家蚕丝素蛋白——一种天然的固定化酶载体

家蚕茧丝素除了用于传统的纺织原料外,在其它各个方面正在得到开发和利用,其中用作固定化酶的载体已得到较为详细的调查和研究.丝素蛋白按其应用要求可以容易地制成各种形状的丝素,如纤维状、粉末状和膜状.目前已有许多有关应用这些形状的丝素作为固定化酶载体的研究报道,其中固定化酶的丝素膜应用分光光度法、红外光谱法、核磁共振和电子自旋共振等方法已被作了详细地研究和分析.这种固定化酶丝素膜已成功地应用于能测定葡萄糖、过氧化氢和尿酸的生物传感器,其中流动注射分析式的葡萄糖和尿酸传感器能快速地测定包括人全血或血清在内的各种生物样品.     

家蚕丝素蛋白抗氧化肽的制备及其稳定性研究

利用碱性蛋白酶水解家蚕丝素蛋白制备抗氧化肽,考察水解pH、水解时间、加酶量、底物浓度、水解温度5个因素对水解产物DPPH自由基清除率的影响,在此基础上采用响应面试验优化水解工艺条件,并调查家蚕丝素蛋白抗氧化肽对热、酸、碱和体外肠道消化的稳定性,测定不同分子质量范围的家蚕丝素蛋白水解产物组分的抗氧化活性.结果 表明,碱性蛋白酶水解制备家蚕丝素蛋白抗氧化肽的最优工艺条件为水解pH 8.69、水解时间60 min、加酶量3035 U/g、底物(丝素蛋白)质量浓度26.80 g/L、水解温度53.89℃,在此条件下制备获得的家蚕丝素蛋白抗氧化肽对DPPH自由基的清除率为55.16％.家蚕丝素蛋白抗氧化肽具有良好的热稳定性;在中性环境中抗氧化活性很稳定,但在强酸和强碱环境中抗氧化活性明显降低;经体外模拟胃肠道消化后,对DPPH自由基的清除率比未消化处理对照组提高了9.43百分点.分子质量小于5 kD组分是家蚕丝素蛋白抗氧化肽的主要活性组分.研究结果为家蚕丝素蛋白功能产品的开发提供了试验依据.     

家蚕丝素基因的研究进展

家蚕丝素蛋白基因不仅高度专一地在后部丝腺中表达，而且在家蚕胚胎发育及幼虫发育过程中，丝素蛋白基因的表达在时间和空间上受到精细的调控，因此研究丝素蛋白基因的调控方式，能使我们了解生物体如何利用遗传信息，对基因进行时间和空间上的表达调控。调控丝素蛋白基因表达专一性的启动子／增强子结构相对较为简单，也更利于研究。本文就近年来在家蚕丝索蛋白基因研究中取得的成果进行综述。     

蚕丝蛋白带电荷数的研究

蚕丝蛋白在不同pH介质中的带电荷数对蚕丝织物染色、接枝改性等具有重要影响。采用蚕丝蛋白中极性氨基酸残基的电离常数计算了家蚕丝素蛋白、丝胶蛋白和柞蚕丝素蛋白所带电荷数与介质pH变化的关系,并通过测定蚕丝蛋白带电荷数与其丝绸试样对阴离子染料(活性艳蓝X-BR 140%)和十六烷基三甲铵吸附量的变化进行了验证。结果表明:家蚕丝素蛋白和丝胶蛋白在pH1～3时带正电荷、pH4～14时带负电荷,柞蚕丝素蛋白在pH1～4时带正电荷、pH5～14时带负电荷,家蚕丝素蛋白、丝胶蛋白和柞蚕丝素蛋白的等电点分别为3.6、3.3、4.2;家蚕丝素蛋白和丝胶蛋白的电荷急剧变化的区域在pH3～5和pH9～11,柞蚕丝素蛋白的电荷急剧变化的区域在pH2～4和pH9～11;家蚕和柞蚕丝蛋白在不同带电荷数时对阴离子染料和十六烷基三甲铵吸附量的实验值和理论值基本一致,蚕丝蛋白带电荷数随pH变化的理论计算结果可靠。     

家蚕丝素蛋白的氨基酸组成与营养分析及酶消化产物的体外抗氧化活性

对家蚕丝素蛋白的氨基酸组成、食用营养价值,以及经酶处理的消化产物的体外抗氧化活性进行测试分析,为开发高附加值丝素蛋白产品提供理论依据。测定结果表明,甘氨酸和丙氨酸是丝素蛋白的主要组成部分,占总氨基酸质量的62.21%;丝素蛋白富含非极性氨基酸,占总氨基酸质量的69.08%。体外消化试验表明,丝素蛋白不易被胃蛋白酶消化,但易被肠道胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶消化。丝素蛋白的酶消化产物具有良好的体外清除DPPH自由基活性(IC50=151.6μg/m L)、螯合Fe2+能力(IC50=201.4μg/m L)和还原能力。以上结果提示:虽然丝素蛋白的氨基酸组成不均衡,食用营养价值低,但因其有极高的非极性氨基酸含量,是制备药用氨基酸和生物活性肽的理想原料。     

