大豆PM1蛋白及其N-端短肽对脂质体保护及其作用机理

发布时间：2018-03-31 21:40

  本文选题：胚胎晚期富集蛋白　切入点：大豆PM1蛋白　出处：《深圳大学》2017年硕士论文

【摘要】：低温是阻碍植物生长、影响作物产量和限制植物地理分布的主要非生物因素之一。经过长期的进化,很多植物已产生了适应低温环境的生理机制。许多研究表明,胚胎晚期富集(LEA)蛋白的表达与植物的耐寒性有着密切的联系。根据LEA蛋白的保守序列特性,可将LEA蛋白分为6~7组。大豆PM1蛋白属于第4组LEA蛋白,已有研究表明PM1蛋白在干旱条件下具有稳定细胞膜的作用,但其发挥作用的机制仍不清楚。本实验制备了POPC脂质体和含有20%EPG的POPC:EPG脂质体。通过浊度法、动态光散射法、显微镜法研究了经液氮和-20℃两种冻融条件处理后上述两种脂质体的改变,以及大豆PM1蛋白、PM1-N蛋白对两种脂质体的保护作用。结果发现,经过两种冻融条件处理的POPC脂质体和POPC:EPG脂质体,浊度都分别由0.3和0.2升高至0.8;部分脂质体的粒径由140nm变大到800nm;在显微镜下可观察到脂质体溶液出现大片聚集物。在脂质体溶液中加入PM1和PM1-N蛋白(0.8mg/m L)后,两种脂质体的浊度变化不显著;绝大部分脂质体的粒径维持在120nm~160nm范围间;显微镜下观察两种脂质体溶液均为均质状,无大片聚集物出现。上述结果表明PM1和PM1-N蛋白可以维持脂质体的稳定性,防止脂质体的聚集融合。本文利用MC-540测定脂质体磷脂分子的流动性。POPC脂质体经过液氮和-20℃处理后,MC-540的荧光值分别由8500和9300降低至6000,PM1和PM1-N蛋白能减缓MC-540的荧光强度的降低程度。POPC:EPG脂质体经液氮冻融处理后,MC-540荧光值从1600升高至2600;经过-20℃冻融处理后,MC-540荧光值由1600升高到2200。加入PM1和PM1-N蛋白,脂质体溶液的荧光值与冻融处理前水平相近。表明在两种冻融条件下,PM1和PM1-N蛋白能维持两种脂质体的流动性。本文利用DSC测定PM1及其短肽对脂质体相变温度的影响,POPC脂质体和POPC:EPG脂质体的相变温度分别为1.3℃和1.5℃。脂质体溶液中存在PM1蛋白或其短肽时,这两种脂质体的相变温度变化不明显,说明PM1蛋白及其短肽不影响两种磷脂的相变温度。我们利用圆二色谱法和胰蛋白酶酶解法对PM1蛋白及其短肽与脂质体相互作用的方式进行了研究。CD结果表明,在溶液中PM1及其短肽的二级结构以无规卷曲为主,两种脂质体存在时,PM1蛋白及其短肽二级结构无明显变化。胰蛋白酶酶解法表明,PM1蛋白在脂质体存在时,其被胰蛋白酶降解的速度与无脂质体存在时的速度无明显差异。上述结果表明脂质体对PM1蛋白及其短肽的二级结构无影响,PM1蛋白没有形成折叠状的结构结合到脂双分子层中的分子基础。综上所述,反复冻融条件下,PM1和PM1-N蛋白对脂质体具有稳定作用且不与磷脂分子相互作用,而PM1-C蛋白则无此作用。根据上述实验结果,我们推测PM1蛋白通过其N端短肽附着于磷脂头部而填充在脂质体周围以分子屏蔽的方式来保护脂质体免受冻融伤害。
[Abstract]:Low temperature is one of the main abiotic factors that hinder plant growth, affect crop yield and restrict the geographical distribution of plants.After long-term evolution, many plants have developed physiological mechanisms to adapt to low-temperature environments.Many studies have shown that the expression of Lea protein in late embryonic stage is closely related to the cold tolerance of plants.According to the conserved sequence of LEA protein, LEA protein can be divided into 6 groups.Soybean PM1 protein belongs to the fourth group of LEA protein. It has been shown that PM1 protein can stabilize cell membrane under drought condition, but the mechanism of its action is still unclear.POPC liposomes and POPC:EPG liposomes containing 20%EPG were prepared.The changes of the two liposomes treated with liquid nitrogen and -20 鈩，

本文编号：1692538