【摘 要】
：
蜘蛛能够产生六种丝纤维和一种粘液物,其化学本质都是蛋白质。蜘蛛丝具有优良的材料学特性,在军工、航空航天以及生物医学工程等领域有着潜在应用价值。牵引丝作为蛛丝的一种,亦享有“生物钢”的美誉,受到更多研究者的关注。但由于蜘蛛吐丝量少、且是自相残食性动物,不能像家蚕可以通过大规模、密集饲养的方式来获取蛛丝蛋白。于是通过基因工程技术获取蛛丝蛋白以及制备仿生蜘蛛丝是科学家们研究的热点。蜘蛛牵引丝由MaSp1
论文部分内容阅读
蜘蛛能够产生六种丝纤维和一种粘液物,其化学本质都是蛋白质。蜘蛛丝具有优良的材料学特性,在军工、航空航天以及生物医学工程等领域有着潜在应用价值。牵引丝作为蛛丝的一种,亦享有“生物钢”的美誉,受到更多研究者的关注。但由于蜘蛛吐丝量少、且是自相残食性动物,不能像家蚕可以通过大规模、密集饲养的方式来获取蛛丝蛋白。于是通过基因工程技术获取蛛丝蛋白以及制备仿生蜘蛛丝是科学家们研究的热点。蜘蛛牵引丝由MaSp1和MaSp2两个亚基组成,MaSp1主要由poly-A和GGX模块组成,决定牵引丝的强度；而MaSp2含有丰富的GPGX模块,该模块形成Spiral结构,决定牵引丝的弹性。poly-A的长度,通常的poly-A为4-6个丙氨酸。MaSp1和MaSp2均具有典型的蛛丝蛋白组成结构,由N端非重复区（～130个氨基酸,NT）、C端非重复区（-110个氨基酸,CT）和中间重复区（Rep）构成。为了获得大量材料学性能良好的牵引丝蛋白,进而进行仿生蛛丝纤维的研究。本课题开展了如下研究工作：（1） NT、CIT、C2T、4Rep4段牵引丝蛋白cDNA的化学合成。（2） NT、CT、4Rep拟牵引丝蛋白基因的无缝拼接。（3）进行一系列条件的优化,以提高牵引丝蛋白的表达量。（4）重复模块的数量对和重组牵引丝蛋白表达的影响。（5）通过诱导表达的蛛丝蛋白,进一步分析NT和CT模块在蛛丝蛋白成丝过程中的作用。针对以上几个方而的研究,都取得良好的结果：（1）我们根据大肠杆菌密码子使用频率对GenBank收录的E. australis的（4Rep:AM490181; C1:AJ973155） Argiope trifasciata的（N:DQ059136; C2:AF350267）牵引丝蛋白编码序列进行密码子优化,合成了E.australis拖丝蛋白4Rep和CT编码序列以及A.trifasciata拖丝蛋白NT和CT编码序列（目前没有关于E.australis NT的报道）。本研究选择的E.australis4Rep, polyA长度为12-16个赋予蛛丝更好的材料学性能。（2） NT\CT和4Rep由1型限制性内切酶Bsa Ⅰ和BspMⅠ介导无缝拼接,成功构建NT4RepCT\NT4RepCT, NT8RepCT和NT12RepCT等蛛丝模块。（3）主要进行了载体和培养温度的优化：从最初的PET-30LIC表达载体,更换为带有融合蛋白标签的PET-32c （+）表达载体；培养温度从37℃降至30℃。最后成功提高了4RepC2T的表达量（30mg/L）。另外还首次成功表达NT4RepC2T和NT8RepC2T蛋白模块,表达量分别为21和8.5mg/L。研究结果表明PET-32c （+）载体中的TRX、S-tag融合标签蛋白有利于外源蛛丝蛋白的表达。（4）随着重复模块的不断增加,重组牵引丝蛋白表达量降低。此现象主要是由于重复模块编码基因中GC以及Ala、Gly的含量高,大肠杆菌的体内代谢压力过大,导致Ala-tRNA以及Gly-tRNA不足。（5） NT4RepCT的可溶性较4RepC2T差,主要是因为NT模块具有感应pH的变化,加上NT模块后,该蛋白从单体形式逐渐转变为二聚体。当加入终浓度为5mmoL/L的二硫苏糖醇（DTT）后,二聚体全部消失,蛋白以单体的形式存在,表明Cys形成了链间的二硫键。MaSp的CT模块依靠Cys链间二硫键形成稳定的二聚体,能拉近其上游重复模块（富含Ala和Gly区域）并使其排列,在剪切力的作用下形成beta-sheet晶体区域,赋予丝纤维无可比拟的强度。综上所述：本课题通过大肠杆菌融合表达重组牵引丝蛋白,经过一系列条件的优化,得到高表达量的牵引蛋白,同时也进一步验证了NT、CT模块在成丝机理中的作用。为表达E australis高分子量MaSp重组蛋白提供了线索,也为后续仿生具有良好材料学性能的重组牵引丝纤维奠定了基础。
