南极硅藻GJ01和南极衣藻ICE-L谷胱甘肽及其相关酶的研究

论文题目: 南极硅藻GJ01和南极衣藻ICE-L谷胱甘肽及其相关酶的研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 海洋生物学

作者: 丁燏

导师: 李光友,缪锦来

关键词: 南极冰藻,谷胱甘肽,谷胱甘肽过氧化物酶,谷胱甘肽硫转移酶,谷胱甘肽还原酶

文献来源: 中国海洋大学

发表年度: 2005

论文摘要: 极端微生物的研究自20世纪70年代以来引起全世界的广泛关注,已成为当今研究热点,它们在极端环境长期适应过程中形成了独特的性质。对它们的研究不仅对了解生命的极限、进化与分类等很有理论价值,而且对环境污染、生态、微生物新功能等具有重要的实际意义。南极冰藻是极地海洋生态系统中重要的初级生产者,在南极海洋生态系统中具有重要的地位和作用。 谷胱甘肽系统在清除活性氧和生物保护中发挥重要作用,谷胱甘肽（GSH）是抗坏血酸-谷胱甘肽循环的重要组成成分,在维持胞内氧化还原水平具有不可缺少的作用;谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）催化H2O2和脂质过氧化氢的还原,保护细胞免受氧化伤害;谷胱甘肽硫转移酶（GST）催化谷胱甘肽与各种有毒的亲电化合物发生结合起到解毒作用;谷胱甘肽还原酶（GR）是维持谷胱甘肽库处于较高还原水平的关键酶。南极生物存在的环境特殊,温度低、干燥、高盐度、强辐射、随季节极度变化的光照强度,以及海水中较高浓度的溶解氧,使得自由基的产生非常容易,近年来对其研究越来越多,它们应该具有更有效的机制来清除活性氧。 本研究拟探讨南极冰藻胞内谷胱甘肽含量;并以硅藻GJ01为材料研究影响谷胱甘肽水平的因素、进一步优化条件提高其产谷胱甘肽的能力;以南极衣藻ICE-L为材料从谷胱甘肽及其相关酶的角度,进一步阐明南极冰藻的适应机制（包括低温和重金属）,对南极衣藻ICE-L谷胱甘肽还原酶进行分离纯化,得到均一产品,详细阐明该酶的性质。该项研究不仅能为谷胱甘肽新来源的获得提供科学依据,而且能进一步完善南极冰藻对胁迫的适应机制,为抗逆性品种改良等方面提供新的思路。 （1） 用分光光度法对24种已鉴定或初步鉴定的南极冰藻,胞内谷胱甘肽含量、谷胱甘肽合成能力（GPA）、谷胱甘肽还原酶活力等进行测定。测定结果表明

论文目录:

摘要

Abstract

1 前言

1.1 谷胱甘肽

1.1.1 谷胱甘肽的生理作用

1.1.2 谷胱甘肽的临床药理作用

1.1.3 谷胱甘肽在食品加工业上的应用

1.1.4 谷胱甘肽的测定方法

1.2 谷胱甘肽过氧化物酶

1.2.1 谷胱甘肽过氧化物酶的基本性质

1.2.2 谷胱甘肽过氧化物酶的生理功能

1.3 谷胱甘肽硫转移酶(GST)

