本文關(guān)鍵詞：青島文昌魚銅藍(lán)蛋白基因的克隆、表達(dá)和調(diào)控與肝臟的起源，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：銅藍(lán)蛋白是一種含銅的α-糖蛋白,廣泛存在于無脊椎動(dòng)物和脊椎動(dòng)物體內(nèi)。在肝臟中,新合成的銅藍(lán)蛋白前體在分泌的早期與銅相結(jié)合,伴隨著多糖的修飾形成銅藍(lán)蛋白,進(jìn)一步釋放到血液中。銅藍(lán)蛋白最突出的功能是：(1)結(jié)合血清中的銅(血液中95%的銅與銅藍(lán)蛋白結(jié)合)和(2)通過自身的亞鐵氧化酶活性抑制鐵離子產(chǎn)生自由基,此外,銅藍(lán)蛋白在胚胎及神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育、新生毛細(xì)血管的形成、自由基的清除等過程中發(fā)揮重要作用。銅藍(lán)蛋白是多銅氧化酶家族的重要成員。多銅氧化酶家族是極少數(shù)能氧化底物并將氧分子氧化為兩個(gè)水分子的一類酶。目前已確認(rèn)的多銅氧化酶有三類分別為：銅藍(lán)蛋白、膜鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和胎盤鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。該家族具有亞鐵氧化酶活性,對(duì)鐵具有高度的親和性,能夠有效的將Fe2+氧化為Fe3+,在機(jī)體內(nèi)的鐵代謝方面具有重要意義。銅藍(lán)蛋白通過抑制Fe2+參與Fenton和Haber-Weiss反應(yīng)生成的自由基,減少Fe2+積累所導(dǎo)致的毒性。因此銅藍(lán)蛋白對(duì)體內(nèi)鐵代謝以及和體內(nèi)鐵濃度的調(diào)節(jié)具有十分重要的作用。頭索動(dòng)物文昌魚,處于脊索動(dòng)物門的基部,占據(jù)了無脊椎動(dòng)物進(jìn)化到脊椎動(dòng)物的重要節(jié)點(diǎn)。文昌魚成為了研究脊椎動(dòng)物起源與進(jìn)化的重要的模式生物。過去的眾多研究表明,在文昌魚中存在類似于脊椎動(dòng)物肝臟的組織,被稱為肝盲囊。在脊椎動(dòng)物中肝臟是銅藍(lán)蛋白合成的重要器官,同時(shí)在鐵的貯存和解毒方面發(fā)揮著重要作用,銅藍(lán)蛋白在細(xì)胞內(nèi)鐵的代謝和降低Fe2+毒性方面具有重要作用。雖然銅藍(lán)蛋白廣泛分布于無脊椎動(dòng)物和脊椎動(dòng)物中,但目前大量的研究針對(duì)的僅是脊椎動(dòng)物中的銅藍(lán)蛋白,在無脊椎動(dòng)物當(dāng)中有關(guān)銅藍(lán)蛋白的表達(dá)和調(diào)控的研究則比較有限。在本實(shí)驗(yàn)中,首先對(duì)文昌魚中銅藍(lán)蛋白的進(jìn)行了鑒定、進(jìn)化分析與組織表達(dá)研究。文昌魚銅藍(lán)蛋白的cDNA的開放閱讀框(ORF)是3534 bp,開放閱讀框編碼1178個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì),成熟蛋白的分子質(zhì)量約為130.85 kDa,等電點(diǎn)(PI)為4.83。該蛋白質(zhì)屬于多銅氧化酶家族,具有該家族特有的Cu-oxidase結(jié)合結(jié)構(gòu)域。通過序列比對(duì)發(fā)現(xiàn)此預(yù)測(cè)的蛋白序列與脊椎動(dòng)物的銅藍(lán)蛋白具有42.7%到46.1%的相似性,與無脊椎動(dòng)物有20.7%到49.7%的相似性。雖然文昌魚的序列與人的序列相似性只有45.8%,但是它們的3D結(jié)構(gòu)卻具有驚人的相似性,這說明了文昌魚銅藍(lán)蛋白與人的功能可能也具有一定的相似性。我們通過實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶反應(yīng)檢測(cè)到它在文昌魚各個(gè)組織中均有表達(dá),在肝盲囊表達(dá)量最高,具有組織特異性表達(dá)的特點(diǎn)。