其他文献
随着环保管理日趋严格,各地普遍执行工业废水近零排,这就导致废水处理最终采用多效蒸发,由此副产大量工业废盐。目前,国内工业废盐产量存量大、成分复杂,多数因含有一定量有毒有害的有机物而被归为危废。作为危废的工业废盐处理问题亟需解决,针对不同废盐的处理方式都有待进一步研究和验证可行性。热处理是当前一种比较适宜的分解废盐中有机物的安全处理方式。本文以草甘膦合成行业副产的氯化钠型废盐为对象,对其中的有机物在
成都市青白江区中国西部最大的铁路物流枢纽,四川省惟一的铁路货运型国家对外开放口岸,也是蓉欧快铁的起点。成都国际铁路港的设立加快推动了区域经济发展,于2019年实现地区生产总值525.9亿元、增长9.5%,荣获"中国市辖区综合实力百强区""中国最具投资价值城区"和"四川省县域经济发展强县"。受此影响,区域内物流企业的发展应该是最大的受益者,由此笔者认为针对我区开展一次物流企业现况调查显得由为必要。
文章全面阐述了鹅对饼粕类、谷物类、干草粉类、糠麸类、动物蛋白类和油脂类常用饲料营养价值的评定方法与评定结果;提出了鹅对能量、蛋白质、氨基酸、纤维素、维生素、矿物质、亚油酸等营养素的需要量;分析比较了鹅不同品种（类型）对饲料营养利用率的差异性;指出该领域研究局限性与未来研究方向。
蜘蛛丝（Spider silk）是一种天然蛋白纤维材料,因其卓越的材料学性质被广泛认知。同时,作为一种生物大分子多聚物,有着良好的生物兼容性且易于生物降解,被越来越多的用于药载运输和细胞组织工程等多领域的研究。圆网蜘蛛可分泌六种蛛丝纤维,其中次壶腹腺丝（又称临时捕获丝）主要用于加固蛛网和捕猎等,具有和牵引丝相似的优良品质,但不同的是,在水环境中临时捕获丝不发生超收缩现象,这一特点使其具有特殊的应用
利用2007,2011,2015,2019年山西省城市人口数据,运用城市首位度、位序规模法则、城市基尼系数和马尔可夫状态空间转移矩阵研究方法对山西省城市规模特征与规律进行分析。结果表明,城市规模结构分布比较合理,呈现出金字塔结构,但是首位城市规模小辐射力弱。
集约化、规模化的畜禽养殖产生了大量的粪便,若不加以资源化利用不仅占用土地资源,还引发了一系列的环境问题,严重制约了畜牧业的健康可持续发展。好氧堆肥是实现畜禽粪便利用的有效方法,但是在堆肥过程中会产生诸如甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）等温室气体,进一步加剧全球变暖。过磷酸钙是一种碳氮调理剂,有研究表明其能降低堆肥过程中的碳氮损失,从而减缓环境污染。然而,有关过磷酸钙影响温室气体CH4和N2O排放
微生物基因组测序是基因组研究的重要组成部分。通过基因簇的生物信息学分析结合已知的天然产物生物合成途径知识,人们发现绝大多数微生物可能产生的化合物远远超过人们通过目前的发酵已经分离鉴定的化合物数量。我们在对目标化合物生物合成机制的研究基础之上,首先预测提出产生化合物的可能结构,进而通过分析发酵液各组分的相对分子量和特征紫外吸收来确定有价值的目标产物,然后对该化合物进行分离纯化与结构鉴定。通过这种方法
人们一直在探索生物具有超强爬脱附能力的原因。壁虎可以在各种接触物上自由地爬行,即便是在很光滑的天花板上也可以以76cm/s的速度迅速地爬行；苍蝇可以爬附在玻璃上,甚至是悬挂的位置。人们发现这是昆虫的特殊的多纤维状足垫决定的,因此可以通过仿生设计出相似的足掌,实现仿生的爬附足掌与机构。本文分析昆虫爪足,并将其分为三种爬附形式：刚毛型爪垫,光滑型爪垫和钢爪。以生物学上常用的昆虫纲生物果蝇作为研究对象,
在新课改和素质教育大力推动的背景下,国家对于农村的特教也更加关注,为农村后进生教育工作的开展提供了良好的发展前景。所以,在这样的背景下,应该在教育教学方面多多投入精力,在数学教育当中要针对后进生的特点来增强教育的针对性和适应性,让每一位儿童在其中都能够有一定的收获,让教育的开展真正地做到全面和均等。