家蚕丝素蛋白对化学性肝损伤的保护作用和毒性试验

通过对昆明种小白鼠的生化检测和病理检查表明,家蚕丝素分解物对化学性肝损伤具有明显的辅助保护作用。家蚕丝素分解物的急性毒性检测,雌雄ICR种小鼠和SD种大鼠的经口LD50均大于10g/kg体重,属实际无毒。Ames回变菌落试验呈阴性。在试验浓度范围内,家蚕丝素分解物对小鼠骨髓嗜多染红细胞微核率及精子畸形发生率均未有明显影响。

家蚕丝素蛋白材料血液相容性的体外试验

人工血管由于临床植入后与人体血液直接接触,所以要求具有良好的血液相容性。基于探讨以家蚕丝素蛋白为材料制备人工血管的安全性的目的,进行再生丝素蛋白膜血液相容性的体外试验。结果表明:丝素蛋白膜的溶血率、血小板粘附率、血小板聚集活化能力均显著低于临床上使用的涤纶和聚四氟乙烯人工血管材料;由复钙时间表征的内源性抗凝血性能与涤纶相近,但低于聚四氟乙烯。试验结果提示:丝素蛋白膜属于无溶血性及抗血栓能力较强的组织工程生物材料。

家蚕丝素蛋白——一种天然的固定化酶载体

家蚕茧丝素除了用于传统的纺织原料外,在其它各个方面正在得到开发和利用,其中用作固定化酶的载体已得到较为详细的调查和研究.丝素蛋白按其应用要求可以容易地制成各种形状的丝素,如纤维状、粉末状和膜状.目前已有许多有关应用这些形状的丝素作为固定化酶载体的研究报道,其中固定化酶的丝素膜应用分光光度法、红外光谱法、核磁共振和电子自旋共振等方法已被作了详细地研究和分析.这种固定化酶丝素膜已成功地应用于能测定葡萄糖、过氧化氢和尿酸的生物传感器,其中流动注射分析式的葡萄糖和尿酸传感器能快速地测定包括人全血或血清在内的各种生物样品.

家蚕丝素蛋白阳离子化及其对羊毛性状的影响

为提高羊毛织物的穿着舒适性,以碳化二亚胺(EDC)为激活剂激活家蚕丝素蛋白侧链上的羧基,使其与精胺反应得到阳离子化丝素蛋白,并将其整理到羊毛上,借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪、差示扫描热量仪对整理后的羊毛进行分析与表征。结果表明:整理后的丝素蛋白Zeta电位由-3.58 mV上升到5.41 mV;改性羊毛鳞片层表面被丝素蛋白膜包裹,其表面形成了更多的氢键和酰胺键,晶体结构更稳定,耐热分解性能提高,但力学性能下降;不同改性程度的家蚕丝素蛋白对羊毛结构的影响无明显差异,改性处理使羊毛酸性染料上染率下降。

家蚕丝素蛋白抗氧化肽的制备及其稳定性研究

利用碱性蛋白酶水解家蚕丝素蛋白制备抗氧化肽,考察水解pH、水解时间、加酶量、底物浓度、水解温度5个因素对水解产物DPPH自由基清除率的影响,在此基础上采用响应面试验优化水解工艺条件,并调查家蚕丝素蛋白抗氧化肽对热、酸、碱和体外肠道消化的稳定性,测定不同分子质量范围的家蚕丝素蛋白水解产物组分的抗氧化活性。结果表明,碱性蛋白酶水解制备家蚕丝素蛋白抗氧化肽的最优工艺条件为水解pH 8.69、水解时间60 min、加酶量3035 U/g、底物(丝素蛋白)质量浓度26.80 g/L、水解温度53.89℃,在此条件下制备获得的家蚕丝素蛋白抗氧化肽对DPPH自由基的清除率为55.16%。家蚕丝素蛋白抗氧化肽具有良好的热稳定性;在中性环境中抗氧化活性很稳定,但在强酸和强碱环境中抗氧化活性明显降低;经体外模拟胃肠道消化后,对DPPH自由基的清除率比未消化处理对照组提高了9.43百分点。分子质量小于5 kD组分是家蚕丝素蛋白抗氧化肽的主要活性组分。研究结果为家蚕丝素蛋白功能产品的开发提供了试验依据。

