發(fā)布時(shí)間：2021-08-03 19:24

　　貝殼是在貝殼基質(zhì)蛋白的調(diào)控下形成的生物礦化產(chǎn)物,也是生物工程和生物材料學(xué)研究的重要對(duì)象。貝殼基質(zhì)蛋白通過(guò)調(diào)控碳酸鈣晶體的成核和生長(zhǎng)過(guò)程,使貝殼形成有規(guī)則的納米結(jié)構(gòu)并賦予貝殼極強(qiáng)的力學(xué)性能。在厚殼貽貝肌棱柱層中鑒定到一種新型貝殼基質(zhì)蛋白,因其富含谷氨酰胺而被命名為富含谷氨酰胺的貝殼蛋白（Glutamine-rich shell protein,GRSP）,該蛋白序列中含18.2%的谷氨酰胺以及PDZ （Postsynaptic density/Discs large/Zonula occludens）和ZM （ZASP-like Motif）結(jié)構(gòu)域。為了解GRSP在生物礦化過(guò)程中的分子機(jī)理,在序列分析的基礎(chǔ)上,采用密碼子優(yōu)化結(jié)合原核重組表達(dá)策略,獲得重組厚殼貽貝GRSP;進(jìn)一步利用掃描電鏡和傅里葉紅外光譜,分析重組GRSP對(duì)方解石型以及文石型碳酸鈣晶體在形貌和晶型方面的影響;同時(shí),利用沉淀法分析重組GRSP對(duì)碳酸鈣結(jié)晶速度的影響以及與碳酸鈣晶體的結(jié)合作用。結(jié)果表明,重組GRSP可誘導(dǎo)文石型碳酸鈣晶體發(fā)生形貌變化,并對(duì)方解石型碳酸鈣晶型產(chǎn)生影響。此外,重組GRSP表現(xiàn)出與碳酸鈣結(jié)合的活性并... 

【文章來(lái)源】：浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版). 2020,47(06)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：13 頁(yè)

【部分圖文】：

采用臨近法繪制的厚殼貽貝GRSP與22條代表性同源序列進(jìn)化樹

厚殼貽貝GRSP的結(jié)構(gòu)域與來(lái)自軟體動(dòng)物的同源蛋白結(jié)構(gòu)域的比較

圖3為厚殼貽貝GRSP的結(jié)構(gòu)域與來(lái)自軟體動(dòng)物的同源蛋白的結(jié)構(gòu)域比較，由圖3可知，厚殼貽貝GRSP序列中無(wú)信號(hào)肽，含有一個(gè)PDZ結(jié)構(gòu)域和一個(gè)ZM結(jié)構(gòu)域（分別為肽段20～92和497～522）。進(jìn)一步比較結(jié)構(gòu)域類似的GRSP與來(lái)自軟體動(dòng)物的同源蛋白發(fā)現(xiàn)，在軟體動(dòng)物中，含有PDZ和ZM結(jié)構(gòu)域的GRSP同源蛋白，根據(jù)其序列長(zhǎng)度和結(jié)構(gòu)與分布可分為4類，其中，第I類為包括厚殼貽貝GRSP在內(nèi)的含PDZ和ZM結(jié)構(gòu)域的中等序列同源蛋白（序列長(zhǎng)度為500～800氨基酸殘基）；第II類為含PDZ,ZM和LIM結(jié)構(gòu)域的同源蛋白；第III類為含PDZ和ZM結(jié)構(gòu)域的短序列同源蛋白（序列長(zhǎng)度在400氨基酸殘基內(nèi)）；第IV類為含PDZ和ZM結(jié)構(gòu)域的長(zhǎng)序列同源蛋白（序列長(zhǎng)度在1 000氨基酸殘基以上）。厚殼貽貝GRSP在序列長(zhǎng)度以及結(jié)構(gòu)域架構(gòu)上與來(lái)自蝦夷扇貝（Mizuhopecten yessoensis）的PDLIM3蛋白，以及來(lái)自加州海兔（Aplysia californica）的trithorax蛋白和pollen-specific leucine-rich repeat extensin-like蛋白相似，可歸為第I類。二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)結(jié)果表明，厚殼貽貝GRSP序列中，α-螺旋占18%，β-折疊占8%，且多數(shù)分布于序列N端，少數(shù)分布于序列C端；此外，無(wú)規(guī)卷曲占78%，為優(yōu)勢(shì)構(gòu)象，如圖4(a）所示。經(jīng)SWISS MODEL服務(wù)器通過(guò)同源建模方式進(jìn)一步預(yù)測(cè)GRSP的三級(jí)結(jié)構(gòu)。在序列比對(duì)的基礎(chǔ)上，分別以RCSB數(shù)據(jù)庫(kù)（http：//www.rcsb.org/）中得分最高的1v5l.1.A,2uzc.5.A,2q3g.1.A為模板（3種模板蛋白均為PDLIM蛋白），構(gòu)建結(jié)構(gòu)模型，3種結(jié)構(gòu)模型基本一致，如圖4(b）所示。厚殼貽貝GRSP的三級(jí)結(jié)構(gòu)主要包括α-螺旋、β-折疊以及無(wú)規(guī)卷曲，與二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)結(jié)果基本一致。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]厚殼貽貝一種新型貝殼膠原蛋白的重組表達(dá)與功能分析[J]. 孫琦,姜雨婷,申望,范美華,張曉林,徐煥志,廖智.  中國(guó)生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào). 2019(10)
[2]翡翠貽貝外套膜轉(zhuǎn)錄組及貝殼珍珠質(zhì)層和肌棱柱層蛋白質(zhì)組分析[J]. 姜雨婷,孫琦,劉宏漢,范美華,廖智.  中國(guó)生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào). 2018(10)
[3]厚殼貽貝貝殼的微結(jié)構(gòu)及光譜分析[J]. 趙魯蘋,徐煥志,陳東,鮑林飛,范美華,廖智.  浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版). 2015(03)



本文編號(hào)：3320193