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乳铁蛋白最新研究论文

发布时间:2024-07-04 07:19:39

乳铁蛋白最新研究论文

问题一:转基因食品安全研究论文3000字 可以去知网 或者 谷歌学术 搜索 问题二:转基因食品的利与弊 面对越来越多的转基因食品,人们的认识并非一致,以美国为首的主吃派和欧洲为首的反对派在全球范围内形成了两大阵营。不久前调查表明,美国、加拿大两国的消费者大多已接受了转基因食品,仅有27%的消费者认为食用转基因食品可能会对健康造成危害。而在欧洲,大多数人是反对转基因食品的,英国尤为明显。缘由是1998年英国的一位教授的研究表明,幼鼠食用转基因的土豆后,会使内脏和免疫系统受损,这是对转基因食品提出的最早质疑,并在英国及全世界引发了关于转基因食品安全性的大讨论。虽然英国皇家学会于1999年5月发表声明:此项研究“充满漏洞”,得出转基因土豆有害生物健康的结论完全不足为凭。但是,转基因食品的安全性问题已引起了消费者的怀疑。79%的英国人反对试种基因改良作物, *** 转基因食品进入市场。 那么,转基因食品的安全性到底怎么样?是否能吃?罗云波教授认为,从本质上讲,转基因生物和常规育成的品种是一样的,两者都是在原有的基础上对某些性状进行修饰,或增加新性状,或消除原有不利性状。常规育成的品种仅限于种内或近缘种间,而转基因植物中的外源基因可来自植物、动物、微生物。虽然,目前的科学水平还不能完全精确地预测一个外源基因在新的遗传背景中会产生什么样的相互作用,但从理论上讲,转基因食品是安全的。 罗云波教授说,他自己就吃转基因食品,他的同行包括做这方面研究和推广的人员,也不拒绝转基因食品。当问及长期食用转基因食品是否会对人体产生慢性副作用时,罗教授认为不会产生副作用,一是因为转基因食品上市之前是经过大量试验和许多部门严格检验的;二是由于转基因食品在体内不积累。至于人们怀疑转基因食品可能对人体产生种种危害,主要是他们对基因工程不了解,而且这些“危害”是毫无科学根据的。 罗云波教授认为,在转基因食品大范围地走进我们的生活之前,仅有《农业作物基因工程安全管理实施办法》是远远不够的。因为此办法未涉及到进口的农产品,国外的转基因食品进入我国未做严格的限制,因此应尽早立法,这样才能对进口的转基因食品进行严格的安全检测,真正确保消费者的利益。基因工程如果能在相应的法律、法规严格控制下,有序健康地朝着有利于人类需要的方向进行发展,它将给人类带来不可估量的贡献。编辑本段2、转基因食品前景乐观 虽然对于转基因食品还存在这样那样的争论,但它的优势还是表现得越来越显著。在美国得到普遍种植的转基因玉米中色氨酸含量提高了20%。色氨酸是人体必需的氨基酸,无法自己合成,只能从外界摄取,一般植物性食品中色氨酸含量很低甚至没有,只有靠动物性食物中获取,转基因玉米的出现,对于素食主义者而言,无疑是个喜讯。转基因油菜,不饱和脂肪酸的含量大增,对心血管有利。转基因工程牛奶,增加了乳铁蛋白、抗病因子的含量,降低了脂肪含量…… 西方发达国家已充分认识到转基因食品的发展前景,并注入大量资金。尽管大多数英国人反对转基因食品,但该国超过7000种的婴儿食品、巧克力、面包、香肠等日用品,可能含有经过基因改造的大豆副产品,而且英国 *** 对转基因食品的研究非常支持,布莱尔首相就是转基因食品的推崇者。 在我国,人多地少状况突出,基因工程是解决粮食产量、提高粮食质量的重要途径。近年来,我国转基因食品的研究有了长足的进步,目前的研究开发居世界中等水平,仅次于美国和加拿大。罗教授认为,随着转基因食品商业化的步伐不断加快,转基因食品必将成为人们餐桌上的美味佳肴。编辑本段3、转基因作物的潜在生态风险 关于转基因作物的潜在生态风险早在1992年公布的《生物多样性公约》条款中就已明确提出来,要求制定或采取办法酌情管制、管理或控制由生物技术改变的活生物(......>> 问题三:什么是转基因食品论文 用来描述事物的文章.时间,人物,地点,起 因,经过,结果是论文的六要素。描写物体的就要从运动状态,物体形态或变化上来说了。 问题四:转基因食品安全性论文 由于科技、社会发展的不平衡性,食品安全性问题的内涵及轻重缓急在不同国家不同地区也不完全相同,人们对食品安全性的理解也有不同程度的差距。1996年,世界卫生组织将食品安全性定义为“对食品按其原定用途进行制作和食用时不会使消费者受害的一种担保”。在我国食品的安全性通常被解释为“在规定的使用方式和用量的条件下长期食用,对食用者不产生不良反应的实际把握”。所谓不良反应包括由于偶然摄入某一种食品对机体所产生的急性毒性或长期微量摄入所产生的慢性毒性,例如致癌性和穿畸性等。随着科技的进步和分析技术的提高,有些曾被认为是绝对安全、无污染的食品,后来又发现其中含有某些有毒有害物质,长期食用可导致消费者慢性中毒或危及其后代健康;而许多被公布为有毒的化学物质,实际上在许多食品非凡是在天然食品中以极微量的形式广泛存在,并在一定含量范围内有益于人体健康。因此,评价一种食品是否安全,并不是根据其内在的固有毒性,而是看其是否造成实际的伤害。

乳桥蛋白最新研究论文

乳桥蛋白LPN是一种保护力成分,现在的保护力奶粉分为两种,一种是乳铁蛋白奶粉,一种是乳桥蛋白LPN奶粉。乳桥蛋白比乳铁蛋白还要好,提升体质是长期有效的,孩子吃了生病少。 我家吃的合生元奶粉就是乳桥蛋白LPN,真的很不错,孩子很少感冒发烧了⌄

酪蛋白(β-lactoglobulin)是牛奶的主要蛋白质,质量约为18kDa,主要由β-二聚体构成,由α-和β-链及其相互螺旋组成。酪蛋白具有强的表面活性,能够结合多种农业活性物质,有保湿、抗菌、凝固等性质,可以用作乳酪、冰淇淋、饮料等中的乳化剂,广泛应用于乳制品工业中。

A2蛋白(α-S1蛋白)是一种牛奶蛋白,也叫α-桥或α-S1-乳清蛋白,分子量约为18kDa,由单链构成,具有较强的抗氧化性能,可以作为益生菌的营养素,有助于整个消化系统的健康。A2蛋白也用于制作乳酪,可以增加乳酪的特性和口感。与酪蛋白不同,A2蛋白具有有效消化乳糖的能力,有助于消除乳糖对人体的不良影响。

蛋白酶研究论文

植物保护专业本科毕业论文(设计)开题报告

紧张又充实的大学生活即将结束,大学生们马上就要开始最难熬的毕业设计阶段,而我们做毕业设计之前要先写好开题报告,快来参考开题报告是怎么写的吧!以下是我整理的植物保护专业本科毕业论文(设计)开题报告,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。

毕业论文题目:

菌寄生真菌纤细齿梗孢蛋白酶基因的克隆与表达

姓名: xx 学号: xxxx

年级: xxx 专业: 植物保护

指导教师:姓名 xxx 职称 教授

学科 植物病理

山东农业大学教务处

20XX年x月x日

一、选题依据(拟开展研究项目的研究目的、意义)

菌寄生(Mycoparasitism)是发生在菌寄生真菌与寄主真菌之间的一种寄生方式,是自然界普遍存在的一种真菌与真菌之间的相互作用。一直以来,生物间相互作用及信号传导的分子机制,是当今生命科学研究的热门。利用菌寄生真菌与寄主真菌作为研究的模式系统来揭示生物相互之间的相互作用机制有重要理论和实践意义。李多川(Li,1996)先生发现纤细齿梗孢(Olpitrichum tenellum)和串珠镰刀菌(Fusarium moniliforme)的菌寄生关系以来,我们实验室试图通过研究纤细齿梗孢和串珠镰刀菌,来建立菌寄生真菌与寄主真菌相互作用机制研究的模式系统,从而揭示菌寄生真菌与寄主真菌之间相互作用的分子机制。纤细齿梗孢(Olpitrichum tenellum)是串珠镰刀菌的一种重寄生真菌,该菌是一种接触性活体重寄生菌,离体试验发现其分生孢子只有在串珠镰刀菌细胞壁提取物刺激下才能萌发。这说明两者之间的重寄生关系是建立在二者识别与互作的分子机制上的(Li,2004)。在纤细齿梗孢和串珠镰刀菌相互作用过程中,几丁质酶、蛋白酶等细胞壁裂解酶可能起到重要作用。其中,蛋白酶在木霉属菌寄生真菌中的功能已经得到初步证明,而纤细齿梗孢的蛋白酶的研究还未见报道。因此,克隆纤细齿梗孢蛋白酶编码基因对于从分子水平上研究重寄生真菌和寄主识别和互作机制有着重要的意义。

