角蛋白单体诱导S.maltophilia DHHJ分泌角蛋白酶细胞水平研究及识别分子初步分析

来源 :东华大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pgzwoaini1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前已经发现30多种能够利用羽毛作为能源物质生长的微生物,但微生物分解羽毛的生理机制尚无明确定论导致微生物降解羽毛效率偏低。分离纯化高质量的天然角蛋白酶以及构建角蛋白酶外源表达菌株并不能显著提高羽毛降解效率。因此,研究野生菌株降解角蛋白过程及具体降解机制是提升角蛋白酶活性的关键步骤。
  使用羽毛粉M9培养基培养S.maltophilia DHHJ,羽毛粉作为氮源,SDS-PAGE电泳检测到约为10kDa的角蛋白单体条带。同时通过化学法水解羽毛得到的角蛋白单体具有诱导细胞产酶特性。在此研究基础上,本论文检验工程菌外源表达的角蛋白单体诱发细菌细胞产酶行为。
  利用大肠杆菌表达系统制备重组角蛋白表达菌株,携带pET32a(+)-Keratin质粒的大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG(0.5mmol/L)18℃培养15h诱导角蛋白基因表达,Ni柱纯化重组角蛋白为产量40mg/L,浓度2mg/mL。重组角蛋白溶解性优于化学水解角蛋白,使用重组角蛋白培养S.maltophilia DHHJ不会析出。将细菌细胞、胞内蛋白、胞外蛋白分别与角蛋白35℃孵育2h,角蛋白均被降解。重组角蛋白可诱导细菌细胞分泌角蛋白酶,经测定角蛋白酶活性48h达到最大值(15.1U)。
  使用FITC标记重组角蛋白与S.maltophilia DHHJ孵育,在荧光显微镜下,细菌细胞带有绿色荧光,重组角蛋白可与细菌细胞结合。细菌细胞结合角蛋白过程是ATP依赖性的,ATP(5mmol/mL)促进角蛋白与细胞结合,细胞荧光值增加。NaN3(1mmol/mL)抑制角蛋白与细胞结合,细胞荧光值下降。细菌细胞结合的角蛋白单体越多,角蛋白酶产量越高。提取角蛋白孵育后的细菌总蛋白、膜蛋白和胞质蛋白进行Western Blotting分析,角蛋白均出现在细胞总蛋白和胞质蛋白中,表明角蛋白单体进入S.maltophilia DHHJ细胞内。角蛋白与S.maltophilia DHHJ孵育后,制备细菌细胞超薄切片,使用胶体金标记的抗体检测,透射电镜视野下,胶体金颗粒聚集在胞质部位,表明角蛋白单体与S.maltophilia DHHJ孵育时可进入细胞。以上实验结果表明,角蛋白单体与细菌细胞结合,而后进入细胞刺激角蛋白酶基因大量表达。
  本论文进一步通过Co-IP联合LC-MS/MS法利用角蛋白单体为诱饵筛选出39种在S.maltophilia DHHJ降解角蛋白过程中与角蛋白单体相互作用的蛋白。包括15种转运蛋白,21种肽酶以及3种分子伴侣三大类,其中转运蛋白来源于外膜蛋白家族、TonB转运系统、ABC转运蛋白超家族。
其他文献
蜡染工艺,是中华民族传统工艺的经典代表,至今仍保持着它匠心独运的工艺特点和独树一帜的艺术风格,在世界工匠艺术领域中仍保持着它不可撼动的历史地位,它属于世界文化遗产不可或缺的部分。近年来随着自由市场经济潮流的撞击,传统蜡染迎来了空前未有的逆境。在蜡染技艺继承人逐渐老龄化的今日,怎样使蜡染工艺重新活色生香有着不凡的意义。  本文通过一定的资料整合,将蜡染工艺从前处理到绘蜡到染色再到后处理做了较详细的整
学位
可得然胶是土壤杆菌等细菌在碳源过量、氮源不足的条件下产生的一种水不溶性β-D-1,3-葡聚糖。该多糖具有独特的热凝胶性和良好的生物活性,在食品、医药等领域受到了广泛的关注,市场前景广阔。在可得然胶的发酵生产中,碳源是主要原料,蔗糖和葡萄糖是常用碳源,用量通常在70g/L以上,使得可得然胶生产成本较高。为了降低可得然胶生产成本,需要探索其它来源广、价格低廉的碳源。同时,作为一种均一葡聚糖,可得然胶分
