以油体作为生物反应器的研究进展

获得安全、经济、稳定具有生物活性的重组蛋白,应用于基础研究及临床应用是一个重大的战略课题,现在可以利用酵母、细菌和动物细胞生产多种药物蛋白,但这些蛋白的生产过程还存在许多问题.利用植物作为生物反应器生产药用蛋白和疫苗是目前生物反应器研究的热点.油体蛋白在油料作物种子中高水平表达且易于分离,经过改造后是生产目的蛋白的一种理想栽体.介绍了油体、油体蛋白的结构以及利用植物油体蛋白表达体系这一新型植物生物反应器生产目的蛋白的研究进展和前景.     

植物油体研究进展

油体是生物体细胞中一种重要的细胞器结构,由单层磷脂酸膜包裹中性脂肪酸形成,膜上镶嵌有决定油体性质的多种膜蛋白。油体在能量储存、细胞生殖分化、抗病抗寒和发育调控等多种生命活动中起重要作用。该文对植物油体的结构、生物学功能、不同组织中油体的形成情况以及油体膜蛋白的研究进展进行了多方位概述和总结,以期为后续研究提供有益的参考。     

利用油体表达系统生产外源重组蛋白的研究进展

植物生产外源蛋白日益受到重视,是一个安全廉价的生产系统。植物油体表达系统利用油素蛋白的高表达性和易分离特性改进了植物生物反应器下游加工技术、降低了高纯度药用蛋白的生产成本。本文介绍了油体和油素蛋白的组成结构等特征,重点阐述了国内外各领域用植物油体表达系统生产外源蛋白的研究进展,探讨了油体系统的优势和存在的问题。本实验室利用油体系统开发酸性成纤维细胞生长因子(haFGF)医类新药,生物活性检测正在进行中。油体表达系统作为药用蛋白的新来源,将得到逐步的完善及更广泛的应用。     

种子的贮油细胞器——油体及其蛋白

生物柴油作为一种可再生的替代能源, 因其良好的环境效应而倍受关注。植物油是生产生物柴油的主要原料。植物油作为最经济、最有利于种子传播和萌发生长的能量和碳源物质, 贮存和积累于植物种子的贮油细胞器——油体之中。本文综述了植物种子油体的亚细胞结构、化学组成及其功能、生物合成与降解等的研究进展。     

种子的贮油细胞器——油体及其蛋白

生物柴油作为一种可再生的替代能源,因其良好的环境效应而倍受关注.植物油是生产生物柴油的主要原料.植物油作为最经济、最有利于种子传播和萌发生长的能量和碳源物质,贮存和积累于植物种子的贮油细胞器-油体之中.本文综述了植物种子油体的亚细胞结构、化学组成及其功能、生物合成与降解等的研究进展.     

亚麻芥种子油体的提取及稳定性研究

油体是植物种子内储藏脂肪的亚细胞单位,其内部为三酰甘油(TAG),外部由单层磷脂和油体蛋白组成。这种稳定的结构可以使油体抵抗环境的压力,便于应用到食品及制药工业中。对比碱法、水法、Tris-HCl法、Tricine法4种油体提取方法,对亚麻芥油体采取梯度离心法,制备亚麻芥油体,并对不同pH、温度、NaCl浓度条件下油体稳定性做初步研究。结果表明,4种方法所提取的油体大小均在0.5~1μm;相较于水法、Tricine法、碱法所回收油体被破坏,Tris-HCl法提取油体大小均一,提取率达17%。同时,油体在4≤pH≤7条件下,油体稳定性破坏。8≤p H≤10时;油体均匀分散,稳定分布。经过不同温度及NaCl浓度处理的油体均呈上浮状态,稳定性破坏。     

植物油质蛋白的结构、功能及应用

植物油质蛋白是存在于油体表面的高度疏水的碱性小分子量嵌入蛋白,广泛存在于植物体的各个部位,并在维持油体稳定与大小、油脂积累、抗冻性等方面发挥重要作用。目前,关于植物油质蛋白的研究主要集中在拓扑结构与作用方面,在其进化、应用方面研究较少。本文结合多年研究基础综述了油质蛋白的进化、拓扑结构、应用趋势和在油体"出芽"过程中所起的作用等最新进展,并讨论了油质蛋白作为一种新型植物原料,在食品、化妆品和聚烯烃等方面的应用前景和存在的问题。     

