纳米丝素蛋白微球的制备及性能研究

以家蚕丝素蛋白为原料,基于丝素自组装理论,通过酶解-干燥-溶解法制备不同尺寸的丝素蛋白微球,制备出的微球具有良好的水不溶性和稳定的分散性。对微球的形貌和结构表征结果表明,用该方法制备的丝素蛋白微球为纳米微球,当酶的添加量为2%且蛋白自组装时间为4 h时,丝素蛋白微球的平均粒径最小,仅为(32±11)nm。红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)结果显示,微球中β-折叠结构的多少决定了微球晶体的大小,β-折叠越多,微球中晶体的体积越大。通过调控丝素蛋白自组装过程,可以制备平均粒径在30～140 nm之间的纳米丝素蛋白微球,且不引入任何有机溶剂和无机溶剂,制备过程绿色环保,制备出的丝素蛋白微球安全无毒。     

丝素微球的制备方法研究进展

丝素蛋白因其特殊的物理化学性质,为制备不同形态的材料提供了依据;丝素蛋白也因其良好的生物相容性、生物降解性为生物材料应用提供了重要的临床选择。本文综述了国内外学者对丝素微球的制备方法的探究,包括乳化法、喷雾干燥法、层流射流技术以及自组装方法,并比较了各种制备方法的优缺点。此外,本文还介绍了丝素微球在药物缓释领域中的应用进展,并提出了几个针对制备丝素微球亟需解决的问题。     

IBDV丝素蛋白/壳聚糖DNA微球疫苗的制备及免疫原性分析

为了制备传染性法氏囊病病毒(Infectious bursal disease virus,IBDV)DNA微球疫苗,并评价其免疫效果。以丝素蛋白(Silk fibroin,SF)/壳聚糖(Chitosan,CS)为壁材,IBDV的VP2/4/3 DNA疫苗为芯材,通过戊二醛和Na2SO4介导的乳化交联技术,制备出SF/CS复合微球疫苗,然后经肌肉注射14日龄非免疫鸡,2周后加强免疫一次,酶联免疫法(ELISA)定期监测鸡血清的IBDV抗体,以研究微球化疫苗的免疫原性。结果显示:戊二醛介导交联方法影响荷载DNA疫苗的活性,而Na2SO4介导的交联方法操作简单且不影响荷载DNA活性;建立了以壳聚糖浓度0.5%(pH 5.0)、丝素蛋白浓度0.6%,质粒DNA 500μg/mL溶解在2%Na2SO4溶液中的工作条件;SF-CS复合微球DNA疫苗荷载率89.14%,大小1.98μm,对DNaseⅠ的消化有保护作用。免疫后的抗IBDV血清ELISA抗体的检测显示,微球免疫组总体高于质粒疫苗免疫组(P0.05),而且SF/CS复合微球组免疫反应要略高于单纯CS包被的抗原组。研究表明,丝素蛋白/壳聚糖作为微球佐剂能提高IBDV DNA疫苗的临床免疫效果,有很好的应用前景。     

流式微球一步法快速免疫检测马铃薯A病毒

[目的]建立流式微球一步法快速免疫检测马铃薯A病毒(PVA)的新方法.[方法]以荧光微球为反应载体,通过在微球表面进行双抗夹心免疫反应形成微球-捕获抗体-PVA-标记FITC检测抗体的复合物,利用流式细胞仪荧光检测系统收集荧光信号.[结果]通过实验优化检测条件,最佳捕获抗体工作浓度为4μg/mL、最佳检测抗体工作浓度为1:25倍稀释、最佳反应时间为2h;与马铃薯Y病毒、莴苣花叶病毒、番茄环斑病毒等均未出现交叉反应;阳性样品经64倍稀释后依然可检出,检测灵敏度是传统微孔板ELISA的4倍.[结论]流式微球一步法能灵敏、快速、简便的检测马铃薯A病毒.     