二、文献综述内容(在充分收集研究主题相关资料的基础上,分析国内外研究现状,提出问题,找到研究主题的切入点,附主要参考文献)

纤细齿梗孢(Olpitrichum tenellum)是李多川教授分离得到的一种活体营养接触型菌寄生真菌[1~3],其寄主包括Fusarium moniliformeAlternaria alternata等。近年来,我们实验室一直在努力以其为基础研究菌寄生真菌与寄主真菌之间的相互作用的分子机制。经过多年的研究,人们渐渐认识到真菌细胞壁蛋白在细胞与外界的相互作用过程中扮演着重要的角色。细胞壁蛋白研究已经成为生物间相互识别机制研究的热点。鉴于以上原因,我们实验室成功分离纯化了纤细齿梗孢的寄主之一Alternaria alternata菌丝细胞壁上的一种特异性糖蛋白——凝集素,并初步证明其在和孢子吸附过程中起到识别因子的作用[4]。近年来,菌寄生真菌细胞壁裂解蛋白酶在菌寄生过程中的作用被人们逐渐重视起来。克隆和表达菌寄生真菌的蛋白酶编码基因变得很有意义。本研究试图以菌寄生真菌纤细齿梗孢(Olpitrichumtenellum)作为研究材料克隆了其蛋白酶基因。根据氨基酸的保守序列设计兼并引物,然后采用RT-PCR和RACE是一个较为快速、简单和高效的方法。本实验根据同源保守序列设计兼并引物,通过RT-PCR及RACE-PCR的方法,克隆了蛋白酶的编码基因的全长cDNA序列,并对该基因进行了序列分析,为后续试验打下了基础。

由于Olpitrichum tenellum在离开寄主的人工培养基中很难生长,纯化其蛋白酶变得非常困难。因此,我们需要使用外源蛋白表达系统得到蛋白,进一步研究其性质,从而搞清楚其在重寄生过程中的作用。在过去的几十年间,随着DNA重组技术的不断发展,通过构建遗传工程菌株,人们可以较容易地使各种各样的天然酶的基因在微生物系统中高效表达,从而在很大程度上摆脱对天然酶源的依赖。

基因工程的表达系统有原核表达系统和真核表达系统两大类。在原核表达系统中,大肠杆菌表达系统是目前了解最深入,实际应用最为广泛的表达系统。与其他表达系统相比,大肠杆菌表达系统具有遗传背景清楚、目标基因表达水平高、培养周期短、抗污染能力强等特点。在基因表达技术中占有重要的地位,是分子生物学研究和生物技术产业化发展进程中的重要工具[5]。

Pichia pastoris基因表达系统经过十几年发展,已基本成为较完善的外源基因表达系统,具有易于高密度发酵,表达基因在宿主基因组中稳定整合,能使产物有效分泌并适当糖基化,培养方便经济等特点。利用强效可调控启动子AOX1,已高效表达了HBsAg、TNF、EGF、破伤风毒素C片段、基因工程抗体等多种外源基因[6],证实该系统是高效、实用、简便,能提高表达量并保持产物生物学活性的外源基因表达系统。表达系统在生物工程领域将发挥越来越重要的作用,促进更多外源基因在该系统的高效表达,提供更为广泛的基因工程产品[7]。

我们已经分离到蛋白酶的编码基因,本研究中将该基因的去掉信号肽序列的正确阅读框融合于原核表达载体pET-22b(+)和毕赤酵母表达载体pPIC9K上,分别转化 BL21及Pichia pastoris GSxx5,以期在这些菌株中有效表达该基因的编码产物,从而为以后功能研究打下基础。

1 李多川.1998.菌寄生真菌分子生物学研究进展.吉林农业大学学报,20:37~65.

2 21.李多川.1998.菌寄生真菌分子生物学研究进展.微生物学通报,25:345~347.

3 .李多川,沈崇尧.1997.菌寄生菌物与寄主菌物相互作用的研究进展.西北农业学报,6:94~98.

4 张成省,李多川,孔凡玉. alternata菌丝细胞壁凝集素的纯化与特性研究.植物病理学报,35(2):141~147.

5 .xx.何诚,朱运松.1998.甲醇营养型酵母表达系统的研究进展.生物工程进展,18:7~xx.

6 彭毅,杨希才,康良仪.2000.影响甲醇酵母外源蛋白表达的因素.生物技术通报,4:33~36.

7 韩雪清,刘湘涛,尹双.2003.毕赤酵母表达系统.微生物学杂志,3:35~40.

三、研究方案(主要研究内容、目标,研究方法、进度):

1、研究内容:

本课题选择纤细齿梗孢(Olpitrichum tenellum)做为研究对象,通过RT-PCR及RACE技术分离克隆了其丝氨酸蛋白酶基因,并进行原核及真核表达,并对其的性质进行了研究,为进一步的研究工作打下基础。

2、研究的目标:

克隆了纤细齿梗孢(Olpitrichum tenellum)的丝氨酸蛋白酶基因,进行原核及真核表达,并对其的性质进行了研究。

3、研究方法:

将纤细齿梗孢(Olpitrichum tenellum)接种到LB培养基上,培养14个小时后,收集菌丝,然后采用总Trizol法提取RNA。再从GenBank数据库中搜索到大量的蛋白酶氨基酸序列,并根据同源性进行分类,分别设计兼并引物。再通过RT-PCR、3’-RACE、5’-RACE获得全长cDNA、DNA克隆,并将其连接到载体上,然后采用电击法将将重组质粒转入到全长cDNA、DNA克隆中,通过透析纯化蛋白酶,最后研究其特性。

四、研究进度:

20xx年5月23日~20xx年5月29日 整理收集资料,并跟着研究生学习基本实验技术。

20xx年5月30日~20xx年6月18日 提取RNA,设计引物、全长cDNA、DNA克隆 。

20xx年6月19日~20xx年7月15日 转化大肠杆菌、毕赤酵母表达,获得纯纯产物,并研究其特性。

20xx年3月~20xx年6月 对实验结果不理想的实验重做,整理实验数据,完成毕业论文,并准备毕业答辩。

五、技术路线:

收集菌丝

总RNA提取

同源序列 设计引物

特性研究

RT-PCR、

3’-RACE、5’-RACE

纯化表达产物

全长cDNA、DNA克隆 转化大肠杆菌、毕赤酵母

四、进程计划(各研究环节的时间安排、实施进度、完成程度)

20xx年5月23日~20xx年5月29日 整理收集资料,并跟着研究生学习基本实验技术。完成实验的1%。

20xx年5月30日~20xx年6月18日 提取RNA,设计引物、全长cDNA、DNA克隆。完成实验的50%。

20xx年6月19日~20xx年7月15日 转化大肠杆菌、毕赤酵母表达,获得纯纯产物,并研究其特性。完成实验的95%。

20xx年3月~20xx年6月 对实验结果不理想的实验重做,整理实验数据,完成毕业论文,并准备毕业答辩。完成100%。

五、导师对文献综述的评语

签字:

20xx年xx月xx日

六、专业意见

专业主任签字:

20xx 年 月 日

七、学院意见

学院(章): 负责人签字:

20xx年xx月xx日

摘要:

针对目前浙江农林大学植物保护研究法实验教学方法、内容及手段等方面存在的一系列问题,提出了相关改革对策:优化实验课程内容,整合实验模块,学生自行设计实验方案等教学方法和手段的改革,以及课程考核方式和时间安排的调整,旨在培养学生的科研兴趣及创新能力。

关键词:

植物保护论文

目前,国内外很多农业院校的植物保护专业均开设了昆虫研究法和植病研究法课程。为优化本科培养方案,浙江农林大学通过调整教学大纲,将植病研究法、昆虫研究法和农药研究法合并成一门植物保护研究法课程。植物保护研究法是植物保护专业重要的专业限选课程之一,是植物保护研究的重要组成部分,也是培养和提高学生专业实验技能和学习兴趣的重要课程,是一门专业性、实践性很强的实验学科。通过这门课程的教学,能使学生掌握植物保护研究的基本方法及基本原理,培养植物保护研究常规操作能力,以及查阅资料、设计实验方案和实际操作能力,提高学生的逻辑思维、整理资料、总结归纳和论文撰写的能力。笔者分析了浙江农林大学植物保护研究法实验教学中存在的问题,提出教学改革内容,并总结了改革成效。

