1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)是核基因编码的铜结合蛋白,在细胞质中合成,是自然界中分布极广的一种氧化还原酶,普遍存在于植物、昆虫、真菌的质体中。
该酶能催化多酚类氧化成醌类,在生物体酶促褐变、体内色素合成的过程中起关键的作用[1]。
加工方面,PPO能够在红茶发酵过程中催化产生多种香气化合物,像成红茶的独特品质[2];生理方面,PPO通过激活转录和诱导从头合成酶产生防御蛋白,对组织损伤产生反应,参与伤害防御[3]。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标:检测通过原核表达及纯化获得的茶树多酚氧化酶(PPO)的体外酶活,以探讨该酶在茶树体内可能存在的生理作用。
研究内容:利用分子生物学方法表达纯化出PPO 重组蛋白,通过体外模拟茶树体内代谢反应,使PPO催化Tyrosine、L-DOPA、Tyramine等底物发生反应,进行体外代谢途径验证。
拟解决的关键问题:1.利用构建好的工程菌,表达并纯化得到的PPO重组蛋白之体外活性、表达量可能达不到预期。
3. 研究的方法与方案
研究方法:本研究通过分子克隆的相关技术(包括植物总RNA的提取、cDNA的合成、PCR、质粒构建、转化实验)构建出PPO重组蛋白的原核表达载体,进一步构建出其工程菌。
利用LB液体培养基令工程菌快速繁殖,适时加入IPTG诱导目的蛋白的表达。
超声破碎菌体后,上清液通过亲和层析柱以纯化富集目的蛋白。
4. 研究创新点
本课题通过构建工程菌,诱导表达并纯化出PPO重组蛋白,于体外体外模拟茶树体内的代谢反应,观察并记录PPO重组蛋白催化Tyrosine、L-DOPA、Tyramine等底物的反应,为探寻多酚氧化酶在茶树体内的代谢活动提供了可靠的数据支持,也为进一步的深入了解PPO的功能研究奠定了基础。
5. 研究计划与进展
2016年3 月 - 4月 克隆出茶树ppo基因2016年6 月 - 12月构建原核表达载体、工程菌并纯化表达PPO重组蛋白2017年1 月 - 8月 PPO重组蛋白相应功能验证,进行数据分析2017年9 月 - 12月实验数据整理及文论撰写2018年1 月 - 6 月修改论文,定稿,答辩
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