丝素蛋白/羟基磷灰石复合物对磷酸钙骨水泥性能的影响

目的：磷酸钙骨水泥（Calcium phosphate cement,CPC）以其诸多优点正得到了越来越多的应用,但其较差的力学性能表现也限制了它的使用范围。本研究目的在于改善磷酸钙骨水泥的力学性能,同时评估改性后的磷酸钙骨水泥的其他性能。方法：通过丝素蛋白（Silk fibroin,SF）的矿化自组装方法制备丝素蛋白／羟基磷灰石复合物（silk fibroin/hydroxyapitite composite, SF/HA）。按照1％、2％、3％、4％的质量分数加入磷酸钙骨水泥中,与磷酸钙骨水泥组对比。比较内容包括力学强度、抗渍散性能及细胞毒性。结果：以丝素蛋白溶液为液相组的磷酸钙骨水泥强度大约为35MPa。随后随着添加丝素蛋白／羟基磷灰石复合物的质量分数从1％增至3％,磷酸钙骨水泥的强度逐渐增加（P〈0．05）,最高约至45MPa。而当丝素蛋白／羟基磷灰石的质量分数达到4％时,磷酸钙骨水泥的强度较质量分数3％组小幅度下降至43MPa（P〈0．05）。以丝素蛋白溶液作为液相时,磷酸钙骨水泥的抗溃散能力也得到了加强。在MTT法测定细胞活力的对照实验中,无论是加入丝素蛋白溶液或丝素蛋白／羟基磷灰石复合物,都未观察到细胞毒性。结论：在磷酸钙骨水泥中加入3％质量分数的丝素蛋白／羟基磷灰石复合物,能显著提高磷酸钙骨水泥的抗压强度。而丝素蛋白溶液作为液相可改善磷酸钙骨水泥的抗溃散能力。同时,丝素蛋白和丝素蛋白／羟基磷灰石复合物都不表现出细胞毒性。更理想的力学强度和更强的抗溃散能力,大大扩展了磷酸钙骨水泥的应用范围。     

纳米纤维家蚕丝蛋白软支架制备及性能

【目的】通过调控蚕丝蛋白溶液的状态,可实现对蚕丝蛋白支架的力学及结构性能的调控,获得适宜于内皮细胞生长的支架材料,解决复杂组织修复中由于不利于组织长入和血管生长而导致组织功能无法修复的问题。【方法】向新鲜蚕丝蛋白溶液中添加蚕丝蛋白纳米纤维增加冻干支架的成孔性,基于丝蛋白自组装原理对丝素蛋白溶液进行浓缩处理增加分子间亲水作用力,获得不同状态的丝蛋白溶液,最后冷冻干燥,制备支架,观察蚕丝蛋白状态变化对支架性能的影响。【结果】实验结果表明,蚕丝蛋白溶液经浓缩处理可以降低支架Silk II的形成,获得较柔软支架。【结论】添加蚕丝蛋白纳米纤维并浓缩处理可以获得模量适宜内皮细胞生长的支架材料,为不同软组织的修复提供了良好的基质材料。     

家蚕五龄幼虫后部丝腺细胞EST的测定和基因表达谱分析

以C108蚕品种五龄第1天和第5天的后部丝腺为材料, 依靠EST分析探讨了有关后部丝腺细胞合成分泌丝素蛋白基因的表达调控问题. 研究结果发现, 测得的9948条EST序列, 经序列拼接分析得到2861个一致性序列, 其中, 重叠的EST群有911个, 单条序列有1950个; 被注释的一致性序列达1335个, 未被注释的一致性序列达1526个; 55.89%, 共5560条与Mita等人发表的家蚕后部丝腺细胞EST没有同源性; 五龄第1天得到的重叠的EST群数和单条序列数都要比五龄第5天的多约1倍; 重叠的EST群组成大小大于50的基因仅占所有一致性序列的0.5%左右, 基因表达的频率开差非常大, 主要表达的基因是与丝素组成和丝素分泌合成有关的基因; 五龄第5天基因表达量与第1天相比, 丝素重链基因高18倍, 丝素轻链基因高9倍, 丝素P25基因高8倍; 经功能注释分析, 被赋予担负细胞组分功能的基因达508个, 担负酶功能的基因达315个. 结果暗示了五龄第1天的基因表达除了作用于丝腺细胞的生长外, 主要是为丝素蛋白合成分泌作准备, 五龄第5天的基因表达主要是合成分泌丝素蛋白; H链、L链和P25蛋白实际可能并没有按6︰6︰1比率构成复合体, 或H链结构特殊, 不易通过EST技术检测到. 在2861个基因中将有相当部分基因参与丝素蛋白的合成与分泌, 说明家蚕后部丝腺细胞合成、分泌丝素蛋白这一生命过程比以前了解的要复杂得多.     

