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水通道蛋白对水分子具有很强的渗透性和选择性,在废水回收和海水淡化等领域有着潜在的应用价值。本论文对来源于深海嗜压菌Photobacterium profun-dum SS9的水通道蛋白AqpSS9进行了无细胞表达及其功能分析,并进一步将其制成嵌有蛋白的仿生膜。在过程中,比较分析了AqpSS9与大肠杆菌水通道蛋白AqpZ性能的异同。建立了AqpSS9的大肠杆菌无细胞表达系统,构建了无细胞表达载体pIVEX2.4c-AqpSS9,着重研究了去污剂重悬(P-CF)、直接在无细胞反应中添加去污剂(D-CF)和直接在无细胞反应中添加脂质体(L-CF)三种不同模式下,制备可溶性AqpSS9的可行性。选用方便快捷的D-CF模式。当去污剂Brij-78浓度为0.7%时AqpSS9的可溶表达量达到最大值(565 μg/mL)。采用镍柱亲和层析纯化可溶表达的AqpSS9,将其重构到DOPC脂质体中得到AqpSS9脂蛋白体,其嵌入率为55%。用停留光谱(stopped-flow)检测AqpSS9脂蛋白体的透水功能,其水通透因子Pf值为310.7± 3.2μm/s,约是对照组未嵌入AqpSS9的空脂质体(89.3±1.8 gm/s)的3.5倍。AqpSS9的蛋白单体水通透因子Pf,mono值为2.25×1020m3/s。AqpSS9脂蛋白体和对照空脂质体的NaCl阻滞率。值分别为0.79和0.83。构建无细胞表达载体pIVEX2.4c-AqpZ。在标准无细胞体系中添加1.0%Brij-78可溶表达AqpZ,表达量为490 μg/mL。采用镍柱亲和层析纯化AqpZ,并将其重构到DOPC脂质体中,其嵌入率为57%。用stopped-flow检测AqpZ脂蛋白体的透水功能,其水通透因子Pf值为258.1±8.9 μm/s,约是对照组未嵌入AqpZ的空脂质体(92.3±1.2μm/s)的2.8倍。AqpZ的蛋白单体水通透因子Pf,mono值为0.9×10-20 m3/s。结果表明,AqpSS9的透水功能与AqpZ相当。采用静电吸附、层层自组装的方法制备含水通道蛋白的仿生膜。分别采用截流反渗透实验和正渗透实验,对按一定质量比例嵌入AqpSS9和AqpZ的两种磷脂仿生膜进行水通量和截盐率等性能分析。并进一步对采用商业化聚丙烯腈底膜的仿生膜进行了反渗透实验,对照分析了分别嵌入AqpSS9、AqpZ和AqpZ-Mutant(AqpZ突变体)的三种含水通道蛋白仿生膜的性能。结果表明,水通道蛋白的嵌入都明显提高了仿生膜的水通量,截盐率能得到保持并有略微提高。嵌入AqpSS9的仿生膜在水通量的提高上与嵌入AqpZ的仿生膜相当,截盐率也基本维持在同一水平,说明AqpSS9的透水与截盐功能与AqpZ相当。总之,本文成功地采用大肠杆菌无细胞表达系统可溶表达了AqpSS9,并进行了功能测定和仿生膜制备。通过与AqpZ的比较进一步证实了AqpSS9的功能性,为进一步研究AqpSS9打下了基础。