1.3.1 谷胱甘肽硫转移酶的基本性质

1.3.2 谷胱甘肽硫转移酶的生理功能

1.4 谷胱甘肽与胁迫的关系

1.4.1 胁迫的产生机制

1.4.2 谷胱甘肽的保护机制

1.4.3 谷胱甘肽在不同胁迫中的作用

1.5 谷胱甘肽合成酶系

1.5.1 谷胱甘肽合成酶系的基本特征

1.5.2 谷胱甘肽合成酶系的调节

1.5.3 谷胱甘肽合成酶系的生理功能

1.5.4 谷胱甘肽合成酶系的克隆

1.5.5 谷胱甘肽的生产

1.6 谷胱甘肽还原酶

1.6.1 谷胱甘肽还原酶的纯化及其特性

1.6.2 谷胱甘肽还原酶的功能

1.6.3 谷胱甘肽还原酶的分子生物学研究

1.7 南极冰藻与抗氧化系统的关系

1.7.1 南极冰藻的研究现状

1.7.2 抗氧化系统的作用

1.7.3 南极冰藻谷胱甘肽及其相关酶的研究意义

2 富含谷胱甘肽的南极冰藻的筛选

2.1 材料和方法

2.1.1 材料

2.1.2 培养基

2.1.3 培养条件

2.1.4 南极冰藻的复壮、纯化和扩大培养方法

2.1.5 南极冰藻谷胱甘肽含量及有关酶的测定

2.1.6 两种培养基的选择

2.2 结果

2.2.1 南极冰藻的复壮纯化与扩大培养结果

2.2.2 南极冰藻的谷胱甘肽含量、谷胱甘肽合成能力、谷胱甘肽还原酶活力的测定结果

2.2.3 两种南极冰藻在不同培养基中的生长特点

2.3 讨论

2.3.1 南极冰藻藻种的复活与分离纯化

2.3.2 南极冰藻谷胱甘肽含量及相关酶的活力

2.3.3 不同培养基对两种南极冰藻生长的影响

2.4 结语

3 培养时间和培养方式对南极硅藻GJ01谷胱甘肽含量的影响

3.1 材料和方法

3.1.1 材料

3.1.2 方法

3.2 结果

3.2.1 南极硅藻GJ01的生长曲线

3.2.2 不同生长时相南极硅藻GJ01谷胱甘肽等因子的测定结果

3.2.3 不同培养基加入方式下南极硅藻GJ01的产量

3.2.4 不同培养基加入方式下南极硅藻GJ01谷胱甘肽等因子的测定结果

3.3 讨论

3.3.1 生长周期对南极硅藻GJ01谷胱甘肽等因子的影响

3.3.2 不同培养基加入方式对南极硅藻GJ01谷胱甘肽等因子的影响

3.4 结语

4 南极硅藻GJ01产生谷胱甘肽的条件优化

4.1 材料和方法

4.1.1 材料

4.1.2 方法

4.2 结果

4.2.1 不同碳酸氢钠浓度下南极硅藻GJ01的生长与谷胱甘肽含量

4.2.2 不同氯化钙浓度下南极硅藻GJ01的生长与谷胱甘肽含量

4.2.3 不同维生素B12浓度下南极硅藻GJ01生长与谷胱甘肽含量

4.2.4 不同生物素浓度下南极硅藻GJ01生长与谷胱甘肽含量

4.2.5 不同温度下南极硅藻GJ01谷胱甘肽合成能力

4.2.6 不同pH值下硅藻GJ01谷胱甘肽合成能力

4.2.7 不同前体氨基酸下南极硅藻GJ01谷胱甘肽合成能力

4.2.8 不同镁离子浓度下南极硅藻GJ01谷胱甘肽合成能力

4.2.9 南极硅藻GJ01产谷胱甘肽条件优化的结果

4.2.10 酶法耦联南极硅藻GJ01产谷胱甘肽条件优化的结果

4.3 讨论

4.3.1 碳酸氢钠对南极硅藻GJ01生长及谷胱甘肽含量的影响

4.3.2 CaCl_2对南极硅藻GJ01生长及谷胱甘肽含量的影响

4.3.3 维生素B12对南极硅藻GJ01生长及谷胱甘肽含量的影响

4.3.4 生物素对南极硅藻GJ01生长及谷胱甘肽含量的影响

4.3.5 温度对南极硅藻GJ01谷胱甘肽合成能力的影响

4.3.6 pH值对南极硅藻GJ01谷胱甘肽合成能力的影响