一种可止血的富血小板血浆壳聚糖/丝素蛋白多孔伤口敷料的制备及性能表征

为了进一步提高伤口敷料的止血性能,文中在生物相容性良好的壳聚糖溶液中引入含有多种生长因子的人源性富血小板血浆(Humanplatelet-richplasma,hPRP),并加入不同体积比例(1∶1、1∶3、3∶1、1∶0)的丝素蛋白溶液以提高材料的多孔性与止血性,通过冷冻干燥法制备不同配比的hPRP-壳聚糖/丝素蛋白敷料,并将纯壳聚糖敷料作为对照组,研究hPRP和丝素蛋白对敷料的止血性能的影响以及丝素蛋白对PRP中生长因子控制释放的影响。结果表明,在壳聚糖敷料中引入hPRP对敷料的止血性有所提高,但对敷料的多孔结构及吸水率无明显改善,若在hPRP-壳聚糖溶液中按照体积比为1∶1的比例加入丝素蛋白溶液,会得到具有较为均匀的多孔结构的敷料,敷料的孔隙率与吸水率分别可达到86.83%±3.84%与1 474%±114%,且该比例的敷料在快速止血性能上表现优异。此外,加入丝素蛋白与壳聚糖比例为1∶1的PRP敷料能有效减少PRP中生长因子在初始阶段的爆裂释放。因此,含hPRP的壳聚糖/丝素蛋白复合敷料有望成为一种能快速止血且能促进伤口愈合的新型伤口敷料。     

伯氏致病杆菌IDP16 蛋白抑制大蜡螟的免疫反应

[目的]从伯氏致病杆菌(Xenorhabdus bovienii)胞外组分中分离纯化出能够抑制大蜡螟(Galleria mellonella)免疫反应的一种蛋白,研究其在昆虫病原线虫及其共生菌致病过程中的作用.[方法]采用硫酸铵沉淀和柱层析的方法对活性蛋白进行分离和纯化,通过体内注射并观察血淋巴黑化进行活性蛋白的筛选;采用荧光微球和琼脂糖小球评价活性蛋白对血细胞吞噬、包被作用的影响;采用双向电泳结合质谱分析对活性蛋白进行鉴定,设计引物用PCR的方法克隆其编码基因,利用pET 30a载体进行原核表达,以亲和层析纯化重组蛋白.[结果]纯化得到一个昆虫免疫抑制蛋白,命名为IDP16,该蛋白可显著抑制大蜡螟血淋巴中的多酚氧化酶活性,降低血细胞的吞噬和包被作用.克隆得到其编码基因并进行了原核表达,重组蛋白仍具有免疫抑制活性.[结论]伯氏致病杆菌产生的IDP16蛋白能够抑制昆虫的免疫反应,在共生菌和宿主昆虫互作过程中起着重要的作用.     

丝心蛋白的研究及在医药等方面的应用

丝心蛋白的研究及在医药等方面的应用吉爱国汲萍（山东大学药学系,济南２５００１２）（山东医科大学口腔系）关键词丝心蛋白丝心蛋白俗称丝素,是以脱胶天然蚕丝为原料制成的粉状纤维蛋白质。近年来,随着生物技术和其它高新技术的迅速发展和广泛应用,国内外对丝心蛋白...     