此外,在文昌魚經(jīng)過鐵離子或脂多糖處理后,銅藍(lán)蛋白的表達(dá)量均會(huì)有不同程度的上調(diào)。這些表明,銅藍(lán)蛋白似乎是一個(gè)在鐵代謝和免疫反應(yīng)兩方面具有雙重功能的蛋白質(zhì)。本文論述了文昌魚的銅藍(lán)蛋白在合成分布以及結(jié)構(gòu)和功能方面與脊椎動(dòng)物的銅藍(lán)蛋白存在的相似性。這些結(jié)果都為文昌魚中肝盲囊與脊椎動(dòng)物的肝臟同源并且在維持體內(nèi)鐵的穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮重要作用這一推論提供了證據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：文昌魚 銅藍(lán)蛋白 肝盲囊 肝臟 鐵平衡
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：Q78
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 文獻(xiàn)綜述11-31
• 1 文昌魚及其生物學(xué)意義11-13
• 1.1 文昌魚的形態(tài)特征及其功能11-12
• 1.2 文昌魚的生活習(xí)性及地理分布12-13
• 1.3 文昌魚研究的生物學(xué)意義13
• 2 文昌魚與脊椎動(dòng)物組織器官的同源性13-16
• 2.1 肝盲囊與肝臟14
• 2.2 哈氏窩與垂體14-15
• 2.3 內(nèi)柱與甲狀腺15-16
• 3. 文昌魚的免疫反應(yīng)16
• 4 銅藍(lán)蛋白16-23
• 4.1 銅藍(lán)蛋白的研究概況16-18
• 4.2 銅藍(lán)蛋白的結(jié)構(gòu)18-19
• 4.3 銅藍(lán)蛋白的組織合成與分布19-20
• 4.4 銅藍(lán)蛋白的生理功能20-23
• 5 銅藍(lán)蛋白與疾病23-27
• 5.1 銅藍(lán)蛋白與遺傳性血漿銅藍(lán)蛋白缺乏癥23-24
• 5.2 銅藍(lán)蛋白與威爾遜氏病24-25
• 5.3 銅藍(lán)蛋白與帕金森病25-26
• 5.4 銅藍(lán)蛋白與其他相關(guān)疾病26-27
• 6 銅藍(lán)蛋白與海洋生物的研究進(jìn)展27-28
• 7 本文的研究目的及技術(shù)路線28-31
• 7.1 研究目的28
• 7.2 研究的背景及意義28-30
• 7.3 技術(shù)路線30-31
• 第二章 文昌魚Cp基因的克隆、表達(dá)和調(diào)控31-68
• 0 前言31-32
• 1 實(shí)驗(yàn)材料32-35
• 1.1 實(shí)驗(yàn)試劑32
• 1.2 實(shí)驗(yàn)儀器32-33
• 1.3 主要溶液的配制33-34
• 1.4 文昌魚的控養(yǎng)34-35
• 2 實(shí)驗(yàn)方法35-55
• 2.1 總RNA的制備及cDNA的獲得35-39
• 2.2 文昌魚Cp基因全長序列的克隆39-49
• 2.3 文昌魚Cp生物信息學(xué)分析49-51
• 2.4 文昌魚各組織取材51-52
• 2.5 Real-time PCR檢測(cè)52-55
• 3 結(jié)果55-65
• 3.1 文昌魚Cp基因全長序列的克隆55-56
• 3.2 文昌魚Cp生物信息學(xué)分析56-61
• 3.3 Real-time PCR檢測(cè)文昌魚Cp在不同組織的表達(dá)61-62
• 3.4 文昌魚處理樣本中Cp的表達(dá)62-65
• 4 討論65-67
• 4.1 文昌魚銅藍(lán)蛋白是脊椎動(dòng)物銅藍(lán)蛋白的祖先型65
• 4.2 文昌魚Cp參與機(jī)體的免疫反應(yīng)65-66
• 4.3 文昌魚Cp參與機(jī)體的鐵的代謝66-67
• 5 結(jié)論67-68
• 參考文獻(xiàn)68-74
• 致謝74-76
• 作者簡(jiǎn)介76

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本文編號(hào)：407860