厚壳贻贝一种新型贝壳胶原蛋白的重组表达与功能分析

论文摘要

贝壳是一种具有优异力学性能的生物硬组织,贝壳基质蛋白质对贝壳的形成具有重要意义。厚壳贻贝（Mytilus coruscus）贝壳中发现一种类似胶原蛋白质的新型贝壳基质蛋白质,命名为collagen-like protein 2（CLP-2）。然而,该蛋白质的结构与功能以及对贝壳形成的影响机制尚不清楚。为此,本研究对CLP-2开展了序列分析;进一步采取密码子优化结合原核重组表达策略,开展了CLP-2的重组表达;在此基础上分析了重组CLP-2对酸钙结晶的诱导、结晶速率抑制以及碳酸钙结合能力。对CLP-2的序列分析结果表明,该蛋白质序列中含有信号肽及两个Von Willebrand factor A（VWA）结构域。CLP-2在数据库中尚无高同源性蛋白质存在,表明这是一种较为新颖的贝壳基质蛋白。所获得的重组CLP-2对碳酸钙体外结晶表现出明显的诱导作用,扫描电镜以及傅里叶红外光谱结果表明,重组CLP-2可诱导碳酸钙晶体的形貌由立方体形转化为球形,并在高浓度下进一步转化为哑铃形;同时,重组CLP-2可促使碳酸钙晶体的晶型由方解石型向文石型转化;重组CLP-2在体外具有碳酸钙晶体结合作用;此外,重组CLP-2能显著抑制碳酸钙晶体的结晶速度（P<0. 01）,并具有浓度依赖性。上述结果表明,厚壳贻贝贝壳CLP-2蛋白质在贝壳,特别是文石型肌棱柱层的生物矿化过程中具有重要作用。上述研究为深入了解贻贝贝壳的形成机制,以及胶原类蛋白质对生物矿化过程的影响奠定了基础。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 CLP-2蛋白质序列分析
•   1.2 CLP-2基因的密码子优化与重组表达质粒构建
•   1.3 重组CLP-2的表达、复性及分离纯化
•   1.4 SDS-PAGE
•   1.5 重组蛋白质对碳酸钙结晶的诱导及鉴定
•   1.6 重组蛋白质的碳酸钙晶体结合及对碳酸钙结晶的抑制
• 2 结果
•   2.1 厚壳贻贝CLP-2是一种新型贝壳基质蛋白质
•   2.2 利用密码子优化策略成功表达出重组CLP-2
•   2.3 重组CLP-2对碳酸钙晶体的形成具有明显的诱导作用
•   2.4 重组CLP-2与碳酸钙晶体具有结合作用且抑制碳酸钙晶体的结晶速度
• 3 讨论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 孙琦,姜雨婷,申望,范美华,张晓林,徐焕志,廖智

关键词: 厚壳贻贝,贝壳基质蛋白质,胶原蛋白质,生物矿化

来源: 中国生物化学与分子生物学报 2019年10期

年度: 2019

分类: 基础科学,医药卫生科技

专业: 生物学

单位: 浙江海洋大学海洋科学与技术学院海洋生物蛋白质工程研究室

基金: 国家自然科学基金(No.31671009)资助~~

分类号: Q789

DOI: 10.13865/j.cnki.cjbmb.2019.10.10

页码: 1108-1118

总页数: 11

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