【摘要】：魚類的抗凍蛋白是由生活于極地海洋的魚類產(chǎn)生,是能降低血液和體液冰點(diǎn)的一類蛋白。魚類抗凍蛋白通過一個(gè)特殊的表面吸附于冰晶表面,抑制冰晶的生長。長期以來,人們認(rèn)為抗凍蛋白只是一種與冰晶結(jié)合的蛋白,不具有其他的生物學(xué)功能。然而,近來通過轉(zhuǎn)基因動物和植物的研究,證明一些抗凍蛋白在沒有冰晶存在的低溫狀態(tài)下具有增強(qiáng)細(xì)胞和個(gè)體抵抗低溫脅迫的分子生物學(xué)功能,并有望用于抗寒育種。本實(shí)驗(yàn)室在過去的研究中從南極魚eelpout鑒定了一種具有四個(gè)結(jié)構(gòu)域更高抵抗低溫脅迫能力的Ⅲ型抗凍蛋白基因LD4。本項(xiàng)研究我們試圖闡述LD4抵抗寒冷的保護(hù)機(jī)制。首先,本研究從南極魚Lycodichthys dearborni的多聚三型抗凍蛋白基因LD12cDNA中克隆得到AFPⅢ的四聚體,命名為LD4,并構(gòu)建真核表達(dá)質(zhì)粒Tol2-actin-LD4-2A-EGFP。將表達(dá)質(zhì)粒轉(zhuǎn)染到斑馬魚細(xì)胞系ZF4中。LD4可以在ZF4中大量表達(dá)并且能夠減少斑馬魚細(xì)胞在低溫脅迫下的死亡率。通過對相同培養(yǎng)條件的轉(zhuǎn)染細(xì)胞和未轉(zhuǎn)染的細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序分析基因表達(dá)譜的變化。我們找到26個(gè)表達(dá)差異轉(zhuǎn)錄因子,其中I3MB13、ZNF687b等在LD4轉(zhuǎn)染細(xì)胞中表達(dá)上調(diào),JUN、Cremb等在LD4轉(zhuǎn)染細(xì)胞中表達(dá)下調(diào)。這些表達(dá)差異顯著的轉(zhuǎn)錄因子已經(jīng)進(jìn)行熒光定量PCR的驗(yàn)證。我們對這些轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)行KEGG pathway分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),這些差異性基因主要參與細(xì)胞凋亡、細(xì)胞周期、增殖等調(diào)節(jié)信號通路。然后采用Annexin V-PE/7-AAD雙染色法對3種不同溫度下的WT,EGFP和LD4細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞凋亡檢測,結(jié)果顯示LD4在低溫下與對照組(EGFP和WT)相比凋亡率沒有顯著差異,說明LD4可能是通過其他通路而不是單純通過抑制細(xì)胞凋亡來抵御低溫脅迫。這個(gè)研究提供了新的視角發(fā)現(xiàn)LD4抵御低溫的分子機(jī)制。
【圖文】：

5圖 1.1 a 南極環(huán)流圖 b 南極海水溫度變化示意圖lation at the South Pole figure b Ocean temperature of期大約5億9千萬年前，南極洲、非洲、新西蘭大陸岡瓦那的一部分，南極洲的環(huán)境還屬于溫約6于5百萬年前，南極洲緩慢移動到達(dá)現(xiàn)在的漸變冷，直到4千萬年前的始新世后期，南極極大陸附近海域逐漸形成大量的海冰[23]。大的形成便南極洲與其他地區(qū)完全隔離，從而形rcumpolar Current，ACC)和位于大約南緯500至r Front，APF)。在南極圈附近，表層向北移動的輕的亞南極海域的海水底部，從而產(chǎn)生持續(xù)的度比南極圈內(nèi)的海水溫度升高3℃，這是形成(The Southern Ocean)是圍繞著南極大陸的大片

7圖 1.3 抗凍蛋白吸附抑制冰晶表面的示意圖A、0℃溶液里的抗凍蛋白與冰晶接觸冰水在過冷環(huán)境里處于不平衡凝固點(diǎn)，彎曲的位置結(jié)合抗凍蛋白，，從而阻止冰晶生長線的地方表示多結(jié)合的AFPC、結(jié)合更多的抗凍蛋白，虛線表示冰水界面結(jié)合新的抗凍蛋白Fig1.3 The sketch of Antifreeze protein adsorption inhibit ice crystals on the surface
【學(xué)位授予單位】：上海海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S917.4

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李樹峰,曹允考,郝麗,嚴(yán)云勤;抗凍蛋白的研究進(jìn)展及其應(yīng)用[J];東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2003年01期

2 李芳,王博,艾秀蓮,王志方,付建紅;抗凍蛋白研究進(jìn)展[J];新疆農(nóng)業(yè)科學(xué);2003年06期

3 馮從經(jīng);陸劍鋒;呂文靜;董秋安;符文俊;;抗凍蛋白研究進(jìn)展[J];江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào);2007年05期

4 李素麗;張富春;孫琳杰;劉璇;馬紀(jì);;準(zhǔn)噶爾小胸鱉甲融合抗凍蛋白活性的比較研究[J];昆蟲學(xué)報(bào);2008年07期

5 高媛;田淑琴;;抗凍蛋白新近研究進(jìn)展及面臨的挑戰(zhàn)[J];獸醫(yī)導(dǎo)刊;2010年10期

6 閆清華;楊理;邵強(qiáng);;抗凍蛋白及其在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用[J];山東農(nóng)業(yè)科學(xué);2010年11期

