發(fā)布時(shí)間：2018-05-28 12:46

  本文選題：JSC-1 + 礦化機(jī)理��； 參考：《北京化工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：本研究課題主要針對(duì)2003年新發(fā)現(xiàn)的一株熱泉新藻Leptolyngbya sp.JSC-1的鐵特性產(chǎn)生的機(jī)理、基因和相關(guān)蛋白結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。首先獲得純?cè)宸N,并進(jìn)行藻種的保藏。JSC-1在45℃、2000 lux光強(qiáng)、40 μM鐵濃度下生長最佳。JSC-1可以耐受400 μM的鐵濃度。研究JSC-1的鐵礦化機(jī)制與其結(jié)構(gòu)相關(guān)的。隨著鐵濃度升高,其細(xì)胞外部EPS層首先出現(xiàn)鐵礦化物的成核,這是由于外部EPS層上含有帶負(fù)電的羧基,容易螯合帶正電的鐵離子,形成鐵氧礦化物,作為抗氧化的第一道防線。當(dāng)鐵濃度繼續(xù)升高時(shí),在其內(nèi)部多磷酸體的位置形成鐵礦化顆粒,其有解毒作用,螯合金屬離子,作為抗氧化的第二道防線。研究還表明,400 μM鐵培養(yǎng)時(shí),JSC-1細(xì)胞內(nèi)部總鐵含量明顯升高,這與其內(nèi)部形成礦化顆粒相關(guān)。同時(shí),JSC-1內(nèi)的Fe2+也顯著升高,說明高鐵對(duì)其造成氧化脅迫,超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT)在400 μM鐵培養(yǎng)時(shí),酶活顯著升高。過氧化物酶(POD)在200 μ鐵培養(yǎng)時(shí),酶活最高,但是在400 μM鐵培養(yǎng)時(shí),酶活有所下降,其對(duì)鐵的耐受性不如SOD和CAT強(qiáng)。研究了 JSC-1與鐵代謝和抗氧化相關(guān)基因在低鐵(4 μM)、對(duì)照(40μM)、高鐵(400 μM)下的表達(dá)情況。通過內(nèi)參基因的優(yōu)化,最終選取rps1B和livD基因。研究發(fā)現(xiàn),bfr、sod-4、cat基因,在高鐵培養(yǎng)中,顯著上調(diào),是JSC-1與耐受高鐵培養(yǎng)的相關(guān)性基因。也是其高鐵氧化脅迫下的第三道防線以pUC18和pUC19載體成功構(gòu)建了bfr、sod-4、cat基因的基因敲除載體。首次嘗試以自然轉(zhuǎn)化和電擊轉(zhuǎn)化的方式進(jìn)行基因敲除并進(jìn)行優(yōu)化,但目前尚未敲除成功。以bfr、sod-4、cat基因表達(dá)產(chǎn)物的蛋白序列進(jìn)行比對(duì),發(fā)現(xiàn)鐵蛋白同源度低且在本應(yīng)該高度保守的鐵氧化中心位點(diǎn)出現(xiàn)明顯差別,其谷氨酸變?yōu)榻z氨酸,這可能對(duì)鐵蛋白的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)產(chǎn)生影響,因此研究其蛋白結(jié)構(gòu)。構(gòu)建 pGEX6p-1-BFR、pET28a-BFR、pET22b-BFR 三個(gè)表達(dá)載體,并進(jìn)行純化及純化方法的優(yōu)化。進(jìn)行JSC-1中的BFR和Apo-BFR晶體的初篩和優(yōu)化,獲得JSC-1的5套Apo-BFR晶體衍射數(shù)據(jù),JSC-1的Apo-BFR結(jié)構(gòu)完成初構(gòu)。得到4套泡Fe2+ 2.5 min的衍射數(shù)據(jù),2套泡Fe2+ 65 min的衍射數(shù)據(jù),3套泡Zn2+和Fe2+的數(shù)據(jù),結(jié)構(gòu)正在解析中。
[Abstract]:In this study, the mechanism of iron production, genes and related protein structures of a new Leptolyngbya sp.JSC-1 strain discovered in 2003 were studied. At first, the pure algae species were obtained, and the optimum concentration of iron was obtained at 45 鈩，

本文編號(hào)：1946747