线粒体型蛋白frataxin在家蚕微孢子虫中的鉴定与分析

[目的]Frataxin是铁硫簇相关蛋白,在线粒体代谢中起着重要作用.分析家蚕微孢子中该蛋白的结构特征,系统进化关系以及在孢子体内的转录翻译活性.[方法]基于家蚕微孢子全基因组序列,同源序列搜索获得该基因序列.进行蛋白二级结构比较,近缘物种共线性特征分析及系统进化树构建.此外构建pGEX-4T-1-Nbfra原核重组表达载体,转化E coli BL21(DE3)进行目的蛋白表达纯化,以此为抗原免疫小鼠,制备抗体,并与家蚕微孢子总蛋白进行Western免疫杂交.[结果]Nbfra蛋白缺乏进入线粒体的信号序列,功能区缺乏部分α-螺旋;frataxin基因在不同微孢子基因组中的分布具有共线性特征,表明其在基因组进化中非常保守.系统进化分析显示微孢子形成独立进化支,并且与高等真核生物近缘,说明微孢子在进化地位上比其它原虫更加高等,支持了微孢子虫是真菌的姊妹枝的进化地位假说.[结论]免疫杂交结果表明Nbfra基因家蚕微孢子虫中能正常表达与翻译.本研究为微孢子的分类地位及线体假说提供了重要的补充依据.     

原子力显微镜下丝素纤维及丝素蛋白的形态结构研究

利用原子力显微镜(AFM)、透射电镜(TEM)、圆二色谱仪(CD)等手段,研究了家蚕丝素纤维及丝素蛋白的形态结构,并尝试通过改变丝素蛋白溶液的酸碱性来观测其形态变化。结果表明,丝素纤维表面有许多沟槽和条纹,具有原纤结构特征;许多直径为20～50nm的圆形或椭圆形颗粒分子形成丝素蛋白的微观形态。在不同的酸碱条件下,球状颗粒分子具有不同的聚集方式,形成不同的微观形态。     

蚕丝与蚕茧

尽管自然界中会吐丝的昆虫有很多,但是蚕丝却是唯一被人类利用于纺织业的天然长纤维。蚕丝的许多优良性能都与蚕丝的结构特点有关。蚕丝纤维由两根呈三角形或半椭圆形的丝素外包丝胶组成.横截面呈椭圆形.其中丝素占70%～80%,丝胶占20%～30%。丝素是由一种由丙氨酸、甘氨酸等18种氨基酸组成的天然蛋白质,它是一种纤维状蛋白,主要起机械承载的作用。丝胶是一种球蛋白,具有很好的水溶性。蚕茧之所以能在热水中抽出丝来就是因为丝胶溶解后的结果。同时,丝胶的球蛋     

带有丝素重链信号肽序列的家蚕丝胶蛋白启动子驱动DsRed的瞬时分泌表达

为了探讨家蚕Bombyx mori丝素蛋白重链信号肽序列在中部丝腺组织中是否具有功能活性,根据家蚕丝蛋白基因的启动子活性高、丝蛋白具有高效分泌的特性,构建了带有丝素重链基因fib-H信号肽的家蚕丝胶-1(ser-1)启动子(ser-HS),用ser-HS驱动DsRed基因构建了分泌型瞬时表达载体pSK-SerHS-DsRed-polyA。转染细胞实验显示,该载体能在家蚕BmN细胞中瞬时表达DsRed。家蚕注射载体后,可在中部丝腺腔中检测到红色荧光,表明瞬时表达的DsRed已分泌到丝腺腔内。据此提出克隆的fib-H信号肽序列在家蚕中部丝腺组织中具有信号肽的功能。     

美国白蛾丝素蛋白基因的鉴定、时空表达及取食不同寄主植物后的表达响应

美国白蛾Hyphantria cunea Drury被列为我国林业检疫性害虫,其l～4龄幼虫具有吐丝结网幕的习性.为探究丝素蛋白基因的表达特性,本研究利用PCR技术克隆了美国白蛾的HcP25(Genbank登录号:OL625670)、HcFib-H(Genbank登录号:OL625672)、HcFib-L(Genbank登录号:OL625671)3条丝素蛋白基因,并进行生物信息学分析;利用RT-qPCR技术检测美国白蛾3条丝素蛋白基因的表达特性.结果表明:3条丝素蛋白基因序列比对均与车前灯蛾Arctia plantaginis丝素蛋白一致性最高,系统进化分析显示丝素蛋白HcP25、HcFib-H、HcFib-L在鳞翅目不同科之间在出现较大的分化.RT-qPCR试验结果显示HcP25、HcFib-H、HcFib-L 3基因相对表达量与网幕产生高峰期(1龄、2龄)相一致.3种丝素蛋白均在丝腺中特异性高水平表达,在头部及脂肪体中有少量表达.美国白蛾幼虫取食不同寄主植物后,3种丝素蛋白基因呈现不同的表达规律;取食杨树Populus L.处理组中HcP25与HcFib-H基因相对表达量极显著高于取食其它寄主处理,而取食山樱花Cerasus serrulata var.lannesiana和日本晚樱Cerasus serrulata处理组中HcFib-L基因表达量最高.研究结果为进一步探究丝素蛋白介导的美国白蛾对不同寄主的适应机制及其扩散机制奠定基础,也为开发美国白蛾防治新方法提供了潜在的基因靶标.     

