素处理组的Gαi1 m RNA水平显著增高(P0.05),且Insulin1和PKCαm RNA水平显著减少(P0.05),PKA m RNA水平则减少不显著(P0.05)。【结论】褪黑素能够抑制INS-1细胞Insulin1的表达,减少胰岛素的分泌导致INS-1细胞适应性增生。褪黑素与其受体结合后可促进Gαi1 m RNA水平增高而抑制PKCα的表达,使得Insulin1的表达受到抑制,胰岛素分泌减少,使血糖在夜间得以维持相对恒定。     

基于1H NMR技术的奶牛I型和II型酮病血浆代谢谱分析

【目的】运用代谢组学中¹H NMR技术方法筛选出Ⅰ型酮病、Ⅱ型酮病与健康对照组之间血浆差异性代谢物。【方法】选取产后7—28 d,平均胎次为2—3胎的实验奶牛50头。根据血糖（Glc）、β-羟丁酸（BHBA）和游离脂肪酸（NEFA）的含量与临床发病特点分为Ⅰ型酮病、Ⅱ型酮病与健康对照组,其中Ⅰ型酮病20头,Ⅱ型酮病为20头,健康对照组为10头。当患病牛血中BHBA＞1.20 mmol·L^-1,Glc＜2.50 mmol·L^-1,NEFA＞0.50 mmol·L^-1时,被认为患I型酮病;当患病牛血浆中BHBA＞1.20 mmol·L^-1,Glc＞2.80 mmol·L^-1, NEFA＞0.50 mmol·L^-1时,被认为患II型酮病;当奶牛血中BHBA＜1.00 mmol·L^-1,Glc＞3.75 mmol·L^-1,NEFA＜0.40 mmol·L^-1时,被认为健康对照组。运用代谢组学中¹H NMR技术对实验奶牛的血浆代谢物分析,获得相应的代谢图谱,并结合多元统计分析中的主成分分析（PCA）、正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）的模式判别,从而寻找潜在的生物标记物。【结果】通过¹H NMR分析,Ⅰ型酮病、Ⅱ型酮病与健康对照的代谢图谱差异明显,3组代谢产物各自聚集,分散区域显著。Ⅱ型酮病与健康对照比较,获得7种血浆差异代谢物,主要为丙氨酸、赖氨酸、β-羟丁酸、丙酮、乳酸等,其中血浆中β-羟丁酸、丙酮、乳酸浓度升高;丙氨酸、赖氨酸、酪氨酸、肌酸浓度呈现下降。Ⅰ型酮病与健康对照组比较,获得19种血浆差异代谢物,主要为酪氨酸、苯丙氨酸、肌酸、β-羟丁酸、丙酮等,其中β-羟丁酸、丙酮浓度升高;酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、组氨酸、丙氨酸、肌酸、肌醇、β-葡萄糖、谷氨酰胺、谷氨酸、柠檬酸、α-葡萄糖、甲酸、甘氨酸、O-乙酰葡萄糖胺、磷酸胆碱浓度呈现下降。Ⅰ型酮病与Ⅱ型酮病比较,获得24种血浆差异代谢物,主要为柠檬酸、组氨酸、β-葡萄糖、异亮氨酸、极低密度脂蛋白/低密度脂蛋白等,其中β-羟丁酸、低密度脂蛋白和极低密度脂蛋白、异亮氨酸、缬氨酸、丙酮、亮氨酸、乙酸浓度升高;柠檬酸、酪氨酸、组氨酸、肌醇、谷氨酰胺、β-葡萄糖、苯丙氨酸、谷氨酸、α-葡萄糖、赖氨酸、甲酸、甘氨酸、磷酸胆碱、丙氨酸、O-乙酰葡萄糖胺浓度呈现下降。【结论】¹H NMR技术与多元统计分析的有效结合能够有效的筛选出Ⅰ型酮病、Ⅱ型酮病与健康对照组之间血浆差异性代谢物,为进一步探究奶牛Ⅰ型酮病、Ⅱ型酮病的发病机理和诊断与防治提供了新的方向。