1.实验教学存在的问题

传统实验教学的弊端传统实验教学的主要特征是“灌输式”“填鸭式”,学生在2个小时的实验过程中就是简单地按照实验指导书和实验大纲中的实验方法和步骤依葫芦画瓢,实验完成后,又按照统一的模式填写实验报告。在整个实验过程中,学生无需独立思考和分析,更谈不上发挥创新能力了。因此,很难让学生对实验产生兴趣,培养学生的创造性思维就更无从谈起了。虽然这种传统实验模式简明、清晰,有利于学生对相关结论的认可、理解和记忆,也有利于教师对整个教学过程的控制,教师和学生很轻松愉快地就能完成实验教学任务。学生走上工作岗位后,传统实验教学的弊端立即显现。学生缺乏设计实验的能力,在实验过程中缺乏发现问题、分析问题和解决问题的能力,实验后缺乏正确分析实验结果的能力。因此,传统的实验教学模式急需改革。

实验教学内容系统性不强植物保护研究法是植物保护专业本科学生的一门专业课程,其涉及的内容有昆虫研究法、植病研究法和农药研究法。在以往的实验课程中,只是简单地把这3门课的实验合在一起上,并没有把内容紧密联系在一起,如昆虫实验时,指导教师一般是教授昆虫学科的教师;而在进行植病实验时,则由讲授植病学科的教师指导。这样的实验模式难以使植物病虫害系统联系起来,学生学习专业知识不够系统和深入,容易造成理解上的片面性和孤立性,不利于掌握该专业的系统知识和技能。

实验考核不科学以往实验课程成绩评定的主要依据是实验报告,而每次实验课结束后,学生递交的实验报告只是把实验大纲(包括实验口的、原理、仪器与试剂、内容及方法)原文不动地抄一遍,实验结果更是千篇一律,这样实验就变成了预演过程,学生在实验中缺乏思考,不利于培养发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力,背离了实验课教学的初衷。同时,还会导致每位学生的实验成绩差异微乎其微,不具有良好的区分度。

2.教学改革内容

重视教学环节在以往的实验课程中,实验教学所需要的实验用具和材料大多数都是实验教辅人员提前准备,导致他们的工作量非常大。让学生参与实验材料的准备和管理,一方面提高了教辅人员的工作效率;另一方面可以让学生对实验过程有全面了解,获得整个科研实践过程的训练,从而养成好的实验习惯,在未来的科研工作中做到计划周密、有条不紊地安排和实施实验计划。同时,在实验教学过程中,必须教育学生认真操作、仔细观察、实事求是地记录实验结果,并对实验进行科学分析。一日_发现弄虚作假的学生,一定要严厉批评,同时帮助他们分析失败的原因,找出解决的方法,有条件的情况下,让其重新做实验,让学生充分意识到科学研究允许失败,但是不能有半l从虚假。提高学生的实践能力实践教学是培养和训练学生实践操作能力,独立分析问题、解决问题能力的重要手段,尤其对于学生创新能力的培养,具有其独特的地位和作用。该项口分别以某种农作物病虫害为主轴展开一系列的实践性实验教学,要求学生自主设计实验和执行各项实验内容,指导教师负责答疑和提供技术帮助。学生通过自己分组、调查、取样、鉴定、查阅资料、讨论制订实验方案和动手实验等一系列步骤,不仅可以很好地将课堂上所学的理论知识与实践相结合,而且还有助于提高自学能力、实践能力和团队协作能力,进一步培养科学思维和创新能力。优化实验教学内容结构将整个实验课程设置成一个综合性的大实验:分别以某个农作物上的病虫害发生规律及防治措施贯穿整个课程。将口前昆虫研究法的昆虫标本的采集与制作、昆虫人工饲养技术、昆虫生态学研究方法、昆虫生理生化研究方法、昆虫分子生物学研究方法和害虫综合治理研究方法5个实验和植病研究法的植物病害调查、植物病原菌分离与鉴定技术、植物病原菌分子生物学鉴定技术、植物病原真菌遗传转化技术和植物病害综合治理技术5个实验合并成1个综合性大实验,将植物病虫害研究以故事的形式紧密地整合在一起,让学生将课堂知识与田间实际应用有机地联系在一起,加深对理论知识的理解,提高学习兴趣。整个实验就是以具体的作物病虫害发生为时间轴,具有很强的连贯性和系统性,学生只有认真完成每一个实验,才能很好地保证后续实验的顺利进行,有助于增强学生的责任感和团队合作精神,同时也改变了学生实验报告千篇一律的`现象。改革成绩评定方式实验课成绩一方面是对学生实验完成好坏的肯定,另一方面也对学生起到了一定的督促作用。为了做到对学生的全面评价,实验成绩除实验报告和考勤成绩外,应将实验过程中学生的学习主动性、动手操作能力、实验结果记录规范性量化纳入成绩考核。在实验过程中,教师应主动观察并记录每个学生的实际动手、操作能力,量化后按一定比例记入总成绩,对那些既有独立操作能力,又有创新意识的学生,适当给予创新学分。实验过程中,学生是否遵守实验室规则、是否具有团队合作精神,实验结束后,学生是否打扫卫生、是否清洗实验器材等,这些看似小问题,但也体现着一个人的品质和素养,做得好的学生也可以适当加分。

3.改革成效

提高学生的专业技能及其对专业知识重要性的认识学生能在同一时间完成植病研究法、昆虫研究法和农药研究法3门实验课程,体现了实验课程很强的连贯性和系统性。学生在实践过程中将这3门课程的相关内容紧密、有机地联系起来,对植物病虫害防治有了更深入的认识,同时也提高了学生的专业技能及其对专业知识重要性的认识。在实验的过程中,强调把学生的动手能力放在首位,让学生更多地参与到实验中,切身体会到所学专业的意义。

培养学生发现、提出、分析和解决问题的能力植物保护研究法实验教学模式具有系统化和整体化特点,同时涉及昆虫研究法、植病研究法、农药研究法等相关学科课程。在实验过程中,学生在对病虫害的认知及其防治等问题的处理上始终处于主体地位,在独立思考、查找资料、咨询专业教师、综合分析之后,拟定出具体的处理方案,能够融会贯通地掌握植物保护学科的理论知识和基本实践技能。

提高指导教师的业务水平新的实验教学模式综合运用了3门相关课程的理论知识,加强了课程的综合实践环节,因此指导教师自身的知识面、操作技术、实践应用和协调能力都需要提升。所以,这种实验教学模式促使教师在教学过程中同学生一起不断学习,丰富专业理论知识,完善专业实践体系,提高发现、提出、分析和解决问题的能力,了解和掌握学科及相关学科的发展动态、研究的新进展、出现的新技术,从而提高了指导教师的业务水平。

4.结语

植物保护研究法在植物保护专业2013级和2014级本科生实验课程教学中进行了实践,通过问卷调查,95%的学生认为在实验过程中有较多的动手机会,激发了自己对实验的兴趣,提高了自己分析和解决问题的能力。因此,认为该教学方法可以发挥学生的主观能动性、拓展学生的科研思路、激发学生的创新创造力和提高学生的独立应用实践能力,具有良好的教学效果。

大家好,本期为大家带来的是Nature集团旗下的子刊Nature Communications,专门发表生物学、物理学和化学等各领域的高质量研究论文,2020年的影响因子为.

1

Cryo-EM structures of human A2ML1 elucidate the protease-inhibitory mechanism of the A2M family

人 A2ML1 的冷冻电镜结构阐明了 A2M 家族的蛋白酶抑制机制

A2ML1 是一种单体蛋白酶抑制剂,属于蛋白酶抑制剂和补体因子的 A2M 超家族。该研究中,作者研究了人类 A2ML1 的蛋白酶抑制机制,并确定了其天然和蛋白酶切割构象的结构。 A2ML1 的功能抑制单元是一种单体,它依赖于蛋白酶的共价结合(由 A2ML1 的硫酯介导)来实现抑制。与将蛋白酶捕获在由四个亚基形成的两个内室中的 A2M 四聚体相比,在蛋白酶切割的单体 A2ML1 中,无序区域围绕捕获的蛋白酶并可能阻止底物进入。在天然 A2ML1 中,诱饵区域穿过疏水通道,这表明诱饵区域切割对这种排列的破坏会触发广泛的构象变化,从而导致蛋白酶抑制。与补体 C3/C4 的结构比较表明,A2M 蛋白质超家族具有这种机制,可触发蛋白水解激活后发生的构象变化。

2

Origins of glycan selectivity in streptococcal Siglec-like adhesins suggest mechanisms of receptor adaptation

链球菌 Siglec 样粘附素中聚糖选择性的起源表明受体适应机制

细菌与宿主受体的结合是共生和发病机制的基础。 许多链球菌使用 Siglec 样结合区 (SLBR) 粘附在细胞表面表达的蛋白质附着碳水化合物上。 识别的精确聚糖库可能决定生物体是否是严格的共生体而不是病原体。 然而,目前尚不清楚是什么驱动了受体选择性。 该研究中,作者使用了五个具有代表性的 SLBR,并确定了序列和结构高变的受体结合位点区域。 结果表明,这些区域使用嵌合发生和单个氨基酸取代来控制首选碳水化合物配体的身份。 作者进一步评估了首选配体的身份如何影响与人类唾液和血浆样品中糖蛋白受体的相互作用。 由于点突变可以改变首选的人类受体,这些研究表明链球菌如何适应环境聚糖库的变化。