基于天然蚕丝及蜘蛛丝蛋白的生物材料研究进展

节肢动物由于生理及生存需要可分泌丝蛋白,并由所分泌的丝蛋白溶液纺制成具有优良机械性能与生物相容性能的丝纤维。根据仿生学原理,材料科学领域研制出多种基于丝蛋白的生物材料,与天然丝类似,这些生物材料具备优良的力学性能与生物相容性,在生物医学领域具有重要的应用价值。本文综述了基于丝蛋白的生物材料研究进展,以桑蚕丝及蜘蛛丝为例,重点分析了天然丝蛋白结构与性能的关系,并阐述了基于丝蛋白生物材料的制备方法及近年来相关材料制备研究方面的研究进展。     

家蚕丝素固定化链霉菌的生物化学特性

脱胶蚕丝经不同处理制得多孔碱化丝素和丝素粉末 ,采用吸附和戊二醛交联法将链霉菌 (StreptomycesflavovirensA8)固定 ,制得不同的固定化链霉菌 (Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ )。实验结果表明 :其固定化链霉菌Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的米氏常数分别为Km1=2 4 0 73× 10 -2 mol/L ,Km2 =2 5 36× 10 -2 mol/L ,Km3 =2 772 3× 10 -2 mol/L ,而游离链霉菌的Kmf 为2 3715× 10 -2 mol/L ;固定化链霉菌Ⅰ的酶活力半衰期在 6 4d以上 ,固定化链霉菌Ⅱ和Ⅲ的半衰期最长达 6 8d ;固定化链霉菌对尿素有较强的抵抗能力 ;Co2 + 、Mg2 + 对链霉菌葡萄糖异构酶有激活作用 ,而Fe3 + 和Ca2 + 是葡萄糖异构酶的抑制剂。     

家蚕丝蛋白基因的表达调控

至少有三种基因特定地在家蚕后丝腺(PSG)中表达,而在中丝腺(MSG)中至少有五种基因特异表达。在这些基因的表达过程中,有很多顺式和反式作用因子参与了对基因转录和翻译的调节,使基因表达体现出精确的时间和空间性。     

重组类丝状蛋白在大肠杆菌中的表达及其溶液态结构分析

利用基因重组技术表达了具有[(GVPGV)2GG(GAGAGS)3AS]n一级结构的类丝状蛋白质(BcEn),该蛋白是把源于弹性蛋白的氨基酸序列GVPGV插入到蚕丝蛋白的结晶序列GAGAGS中,以期利用该弹性片段来调控类丝状蛋白质材料高级结构的形成以及结晶程度,从而达到控制材料性能的目的。利用园二色CD光谱对BcEn在溶液状态下的结构进行了初步分析,结果显示在对BcEn具有良好溶解性的氟有机物水合六氟丙酮中,其结构的形成依赖于BcEn分子量的大小,分子量越大越易形成比较稳定的α-螺旋结构。     

家蚕病原性微孢子虫的蛋白质化学性质的研究

抽提了微 孢子虫的总 蛋白和选择 性分离纯 化了主要 蛋白组 分。对 总蛋白 进行了 酸性 Ｐ Ａ Ｇ Ｅ、碱性 Ｐ Ａ Ｇ Ｅ、 Ｓ Ｄ Ｓ Ｐ Ａ Ｇ Ｅ 和氨基酸组成分析,并对 Ｓ Ｄ Ｓ Ｐ Ａ Ｇ Ｅ 结果进行了薄层扫描分析。发现每一样品总蛋白在 Ｓ Ｄ Ｓ Ｐ Ａ Ｇ Ｅ 图谱上均分离出３０ 多条蛋白带,均有５ 条主带,但位置不同,各条蛋白带的相对含量不同。氨基酸组成分析结果中发现各种孢子总蛋白所含的氨基酸种类基本相同,均含有１６ 种氨基酸,但各种氨基酸的相对含量不同。对主要蛋白组分进行了 Ｓ Ｄ Ｓ Ｐ Ａ Ｇ Ｅ 氨银染色法纯度鉴定、薄层扫描分析和氨基酸组成分析,发现彼此之间有共同点,但也存在一定的差异。     

家蚕核型多角体病毒ODV囊膜蛋白基因的融合表达及引导外源蛋白进入多角体的研究

为了探索家蚕核型多角体病毒(BmNPV)的包涵体衍生病毒(ODV)囊膜蛋白在病毒粒子包涵入多角体过程中的作用,选择2个ODV囊膜蛋白ODV-E25和ODV-E56作为研究对象,利用能够表达多角体蛋白的BmNPV Polh+Bac-to-Bac表达系统构建了融合表达E25-EGFP和E56-EGFP的重组病毒,在家蚕卵巢培养细胞系(BmN)中进行表达和定位分析。结果表明2种融合蛋白均在BmN细胞中成功表达,并于荧光显微镜下观察到绿色荧光主要分布在细胞核中。从感染的BmN细胞中收集纯化多角体,观察到多角体也能激发出绿色荧光,用Western blot方法进一步证实多角体中含有融合蛋白。这一现象表明当囊膜蛋白基因与外源基因融合表达时,外源融合蛋白能够进入多角体内部,推测这2种ODV囊膜蛋白不仅在病毒粒子包涵入多角体的过程中起信号引导作用,并能引导外源目的蛋白进入多角体。     

