辣根过氧化物酶C的功能验证文献综述

 2023-02-15 06:02

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

辣根过氧化物酶C的功能验证

课题背景:

辣根(horseradish)是一种长年生香草,在世界大部分温和地区都有种植。它的根不但可以烹调,同时还含有一种含量丰富的过氧化物酶。这种酶含有血红素,能利用H2O2氧化许多有机及无机化合物。由于这种酶的商业用途广,例如:可作为临床诊断和免疫测定的一种试剂等,人们开始大量地从辣根的根部来提取这种酶。虽然这种酶常用辣根过氧化物酶(horseradish peroxidase)这个词来形容但其实辣根的根部含有很多此酶的同工酶,而辣根过氧化物酶则是这些同工酶的总称,其中以辣根过氧化物酶同工酶C(HRP C)的含量最为丰富。以HRP C为题发表的文章不计其数,其中本文所要介绍的有关HRP C结构和作用机制的研究直到最近才被阐明。 1990年,Smith等[1]成功获得了重组HRP C,并用X射线解答了其三维结构;到1997年,Gajhede等[2]详细阐述了HRP C催化循环中的催化中间体;接着众多的研究报告论述了HRP的作用机制及生理作用。为了更详细地了解HRP在植物体内的特殊作用,许多学者以与辣根同为十字花科的拟南芥(Arabidopsis thaliana)作为代表植物来进行研究。目前,已有两个研究小组测定了整个拟南芥过氧化物酶的基因序列,它至少包含73个完整的基因,预计其中大多数基因都能表达成酶,而且可能其中的每个过氧化物酶同工酶都能参与一种不同的生理作用[3,4]。辣根过氧化物酶可用于基因指导的酶潜药物疗法,它和吲哚- 3-乙酸及其衍生物的结合物,正被用于靶向性抗肿瘤疗法的药剂进行研究。在十分缺氧的情况下可以观察到细胞毒性,提示HRP 对乙酰氨基酚组合可能适用于以缺氧组织为靶向的基因疗法[5-8]。Morawski B等曾将HRP基因在毕赤酵母(Pichia passtoris)中进行了表达,但是活性很低,每毫升培养液中酶活性仅为0.6 IU[9],有待提高。国内曾有人根据辣根过氧化物酶的氨基酸序列,用RT- PCR的方法得到目的基因,与国外报道的序列符合程度仅为90.6%[10]。本研究将根据已知DNA序列,以辣根DNA为模板获取目的基因。巴斯德毕赤酵母是一种真核表达系统,和细菌相比它可以对真核生物基因的表达产物进行正确的加工,迄今为止,Pichia passtoris大量表达了许多活性蛋白质,而且有效地分泌到胞外[11,12]。

本实验旨在将辣根中过氧化物酶C的基因进行相应转基因至大肠杆菌中表达,以扩大其生产来源,并验证其相应功能。为后续研究提供实验参考。

实验流程:

1. 提取辣根过氧化物酶C基因

提取辣根植株的CDNA 用相应引物将HRP基因进行扩增。测定其基因浓度后,获得该目的基因片段。

1.1菌种培养

菌种活化→接种→液体培养基培养

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