大豆油体与EGF融合基因的克隆及其在红花种子中的表达

目的：旨在建立一种在红花油体中表达EGF的转基因植物的方法。方法：通过PCR技术把大豆油体基因（DDoil）与EGF构建成融合基因,克隆至植物表达载体pCAMBIA1390R中,构建成植物表达载体p1390Do-EGF,然后转化进农杆菌 LBA4404 中用于侵染红花外植体,通过甘露糖筛选培养基培养可获得红花转化苗。通过PCR、实时荧光相对定量RT-PCR、SDS-PAGE和Western blot分析目的基因的表达情况,通过MTT法检测EGF的促细胞增殖活性。结果：PCR结果显示,红花叶片中能检测到EGF基因;实时荧光相对定量RT-PCR结果显示,在红花种子中EGF能成功实现转录;SDS-PAGE和Western blot检测证明,在转基因红花种子中能有效表达出EGF,并具有其原有的免疫原性,MTT法实验结果表明EGF具有促进balb/c 3T3细胞增殖的生物活性。结论：大豆油体和EGF融合基因已经成功转化进红花细胞的基因组中,并实现了EGF外源蛋白在红花种子油体中的表达,为EGF蛋白的产业化生产探讨了一种新的生产途径。     

甘蓝型油菜种子中油体的超微结构及蛋白质组分析

以甘蓝型油菜（Brassica napus L.）含油量较高的品种‘ZS11’、含油量中等的品种‘Westar’和‘Topas’以及含油量较低的品种‘ZS10’为实验材料,通过超微结构观察和统计,比较分析不同品种种子中油体形态、大小和数量的差异。研究结果显示,品种‘ZS11’种子子叶细胞油体排列致密,形态较小,大部分油体的直径低于1 μm;而在含油量中等或较低的品种中,种子子叶细胞油体排列均显疏松,其中‘Westar’和‘Topas’的油体较大,而‘ZS10’的油体大小不一。本研究还通过双向电泳分析进一步检测了‘Westar’和‘ZS11’种子中总蛋白和油体蛋白的差异表达情况。结果显示,‘Westar’和‘ZS11’种子总蛋白双向电泳图谱中,表达量具有2倍以上差异的蛋白质点共有57个;其中在‘Westar’中特异表达的种子总蛋白质点有24个,在‘ZS11’中有23个。在上述2个品种油体蛋白双向电泳图谱中,表达量具有2倍以上差异的蛋白质点共有52个,在品种‘Westar’中特异表达的有2个,‘ZS11’中有13个。表明不同含油量的油菜品种种子在油体的结构和蛋白组份上均存在差异。     

胞外体--免疫治疗中的"特洛伊木马"

胞外体是源于多种真核细胞的多泡体,通过后者与质膜融合释放到细胞外的一种膜性小囊泡,在多种生理过程中发挥作用。近年研究发现,由抗原提呈细胞分泌的胞外体富集MHCI/II类分子、协同刺激分子、热休克蛋白70和热休克蛋白90等多种生物活性分子于一身,像“特洛伊木马”一样,在体内外免疫调节中起关键作用。本文就胞外体的基本特征、生产纯化方法及其作为一种新型的亚细胞疫苗在抗肿瘤和抗病毒免疫中的应用前景予以综述。     

几种新型细胞器植物生物反应器的研究

细胞器植物生物反应器因有效提高外源蛋白的表达量及降低蛋白提取和加工等下游技术的成本,在现在商业及产业化进程中更具竞争力而成为植物生物反应器研究领域中新的热点.对叶绿体、油体、淀粉体细胞器植物生物反应器的特点及研究进展进行阐述.     