家蚕表皮蛋白基因的生物信息学分析

家蚕的表皮蛋白(cuticular protein)是家蚕重要的结构蛋白,与几丁质一同作为家蚕表皮的重要组成部分。运用生物信息学的方法对家蚕表皮蛋白进行了广泛分析。通过保守的基序检索家蚕基因组,得到163条候选的表皮蛋白序列,包括RR、Tweedle、CPF&CPFL等家族,并且发现具有确定的保守基序的表皮蛋白基因在染色体上都是以串联集群形式分布。氨基酸组成分析表明,这些表皮蛋白富含甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、组氨酸等。运用Sig-nalP server预测这部分蛋白质有85%都具有信号肽。进化分析显示,负选择是家蚕表皮蛋白基因进化的主要驱动力。采用TFSEARCH等在线服务软件分析发现,在70%含有RR基序的家蚕表皮蛋白基因的核心启动子区具有通用的TATAAA序列。     

家蚕体液碱性小分子蛋白Bm8K的序列分析和纯化鉴定

对NCBI公布的一种家蚕碱性小分子蛋白(GenBank登录号:AY655143.1)进行序列分析,发现该蛋白与胰岛素样生长因子结合蛋白(insulin-like growth factor binding protein,IGFBP)的氨基酸序列具有相似性,特别是与IGFBP的N端功能区域匹配程度较高,推测此蛋白可能是IGFBP家族中的一员。采用凝胶过滤层析和弱阳离子交换层析从家蚕5龄幼虫体液中纯化目的蛋白,经基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)和Western blotting检测鉴定为家蚕Bm8K蛋白,为蛋白的功能分析奠定了基础。     

家蚕细胞质型多角体病毒的核酸结合蛋白

采用Northwestern分子杂交方法 ,研究了家蚕细胞质型多角体病毒 (BmCPV)结构蛋白质的功能 ,结果证明VP1、VP3和VP4具有与核酸结合的能力 ,暗示了VP1可能是依赖于RNA的RNA聚合酶 ,在病毒核酸复制中起作用 ;VP4可能是核酸结合蛋白 ,在病毒粒子的复制包装过程中有结合核酸、促成完整病毒粒子形成的作用 ,可能是BmCPV病毒复制包装中的关键蛋白     

人工诱导家蚕ZZWW型三倍体的细胞遗传学分析

试验以探讨ZZWW型四倍体雌蚕在减数分裂中性染色体行为为目的 ,用玉泽的过冷却处理方法诱发的四倍体雌蚕 (ZZWW )与带有伴性赤蚁基因的二倍体雄蚕 (ZschZsch)交配 ,发现有ZZWW型三倍体发生。根据ZZWW型三倍体发生 ,分析四倍体雌蚕减数分裂中形成配子的种类和比例、遗传学行为及ZZWW型三倍体蚕的形成机制     

家蚕茧丝相关性状的性连锁QTLs定位与分析

家蚕的茧丝性状存在明显的性别差异。以茧丝性状成绩差异较大的家蚕品种兰10和菁松为亲本组配回交1代分离群体(BC1M),在前期研究的基础上,利用Mapmaker软件构建含有17个SSR或SNP分子标记的家蚕性染色体的遗传连锁图,并对茧丝量、全茧量、茧层量、蛹体质量、茧丝长等性状进行数量性状位点(QTL)扫描,获得与上述5项茧丝相关的QTL位点,其LOD值分别为11.175、6.196、11.036、5.156和8.717。研究结果为家蚕茧丝相关QTL位点的精细定位与克隆奠定了基础。     

蚕丝蛋白在非绢丝领域的研究进展

介绍了蚕丝蛋白的组成,概述了蚕丝蛋白在食品、医药医疗、化妆护肤品、生物工程、环保、轻工业领域的研究进展。     

家蚕病原性微孢子虫的超微结构研究

通过光学显微镜和电子显微镜对收集到的８ 种不同来源的对家蚕有病原性的微孢子虫的外部形态和超微结构进行了观察、比较,其结果：（１） 未见外部形态有特征性差异。（２） 超微结构既存在相似性,如孢子壁分层、极丝结构、固定板等;也存在相异性,尤其是极膜结构、后极泡的内部构造、极丝圈数与倾斜角、核糖体的数量及排列方式等方面差别较大。     

家蚕来源肠球菌DNA多态性的RAPD分析

运用随机扩增多态性DNA(randomamplifiedpolymorphicDNA,RAPD)技术,对从家蚕消化道中分离的表现为生理生化特性多样性的14个肠球菌分离菌株和3个标准菌株进行了DNA多态性研究。应用筛选的8条随机引物,共扩增出625个位点,其中997%为多态性位点,表明供试菌株具有丰富的DNA多态性。对扩增结果进行聚类分析,供试菌株分为Entfaecalis、Entfaecium、Entcasseliflavus、Entavium等4个类群,与其数值鉴定结果呈相同趋势。