TGase催化絲膠接枝氨基多糖及其復(fù)合膜材料制備
發(fā)布時(shí)間:2021-10-19 04:04
絲膠(Silk sericin,SS)是桑蠶絲中包裹絲素組分的外層蛋白,屬于桑蠶絲脫膠加工的副產(chǎn)物,具有較高的反應(yīng)活性、良好的低免疫原性和生物相容性。另一方面,由于絲膠水溶性較高,以其為原料加工的再生蛋白膜材料的成型穩(wěn)定性不理想,表現(xiàn)為水相條件下溶失率較高,不同程度上限制了其在生物材料領(lǐng)域的應(yīng)用。本文采用谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶(TGase)催化酰胺基轉(zhuǎn)移反應(yīng),實(shí)現(xiàn)絲膠大分子間交聯(lián),旨在通過(guò)提升絲膠蛋白的分子量,改善絲膠基材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性;在此基礎(chǔ)上,分別選取殼寡糖(Chitosan oligosaccharides,COS)和殼聚糖(Chitosan,CS),考察TGase催化氨基多糖與絲膠蛋白的接枝和橋接交聯(lián)效果,在降低絲膠蛋白材料水溶性的同時(shí),賦予絲膠基再生材料一定的功能性,制備抗菌和抗氧化絲膠基復(fù)合膜材料。首先選用含谷氨酰胺(Q)和賴氨酸(K)的定制肽(GQGEGQG,p-Q;KKKK,p-K),探究多肽對(duì)TGase催化絲膠分子間發(fā)生酰基轉(zhuǎn)移反應(yīng)的影響;借助SDS-PAGE、SEC色譜評(píng)價(jià)蛋白體系分子量變化;結(jié)合酶促反應(yīng)體系釋氨量、游離氨基含量測(cè)定,評(píng)價(jià)TGase酶催化絲膠交聯(lián)效果。結(jié)果...
【文章來(lái)源】:江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
TGase催化蛋白分子間發(fā)生轉(zhuǎn)酰胺反應(yīng)的途徑Fig.1-1.TheproposedreactionpathwayofTGase-catalyzedacyltransferreactionsbetweenprotein
江南大學(xué)碩士學(xué)位論文102.4測(cè)試方法2.4.1絲膠蛋白溶液濃度的測(cè)定把三個(gè)具有一定規(guī)格稱量瓶,放入105℃烘箱中烘干致重量不在變化,質(zhì)量分別記錄為w1、w2、w3。然后,往稱量瓶?jī)?nèi)分別滴加VmL絲膠蛋白溶液,再次置于烘箱烘干,質(zhì)量記錄為w1"、w2"、w3"。絲膠蛋白溶液的濃度c采用公式(2-1)計(jì)算,三次測(cè)試結(jié)果取平均值[60]。c=w-w′V×100%(2-1)2.4.2釋放氨含量的測(cè)定采用靛酚藍(lán)法檢測(cè)TGase處理過(guò)程中釋氨量[61]。以氨質(zhì)量濃度為1~7μg/mL硫酸銨溶液作為標(biāo)準(zhǔn)液,濃度C為橫坐標(biāo),637nm處吸光度Ai為縱坐標(biāo),繪制釋氨量標(biāo)準(zhǔn)曲線:Ai=0.096C+0.022,R2=0.99907。圖2-1不同濃度的硫酸銨溶液中氨態(tài)氮濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2-1Standardcurveofammonianitrogenconcentrationindifferentconcentrationsofammoniumsulfatesolution2.4.3氨基含量分析通過(guò)使用茚三酮法測(cè)定溶液中氨基量的變化,該方法基于甘基酸可與茚三酮反應(yīng)形成藍(lán)紫色物質(zhì)[62,63]。顏色深度與溶液中氨基的量成一定比例,測(cè)定其在568nm處的吸光度相對(duì)于氨基濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線:Y=0.2506X+0.0171,R2=0.99647,其中Y為568nm溶液吸光度,X為甘氨酸濃度(10-5g/mL)。
