贻贝闭壳

发布时间：2017-04-28 18:02

  本文关键词：贻贝闭壳肌—壳界面结构和粘结机理的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：贻贝闭壳肌的“疤痕”位置(AMS)是闭壳肌粘结贝壳的固着点。它是一个非常重要的有机-无机界面和应力分布区域。疤痕是最重要的应力分布位点,与肌腱-骨骼的粘附相连的位点结构相似。尽管最近有一些关于这方面的研究,但对于贻贝“疤痕”的结构和矿物组成还不是非常了解。对厚壳贻贝Mytilus coruscus疤痕的结构、有机质和矿物结构研究发现,疤痕中存在分层结构,有机质和以不同形式存在的矿物质。在Mytilus coruscus的AMS位置柱状层和珍珠层中,文石是其碳酸钙矿物的主要存在形式,也有少量方解石的存在。这与同属于贻贝属的Mytilus galloprovincialis的实验结果比较相似,只不过文石相对含量稍有区别。有机质的研究表明至少有一种分子量约为70 kDa的蛋白质优先存在于该柱状层中。另外,我们通过研究三种双壳类的AMS位置：Mytilus coruscus, Chlamys farreri和Ruditapes philippinarum。结果显示这三种双壳类生物的AMS处的结构是非常不同的。通过扫描电子显微镜,我们发现Mytilus coruscus和Chlamys farreri的AMS处,在片层状的珍珠层上方,有一层柱状层,特别是在Mytilus coruscus的AMS位置,这个界面层更加规则。原子力显微镜显示,这些双壳类中的AMS位置的壳结构比起其他珍珠层位置更为光滑。红外光谱和X射线衍射显示AMS位置柱状层的物质组成和珍珠层是有细微区别的,虽然二者都主要由文石构成,但AMS位置柱状层文石含量更高。通过十二烷基苯磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳对蛋白进行分离分析表明,在Mytilus coruscus的AMS界面高度有序的柱状层中,有一种分子量大约在70 kDa的特异性蛋白。我们对这种分子量为70 kDa蛋白的提纯方法进行了摸索,主要方法是利用8 M尿素溶液对贝壳粉进行粗提,再用高压液相色谱法(HPLC)对蛋白进一步提纯。C8反相色谱柱对蛋白纯化的效果较好,基本能从多种蛋白中分离出70 kDa和100 kDa两种蛋白。这两种蛋白性质相近,各种色谱柱均较难分离。最终,采取凝胶洗脱的方法,获得纯净的70 kDa蛋白。对这种蛋白进一步的分析表明,它具有很高含量的天冬氨酸Asx(Asp+Asn),谷氨酸Glx(Glu+Gln)和甘氨酸Gly。对它的蛋白质凝胶样品鉴定的结果表明,这种70 kDa的特异性蛋白与贻贝的两组基因gi|XXXXX|comp269280_c1_seq1orf=823-3420(-)和gi|XXXXX|comp267300_c0_seq1 orf=2-1066(-)都有很大的关系。在蛋白纯化过程中,一直较难以分离的70 kDa和100 kDa蛋白之间也存在着一定的联系。基因gi|XXXXX|comp269280-c1_seq1 orf=823-3420(-)与这两组蛋白的合成都有一定的联系。在贻贝闭壳肌-壳界面处存在的特异性70 kDa蛋白的粘附性质等相关性质还有待于进一步探究,但可以确认,这种蛋白在有机-无机界面之间的粘结一定发挥了重要的作用。对于贻贝足蛋白的相关粘附性研究可以为进一步实验提供一些借鉴和启发。AMS位置的这种特殊结构和组成对这个特殊应力点的稳定性,粘结和功能方面都可能发挥了很重要的作用。
【关键词】：软体动物贝壳 闭壳肌-壳界面 壳蛋白 壳微观结构
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S917.4
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 1 文献综述11-26
• 1.1 壳的结构12-14
• 1.1.1 珍珠层的结构12-13
• 1.1.2 交叉片状层的结构13
• 1.1.3 叶片层结构13-14
• 1.1.4 柱状层结构14
• 1.1.5 光辉层14
• 1.2 软体动物贝壳中的有机基质14-18
• 1.2.1 糖和酯14-15
• 1.2.2 软体动物壳中的基质蛋白15-18
• 1.3 贻贝足蛋白18-25
• 1.3.1 贻贝的附着18-19
• 1.3.2 贻贝足丝19-25
• 1.4 选题意义和研究内容25-26
• 1.4.1 选题意义25
• 1.4.2 研究内容25-26
• 2 厚壳贻贝Mytilus coruscus闭壳肌-壳界面机构与组成26-47
• 2.1 实验材料和实验方法26-28
• 2.1.1 样品准备26-27
• 2.1.2 扫描电子显微术27
• 2.1.3 原子力显微术27
• 2.1.4 X射线衍射仪27
• 2.1.5 傅里叶转换红外光谱27-28
• 2.1.6 聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)蛋白分析28
• 2.1.7 蛋白印迹法和氨基酸分析28
• 2.2 结果和讨论28-45
• 2.2.1 扫描电镜结果与分析28-32
• 2.2.2 原子力显微镜结果与分析32-35
• 2.2.3 AMS界面位置和珍珠层的傅里叶红外光谱结果与分析35-41
• 2.2.4 AMS界面位置和珍珠层的X射线衍射结果与分析41-43
• 2.2.5 蛋白质分析43-45
• 2.3 结论45-47
• 3 贻贝闭壳肌-壳界面特异性蛋白的提取与纯化47-63
• 3.1 贻贝闭壳肌-壳界面特异性蛋白的提取47-53
• 3.1.1 贻贝AMS粉末样品溶液处理47
• 3.1.2 十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)检验样品所含蛋白47-48
• 3.1.3 HPLC分离提纯蛋白48-51
• 3.1.4 凝胶洗脱分离提纯蛋白51-53
• 3.2 Bradford法测定蛋白样品溶液的蛋白浓度53-56
• 3.2.1 试剂与器材53
• 3.2.2 实验过程53-54
• 3.2.3 实验数据及处理54-55
• 3.2.4 实验结果分析55-56
• 3.3 其它蛋白常用色谱柱的分离效果探究56-63
• 3.3.1 实验仪器与方法56-57
• 3.3.2 结果与讨论57-62
• 3.3.3 结论62-63
• 4 贻贝粘性蛋白粘结机理的研究63-69
• 4.1 贻贝足蛋白粘结机理63-65
• 4.1.1 DOPA的粘结作用63-64
• 4.1.2 粘性蛋白的相互作用64-65
• 4.2 与骨骼-肌腱粘结机理之间的联系65-67
• 4.3 贻贝-闭壳肌粘结机理67-69
• 5 贻贝闭壳肌-壳界面特异性蛋白的相关鉴定69-74
• 5.1 蛋白质凝胶样品分离69-72
• 5.1.1 工艺流程69
• 5.1.2 实验步骤69-71
• 5.1.3 结果71
• 5.1.4 讨论分析71-72
• 5.2 氨基酸组分分析72-74
• 5.2.1 实验步骤72
• 5.2.3 实验结果72-73
• 5.2.4 讨论分析73-74
• 6 总结74-76
• 参考文献76-84
• 致谢84-85
• 个人简历、发表的学术论文与研究成果85

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本文编号：333271