YAC介导的天蚕丝素基因向家蚕的转移──天蚕丝素基因-YAC克隆在家蚕的表达

本文为天蚕Antheraeyamamai丝素基因在家蚕Bombyxmori成功表达的首次报道。我们构建了天蚕丝素基因的YAC克隆,然后把含有该克隆的DNA溶液导入家蚕受精卵。分子杂交实验证明天蚕丝素基因已整合到家蚕基因组中。通过丝心蛋白氨基酸组分分析以及茧丝的溶解性比较,发现有部分转基因家委表达了天蚕丝素基因。F2代的转基因家蚕蛾的染色体DNA中同时还存在YAC序列,说明YAC对丝素基因具有介导作用。天蚕丝素基因以单拷贝形式存在于转基因家蚕中。     

丝纤维支架材料的制备技术及其应用研究进展

丝纤维特别是丝素蛋白和蜘蛛丝蛋白作为具有良好生物相容性的高分了生物材料在组织工程和生物医学领域里有着广泛的应用。本文阐述了近年来在组织工程研究中所涉及的利用丝纤维进行支架材料制备、细胞培养和体内植入检测手段等方面的研究概况。     

蚕丝的分子结构

蚕丝是典型的天然蛋白质纤维,其主体成份是丝心蛋白（又叫丝素）,在服装、医药、生物技术、食品和化妆品等方面得到广泛应用。专家们对丝心蛋白进行了许多研究,最近已搞清楚,丝心蛋白是由重链（Ｈ链）和轻链（Ｌ链）两个亚单位构成的。１Ｈ链的结构Ｈ链大约含有５００...     

不同钙-醇溶解体系丝素蛋白的制备及表征研究

采用 ４种中性盐溶液 Ｃａ（ＮＯ３）２４Ｈ２Ｏ 甲醇、Ｃａ（ＮＯ３）２４Ｈ２Ｏ 乙醇、ＣａＣｌ２ 甲醇 水和 ＣａＣｌ２ 乙醇 水（摩尔比分别为 １∶２、１∶２、１∶２∶８、１∶２∶８）处理蚕丝纤维,透析后经冷冻干燥制成固体,利用ＳＤＳ ＰＡＧＥ、电镜扫描和红外光谱对制得的固体进行表征。ＳＤＳ ＰＡＧＥ结果表明：Ｃａ（ＮＯ３）２４Ｈ２Ｏ 醇体系降解丝素蛋白较 ＣａＣｌ２ 醇 水体系降解程度高;电镜扫描的结果表明 Ｃａ（ＮＯ３）２４Ｈ２Ｏ 甲醇和 ＣａＣｌ２ 乙醇 水溶解体系处理的丝素蛋白溶解比较完全,Ｃａ（ＮＯ３）２４Ｈ２Ｏ 甲醇处理的丝素蛋白冻干后为颗粒状,而 ＣａＣｌ２ 乙醇 水处理的丝素蛋白冻干后为片状。红外光谱的结果表明：４种溶液处理后的丝素蛋白构象均介于 β折叠和无规则卷曲之间,从而为丝素蛋白在药物缓释载体领域的应用提供了一定的理论依据。     

家蚕抗真菌因子BmSPI39对球孢白僵菌入侵的表达响应

[目的]制备家蚕Bombyx mori抗真菌因子BmSPI39的多克隆抗体,分析BmSPI39对球孢白僵菌Beauveria bassiana入侵的表达响应.[方法]利用原核表达和固定化镍离子亲和层析技术获得高纯度的BmSPI39重组蛋白,利用胶内活性染色检测重组蛋白BmSPI39对枯草杆菌Bacillus subti...