种子的油体蛋白及其基因

本文就组成油体半单位膜的主要蛋白质－油体蛋白的结构、功能以及编码油体蛋白的基因组成和在生长发育过程中基因表达调节等方面的研究进展进行了综述。     

黄连木果实中油体的发育

黄连木（Pistacia chinensis）是一种重要的木本油料植物,其果实中贮存着大量的油脂,这些油脂分子主要存在于果皮、种皮和胚的油体中。在光学显微镜下观察发现,果皮中油的积累开始于果实发育晚期,果皮开始变红时;种皮中油体的发育开始于果实发育早期;胚中油体的发育开始于球形胚时期。透射电子显微镜观察结果显示,种皮和胚中的油体形成于内质网,而果皮中的油体则分别由内质网、质体和液泡形成。尼罗红荧光标记显示,内质网形成的油体始终以独立单元的形式存在。种皮和胚中也贮藏蛋白体,但发育晚于油体。果皮、种皮和子叶中都贮存少量的淀粉粒。     

木兰科14种植物叶片中油细胞的比较研究

利用组织透明法、石蜡切片法对木兰科５属１４种植物叶片中油细胞进行比较研究,结果表明：油细胞都呈圆形或椭圆形,直径３０￣５０μｍ。从透明叶片观察,大多数植物叶片油细胞分布于脉间区,少数种的少数油细胞分布在脉上,其中５种植物的部分油细胞与叶脉末端相接触。从叶横切面观察,其中８种植物的油细胞散布于整个叶肉中,３种植物的油细胞分布于栅栏组织及栅栏组织和海绵组织交接处,另３种植物的油细胞仅颁布在栅栏组织和海     

植物油体在生物技术中的应用研究进展

油体是植物种子尤其是油料植物种子的重要贮脂细胞器,具有较强的物化稳定性,而且易于通过离心法分离提取。研究表明,油体是由外层的磷脂和油体结合蛋白以及包裹在内部的液态基质（主要为三酰甘油）形成的弹性球体或椭球体。目前,在植物中共发现三类油体结合蛋白,它们主要存在于油体表面。鉴于油体和油体结合蛋白的结构特殊性,二者在生物技术领域得到了广泛应用。本文重点综述了油体在表达纯化外源蛋白方面的优势、策略以及在生产药用蛋白、制备固定化酶、捕捉抗体和药用酶、生产营养素和提高植物抗性等多个领域的研究进展,并介绍了人工油体和油体乳化剂方面的开发应用情况。     

甘蓝型油菜油体数量及面积之和与含油量的相关性

利用荧光染料尼罗红染色和激光扫描共聚焦显微观察技术,建立了油菜油体观察或生物体内中性脂类物质定性鉴定的研究体系。对高油品种宁油14号、宁油18号、ZH-088和低油品种ZL-366、NjY008、Westar共6个甘蓝型油菜品种子叶贮藏细胞内的油体进行了观察。研究发现：油菜种子成熟过程中,油体从着色不明显的小颗粒,逐渐发育形成着色清晰的球状大油体。种子成熟干燥后,油体间很少发生聚合。在成熟干燥的种子中,油体集中分布于子叶贮藏细胞中央,呈椭圆形或不规则形状,较少为圆形。通过研究种子内油体与含油量的关系,发现高油品种组与低油品种组之间在单个子叶贮藏细胞内油体数量和截面积之和存在明显差异,而在高油品种组内或低油品种组内的差异不明显。结果显示,油菜种子细胞中油体的数量和总面积与含油量之间存在正相关,可作为高油分材料的选择依据。     

甘蓝型油菜油体数量及面积之和与含油量的相关性

利用荧光染料尼罗红染色和激光扫描共聚焦显微观察技术, 建立了油菜油体观察或生物体内中性脂类物质定性鉴定的研究体系。对高油品种宁油14号、宁油18号、ZH-088和低油品种ZL-366、NjY008、Westar共6个甘蓝型油菜品种子叶 贮藏细胞内的油体进行了观察。研究发现: 油菜种子成熟过程中, 油体从着色不明显的小颗粒, 逐渐发育形成着色清晰的球状大油体。种子成熟干燥后, 油体间很少发生聚合。在成熟干燥的种子中, 油体集中分布于子叶贮藏细胞中央, 呈椭圆形或不规则形状, 较少为圆形。通过研究种子内油体与含油量的关系, 发现高油品种组与低油品种组之间在单个子叶贮藏细胞内油体数量和截面积之和存在明显差异, 而在高油品种组内或低油品种组内的差异不明显。结果显示, 油菜种子细胞中油体的数量和总面积与含油量之间存在正相关, 可作为高油分材料的选择依据。     