3

Computationally designed hyperactive Cas9 enzymes

计算设计的高活性 Cas9 酶

改变活细胞基因组的能力是了解基因如何影响生物体功能的关键,并且对于修改生命系统以达到有用的目的至关重要。 然而,这一目标长期以来一直受到基因工程所涉及的技术挑战的限制。 基因编辑的最新进展绕过了其中一些挑战,但结果并不理想。 该研究中,作者使用 FuncLib 计算设计具有显着更高的不依赖于供体的编辑活性的 Cas9 酶。 作者使用与酵母细胞存活相关的遗传回路来量化 Cas9 活性并发现工程区域之间的协同相互作用。 这些过度活跃的 Cas9 变体在哺乳动物细胞中有效发挥作用,并将更大、更多样化的插入和缺失池引入目标基因组区域,为增强和扩展基于 CRISPR 的基因编辑的可能应用提供了工具。

4

Modular (de)construction of complex bacterial phenotypes by CRISPR/nCas9-assisted, multiplex cytidine base-editing

通过 CRISPR/nCas9 辅助、多重胞苷碱基编辑对复杂细菌表型进行

模块化(去)构建

CRISPR/Cas 技术构成了基因组工程的强大工具,但它们在非传统细菌中的使用取决于宿主因素或外源重组酶,这限制了效率和通量。该研究中,作者通过为革兰氏阴性菌开发广泛适用的基因组工程工具集来减轻这些实际限制。该挑战通过定制 CRISPR 碱基编辑器来解决,该编辑器能够以 >90% 的效率实现单核苷酸分辨率操作 (C·G T·A)。此外,将 Cas6 介导的guide RNAs 处理整合到用于质粒组装的流线型协议中,支持多重碱基编辑,效率 >85%。该工具集用于构建和解构土壤细菌恶臭假单胞菌中的复杂表型。芳香化合物生产表型的单步工程和复杂氧化还原代谢的多步解构说明了该工具箱提供的多重碱基编辑的多功能性。因此,这种方法克服了以前技术的典型局限性,并赋予了迄今为止遥不可及的革兰氏阴性细菌工程计划。

5

Improving recombinant protein production by yeast through genome-scale modeling using proteome constraints

通过使用蛋白质组约束的基因组规模建模提高酵母的重组蛋白产量

真核细胞被用作细胞工厂来生产和分泌大量重组药物蛋白,包括目前最畅销的几种药物。 由于分泌途径的重要作用和复杂性,传统上通过代谢工程改进重组蛋白生产相对临时。 并且需要一种更系统的方法来产生新颖的设计原则。 该研究中,作者提出了酵母酿酒酵母 (pcSecYeast) 的蛋白质组约束的基因组规模蛋白质分泌模型,这使得能够模拟和解释由有限的分泌能力引起的表型。 作者进一步应用 pcSecYeast 模型来预测生产几种重组蛋白的过表达目标。通过实验验证了许多预测的 α-淀粉酶生产目标,以证明 pcSecYeast 作为计算工具在指导酵母工程和改进重组蛋白生产方面的应用。

6

An in vivo gene amplification system for high level expression in Saccharomyces cerevisiae

一种在酿酒酵母中高水平表达的体内基因扩增系统

由于基因表达水平不足导致的代谢途径瓶颈仍然是使用微生物细胞工厂进行工业生物生产的一个重大问题。增加基因剂量可以克服这些瓶颈,但目前的方法存在许多缺点。该研究中,作者描述了 HapAmp,一种使用单倍体不足作为进化力量来驱动体内基因扩增的方法。 HapAmp 可实现异源基因拷贝的高效、可滴定和稳定整合,将多达 47 个拷贝传递到酵母基因组中。该方法以代谢工程为例,可显着提高倍半萜橙花油、单萜柠檬烯和四萜番茄红素的产量。柠檬烯滴度在单个工程步骤中提高了 20 倍,在烧瓶培养中 1 g L -1 。作者还展示了酵母中异源蛋白质产量的显着增加。 HapAmp 是一种快速解锁代谢瓶颈的有效方法,用于微生物细胞工厂的发展。

7

Discovery and characterization of a terpene biosynthetic pathway featuring a norbornene-forming Diels-Alderase

发现和表征具有降冰片烯形成 Diels-Alderase 的萜烯生物合成途径

周环酶,即催化周环反应的酶,形成了具有生物催化效用的不断扩大的酶家族。尽管发现了越来越多的周环酶,但令人惊讶的是,环戊二烯和烯烃亲二烯体之间的 Diels-Alder 环化反应形成降冰片烯,这是合成化学中研究最好的环加成反应之一,迄今为止还没有相应的酶促反应。该研究中,作者报告了以降冰片烯合酶 SdnG 为特征的途径的发现,该途径用于生物合成 sordaricin - 抗真菌天然产物 sordarin 的萜烯前体。sordaricin 生物合成的完全重构揭示了 Nature 使用的一种简洁的氧化策略,用于将完全碳氢化合物前体转化为 SdnG 的高度功能化底物,用于分子内 Diels-Alder 环加成。SdnG 生成 sordaricin 的降冰片烯核心并加速该反应以抑制活化的亲双烯体的宿主介导的氧化还原修饰。这项工作的发现扩大了周环酶催化反应和 P450 介导的萜烯成熟的范围。

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Rationally engineering santalene synthase to readjust the component ratio of sandalwood oil

合理改造檀香合成酶调整檀香油成分比例

植物精油 (PEO) 广泛用于化妆品和保健品行业。 PEO的成分比例决定了它们的质量。在PEO生物技术平台的建设中,控制组分比例是一项挑战。该研究中,作者通过多尺度模拟 探索 产物混杂和产物特异性檀香烯合酶(即 SaSSy 和 SanSyn)的催化反应途径。 SanSyn 的 F441 被发现是限制中间体构象动力学的关键残基,因此一般碱基 T298 的直接去质子化主要产生 α-檀香烯。随后对该塑料残基的诱变导致产生突变酶 SanSynF441V,该酶可产生 α-和 β-檀香烯。通过代谢工程的努力,檀香萜/檀香酚滴度达到 mg/L,成分比与 ISO 3518:2002 标准非常匹配。本研究代表了通过代谢和酶工程相结合构建具有理想组分比例的 PEO 生物技术平台的范例。