第二章實(shí)驗(yàn)材料、儀器和方法11圖2-2甘氨酸中游離氨基濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2-2Standardcurveofthecontentofprimaryaminesinglycine2.4.4SDS-PAGE凝膠電泳采用SDS-PAGE分析TGase處理前后絲膠的分子量變化情況[64]。測(cè)試:首先將樣品溶液與上樣緩沖液(4×Laemmli:2-巰基乙醇=9:1)按體積比為3:1的比例混合后,煮沸10分鐘。將電泳膠安裝于蛋白質(zhì)凝膠電泳儀中,取將適量樣品上樣到8%~16%電泳膠孔內(nèi),在150V下對(duì)樣品進(jìn)行分離。電泳完成后,取出凝膠于Bio-SafeTMCoomassieG-250Stain中浸染1h,隨后將其放在去離子水中進(jìn)行脫色30min。測(cè)試中使用10~170kDa的SDS-PAGE蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物作為分子量標(biāo)記物。2.4.5體積排阻色譜(SEC)WatersE2695高效液相色譜儀可用來(lái)測(cè)試不同條件下反應(yīng)后絲膠溶液的分子量變化。絲膠溶液經(jīng)0.22μm的濾膜過(guò)濾后置于液相瓶中等待測(cè)試,測(cè)試條件為:進(jìn)樣量為10μL,流速0.5mL/min,柱溫25℃。采用0.3mol/L氯化鈉和50mmol/L磷酸鹽緩沖溶液(pH=7.0)作為流動(dòng)相,使用Ultrahydrogellinear色譜柱(Waters,USA),2998PDADetector紫外檢測(cè)器檢測(cè)樣品溶液在214nm處的SEC曲線。2.4.6傅里葉變換紅外光譜(FTIR)通過(guò)NicoletIS10紅外光譜儀(ThermoNicolet,USA)檢測(cè)不同絲膠凍干膜的結(jié)構(gòu)變化。采用溴化鉀壓片法,將樣品凍干膜與溴化鉀混合均勻,進(jìn)行研磨壓片,然后掃描32次,收集2000至500cm-1范圍內(nèi)的相應(yīng)光譜,分辨率為4cm-1。采用OmnicV6.2和origin軟件經(jīng)去卷積和曲線擬合等數(shù)學(xué)方法進(jìn)一步處理后,得到各樣品二級(jí)結(jié)構(gòu)的變化[65]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]殼聚糖在組織工程的應(yīng)用[J]. 于瑪麗,李麗梅,郭家智,邊立功,李慶. 中國(guó)高新科技. 2019(03)
[2]殼寡糖的制備及其在醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 原旭冰,劉洪濤,杜昱光. 生物技術(shù)進(jìn)展. 2018(06)
[3]絲膠蛋白納米纖維的研究進(jìn)展[J]. 張顯華,馮向偉,劉凡,王力爭(zhēng). 遼寧絲綢. 2017(03)
[4]絲膠蛋白的結(jié)構(gòu)、性能及生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用[J]. 肖肖,陳昌盛,劉偉強(qiáng),張業(yè)順. 化學(xué)進(jìn)展. 2017(05)
[5]蛋白水解物水解度測(cè)定方法的研究[J]. 羅艷華,王全杰,陳沛海,高翔. 皮革與化工. 2017(02)
[6]殼聚糖的改性研究進(jìn)展及其應(yīng)用[J]. 王浩. 成都紡織高等?茖W(xué)校學(xué)報(bào). 2017(01)
[7]微生物谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶的優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)及構(gòu)效特征研究進(jìn)展[J]. 李軼,范大明,黃建聯(lián),張文海,李廣,趙建新. 中國(guó)食品學(xué)報(bào). 2015(07)
[8]溴酚藍(lán)光度法測(cè)定殼聚糖的研究[J]. 馬衛(wèi)興,朱鵬,王敏,周亞文. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2009(12)
[9]靛酚藍(lán)-分光光度法測(cè)定發(fā)酵液中氨態(tài)氮含量研究[J]. 梁劍光,朱玲,徐正軍. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2006(09)
