摘要:油体存在于很多植物中，油质蛋白镶嵌在油体的表面，以油质蛋白作为生物反应器是目前研究转基因植物的热点之一，因此研究油质蛋白的稳定性具有重要的意义。首先从多种模式植物中鉴定目标油质蛋白，本实验挑选出6种模式植物并阐明其OLE蛋白的分类情况，对6种模式植物的86个OLE蛋白进行比对，再构建OLE蛋白的进化树，发现OLE蛋白被分为11个类群，并筛查与油体或种子发育过程密切相关油质蛋白作为目标蛋白，以大豆油质蛋白为筛选对象，观察大豆OLE基因的表达规律，绘制相应的热度图，从图示找出Glyma.04G077600作为目标OLE蛋白。然后将这个目标油质蛋白与它的同源蛋白进行多序列比对并留下最保守的区段，统计该核心区段内所有的氨基酸位点的变异程度。接下来把目标油质蛋白Glyma.04G077600的保守区域中的特定位点氨基酸突变成为另外一个氨基酸，对突变后的该核心区三维结构的稳定性进行评价，最后根据稳定性的能量改造该蛋白的核心区。这些研究对提高生物反应器的稳定性及生产实践具有重要意义。

关键词：大豆；油质蛋白；核心区域；工程化改造

Based on The Oil Body Bioreactor Target Protein Engineering Design

Abstract: the oil body exists in many plants, oily proteins embedded in the surface of the oil body, with oily protein as a bioreactor is one of the hotspot of the research on transgenic plants, so the oil protein stability is of great importance.First appraisal target oily protein from a variety of model plant, the experiment selected six model plant and clarify the OLE protein classification, 86 of 6 kinds of model plant compare the OLE protein, then construct the OLE protein evolutionary tree, found that OLE protein is pided into 11 groups, and screening is closely related to the oil body or seed development process oil protein as a target protein, soybean oil protein for screening object, observe the soybean gene expression rule of OLE, draw the corresponding heat maps, from here to find Glyma. 04 g077600 OLE protein as a target.Then the target oil protein and its homologous proteins in multiple sequence alignment and leaving the most conservative extents, statistics of all of the amino acid sites in the core section of variation.Next target oily protein Glyma. 04 g077600 conservative areas of each site to become another amino acid, amino acid mutations of mutations to evaluate the stability of the three-dimensional structure of the core, according to the stability of the energy transformation of the protein core.These studies to improve the stability of the biological reactor and the production practice is of great significance.

Key words: Soybean; Oily protein; Core region; Engineering design

目录

摘要 3

引言 4

1.材料与方法 5

1.1模式植物选择与油质蛋白序列下载 5

1.2油质蛋白序列比对与聚类分析 6

1.3油质蛋白的表达分析与目标油质蛋白的确定 6

1.4目标油质蛋白核心区的预测与变异位点数目分析 6

1.5目标油质蛋白核心区的工程化改造分析 6

2.结论与分析 7

2.1模式物种油质蛋白的鉴定 7

2.2模式植物油质蛋白比对与聚类情况 7

2.3基于表达规律确定目标油质蛋白 9

2.4目标油质蛋白核心保守区的序列特征 11

2.5目标油质蛋白核心区的点突变改造效应评价 12

3.讨论与结论 14

参考文献 16

致谢 17

基于油体的生物反应器目标蛋白的工程化设计

引言

生物科技的发展为人们的日常生活带来很多福音，其中以转基因植物作为载体是研究的热点领域之一[1-2]，目前我们已经培育出以生产药用蛋白为目的物的转基因植物，利用生物反应器生产疫苗和药用蛋白也为制药产业提供了很高的生物价值[2]，同时以植物为生物反应器生产目的蛋白也有很多微生物和动物所不及的优点，种子中的油质蛋白做载体具有亲水亲脂双重特性，易于分离[3]。但是目的蛋白占植物总蛋白量相对较小[4]，因此如何能稳定存在并便于进行筛选是我们目前要研究的一个问题。