4.3.7 前体氨基酸对南极硅藻GJ01谷胱甘肽合成能力的影响

4.3.8 镁离子对南极硅藻GJ01谷胱甘肽合成能力的影响

4.3.9 南极硅藻GJ01产谷胱甘肽的优化条件

4.2.10 酶法耦联南极硅藻GJ01产谷胱甘肽的优化条件

4.4 结语

5 温度对南极衣藻ICE-L谷胱甘肽含量及其相关酶活性的影响

5.1 材料和方法

5.1.1 材料与培养基

5.1.2 培养条件

5.1.3 温度设定

5.1.4 高温适应的南极衣藻ICE-L再适应低温的实验设计

5.1.5 谷胱甘肽及各种酶活力的测定

5.2 结果

5.2.1 不同温度下南极衣藻ICE-L谷胱甘肽过氧化物酶活力

5.2.2 不同温度下南极衣藻ICE-L谷胱甘肽硫转移酶活力

5.2.3 不同温度下南极衣藻ICE-L谷胱甘肽还原酶活力

5.2.4 不同温度下南极衣藻ICE-L谷胱甘肽含量

5.2.5 不同温度下南极衣藻ICE-L的蛋白质含量

5.2.6 适应高温的南极衣藻ICE-L低温再适应时各种酶活力及蛋白质含量

5.3 讨论

5.3.1 温度对南极衣藻ICE-L谷胱甘肽过氧化物酶的影响

5.3.2 温度对南极衣藻ICE-L谷胱甘肽硫转移酶的影响

5.3.3 温度对南极衣藻ICE-L谷胱甘肽还原酶的影响

5.3.4 温度对南极衣藻ICE-L谷胱甘肽含量的影响

5.3.5 温度对南极衣藻ICE-L蛋白质含量的影响

5.4 结语

6 镉对南极衣藻ICE-L谷胱甘肽及其相关酶的影响

6.1 材料和方法

6.1.1 藻种和培养基

6.1.2 不同镉浓度下南极衣藻ICE-L的生长测定

6.1.3 不同镉浓度下南极衣藻ICE-L的培养方案

6.1.4 不同镉浓度下南极衣藻ICE-L丙二醛含量的测定

6.1.5 不同镉浓度下南极衣藻ICE-L谷胱甘肽水平及其相关酶活力的测定

6.1.6 南极衣藻ICE-L细胞超微结构的透射电镜观察

6.2 结果

6.2.1 不同镉浓度下南极衣藻ICE-L的生长

6.2.2 不同镉浓度下南极衣藻ICE-L丙二醛的含量

6.2.3 不同镉浓度下南极衣藻ICE-L谷胱甘肽的含量

6.2.4 不同镉浓度下南极衣藻ICE-L谷胱甘肽过氧化物酶的活力

6.2.5 不同镉浓度下南极衣藻ICE-L谷胱甘肽硫转移酶的活力

6.2.6 不同镉浓度下南极衣藻ICE-L谷胱甘肽还原酶的活力

6.2.7 不同镉浓度下南极衣藻ICE-L的超微结构

6.3 讨论

6.3.1 不同镉浓度对南极衣藻ICE-L生长的影响

6.3.2 不同镉浓度对南极衣藻ICE-L丙二醛含量的影响

6.3.3 不同镉浓度对南极衣藻ICE-L谷胱甘肽含量的影响

6.3.4 不同镉浓度对南极衣藻ICE-L谷胱甘肽过氧化物酶的影响

6.3.5 不同镉浓度对南极衣藻ICE-L谷胱甘肽硫转移酶的影响

6.3.6 不同镉浓度对南极衣藻ICE-L谷胱甘肽还原酶的影响

6.3.7 不同镉浓度对南极衣藻ICE-L细胞超微结构的影响

6.4 结语

7 南极衣藻ICE-L谷胱甘肽还原酶的分离纯化

7.1 材料和方法

7.1.1 材料

7.1.2 方法

7.2 结果

7.2.1 谷胱甘肽还原酶的纯化结果

7.2.2 谷胱甘肽还原酶电泳鉴定结果

7.2.3 谷胱甘肽还原酶的分子量

7.2.4 谷胱甘肽还原酶的动力学

7.3 讨论

7.3.1 分离纯化方法在谷胱甘肽还原酶纯化上的应用

7.3.2 谷胱甘肽还原酶分子量的比较

7.3.3 米氏常数的比较

7.4 结语

8 南极衣藻ICE-L谷胱甘肽还原酶性质的研究

8.1 材料和方法

8.1.1 材料

8.1.2 方法

8.2 结果