[10]絲膠蛋白膜的制備及其物理性能[J]. 謝瑞娟,李明忠,盧神州,盧璐,吉磊. 東華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2004(06)
碩士論文
[1]基于漆酶/TEMPO催化的絲膠蛋白改性及再生材料構(gòu)建[D]. 張謙.江南大學(xué) 2017
[2]α-聚賴氨酸提高谷朊蛋白酶促交聯(lián)及其膜材料性能的研究[D]. 孫紅玉.江南大學(xué) 2015
[3]基于酶促改性的抗氧化絲素膜的制備[D]. 齊成龍.江南大學(xué) 2015
[4]蠶絲的高溫高壓脫膠及純棉織物的絲膠整理[D]. 劉義繪.蘇州大學(xué) 2007
本文編號(hào):3444116
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【部分圖文】:
TGase催化蛋白分子間發(fā)生轉(zhuǎn)酰胺反應(yīng)的途徑Fig.1-1.TheproposedreactionpathwayofTGase-catalyzedacyltransferreactionsbetweenprotein
江南大學(xué)碩士學(xué)位論文102.4測(cè)試方法2.4.1絲膠蛋白溶液濃度的測(cè)定把三個(gè)具有一定規(guī)格稱量瓶,放入105℃烘箱中烘干致重量不在變化,質(zhì)量分別記錄為w1、w2、w3。然后,往稱量瓶?jī)?nèi)分別滴加VmL絲膠蛋白溶液,再次置于烘箱烘干,質(zhì)量記錄為w1"、w2"、w3"。絲膠蛋白溶液的濃度c采用公式(2-1)計(jì)算,三次測(cè)試結(jié)果取平均值[60]。c=w-w′V×100%(2-1)2.4.2釋放氨含量的測(cè)定采用靛酚藍(lán)法檢測(cè)TGase處理過(guò)程中釋氨量[61]。以氨質(zhì)量濃度為1~7μg/mL硫酸銨溶液作為標(biāo)準(zhǔn)液,濃度C為橫坐標(biāo),637nm處吸光度Ai為縱坐標(biāo),繪制釋氨量標(biāo)準(zhǔn)曲線:Ai=0.096C+0.022,R2=0.99907。圖2-1不同濃度的硫酸銨溶液中氨態(tài)氮濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2-1Standardcurveofammonianitrogenconcentrationindifferentconcentrationsofammoniumsulfatesolution2.4.3氨基含量分析通過(guò)使用茚三酮法測(cè)定溶液中氨基量的變化,該方法基于甘基酸可與茚三酮反應(yīng)形成藍(lán)紫色物質(zhì)[62,63]。顏色深度與溶液中氨基的量成一定比例,測(cè)定其在568nm處的吸光度相對(duì)于氨基濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線:Y=0.2506X+0.0171,R2=0.99647,其中Y為568nm溶液吸光度,X為甘氨酸濃度(10-5g/mL)。
第二章實(shí)驗(yàn)材料、儀器和方法11圖2-2甘氨酸中游離氨基濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2-2Standardcurveofthecontentofprimaryaminesinglycine2.4.4SDS-PAGE凝膠電泳采用SDS-PAGE分析TGase處理前后絲膠的分子量變化情況[64]。測(cè)試:首先將樣品溶液與上樣緩沖液(4×Laemmli:2-巰基乙醇=9:1)按體積比為3:1的比例混合后,煮沸10分鐘。將電泳膠安裝于蛋白質(zhì)凝膠電泳儀中,取將適量樣品上樣到8%~16%電泳膠孔內(nèi),在150V下對(duì)樣品進(jìn)行分離。電泳完成后,取出凝膠于Bio-SafeTMCoomassieG-250Stain中浸染1h,隨后將其放在去離子水中進(jìn)行脫色30min。測(cè)試中使用10~170kDa的SDS-PAGE蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物作為分子量標(biāo)記物。