学位
如今乳腺癌已经严重威胁女性的身心健康,并且在全球其发病率一直呈上升趋势,因此对乳腺癌的医治刻不容缓。尽管对乳腺癌的发生机制和治疗手段研究了几十年,但癌症病例依然日趋增加且死亡率仍在增长。因此,开发新型癌症治疗方法,达到安全高效的癌症治疗效果,是医学研究人员们殷切的期望。如今,化疗仍然是治疗癌症常用的方法,但因为化疗药物对正常器官的毒副作用限制了其进一步应用,又因为开发新型药物投资大、周期长,且风险
学位
目的:性发育是哺乳动物个体性成熟并获得生殖能力的过程,下丘脑GnRH神经元持续性脉冲式释放GnRH是启动性发育的标志事件,其中GnRH的表达会受到多种microRNA的影响调控,但其具体的分子机制尚未得到完全解析。  本课题组在前期研究中,利用基因芯片技术检测性发育不同时期的小鼠下丘脑中miR-29家族的表达变化发现,随着性发育的成熟,miR-29家族的表达也随之增加;这一结果用实时荧光定量PCR
学位
当前,在世界范围内,乳腺癌仍是女性的第一“杀手”,其发病率和致死率仍处于持续增长中,预计未来几年会显著增加。早期乳腺癌患者是可以通过手术治疗,但术后药物治疗也是必需的辅助手段,是预防癌症复发的主要治疗措施。虽然近些年抗肿瘤药物研发取得了长足的进步,但仍存在副作用大、靶向效果差和药价高昂等弊端,仍需进一步在减毒增效、提升靶向性和降低成本等方面进行优化。  土槿它滨(命名Gamzarpabine,简称
学位
软骨组织工程(CTE)是用于再生或修复由于疾病、创伤而受损的软骨组织的技术,它的基本原理是在体外培养、扩增软骨种子细胞于生物相容性和降解性良好的支架材料上,并在多种信号因子的调节作用下,经过一定周期形成组织工程化软骨的过程。水凝胶(Hydrogel)是广泛用于软骨组织工程的一类支架,含水量高且多孔,可支持营养物质和废物的运输以及传递机械载荷,同时可以将软骨细胞均匀地悬浮在三维环境中,保留其原有的细
经皮免疫通过在皮肤表面外敷抗原和佐剂而诱导机体免疫,是一种极具应用前景的新型免疫方法。本课题组之前的研究表明,基于醇质体(Ethosome,Eth)和蚕丝素(SF)构建的复合纳米纤维经皮肿瘤免疫膜能有效的引发机体免疫应答。为了改善纳米纤维的力学性能并提升载药量,本研究在上述体系中引入聚乙烯醇(PVA)和静电喷雾微球技术,并以甘露糖化聚乙烯亚胺(PEIman)对醇质体进行修饰,构建可靶向树突状细胞(
内质网(Endoplasmic reticulum,ER)是真核细胞内蛋白质、脂类和糖类等生物大分子合成的基地。外界条件干扰导致内质网不能发挥正常的生理功能,使错误折叠或未折叠蛋白在内质网上堆积,引起内质网应激(Endoplasmic reticulum stress,ERS),激活未折叠蛋白反应(Unfolded protein reaction,UPR)应对ERS,以恢复内质网稳态。由ERS引
水凝胶是一种具有三维交联网状结构、含水量高的高分子材料,其具有的类细胞外基质(ECM)性质使其被广泛应用于生物医学领域。其中,可注射型水凝胶因具有微创性和可塑性的优点,近些年来受到了越来越多的关注。  角蛋白是一种广泛存在于毛发中的纤维状结构蛋白,结构上的突出特点是半胱氨酸残基含量高达7~20%。基于其良好的生物相容性,角蛋白水凝胶已被广泛应用于止血,创口愈合以及神经修复等领域。然而,目前报道的角
近年来,由血脂代谢异常所导致的动脉粥样硬化、冠心病等心脑血管疾病已经成为人类生命健康的重要威胁。然而,大量的研究表明,血脂代谢作为一种复杂性状,其表型受到遗传和环境等因素的影响,即个体的血脂代谢除了受到基因的调控外,还受到环境的直接作用以及基因和环境的互作。因此,对血脂代谢相关基因及其环境因素的研究对于预防和治疗血脂代谢异常相关疾病至关重要。  在第二章中,进行候选基因和细胞模型的筛选。通过对课题
学位