麦谷蛋白能通过分子间的二硫键在面团内部形成大分子面筋网络,决定面粉的加工品质。高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成了麦谷蛋白聚集体的骨架结构,其N-末端结构域是影响面筋强度的关键结构域。1Dx5是一种优质的HMW-GS,本文采用基因重组和亲和层析技术制备了具有良好水溶性的电泳纯1Dx5 N-末端结构域(1Dx5-N),应用电泳、光谱和电镜等手段探讨了1Dx5-N在水溶液中的聚集行为,获得了以下主要研究结果:(1)成功构建了表达1Dx5-N的重组大肠杆菌菌株,重组1Dx5-N以可溶的形式在大肠杆菌体内表达;优化了1Dx5-N的诱导表达条件,确定了最佳表达条件为:诱导剂浓度0.5 mmol/L、诱导温度16℃、诱导时间8 h;采用金属螯合亲和层析技术纯化获得了电泳纯的重组1Dx5-N。(2)1Dx5-N主要以大聚集体状态存在于水溶液中,研究发现重组融合表达标签不影响1Dx5-N在水溶液中分子的结构及聚集行为。进一步考察了十二烷基磺酸钠(SDS)、二硫苏糖醇(DTT)对1Dx5-N聚集行为的影响,发现在1Dx5-N聚集体内部虽然存在有分子间二硫键,但是驱使1Dx5-N聚集的主要作用力为分子间的疏水作用力。而且,这两种作用力随着时间的延长在1Dx5-N内部会进一步增强。(3)研究了不同p H下1Dx5-N的溶液结构和聚集行为。中性条件下1Dx5-N可形成粒径在100 nm以上的大聚集体,酸性和碱性条件下其粒径大小明显减小;酸性条件下1Dx5-N二级结构有序程度较高,碱性条件下,随着p H值的升高,1Dx5-N的二级结构有序性会有所降低;中性条件下1Dx5-N聚集体内部的疏水作用力明显强于酸性或碱性条件。而且,中性条件下,更有利于在1Dx5-N聚集体内部形成分子间二硫键。(4)探讨了不同Na Cl浓度对1Dx5-N聚集行为的影响。随着Na Cl浓度的增加,1Dx5-N会形成更多的大聚集体;增加溶液中Na Cl浓度可以降低1Dx5-N分子间静电斥力,促进1Dx5-N进一步疏水聚集;增加溶液中Na Cl浓度可以促进1Dx5-N分子间二硫键的形成。