研究蛋白质的论文

浅谈蛋白质折叠的有关问题 [关键字]生物 大分子 分子伴侣 蛋白质的折叠 识别 结合 生物大分子的结构与功能的研究是了解分子水平的先象的基础。没有对生物大分子的结构与功能的认识,就没有分子生物学。正如没有DNA双螺旋结构的发现,就没有遗传传达传递的中心法则,也就没有今天的分子生物学。结构分子以由第一分子进入对复和物乃至多亚基,多分子复和体结构研究。同时,过去难以研究的分子水平上的生命运动情况也随着研究的深入和技术手段的发展而逐渐由难点变为热点。蛋白质晶体学研究已从生物大分子静态(时间统计)的结构分析开始进入动态(时间分辨)的结构分析及动力学分析。第十三届国际生物物理大会的25个专题讨论会中有一半以上涉及蛋白质的结构与功能,而“结构与功能”又强调“动力学(Dynamics)”,即动态的结构或结构的运动与蛋白质分子功能的关系,以及对大分子相互作用的贡献。 蛋白质折叠问题被列为“21世纪的生物物理学”的重要课题,它是分子生物学中心法则尚未解决的一个重大生物学问题。从一级序列预测蛋白质分子的三级结构并进一步预测其功能,是极富挑战性的工作。研究蛋白质折叠,尤其是折叠早期过程,即新生肽段的折叠过程是全面的最终阐明中心法则的一个根本问题,在这一领域中,近年来的新发现对新生肽段能够自发进行折叠的传统概念做了根本的修正。这其中,X射线晶体衍射和各种波谱技术以及电子显微镜技术等发挥了极其重要的作用。第十三届国际生物物理大会上,Nobel奖获得者Ernst在报告中强调指出,NMR用于研究蛋白质的一个主要优点在于它能极为详细的研究蛋白质分子的动力学,即动态的结构或结构的运动与蛋白质分子功能的关系。目前的NMR技术已经能够在秒到皮秒的时间域上观察蛋白质结构的运动过程,其中包括主链和侧链的运动,以及在各种不同的温度和压力下蛋白质的折叠和去折叠过程。蛋白质大分子的结构分析也不仅仅只是解出某个具体的结构,而是更加关注结构的涨落和运动。例如,运输小分子的酶和蛋白质通常存在着两种构象,结合配体的和未结合配体的。一种构象内的结构涨落是构象转变所必需的前奏,因此需要把光谱学,波谱学和X射线结构分析结合起来研究结构涨落的平衡,构象改变和改变过程中形成的多种中间态,又如,为了了解蛋白质是如何折叠的,就必须知道折叠时几个基本过程的时间尺度和机制,包括二级结构(螺旋和折叠)的形成,卷曲,长程相互作用以及未折叠肽段的全面崩溃。多种技术用于研究次过程,如快速核磁共振,快速光谱技术(荧光,远紫外和近紫外圆二色)。 一、新生肽段折叠研究中的新观点 长期以来关于蛋白质折叠,形成了自组装(self-assembly)的主导学说,因此,在研究新生肽段的折叠时,就很自然的把在体外蛋白质折叠研究中得到的规律推广到体内,用变性蛋白的复性作为新生肽段折叠的模型,并认为细胞中新合成的多肽链,不需要别的分子的帮助,不需要额外能量的补充,就应该能够自发的折叠而形成它的功能状态。 1988年,邹承鲁明确指出,新生肽段的折叠在合成早期业已开始,而不是合成完后才开始进行,随着肽段的延伸同时折叠,又不断进行构象的调整,先形成的结构会作用于后合成的肽段的折叠,而后合成的结构又会影响前面已形成的结构的调整。因此,在肽段延伸过程中形成的结构往往不一定是最终功能蛋白中的结构。这样,三维结构的形成是一个同时进行着的,协调的动态过程。九十年代一类具有新的生物功能的蛋白,分子伴侣(Molecularchaperone)的发现,以及在更广泛意义上说的帮助蛋白质折叠的辅助蛋白(Accessoryprotein)的提出,说明细胞内新生肽段的折叠一般意义上说是需要帮助的,而不是自发进行的。 二、蛋白质分子的折叠和分子伴侣的作用 蛋白质分子的三维结构,除了共价的肽键和二硫键,还靠大量极其复杂的弱次级键共同作用。因此新生肽段在一边合成一边折叠过程中有可能暂时形成在最终成熟蛋白中不存在不该有的结构,他们常常是一些疏水表面,它们之间很可能发生本不应该有的错误的相互作用而形成的非功能的分子,甚至造成分子的聚集和沉淀。按照自组装学说,每一步折叠都是正确的,充分的,必要的。实际上折叠过程是一个正确途径和错误途径相互竞争的过程,为了提高蛋白质生物合成的效率的,应该有帮助正确途径的竞争机制,分子伴侣就是这样通过进化应运而生的。它们的功能是识别新生肽段折叠过程中暂时暴露的错误结构的,与之结合,生成复和物,从而防止这些表面之间过早的相互作用,阻止不正确的非功能的折叠途径,抑制不可逆聚合物产生,这样必然促进折叠向正确方向进行。(从哲学的观点说,似乎很容易驳斥自组装学说,它违背了矛盾的普遍性原理,试想,如果蛋白质的每一步折叠均是正确的,充分的,必要的,岂不是在无任何矛盾的前提下,完成了复杂的最稳定构象的形成,即完成了由量变到质变的伟大飞跃,从无活性的肽链变成有活性的功能蛋白,这显然是违背哲学基本原理的。换一个角度想,生物进化的过程本来就充满着不定向的变异,这些变异中有适应环境的,也有不适应环境的,“物竞天择”,自然的选择淘汰了那些不适应的,保留了那些适应的。蛋白质分子的折叠不也与此类似吗?我想,蛋白质的一级结构只是肽链折叠并形成功能蛋白的特定三维结构的内因,实际上,多肽链在形成活性蛋白的每一步,都有潜在的可能形成“不正确”的折叠,如果没有象分子伴侣或其它帮助蛋白等外部因素的作用,多肽链也永远不能折叠成为活性蛋百。) 三,分子伴侣的作用机制 分子伴侣的作用机制实际上就是它如何与靶蛋白识别,结合,又解离的机制。有的分子伴侣具高度专一性,如一些分子内分子伴侣,还有细菌Pseudomonascepacia的酯酶,有它自己的“私有分子伴侣”。它是由基因limA编码的,与酯酶的基因LipA只隔3个碱基,可能是进化过程中发生的基因分裂造成的。而一般的分子伴侣识别特异性不高,它是怎样识别需要它帮助的对象的呢?现在只能说分子伴侣识别非天然构象,而不去理会天然的构象。由于在天然分子中,疏水残基多半位于分子的内部而形成疏水核,去折叠后就可能暴露出来,或者在新生肽段的折叠过程中,会暂时形成在天然构象中本应该存在于分子内部的疏水表面,因此认为分子伴侣最有可能是与疏水表面相结合,如硫氰酸酶(Rhodanese)分子α-helix的疏水侧面。但是只有β-sheet结构的蛋白质才可为分子伴侣识别。 最近关于识别机制有较大的进展。Bip是内质网管腔内的分子伴侣,用一种affinitypanning的方法检查Bip与有随机序列的十二肽结合的特异性,结果发现,Hy-(W/X)-Hy-X-Hy-X-Hymotif与Bipj结合最强,Hy最多的是Trp、Leu、Phe,即较大的疏水残基。一般来说,2-4个疏水残基就足够进行结合。还有一种较普遍的说法是分子伴侣识别所谓熔球体结构(moltenglobule)。