重组Pyrococcus yayanosii CH1-ferritin 对缺铁性贫血雌性SD大鼠补铁效果的研究

发布时间：2017-09-09 12:46

  本文关键词：重组Pyrococcus yayanosii CH1-ferritin 对缺铁性贫血雌性SD大鼠补铁效果的研究

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【摘要】：铁蛋白是生物机体代谢过程中一个重要的铁贮存蛋白,它具有铁贮存和铁释放作用。铁蛋白在大部分生物体内都有发现,具有耐稀酸pH=2.1、耐稀碱pH--12.1和耐较高温度70～75℃不变性等特性,铁蛋白由外部的蛋白壳和内部铁核组成,铁蛋白壳是一个由24个亚基组成的空心球形结构,蛋白壳直径是12 nm,铁核直径是8 nm。缺铁性贫血(iron deficiency anemia,IDA)是指由于动物机体内铁元素的缺乏,导致血红蛋白含量减少引起的贫血性疾病。目的：本试验利用基因工程技术构建高效表达菌株BL21-CH1-ferritin,并在BL21-CH1-ferritin中高效表达重组CH1-ferritin,对重组CH1-ferritin的物理化学性质进行初步的探究；最后,利用自然矿化的重组CH1-ferritin对患有IDA的大鼠模型进行补铁试验,对其补铁效果进初步的验证,为今后的科研及临床研究提供参考依据。方法：在GenBank中找到Pyrococcus yayanosii CH1基因组序列,在该基因组中找到编码铁蛋白基因序列,通过对CH1-ferritin的密码子偏好性进行修饰,采用基因合成的方法直接合成目的片段。最后,构建高效表达菌株BL21-CH1-ferritin,表达分离纯化重组CH1-ferritin;利用自然矿化方法,使重组CH1-ferritin的蛋白壳内形成矿化铁核；构建缺铁性贫血雌性SD大鼠模型；采用灌胃方法,对动物模型进行补铁试验,验证重组CH1-ferritin补铁效果。结果：成功构建高效表达菌株BL21-CH1-ferritin,纯化得到重组CH1-ferritin,初步探究了其对不同温度和不同pH的耐受性。最后,通过自然矿化反应,获得了具有铁核的重组CH1-ferritin。通过补铁试验,证明自然矿化CH1-ferritin具有良好的补铁效果,空壳重组CH1-ferritin不具备补铁效果。结论：在不改变氨基酸序列的情况下,通过碱基合成的基因序列也能够表达出具有生物活性的铁蛋白；自然矿化CH1-ferritin具有良好的补铁效果。
【关键词】：铁蛋白 超嗜热古杆菌 重组铁蛋白 自然矿化 缺铁性贫血模型
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S856
【目录】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 缩略词表11-12
• 第一章 文献综述12-23
• 1.1 铁蛋白的简介12-13
• 1.1.1 铁蛋白的蛋白结构12
• 1.1.2 H链铁蛋白和L链铁蛋白12-13
• 1.2 铁蛋白的研究进展13
• 1.3 铁蛋白的自然矿化13-15
• 1.3.1 铁蛋白自然矿化的简介13-14
• 1.3.2 铁蛋白自然矿化的原理14-15
• 1.3.3 进铁动力学测试15
• 1.4 铁与铁蛋白的生理作用15-17
• 1.4.1 铁元素与生物体的关系15-16
• 1.4.2 铁蛋白的主要生物学功能16
• 1.4.3 铁在机体内是如何转运的16-17
• 1.5 超嗜热古杆菌的简介17-18
• 1.5.1 超嗜热古杆菌的简介17
• 1.5.2 超嗜热菌Pyrococcus yayanosii CH1简介17-18
• 1.6 超嗜热古杆菌的研究价值18
• 1.7 Pyrococcus yayanosii CH1-ferritin的密码子修饰18-19
• 1.8 Pyrococcus yayanosii CH1-ferritin的研究价值19
• 1.9 缺铁性贫血(iron deficiency anemia,IDA)的简介19-20
• 1.9.1 缺铁性贫血(iron deficiency anemia,IDA)的原因和危害19-20
• 1.9.2 缺铁性贫血(iron deficiency anemia,IDA)的诊断及治疗20
• 1.10 目前常用的补铁剂20-21
• 1.11 雌性SD大鼠贫血模型的建立21-22
• 1.11.1 大鼠缺铁日粮21
• 1.11.2 雌性SD大鼠贫血模型的建立方法21-22
• 1.12 本研究目的与意义22-23
• 第二章 重组CH1-ferritin的表达、鉴定、分离23-41
• 2.1 前言23
• 2.2 材料和方法23-33
• 2.2.1 试验材料23-24
• 2.2.2 试验仪器24-25
• 2.2.3 主要试剂的配制25-26
• 2.2.4 试验方法26-33
• 2.3 试验结果与分析33-39
• 2.3.1 修饰基因序列与原基因序列的比对结果33-34
• 2.3.2 表达菌株的PCR鉴定结果34
• 2.3.3 测序结果34-35
• 2.3.4 重组CH1-ferritin的单个亚基的蛋白分子量35-36
• 2.3.5 SDS-PAGE凝胶电泳结果36-37
• 2.3.6 温度对重组CH1-ferritin二级结构的影响37-38
• 2.3.7 不同pH值对重组CH1-ferritin二级结构的影响38-39
• 2.4 讨论39-40
• 2.4.1 密码子偏好性分析39-40
• 2.4.2 重组CH1-ferritin的鉴定和纯化40
• 2.4.3 重组CH1-ferritin的耐热性和pH稳定性40
• 2.5 小结40-41
• 第三章 重组CH1-ferritin对缺铁模型大鼠补铁效果的研究41-56
• 3.1 前言41
• 3.2 材料和方法41-47
• 3.2.1 试验试剂41-42
• 3.2.2 试验仪器42
• 3.2.3 试验试剂配制42-43
• 3.2.4 试验方法43-47
• 3.3 统计方法47
• 3.4 结果与分析47-52
• 3.4.1 进铁动力学测试47-48
• 3.4.2 重组CH1-ferritin的自然矿化结果48-49
• 3.4.3 自然矿化重组CH1-ferritin中铁含量测定结果49-50
• 3.4.5 试验动物模型的构建结果50-51
• 3.4.6 自然矿化重组CH1-ferritin的补铁效果51-52
• 3.5 讨论52-55
• 3.5.1 自然矿化CH1-ferritin的补铁功能52-53
• 3.5.2 缺铁性贫血模型的鉴定53
• 3.5.3 重组CH1-ferritin的自然矿化反应53
• 3.5.4 重组CH1-ferritin在大鼠体内的吸收和转运53-54
• 3.5.5 重组CH1-ferritin存在的问题和不足54
• 3.5.6 重组CH1-ferritin未来与展望54-55
• 3.6 小结55-56
• 结论56-57
• 参考文献57-60
• 致谢60

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