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毕业论文网 > 文献综述 > 化学化工与生命科学类 > 生物技术 > 正文

一种人工蛋白INP-SiliSifa的细菌表面展示及功能研究文献综述

 2020-04-19 09:04  

1.目的及意义

细菌表面展示技术是细胞壳化的一个重要技术手段。通过在细菌表面展示可以诱导矿化的蛋白质,能够在天然不具备矿化外壳的单细胞生物上构建一个人工外壳。天然Silaffin蛋白和Silicatein蛋白都能够有效的从外环境中聚集二氧化硅,形成精细的硅质结构。此外,Silicatein蛋白还能够催化诱导一些金属氧化物的沉积,如氧化钛、氧化镓、氧化铝等

研究目的:(1)构建细菌表面展示体系。通过背景研究,希望通过INP将Silaffin和Silicatein两种硅蛋白展示在大肠杆菌的表面。(2)利用表面展示硅蛋白的大肠杆菌进行二氧化硅的包覆研究。希望在不具有天然矿化壳的大肠杆菌表面也加上一层矿化壳,研究其是否对大肠杆菌起到机械保护作用,或者可以防止外界酶裂解细胞。(3)利用表面展示硅蛋白的大肠杆菌进行其他材料的包覆及合成研究,如氧化铝。

研究意义:(1)通过INP将Silaffin和Silicatein展示在细菌的表面,构建表面展示体系,可以证实这两种蛋白的原核异源表达。(2)硅化形成矿化层保护大肠杆菌。由于当前环境不断地恶化,环境中有很多污染物对生物细胞有毒害作用,人工赋予大肠杆菌硅化壳也可以使其增强对外界环境的抵抗力,从而延长存活寿命。(3)通过表面展示的大肠杆菌作为模板,实现高性能材料的合成,为合成材料领域提供了一种简便的、形貌易控的方法。

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2. 研究的基本内容与方案

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2.1 基本内容

SiliSifa蛋白基于蛋白质silicatein-a和silaffin功能域所构建,能够与多种离子相互作用,并介导有关矿化过程,利于功能材料制备。目前已经有对于SiliSifa结构和功能的详细报道。本项目利用蛋白质工程技术,将SiliSifa蛋白展示于细菌表面,从而探究SiliSifa蛋白的性能和相关用途。首先,研究表达和检测SiliSifa蛋白的表面展示情况;然后,利用SiliSifa介导Al2O3的矿化;最后,对矿化的Al2O3的性能进行研究。

2.2 技术方案:

1)通过涂布含有硫酸卡那霉素的平板,筛选得到含有重组质粒细菌的单菌落,再用含有硫酸卡那霉素的LB液体培养基对菌种进行富集,提高培养基中菌种的浓度。

2)通过酶标仪测OD值,检测细菌生长,至其达到对数生长期。加IPTG作为诱导物,诱导重组蛋白表达。

3)绘制重组菌在加入诱导剂和未加入诱导剂的生长曲线,对菌液做SDS—PAGE电泳,检测重组蛋白表达

4)用含不同浓度IPTG的培养基培养细菌,通过酶标仪测OD值绘制各培养物的生长曲线,并进行SDS—PAGE电泳从而确定诱导剂对重组蛋白诱导表达的合适浓度。

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