8.2.1 不同pH值下南极衣藻ICE-L谷胱甘肽还原酶的活力

8.2.2 不同温度下南极衣藻ICE-L谷胱甘肽还原酶的活力

8.2.3 不同缓冲液中南极衣藻ICE-L谷胱甘肽还原酶的活力

8.2.4 不同离子强度和Mg~(2+)浓度下南极衣藻ICE-L谷胱甘肽还原酶的活力

8.2.5 在其他化学物质作用下南极衣藻ICE-L谷胱甘肽还原酶的活力

8.3 讨论

8.3.1 pH对南极衣藻ICE-L谷胱甘肽还原酶的影响

8.3.2 温度对南极衣藻ICE-L谷胱甘肽还原酶的影响

8.3.3 不同缓冲液对南极衣藻ICE-L谷胱甘肽还原酶的影响

8.3.4 离子强度对南极衣藻ICE-L谷胱甘肽还原酶的影响

8.3.5 Mg~(2+)对南极衣藻ICE-L谷胱甘肽还原酶的影响

8.3.6 无机离子和螯合剂对南极衣澡ICE-L合胱甘肽还原酶的影响

8.3.7 表面活性剂等对南极衣藻ICE-L谷胱甘肽还原酶的影响

8.4 结语

9 结论

参考文献

致谢

在读博士期间主要成果

发布时间: 2005-10-26

参考文献

• [1].编码基因CrAC3在莱氏衣藻中的转化与表达[D]. 李菲菲.西北农林科技大学2014
• [2].日本凋毛藻表达序列标记及南极衣藻分子系统学研究[D]. 刘晨临.中国海洋大学2004
• [3].微藻光合放氢的生理生化调控及生物技术研究[D]. 朱毅.中国科学院研究生院（植物研究所）2006
• [4].雪衣藻响应和适应环境胁迫分子调节的多组学研究[D]. 吕娜.华南理工大学2014
• [5].衣藻叶绿体表达系统的改造和应用及木聚糖酶工程菌的发酵研究[D]. 陈杏洲.华中农业大学2009
• [6].NO与CO调节莱茵衣藻铜铁胁迫[D]. 张丽萍.南京农业大学2011
• [7].莱茵衣藻与根瘤菌共培养提高产氢及其生理生态学机理[D]. 许丽丽.华东师范大学2014
• [8].烟草和衣藻中ftsZ基因的克隆及功能分析[D]. 王东.中国科学院植物研究所2001
• [9].口蹄疫病毒VP1抗原基因在模式植物叶绿体中的重组和表达[D]. 孙萌.浙江大学2003

相关论文

• [1].温度胁迫下番茄叶绿体谷胱甘肽还原酶基因的克隆、表达和功能分析[D]. 束德峰.山东农业大学2011
• [2].南极冰藻对UV-B辐射增强的适应性及其抗紫外线辐射活性物质的研究[D]. 缪锦来.中国海洋大学2003
• [3].日本凋毛藻表达序列标记及南极衣藻分子系统学研究[D]. 刘晨临.中国海洋大学2004
• [4].南极细菌Moritella sp.低温脂肪酶基因的克隆与表达[D]. 杨秀霞.中国海洋大学2004
• [5].海洋硅藻脂肪酸组成的研究[D]. 梁英.中国海洋大学2004
• [6].南极冰藻Chlamydomonas sp.L4的逆境适应性及其抗逆蛋白质组学的研究[D]. 阚光锋.中国海洋大学2005
• [7].南极嗜冷菌Marinomonas sp. NJ522的低温超氧化物歧化酶及其生境适应性研究[D]. 郑洲.中国海洋大学2006
• [8].南极适冷菌Pseudoalteromonas sp. S-15-13胞外多糖的研究[D]. 李江.中国海洋大学2006
• [9].南极红酵母Rhodotorula sp. NJ298质膜流动性及其低温适应性研究[D]. 刘均玲.中国海洋大学2006
• [10].植物体内谷胱甘肽还原酶的功能研究[D]. 丁顺华.中国科学院研究生院（植物研究所）2006

标签：南极冰藻论文;  谷胱甘肽论文;  谷胱甘肽过氧化物酶论文;  谷胱甘肽硫转移酶论文;  谷胱甘肽还原酶论文;