另一方面,分子伴侣本身与肽结合部位的结构分析最近也有些进展。譬如,PapD的晶体结构表明,多肽结合在它的β-sheet区。GroEL中,约40kD的153-531结构域是核苷酸的结合区。 分子伴侣作用的第二步是与靶蛋白形成复合物。非常盛行的一种模型认为分子伴侣常常以多聚`体形式而形成中心空洞的结构,用电子显微镜已经观察到由二圈层圆面包圈形组成的十四体GroEL分子和一个一层圆面包圈的七体GroES分子协同作用形成中空的非对称笼状结构(cagemodel),推测靶蛋白可以在与周围环境隔离的中间空腔内不受干扰的进一步折叠。但是不久前一个日本实验室发现GroEL的一个亚基,甚至其N端去除78个氨基酸残基的50kD片段,已经不能再组装成十四体结构,都有确定的分子伴侣功能。由此,我想:也许环状分子伴侣并非每个部位都是有效的结合部位,也就是说,该二层圆面包圈组成的十四体GroEL分子只有一个或若干个部位能够与疏水残基或所谓的熔球体结构结合,而其余部位起识别作用,就像一个探测器一样,整个十四体GroEL分子以圈层或笼状结构”包裹”在多肽链的主链上,以旋进方式再多肽链的链体上运动,一旦环状多聚体的某一识别部位发现疏水结构或所谓的熔球体结构等新生肽链折叠过程中暂时暴露的错误结构,经信号转导,多聚体的结合部位便与之结合,生成复合物,抑制不正确的折叠。以上完全是我个人的猜想,是基于上述两个试验现象的矛盾而试图作一番解释。至于为什么假设以旋进方式在多肽链上运动,我并没有相应的根据,只是觉得这应该是一个动态过程,因此作了一番狂妄的假想,另外,我觉得也许可以用X射线衍射来探测一下分子伴侣GroEL和GroES组成的笼状结构,看看它的a×b×c是否足以容纳多肽链的某一段,或者它的内部和外部的疏水性质和其他一些物化性质如何,也许可以找到支持或驳斥上述假设的证据。 以上谈的都是蛋白质的分子伴侣。不久前又出现了一个新名词“DNAchaperones”,DNA分子伴侣,这种分子伴侣是与DNA相结合并帮助DNA折叠的。在这种复合物中,DNA分子包围在蛋白质分子的表面,既是高度有序的,又是在一定程度上结构已有所改变的。DNA与蛋白的这种相互作用对DNA的转录,复制以及重组都十分重要;或如在核小体中,对DNA的包装是必须的。DNA在溶液中的结构有相当的刚性,必须克服一个能障才能转变成它的蛋白复合物中的结构,分子伴侣的作用就是帮助DNA分子进行折叠和扭曲,从而把DNA稳定在一个适合于和蛋白结构的特定构型中。这种结合是协同的,可逆的在形成复合物之后便解离下来。因此,不论是DNA分子伴侣还是蛋白分子伴侣,都与DNA和蛋白的相互作用有关,与基因调控有关,看来,分子伴侣确实与最终阐明中心法则当前主要问题有密切关系。 四、分子伴侣和酶的区别 与分子伴侣不同,以确定为帮助蛋白质折叠的酶目前只有两个,一个是蛋白质二硫键异构酶(proteindisulfideisomerase,PDI);另一个是肽基脯氨酸顺反异构酶(peptidylprolylcis-transisomerase,PPI)。以PDI为例,众所周知,蛋白质分子中的二硫键与新生肽段的折叠密切相关,对维系蛋白质分子的结构稳定性和功能发挥也有重要作用。PDI定位在内质网管腔内,含量丰富,催化蛋白质分子内巯基与二硫键之间的交换反应。同时,它是目前发现的最为突出的多功能蛋白,除了二硫键的异构酶的基本功能外,它还是脯氨酸-4-羟化酶的α亚基;又是微粒体内甘油三酯转移蛋白复合物的小亚基,还是一种糖基化位点结合蛋白(gkycisylationsitebindingprotein)等。其中,最引人注目的还是它有与多肽结合的能力,可以结合具有不同序列,长度和电荷分布的肽,特异性较低,主要是与肽的主链相作用,但对巯基尚有一些偏爱。按照分子伴侣的定义,一般认为PDI和分子伴侣是两类不同的帮助蛋白,但是我国上海生物物理研究所最近提出不同的看法,认为蛋白质二硫键异构酶也具有分子伴侣的功能。 蛋白质分子中天然二硫键的形成要求这些在肽链上往往处于不相邻位置的巯基,首先通过肽链一定程度的折叠,才能相互接近到可以正确形成二硫键的位置。肽链的自身折叠是一个慢过程,而蛋白质二硫键异构酶催化蛋白质天然二硫键的形成却是一个快过程。另一方面,蛋白质二硫键异构酶具有低特异性的与各种不同肽链相结合的能力,在内质网中以极高的浓度存在,又是是一个钙结合蛋白,是一个能被磷酸化的蛋白,这些都已经符合了分子伴侣的条件。因此他们推测蛋白质二硫键异构酶很可能首先通过它与伸展的,或部分折叠的肽段的结合,阻止错误的折叠途径,促进正确的中间物生成,帮助肽链折叠是相应的巯基配对,从而是正确的二硫键得以形成;然后催化巯基的氧化或二硫键的异构而形成天然二硫键。他们认为蛋白质二硫键异构酶的酶活性与它的分子伴侣功能不是相互排斥,而是密切相关,协调统一的。分子伴侣与帮助新生肽链折叠的酶之间,大概不应该,也不能够划一条绝对的分界线。我想:酶的最主要特性就是催化生化反应,分子伴侣的主要作用是与新生肽段的错误构象结合,从而阻止肽链不正确的非功能的折叠途径,促使其向正确的折叠方向反应,这难道不可以理解成间接的催化肽链的折叠吗?从表观上看,抑制不正确的折叠途径等于加快了正确反应的速度。所以,我本人也很赞成他们的观点。最近的试验已经为这一假说提供了很好的证据。PDI明显抑制变性的甘油醛-3-磷酸脱氢酶在复性股过程中的严重聚合,有效的提高它的复性效率,与典型的分子伴侣GroE系统对甘油醛3-磷酸脱氢酶复性的效应极其相似。 五、分子伴侣的结构 目前唯一解出晶体结构的分子伴侣是的PapD,帮助鞭毛蛋白折叠的分子伴侣。还有HSP70的N端结构域,即ATP结合域也以有晶体结构。用电子显微镜已经清楚的看到了GroEL的十四聚体和GroEL的七聚体的四级结构,象两个圆形中空的面包圈叠在一起,用NMR以及各种溶液构象变化是研究分子伴侣作用机制的有效手段。 六、分子伴侣研究的实际应用 分子伴侣的研究成果必然会大大加深我们对生命现象的认识,同时也一定会增加我们与自然斗争的能力和自身生存的能力。由于分子伴侣在生命活动的各个层次都具有重要作用,它的突变和损伤也必定会引起疾病,因此可以期望运用分子伴侣的知识来治疗所谓的”分子伴侣病”。另一方面,利用对分子伴侣的研究成果从根本上提高基因工程和蛋白工程的成功率,也必将对大幅度提高人类生活水平起重要作用。 [参考书目] 1.李宝健主编,面向21世纪生命科学发展前沿,广东科技出版社,1996年11月第一版:93-104页 2.郝柏林刘寄星主编,理论物理与生命科学,上海科学技术出版社,1997年12月第一版:29-58页 3.中国生物物理代表团,从第十三届国际生物物理大会看生物物理学研究的现状和趋势,生物物理学报,1999年第十五卷第四期:826-827页