油菜种子发育早期的油体发生与调控

以甘蓝型油菜( Brassica napus L.)品种‘Westar’和‘Topas’为材料,通过超微结构观察和荧光定量PCR技术对油菜胚胎发育早期油体的发生、油体蛋白及脂肪酸合成转录因子基因的表达情况进行分析。结果显示:油体出现在油菜胚胎发育早期,在授粉9 ~ 11 d后(球形胚时期)的胚体和胚柄中均存在直径小于0. 5 μm的油体;荧光定量实验结果表明,除 BnCLO3 的表达量在整个胚胎发育阶段无明显变化外,其他油体蛋白基因 Oleosins 、 Steroleosins 和 BnCLO1 的表达量在心形胚时期就明显增多并持续增长;脂肪酸合成转录因子 BnLEC1 、 BnL1L 、 BnWRI1 和 BnFUS3 在胚胎发育阶段,基因表达规律均呈先上升再下降的趋势,但达到最高值的时间存在差异,其中 BnLEC1 最早, BnL1L 其次, BnWRI1 和 BnFUS3 较晚。研究结果表明甘蓝型油菜在球形胚时期出现油体,其结构蛋白和转录调控因子基因的表达自心形胚开始明显增多。     

新疆裂叶苔科11种植物孢子、弹丝和油体的形态观察

为了完善有关裂叶苔科植物孢子、弹丝和油体的研究,为该科植物的分类提供详细的资料,利用光学显微镜和扫描电镜观察裂叶苔科（Lophoziaceae）11种植物的孢子、弹丝和油体的形态特征,其中有6种具备了孢子和弹丝的形态特征,9种具备了油体的形态特征。结果表明：(1)裂叶苔科的6种植物的孢子为球形、近球形和椭圆形;颜色为褐色、红褐色和黄褐色;直径在10～16μm,属于小型孢子（MI）;近极面向内凹,纹饰为疣状、棍棒状、刺状、颗粒状和短棒状。(2)弹丝均为紧密双螺旋状,两端圆钝,表面平滑或具稀的颗粒2种。(3)裂叶苔科的9种植物的油体形状为球形、椭圆形、球形或卵形,直径在3～10μm。本研究对这11种植物的孢子、弹丝和油体进行了详细的描述并附图示,为裂叶苔科植物的系统分类、演化研究提供基础资料。     

油菜种子发育早期的油体发生与调控

以甘蓝型油菜（Brassica napus L.）品种‘Westar’和‘Topas’为材料,通过超微结构观察和荧光定量PCR技术对油菜胚胎发育早期油体的发生、油体蛋白及脂肪酸合成转录因子基因的表达情况进行分析。结果显示：油体出现在油菜胚胎发育早期,在授粉9~11 d后（球形胚时期）的胚体和胚柄中均存在直径小于0.5 μm的油体;荧光定量实验结果表明,除BnCLO3的表达量在整个胚胎发育阶段无明显变化外,其他油体蛋白基因Oleosins、Steroleosins和BnCLO1的表达量在心形胚时期就明显增多并持续增长;脂肪酸合成转录因子BnLEC1、BnL1L、BnWRI1和BnFUS3在胚胎发育阶段,基因表达规律均呈先上升再下降的趋势,但达到最高值的时间存在差异,其中BnLEC1最早,BnL1L其次,BnWRI1和BnFUS3较晚。研究结果表明甘蓝型油菜在球形胚时期出现油体,其结构蛋白和转录调控因子基因的表达自心形胚开始明显增多。