家蚕丝素蛋白亲和多肽的筛选及验证

家蚕丝素蛋白因其良好的生物相容性被广泛以修饰或基底材料的形式用于生物医用复合材料或器件,但与其他材料的结合性和相容性有待提高。通过噬菌体多肽库淘选技术筛选出家蚕丝素蛋白亲和肽有望解决这个问题。用噬菌体随机多肽库对家蚕丝素蛋白进行亲和筛选,获得多个家蚕丝素蛋白亲和多肽,其中亲和性最好的多肽序列为HVAWSWSWNNST,其出现的频率为42%。通过生物信息学软件RELIC/info验证了筛选过程的有效性。HVAWSWSWNNST多肽组在噬菌体捕获实验中的噬菌体回收数量最多且在噬菌体-酶联免疫吸附实验中具有最高的吸光度值,证明该多肽与丝素蛋白的结合力最强。该多肽的成功筛选,有望改善家蚕丝素蛋白与其他材料的结合性和相容性,并拓宽丝素蛋白在生物医学领域的应用。

蚕丝蛋白带电荷数的研究

蚕丝蛋白在不同pH介质中的带电荷数对蚕丝织物染色、接枝改性等具有重要影响。采用蚕丝蛋白中极性氨基酸残基的电离常数计算了家蚕丝素蛋白、丝胶蛋白和柞蚕丝素蛋白所带电荷数与介质pH变化的关系,并通过测定蚕丝蛋白带电荷数与其丝绸试样对阴离子染料(活性艳蓝X-BR 140%)和十六烷基三甲铵吸附量的变化进行了验证。结果表明:家蚕丝素蛋白和丝胶蛋白在pH1～3时带正电荷、pH4～14时带负电荷,柞蚕丝素蛋白在pH1～4时带正电荷、pH5～14时带负电荷,家蚕丝素蛋白、丝胶蛋白和柞蚕丝素蛋白的等电点分别为3.6、3.3、4.2;家蚕丝素蛋白和丝胶蛋白的电荷急剧变化的区域在pH3～5和pH9～11,柞蚕丝素蛋白的电荷急剧变化的区域在pH2～4和pH9～11;家蚕和柞蚕丝蛋白在不同带电荷数时对阴离子染料和十六烷基三甲铵吸附量的实验值和理论值基本一致,蚕丝蛋白带电荷数随pH变化的理论计算结果可靠。

PI3K/AKT/TORC1信号通路对丝素蛋白合成转录因子SGF1表达的影响

SGF1(silk gland factor 1)是一种转录调控因子,属于Fox家族的Fox A亚家族成员,能够启动丝素基因的表达,合成丝素蛋白。已知果蝇和其他高等动物中的PI3K/AKT/TORC1信号通路可以调控Fox转录蛋白的表达。为了探究家蚕幼虫后部丝腺(PSG)中PI3K/AKT/TORC1信号通路对SGF1表达水平的影响,对4龄第4天和5龄第7天家蚕幼虫分别注射信号通路抑制剂Wort、Rapa和LY294,24 h后解剖取出后部丝腺,一组用于免疫组织化学染色实验,另一组用于提取蛋白质进行Western blot检测。免疫组织化学染色实验表明,与对照组相比,注射3种信号通路抑制剂的家蚕幼虫后部丝腺组织的绿色荧光亮度明显减弱;Western blot检测表明,与对照组相比,实验组家蚕幼虫后部丝腺的蛋白质浓度有所下降。综合以上结果初步得出PI3K/AKT/TORC1信号通路抑制剂处理均可降低家蚕幼虫后部丝腺中SGF1表达的结论,即提示可以通过上游信号通路PI3K/AKT/TORC1影响SGF1的表达水平,进而调控丝素蛋白的合成。