蛋白质(protein)是生命的物质基础,没有蛋白质就没有生命。因此,它是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。蛋白质占人体重量的,即一个60kg重的成年人其体内约有蛋白质。人体内蛋白质的种类很多,性质、功能各异,但都是由20多种氨基酸按不同比例组合而成的,并在体内不断进行代谢与更新。被食入的蛋白质在体内经过消化分解成氨基酸,吸收后在体内主要用于重新按一定比例组合成人体蛋白质,同时新的蛋白质又在不断代谢与分解,时刻处于动态平衡中。因此,食物蛋白质的质和量、各种氨基酸的比例,关系到人体蛋白质合成的量,尤其是青少年的生长发育、孕产妇的优生优育、老年人的健康长寿,都与膳食中蛋白质的量有着密切的关系[编辑本段]蛋白质的生理功能1、构造人的身体:蛋白质是一切生命的物质基础,是肌体细胞的重要组成部分,是人体组织更新和修补的主要原料。人体的每个组织:毛发、皮肤、肌肉、骨骼、内脏、大脑、血液、神经、内分泌等都是由蛋白质组成,所以说饮食造就人本身。蛋白质对人的生长发育非常重要。比如大脑发育的特点是一次性完成细胞增殖,人的大脑细胞的增长有二个高峰期。第一个是胎儿三个月的时候;第二个是出生后到一岁,特别是0---6个月的婴儿是大脑细胞猛烈增长的时期。到一岁大脑细胞增殖基本完成,其数量已达成人的9/10。所以0到1岁儿童对蛋白质的摄入要求很有特色,对儿童的智力发展尤关重要。2、修补人体组织:人的身体由百兆亿个细胞组成,细胞可以说是生命的最小单位,它们处于永不停息的衰老、死亡、新生的新陈代谢过程中。例如年轻人的表皮28天更新一次,而胃黏膜两三天就要全部更新。所以一个人如果蛋白质的摄入、吸收、利用都很好,那么皮肤就是光泽而又有弹性的。反之,人则经常处于亚健康状态。组织受损后,包括外伤,不能得到及时和高质量的修补,便会加速机体衰退。3、维持肌体正常的新陈代谢和各类物质在体内的输送。载体蛋白对维持人体的正常生命活动是至关重要的。可以在体内运载各种物质。比如血红蛋白—输送氧(红血球更新速率250万/秒)、脂蛋白—输送脂肪、细胞膜上的受体还有转运蛋白等。4、白蛋白:维持机体内的渗透压的平衡及体液平衡。5、维持体液的酸碱平衡。6、免疫细胞和免疫蛋白:有白细胞、淋巴细胞、巨噬细胞、抗体(免疫球蛋白)、补体、干扰素等。七天更新一次。当蛋白质充足时,这个部队就很强,在需要时,数小时内可以增加100倍。7、构成人体必需的催化和调节功能的各种酶。我们身体有数千种酶,每一种只能参与一种生化反应。人体细胞里每分钟要进行一百多次生化反应。酶有促进食物的消化、吸收、利用的作用。相应的酶充足,反应就会顺利、快捷的进行,我们就会精力充沛,不易生病。否则,反应就变慢或者被阻断。8、激素的主要原料。具有调节体内各器官的生理活性。胰岛素是由51个氨基酸分子合成。生长素是由191个氨基酸分子合成。7、构成神经递质乙酰胆碱、五羟色氨等。维持神经系统的正常功能:味觉、视觉和记忆。8、胶原蛋白:占身体蛋白质的1/3,生成结缔组织,构成身体骨架。如骨骼、血管、韧带等,决定了皮肤的弹性,保护大脑(在大脑脑细胞中,很大一部分是胶原细胞,并且形成血脑屏障保护大脑)9、提供热能。[编辑本段]蛋白质的作用蛋白质在细胞和生物体的生命活动过程中,起着十分重要的作用。生物的结构和性状都与蛋白质有关。蛋白质还参与基因表达的调节,以及细胞中氧化还原、电子传递、神经传递乃至学习和记忆等多种生命活动过程。在细胞和生物体内各种生物化学反应中起催化作用的酶主要也是蛋白质。许多重要的激素,如胰岛素和胸腺激素等也都是蛋白质。此外,多种蛋白质,如植物种子(豆、花生、小麦等)中的蛋白质和动物蛋白、奶酪等都是供生物营养生长之用的蛋白质。有些蛋白质如蛇毒、蜂毒等是动物攻防的武器。蛋白质和健康蛋白质是荷兰科学家格里特在1838年发现的。他观察到有生命的东西离开了蛋白质就不能生存。蛋白质是生物体内一种极重要的高分子有机物,占人体干重的54%。蛋白质主要由氨基酸组成,因氨基酸的组合排列不同而组成各种类型的蛋白质。人体中估计有10万种以上的蛋白质。生命是物质运动的高级形式,这种运动方式是通过蛋白质来实现的,所以蛋白质有极其重要的生物学意义。人体的生长、发育、运动、遗传、繁殖等一切生命活动都离不开蛋白质。生命运动需要蛋白质,也离不开蛋白质。球状蛋白质(三级结构)人体内的一些生理活性物质如胺类、神经递质、多肽类激素、抗体、酶、核蛋白以及细胞膜上、血液中起“载体”作用的蛋白都离不开蛋白质,它对调节生理功能,维持新陈代谢起着极其重要的作用。人体运动系统中肌肉的成分以及肌肉在收缩、作功、完成动作过程中的代谢无不与蛋白质有关,离开了蛋白质,体育锻炼就无从谈起。在生物学中,蛋白质被解释为是由氨基酸借肽键联接起来形成的多肽,然后由多肽连接起来形成的物质。通俗易懂些说,它就是构成人体组织器官的支架和主要物质,在人体生命活动中,起着重要作用,可以说没有蛋白质就没有生命活动的存在。每天的饮食中蛋白质主要存在于瘦肉、蛋类、豆类及鱼类中。蛋白质缺乏:成年人:肌肉消瘦、肌体免疫力下降、贫血,严重者将产生水肿。未成年人:生长发育停滞、贫血、智力发育差,视觉差。蛋白质过量:蛋白质在体内不能贮存,多了肌体无法吸收,过量摄入蛋白质,将会因代谢障碍产生蛋白质中毒甚至于死亡。[编辑本段]必需氨基酸和非必需氨基酸纤维状蛋白质(二级结构)食物中的蛋白质必须经过肠胃道消化,分解成氨基酸才能被人体吸收利用,人体对蛋白质的需要实际就是对氨基酸的需要。吸收后的氨基酸只有在数量和种类上都能满足人体需要身体才能利用它们合成自身的蛋白质。营养学上将氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸两类。必需氨基酸指的是人体自身不能合成或合成速度不能满足人体需要,必须从食物中摄取的氨基酸。对成人来说,这类氨基酸有8种,包括赖氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸、色氨酸、苯丙氨酸。对婴儿来说,组氨酸和精氨酸也是必需氨基酸。非必需氨基酸并不是说人体不需要这些氨基酸,而是说人体可以自身合成或由其它氨基酸转化而得到,不一定非从食物直接摄取不可。这类氨基酸包括谷氨酸、丙氨酸、甘氨酸、天门冬氨酸、胱氨酸、脯氨酸、丝氨酸和酪氨酸等。有些非必需氨基酸如胱氨酸和酪氨酸如果供给充裕还可以节省必需氨基酸中蛋氨酸和苯丙氨酸的需要量。