2.4.5體積排阻色譜(SEC)WatersE2695高效液相色譜儀可用來(lái)測(cè)試不同條件下反應(yīng)后絲膠溶液的分子量變化。絲膠溶液經(jīng)0.22μm的濾膜過(guò)濾后置于液相瓶中等待測(cè)試,測(cè)試條件為:進(jìn)樣量為10μL,流速0.5mL/min,柱溫25℃。采用0.3mol/L氯化鈉和50mmol/L磷酸鹽緩沖溶液(pH=7.0)作為流動(dòng)相,使用Ultrahydrogellinear色譜柱(Waters,USA),2998PDADetector紫外檢測(cè)器檢測(cè)樣品溶液在214nm處的SEC曲線。2.4.6傅里葉變換紅外光譜(FTIR)通過(guò)NicoletIS10紅外光譜儀(ThermoNicolet,USA)檢測(cè)不同絲膠凍干膜的結(jié)構(gòu)變化。采用溴化鉀壓片法,將樣品凍干膜與溴化鉀混合均勻,進(jìn)行研磨壓片,然后掃描32次,收集2000至500cm-1范圍內(nèi)的相應(yīng)光譜,分辨率為4cm-1。采用OmnicV6.2和origin軟件經(jīng)去卷積和曲線擬合等數(shù)學(xué)方法進(jìn)一步處理后,得到各樣品二級(jí)結(jié)構(gòu)的變化[65]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]殼聚糖在組織工程的應(yīng)用[J]. 于瑪麗,李麗梅,郭家智,邊立功,李慶. 中國(guó)高新科技. 2019(03)
[2]殼寡糖的制備及其在醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 原旭冰,劉洪濤,杜昱光. 生物技術(shù)進(jìn)展. 2018(06)
[3]絲膠蛋白納米纖維的研究進(jìn)展[J]. 張顯華,馮向偉,劉凡,王力爭(zhēng). 遼寧絲綢. 2017(03)
[4]絲膠蛋白的結(jié)構(gòu)、性能及生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用[J]. 肖肖,陳昌盛,劉偉強(qiáng),張業(yè)順. 化學(xué)進(jìn)展. 2017(05)
[5]蛋白水解物水解度測(cè)定方法的研究[J]. 羅艷華,王全杰,陳沛海,高翔. 皮革與化工. 2017(02)
[6]殼聚糖的改性研究進(jìn)展及其應(yīng)用[J]. 王浩. 成都紡織高等?茖W(xué)校學(xué)報(bào). 2017(01)
[7]微生物谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶的優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)及構(gòu)效特征研究進(jìn)展[J]. 李軼,范大明,黃建聯(lián),張文海,李廣,趙建新. 中國(guó)食品學(xué)報(bào). 2015(07)
[8]溴酚藍(lán)光度法測(cè)定殼聚糖的研究[J]. 馬衛(wèi)興,朱鵬,王敏,周亞文. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2009(12)
[9]靛酚藍(lán)-分光光度法測(cè)定發(fā)酵液中氨態(tài)氮含量研究[J]. 梁劍光,朱玲,徐正軍. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2006(09)
[10]絲膠蛋白膜的制備及其物理性能[J]. 謝瑞娟,李明忠,盧神州,盧璐,吉磊. 東華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2004(06)
碩士論文
[1]基于漆酶/TEMPO催化的絲膠蛋白改性及再生材料構(gòu)建[D]. 張謙.江南大學(xué) 2017
[2]α-聚賴氨酸提高谷朊蛋白酶促交聯(lián)及其膜材料性能的研究[D]. 孫紅玉.江南大學(xué) 2015
[3]基于酶促改性的抗氧化絲素膜的制備[D]. 齊成龍.江南大學(xué) 2015
[4]蠶絲的高溫高壓脫膠及純棉織物的絲膠整理[D]. 劉義繪.蘇州大學(xué) 2007
本文編號(hào):3444116
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