7 蔡文萍;馬紀(jì);;抗凍蛋白應(yīng)用前景及基因工程表達(dá)研究進(jìn)展[J];新疆農(nóng)業(yè)科學(xué);2012年10期

8 姚佳;劉顯慶;單旭東;熊華彰;彭大才;張明;;抗凍蛋白及其抗凍機(jī)理研究進(jìn)展[J];四川畜牧獸醫(yī);2013年04期

9 費(fèi)云標(biāo),孫龍華,黃濤,舒念紅,高素琴,簡令成;沙冬青高活性抗凍蛋白的發(fā)現(xiàn)[J];植物學(xué)報(bào);1994年08期

10 江勇,賈士榮,費(fèi)云標(biāo),譚克輝;抗凍蛋白及其在植物抗凍生理中的作用[J];植物學(xué)報(bào);1999年07期

相關(guān)會議論文 前8條

1 尉志武;DeVries;;抗凍蛋白與冰的作用機(jī)理研究[A];生命科學(xué)與生物技術(shù)：中國科協(xié)第三屆青年學(xué)術(shù)年會論文集[C];1998年

2 周艷霞;譚宏偉;陳光巨;;昆蟲抗凍蛋白中基因突變效應(yīng)的理論研究[A];中國化學(xué)會第九屆全國量子化學(xué)學(xué)術(shù)會議暨慶祝徐光憲教授從教六十年論文摘要集[C];2005年

3 劉俊杰;李前忠;;抗凍蛋白的二維吸附結(jié)合模型[A];第十次中國生物物理學(xué)術(shù)大會論文摘要集[C];2006年

4 張黨權(quán);譚曉風(fēng);彭萬喜;劉其梅;馬清芝;;胡蘿卜抗凍蛋白的新型生物抗凍劑的研制[A];第六屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（5）[C];2007年

5 謝文靜;劉俊杰;李前忠;;抗凍蛋白與冰晶表面結(jié)合的平衡方程[A];第十一次中國生物物理學(xué)術(shù)大會暨第九屆全國會員代表大會摘要集[C];2009年

6 費(fèi)云標(biāo);魏令波;高素琴;舒念紅;江勇;陸漫春;王保懷;李芝芬;張有民;;植物抗凍蛋白純化、活性與二級結(jié)構(gòu)測定[A];第三屆全國現(xiàn)代生物物理技術(shù)學(xué)術(shù)討論會論文摘要匯編[C];2000年

7 尉姍姍;尹林克;牟書勇;魯春芳;趙峰俠;;新疆沙冬青抗凍蛋白的提取分離及其熱滯活性測定[A];全國系統(tǒng)與進(jìn)化植物學(xué)研討會暨第九屆系統(tǒng)與進(jìn)化植物學(xué)青年研討會論文摘要集[C];2006年

8 劉曉香;徐旭東;;小球藻南極株的兩個(gè)新的抗凍蛋白的研究[A];慶祝中國藻類學(xué)會成立30周年暨第十五次學(xué)術(shù)討論會摘要集[C];2009年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 王心見;科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新型抗凍蛋白[N];科技日報(bào);2004年

2 吳偉農(nóng);加拿大科學(xué)家破譯昆蟲抗凍蛋白結(jié)構(gòu)[N];農(nóng)民日報(bào);2000年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前7條

1 于淑惠;白蠟蟲低溫適應(yīng)分子機(jī)制及抗凍蛋白功能研究[D];中國林業(yè)科學(xué)研究院;2016年

2 毛新芳;新疆荒漠昆蟲光滑鱉甲抗凍蛋白的性質(zhì)及功能研究[D];新疆大學(xué);2011年

3 栗麗芬;第一類抗凍蛋白的統(tǒng)計(jì)力學(xué)研究[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2010年

4 王巖;中華齒刺甲的生物學(xué)特性及其抗凍蛋白的功能研究[D];新疆大學(xué);2013年

5 劉俊杰;抗凍蛋白熱滯活性的二維吸附結(jié)合模型[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2006年

6 王維香;沙冬青抗凍蛋白的分離純化及特性鑒定[D];大連理工大學(xué);2004年

7 李前忠;魚抗冷凍多肽的分子結(jié)構(gòu)和抗凍機(jī)理[D];內(nèi)蒙古大學(xué);1994年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 劉海超;抗凍蛋白熱滯活性的分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)吸附理論模型[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2015年

2 鞏子路;新疆冷水魚中抗凍蛋白的分離純化與結(jié)構(gòu)鑒定[D];石河子大學(xué);2015年

3 張靜;退火溫度對第三類魚抗凍蛋白在冰晶表面吸附結(jié)合影響的研究[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2016年

4 劉祥梅;抗凍蛋白與冰晶不可逆結(jié)合的動力學(xué)模型[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2016年

5 杜榮俸;光滑鱉甲抗凍蛋白ApAFP914結(jié)構(gòu)對抗凍活性的影響[D];新疆大學(xué);2016年

6 楊敏;一種南極魚Ⅲ型抗凍蛋白抵抗低溫分子機(jī)制的初步研究[D];上海海洋大學(xué);2016年

7 王晶;光滑鱉甲抗凍蛋白表達(dá)規(guī)律研究及其天然抗凍蛋白純化初探[D];新疆大學(xué);2010年

8 其木格;抗凍蛋白的結(jié)構(gòu)與功能研究[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2004年

9 胡煒;抗凍蛋白序列與結(jié)構(gòu)特征的研究[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2014年

10 李素麗;不同結(jié)構(gòu)荒漠昆蟲抗凍蛋白表達(dá)及其活性比較[D];新疆大學(xué);2008年

本文編號：2632625