胶原蛋白研究论文

一、什么是胶原蛋白我们每天通过食物摄入各种各样的蛋白质,如乳清蛋白(来自奶类)、酪蛋白(奶类)、卵白蛋白(蛋类)、卵磷蛋白(蛋类)、大豆蛋白(大豆)、肌蛋白(肉类)、谷蛋白(大米和小麦)、麦胶蛋白(小麦)、白蛋白(肉类、肝脏和血液)、血红蛋白(血液)、弹性蛋白和胶原蛋白(动物皮、骨骼、筋等结缔组织)以及各种酶蛋白(动植物细胞)。这些蛋白质的结构和特征各异,有的是球形(如球蛋白),有的是纤维状(如胶原蛋白);有的是白色的(如白蛋白),有的是红色的(如血红蛋白);有的是可以溶解(如白蛋白),有的能形成胶冻(比如胶原蛋白)……但它们对人体的营养作用是很相似的,即经胃肠道消化吸收后,以原料(氨基酸)的形式主要用于构建组织、器官(如血液、肌肉、内脏、皮肤、骨骼等)和活性物质(如各种酶、肽类激素、脂蛋白等)等人体蛋白质。构建人体蛋白质的原料(氨基酸)一部分依赖食物蛋白质消化吸收,另一部分由身体自主合成。因此,食物中各种蛋白质都是最重要的营养素。一句话解读:胶原蛋白是人类日常饮食中常见的蛋白质之一,众蛋白质经胃肠道消化吸收后,以原料(氨基酸)的形式主要用于构建人体蛋白质。二、吃胶原蛋白能否补充人体胶原蛋白人体蛋白质的种类更加复杂,如白蛋白(血液)、球蛋白(血液)、血红蛋白(血液)、肌蛋白(肌肉)、胶原蛋白(骨骼、皮肤、筋腱、毛发等)、酶蛋白(各种细胞)……看起来,它们跟动物性食物中的蛋白质差不多,但如果你认为吃哪种蛋白质就会补充身体里的哪种蛋白质(“吃啥补啥”),那就太原始和幼稚了。这种认识是对近100年来生命科学伟大成就的完全无知。正常情况下,包括胶原蛋白在内的每一种人体蛋白都是各种细胞制造的。大致过程是以遗传基因DNA分子为模板(图纸),以RNA为“转录”工具(搬运工),利用各种氨基酸原料(砖头),在各种酶(瓦匠)的主导下,“翻译”成形形色色的蛋白质分子(楼房)。在细胞内合成的蛋白质,有的就地发挥生理作用(如血红蛋白、酶蛋白等),有的被运送到细胞外发挥生理作用(如胶原蛋白、胰岛素等)。人(大多数动物也一样)体内胶原蛋白由细胞合成并分泌到细胞外,呈纤维状(其分子结构好似三股麻绳螺旋状拧在一起)。胶原蛋白数量巨大,占体内蛋白质总量的30%,遍布于各个器官和组织,尤以骨骼、皮肤、筋腱、毛发等为甚。它们在细胞与细胞之间的基质中构成纤维框架结构,具有支持、连接、保水、保护细胞作用,还影响细胞的生长、分化、代谢、运动等。在胶原蛋白以及其他蛋白质复杂的合成过程中,食物提供的仅仅是原料(氨基酸),而不是体内蛋白质本身。也就是说,你吃胶原蛋白也并不会直接增加你身体内的胶原蛋白。正如你吃血红蛋白(如动物血液)并不会直接变成你的血红蛋白;你吃肌蛋白(如猪肉)也并不会直接变成你的肌蛋白;你吃白蛋白(药物制剂)也绝不会直接变成你的白蛋白(临床上,要想提高病人血液中的白蛋白,必须采用注射的方法,口服无效)。实际上,这也是人类保持物种形态稳定的基本条件,如若不然,人这种动物早就演化成不知道什么奇形怪样了!在临床上,为了直接补充体内的某种蛋白质,不论是分子量极大的(如白蛋白、免疫球蛋白、抗体等),还是分子量较小的(常称为肽,如胰岛素、缩宫素、生长激素、细胞生长因子等),都要通过注射直接进入血液,而不能通过胃肠道口服,否则将被消化分解,变成与普通食物等同的氨基酸。一句话解读:摄入的胶原蛋白与人体内的胶原蛋白看似相似,实则大相径庭。人体内的胶原蛋白是细胞合成的,与吃胶原蛋白几乎无关。三、吃胶原蛋白有没有营养前文讲到,食物中各种各样蛋白质的营养作用是很相似的,主要是经消化(分解)吸收后用于合成人体蛋白质,胶原蛋白也不例外。那么与其他蛋白质相比,胶原蛋白的营养价值如何呢?衡量某种蛋白质营养价值高低的经典方法是这样的:给实验动物特制饲料,仅提供该种蛋白质(再无其他蛋白质),看看动物(特别是幼年动物,它们对蛋白质的需求很强烈)生长发育如何。在同等摄入量的前提下,如果只吃某种蛋白质(A)的实验动物生长发育比只吃另一种蛋白质(B)的更好,那么就认为A的营养价值比B更高。按照这种方法评价,乳清蛋白(牛奶)、卵白蛋白(蛋类)的营养价值最高,肌蛋白(肉类)也很好,大豆蛋白(大豆)也不错,而胶原蛋白则非常差劲。只吃胶原蛋白的实验动物生长发育情况十分糟糕。这是因为,与那些营养价值高的蛋白质相比,胶原蛋白分子结构中严重缺少色氨酸(含量几乎为0)。色氨酸是一种非常重要的氨基酸,人体(以及大多数动物)无法自行合成,必须由食物提供。一旦饮食中没有它,体内各种蛋白质的合成都将发生严重障碍。正因为几乎不含极其重要的色氨酸,胶原蛋白经常被说成“没有营养价值”或“营养价值极低”。然而,动物实验不等同于人类生活。这种“只吃某一种蛋白质”的动物实验并不完全符合人类生活实际。我们在日常饮食中,总是摄入各种各样的蛋白质。一般地,即使一种食物也会提供好多种蛋白质。在摄入混合蛋白质时,胶原蛋白有一定营养价值,它消化(分解)吸收后,虽然没有色氨酸,但能提供其他十余种氨基酸,可用于体内蛋白质合成。至于色氨酸,可以由其他食物或蛋白质提供嘛。因此,在普通饮食(混合各种蛋白质)的情况下,摄入胶原蛋白有营养作用,可以像其他蛋白质一样,为体内蛋白质合成提供原料。 一句话解读:人虽然胶原蛋白几乎没有色氨酸(缺少色氨酸体内蛋白质合成会发生严重阻碍),但它为人体蛋白质的合成提供了原料(氨基酸)——胶原蛋白的营养作用。四、为什么有实验研究(论文)表明吃胶原蛋白有效如上所述,在普通饮食(混合各种蛋白质)的情况下,摄入胶原蛋白有营养作用。这一点经常被推崇胶原蛋白的人士大力宣传,而且也为以下现象提供了理论依据:吃普通饲料(混合蛋白质)的实验动物,添加胶原蛋白后体内蛋白质营养状况有所改善,包括皮肤、骨骼、关节、毛发等实验者愿意关注的部位。尤其是那些饲料中蛋白质原本不足的动物,情况改善(代表添加胶原蛋白的作用)更为明显。类似动物实验常用来“证明”吃胶原蛋白有效。从某种程度上讲,这种证明不无道理。但是,千万不要忘记,动物实验不等同于人类生活。动物实验为了“证明” 胶原蛋白有效,除了要给一部分实验动物的饲料添加胶原蛋白外,另一部分实验动物(作为对照)的饲料要么蛋白质总量比较低,要么完全不含胶原蛋白。这显然不符合人类的日常饮食,因而说服力不大。要想证明口服胶原蛋白有效(改善皮肤、骨骼和关节状况),最有说服力的动物实验应该是这样的(可惜我至今未看到):第一,实验组动物饲料营养均衡(富含各种蛋白质),再添加胶原蛋白;对照组动物饲料同样也富含各种蛋白质(均衡饮食),再添加同样多的鸡蛋蛋白(或乳清蛋白等优质蛋白质)。如果实验组动物的皮肤、骨骼或关节情况的确比对照组更好,则证明口服胶原蛋白具有普通食物(鸡蛋、牛奶等)不可替代的效果。第二,实验组动物添加胶原蛋白时,应设计成不同的添加剂量,比如一些动物添加体重(此数值仅为举例说明),另一些动物添加体重。如果后者(添加较多胶原蛋白)比前者(添加较少胶原蛋白)改善皮肤、骨骼和关节等效果更好,则证明口服胶原蛋白具有“剂量效应”,真的有效。如果能看到满足以上条件的动物实验研究,那么生命科学对胶原蛋白的原有认识(包括最基本的生物化学及细胞生物学教材)就应该做出修改。人体试验更要满足以上条件才具有说服力。然而现有的人体研究只是给某些人口服胶原蛋白,之后检测其皮肤质地或关节功能是否有改善,没有设立严谨的对照(用鸡蛋、牛奶或肉类等蛋白质作为对照),即使试验结果发现有改善,也未必能证明胶原蛋白有效,原因分析见下一节。 一句话解读:动物实验的确有效,但动物实验不同于人类生活,人类生活更加复杂,目前还未实现人类版的“完美实验”。五、为什么有人口服胶原蛋白有效果口服胶原蛋白保健已经流行多年,吃胶原蛋白的人很多。有人吃了之后没什么效果,个中原因比较容易解释,如选用产品的质量不行、剂量不够、不适合自己,或存在其他干扰因素等。但有的人吃了胶原蛋白之后的确显现效果,如皮肤质地更细腻了等,这难道还不足以说明胶原蛋白有效吗?有人吃了胶原蛋白有效果,且慢得出胶原蛋白有效的结论,仔细分析三种可能原因之后,再下结论不迟。第一种可能性是安慰剂效应,这是一种广泛存在的客观现象。理论上,口服胶原蛋白导致的安慰剂效应不能归属于胶原蛋白,但只要你自己愿意(只看效果不关心理论),当然可以认为胶原蛋白有效。第二种可能性是所有善良的人都不愿意接受,但在保健品行业普遍存在的。那就是胶原蛋白产品中悄悄添加(或无意识引入)其他成分,如雌激素(效果非常明显)、维生素(略有效果)等。这种宣称售卖A,但其实是B在悄悄起效的事情,在保健品那里早就不足为怪了。例如,卖的是左旋肉碱其实起作用的是西布曲明(减肥药);卖的是纯中药降糖保健品其实起作用的是二甲双胍(降糖药);卖的是灵芝仙草其实起作用的是加静安定(睡眠药);卖的是葡萄籽提取物其实起作用的是激素。事件表明,走这条路线的保健品往往能显现很“好”的效果,并大受一些消费者欢迎。第三种可能性是我本人不愿意相信,但的确有可能存在的。那就是口服胶原蛋白通过目前尚不清楚的理论途径发挥了实际作用。如果其作用包括增加了皮肤、骨骼等人体部位胶原蛋白合成,那么我们恐怕就得更新现有的生命科学知识。因为这意味着,终于第一次实现了通过吃(口服)某种蛋白质而直接增加体内同种蛋白质合成,而对体内其他蛋白质没有影响或影响较小。一句话解读:自我心理暗示有效、添加了其他成分,或是目前未知的理论途径发挥作用。六、胶原蛋白有哪些饮食来源说了那么多,该回头讲讲胶原蛋白有哪些饮食来源这一基本问题了。胶原蛋白只存在于人和动物的身体中,所有植物体内均不含胶原蛋白,所以凡是宣称“植物胶原蛋白”的保健品都是赤裸裸的欺。1、作为日常食物的动物皮肤(猪皮冻、鱼皮冻、鱼皮、鸡皮、带皮狗肉)、筋腱(猪蹄筋、牛蹄筋、猪蹄等)、软骨(骨肉相连、脆骨等)等含有丰富的胶原蛋白。猪肉、牛羊肉和禽肉中胶原蛋白含量较低,鱼肉中胶原蛋白含量稍高。2、一些“珍奇”的食物含有大量的胶原蛋白(以胶原蛋白为主要成分),如海参、鱼翅、燕窝、花胶、鱼胶、熊掌、阿胶等。3、作为食品添加剂的胶原蛋白。一直以来,从动物皮、骨骼、筋腱中提取食品级“明胶”,作为食品添加剂添加在酸奶、火腿、牛奶饮料等食品中;或提供工业级明胶(著名的“皮鞋提取物”)用于非食用工业产品。明胶的主要成分就是胶原蛋白,或者说胶原蛋白与明胶是“一路货色”,大同小异。两者本质上并无区别,只是提取方法和溶解性略有差别而已。所以现在连牛奶都添加胶原蛋白了?加胶(明胶)牛奶突然醒悟了:胶原蛋白这货不就是穿马甲的明胶嘛!4、作为保健品服用的胶原蛋白。有的是口服液,有的是粉剂;有的叫胶原蛋白,有的叫“胶原蛋白肽”,还有的叫“水解胶原蛋白”,同样是大同小异。 涂胶原效果有限 注射胶原效果有限不持久既然吃胶原蛋白只是个美丽的传说,那涂抹胶原蛋白和注释胶原蛋白呢?在皮肤表面涂抹胶原蛋白能减少皱纹吗?这要从皮肤的表层结构说起。人体的皮肤实际上是非常致密的,其表面有角蛋白等构成的坚固“防线”。虽然留有一些“空隙”供皮肤的内在器官(如汗腺和皮脂腺等)呼吸和分泌一些物质,吸收一些小分子物质,但任何大分子物质是不容易被吸收进去的,特别是蛋白质这类较大分子的物质。从理论上说,涂抹胶原蛋白护肤品只能把胶原蛋白输送到皮肤的最表层,无法进入真皮层。不仅如此,反复、过量涂抹胶原蛋白还可能引发皮肤过敏,使局部皮肤出现皮疹、瘙痒等不适,还会令皮肤对护肤品产生依赖。当然,将胶原蛋白输送到真皮层中去的办法也不是没有。目前,在正规的医疗美容机构,医生可以通过注射胶原蛋白的方法来改善面部皱纹或局部凹陷。不过,注射美容的疗效一般只能维持半年左右,以后需再次注射。 与其“补胶原” 不如“防老化”人体讲究的是平衡,任何营养物质,只要合理、足够就可以了,再好的东西补多了就会有害。引起皮肤提前老化、胶原蛋白丢失、皱纹产生的原因很多,如皮肤长期暴晒、生活无节制、吸烟、过度疲劳、环境污染等。想要延缓皮肤衰老,必须依靠多层次、u安放味道防护,如防晒、合理膳食、规律生活等。

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