白脊藤壶重组cp20k胶蛋白的构建表达与性质功能研究

论文摘要

藤壶依靠自身分泌的生物胶获得卓越的水下粘附能力,但生物胶中各蛋白的功能发挥机制并不清楚。本文以藤壶胶中一种主要胶蛋白——cp20k为研究对象,获得重组cp20k及其突变体,并对其自组装性质、方解石特异性吸附功能及与其他胶蛋白的相互作用进行研究,以进一步理解其在生物胶固化中的功能发挥机制。为了理解保守的半胱氨酸对cp20k性质功能的影响,需要获得更接近天然序列的白脊藤壶cp20k（Balcp20k）及其突变体。为此,基于其一级结构特征的分析,设计了两种对二硫键形成有重要影响的突变体,而且,通过对纯化方式等工艺的调控,解决了表达过程中出现的包涵体问题,获得了三种重组Balcp20k（recombinant Balcp20k,rBalcp20k）及其突变体。对cp20k的自组装性质进行研究。pH的改变会触发rBalcp20k的聚集,这种聚集行为有可能是自组装。在近海洋酸碱环境（即pH8.0）下,rBalcp20k聚集生成不溶于水的沉淀物质。对比其突变体发现,二硫键的断裂能增强这种沉淀的溶解性,并改变其微观形貌。首次探究了cp20k与其他胶蛋白的相互作用。rBalcp20k及rBalcp19k（recombinant Balcp19k,rBalcp19k）在pH8.0的条件下才能产生相互作用,这或许暗示了从胶腺（酸性）到海洋环境（弱碱性）的转变是cp19k与cp20k聚集的触发因素;另外,以乳糖等糖为cp52k的替代物探究cp52k的糖基化修饰对其与cp20k交联的影响,结果表明cp52k糖基化修饰的作用可能不是介导胶蛋白之间的交联。针对目前对“cp20k主要功能是吸附成体藤壶的钙质底盘（主要成分是方解石）”的初步认识,我们验证了rBalcp20k能吸附方解石,证实了rBalcp20k与Ca2+的相互作用,且发现突变体的相互作用会一定程度地减弱。因此,我们推测,cp20k的二硫键形成有利于其与Ca2+结合,这可能给cp20k协助藤壶底盘完成生物矿化提供了一定的依据。

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类型: 硕士论文

作者: 黄竞云

导师: 胡碧茹,叶宗煌

关键词: 藤壶胶,自组装,方解石特异性吸附,胶蛋白之间的互作

来源: 国防科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 国防科技大学

分类号: Q51

DOI: 10.27052/d.cnki.gzjgu.2019.000147

总页数: 92

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标签：藤壶胶论文;  自组装论文;  方解石特异性吸附论文;  胶蛋白之间的互作论文;