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随着海洋资源的不断开发利用,海洋生物污损造成的损失越来越严重,关于防治海洋生物污损方面的研究具有广阔的发展前景。藤壶是破坏性较为严重的一种海洋污损生物,因此对藤壶的防除机理研究,是当前较为重要的课题之一。本研究以藤壶的表面吸附机制为研究主题,系统表征了藤壶底壳的微观结构及其对表面附着的影响,发现藤壶底壳多级形貌及有机组份共同参与调控,实现藤壶强有力的附着。藤壶底盘采取独特的圆盘锯状几何形状,密集穿孔径向微通道,同时,底壳由共生的方解石微晶构成,具有很高的原子无序性,相关的结构可能在藤壶受到外界冲击时起到缓冲保护的作用,并使底壳具有更强的抗断裂性。钙质底壳是由蛋白质和多糖共同参与调控,高度酸性的蛋白质可以协同多糖作为晶体成核剂、晶体形式的改性剂或空间定界剂。此外,钙质底壳水溶性有机基质可能起到控制方解石微晶的形状和尺寸,并诱导它们共生的作用。藤壶胶中90%以上的成份是蛋白质,藤壶的黏附主要由蛋白质介导实现。本文进一步利用异源表达技术制备了藤壶的两种蛋白,探讨了它们的相关生理功能及其在SiO2表面的相互作用。白脊藤壶(Balanus albicostatus)和红巨藤壶(Megabalanus rosa)中分子量约为19 kDa的同源蛋白在表面附着中发挥着重要的作用。然而它们的等电点有着显著的差别,分别为10.3和5.8。本研究利用大肠杆菌BL21对这一对同源蛋白(分别命名为Bacp-19 k和Mrcp-19 k)进行了重组表达,接着采用镍亲和色谱等方法对蛋白进行了纯化,并运用SDS-PAGE、Western-blot及圆二色谱仪(Circular Dichroism Spectroscopy,CD)对其进行初步表征。随后使用原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)和椭圆偏振光谱仪(spectroscopic ellipsometry,SE)分别探究了Bacp-19 k和Mrcp-19 k与SiO2模型表面的相互作用。研究发现,在pH=7.4的缓冲溶液中,这一对同源蛋白表面的表面吸附形貌类似,但吸附动力学有较大差异。此外,对两种蛋白不同浓度梯度的饱和吸附量进行拟合,得出的吸附等温线曲线符合Langmuir单层吸附模型。本实验验证了之前的猜想,等电点的不同可能造成这两对同源蛋白在溶液中的性质有差异,吸附也存在差异。