蛋白稳态失衡是衰老和许多疾病发生的内在因素之一,目前已知热胁迫反应与衰老和蛋白稳态直接相关。作为分子伴侣,热胁迫蛋白可以调节其它蛋白质的折叠、组装、运输和降解,从而维持细胞的蛋白稳态。秀丽隐杆线虫具有生命周期短、衰老特征明显、与人类基因同源性高等优势,已成为衰老和蛋白稳态研究的重要模型。本文以秀丽隐杆线虫为模型,以热胁迫存活率为筛选指标,通过饲喂海参（仿刺参）cDNA文库表达菌直接筛选具有抗热胁迫活性的菌株,经测序得到基因序列后通过生物信息学分析预测潜在抗热胁迫蛋白的结构、性质和功能。主要结果如下:1.秀丽隐杆线虫群体在热胁迫条件下高中低存活率的确定。为了准确筛选文库表达菌对秀丽隐杆线虫热胁迫存活的保护作用,本文首先选择以大肠杆菌OP50为食的秀丽隐杆线虫对热胁迫（35℃）时间和热胁迫后的恢复（20℃）时间进行研究,确定了对应于高、中、低存活率（75%、50%和25%）的热胁迫时间和恢复时间。经实验发现,当热胁迫时间为16 h时,秀丽隐杆线虫的存活率为60%左右,对应于中、低存活率,因此选择该热胁迫时间开展后续实验。在实验中我们还发现,热胁迫后的秀丽隐杆线虫会进入“休眠”状态,需要一定时间来恢复其活动状态,通过比较最终确定12 h的恢复时间来进行后续实验。2.海参cDNA文库表达宿主菌对秀丽隐杆线虫生长与热胁迫存活的影响。作为食物,不同菌株对秀丽隐杆线虫的生长发育和胁迫反应可能有不同影响,因此我们以常用食物大肠杆菌OP50和NA22为对照,检测了海参cDNA文库表达宿主菌BL21（DE）plys S对秀丽隐杆线虫的影响。食物清除率和热胁迫存活实验结果表明,该宿主菌对秀丽隐杆线虫的生长和热胁迫存活率没有影响,因此后续筛选实验可以用宿主菌本身作对照。此外,细菌生长速率不同可能产生饮食限制等潜在影响,因此我们对文库表达菌与对照宿主菌的生长速率也进行了比较,发现它们的生长速率差异不大,进一步说明宿主菌可用于后续热胁迫对照实验。3.海参cDNA文库抗热胁迫蛋白表达菌株的筛选。我们先将海参cDNA文库表达菌饲喂秀丽隐杆线虫,然后根据上述实验条件检测文库表达菌对秀丽隐杆线虫热胁迫存活率的影响,以此筛选具有抗热胁迫活性的候选文库菌。从94个文库菌株中经初步筛选得到53个具有抗热胁迫潜在活性的菌株,经过进一步筛选和验证,获得16个具有抗热胁迫活性的阳性克隆作为候选菌株。通过斑点印迹法对候选菌株的蛋白质表达进行鉴定,发现这些阳性克隆均有相应蛋白质的表达。4.抗热胁迫海参蛋白候选表达菌株的基因测序与比对分析。从上述阳性克隆中我们选择了12个文库候选菌进行测序,获得相应的基因序列。然后利用BLAST比对工具,以blastx进行序列分析,限定物种为仿刺参,主要参考Max Score和E-value两个值选择比对结果中相似性最高的序列,同时还参考Identities和Gaps值对blastx结果进行选择。通过这些分析,发现有6个基因序列可以找到相应的海参蛋白质信息。5.抗热胁迫海参蛋白的结构、理化性质和功能预测与分析。为进一步了解潜在抗热胁迫海参蛋白的特性与功能,我们根据上述基因与蛋白信息进行了结构、理化性质和功能的预测与分析。首先通过blastx比对得到抗热胁迫海参蛋白的一级结构,然后通过PSIPRED Work Bench和SWISS-MODEL对一级结构进行分析,预测得到其二级结构和三级结构。在此基础上,利用Prot Param软件对潜在抗热胁迫海参蛋白的理化性质进行了预测和分析,获得相应蛋白质的半衰期、等电点、不稳定系数等理化性质参考信息。最后通过BIOPEP-UWM软件和Peptide Ranker在线工具进行了活性预测与分析,发现部分蛋白及其肽段具有潜在的抗氧化活性。综上所述,本文首先确定了秀丽隐杆线虫热胁迫存活实验条件,然后以海参cDNA文库表达宿主菌BL21为对照,筛选得到具有潜在抗热胁迫活性的海参蛋白表达候选菌株,并通过测序得到潜在活性蛋白的基因序列。在此基础上,通过生物信息学方法预测并分析了抗热胁迫蛋白的结构、理化性质和生物功能,为海参蛋白的后续研究和开发提供了基础。同时,本文在整体动物水平上通过饲喂表达菌株直接筛选抗热胁迫蛋白的方法为其它活性蛋白的高效筛选提供了借鉴模式。