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半胱氨酸蛋白酶抑制剂( cystatin protease inhibitor,CPI)是一类分子量较小、能够抑制半胱氨酸内肽酶的天然蛋白酶抑制剂。在机体免疫防御机制方面发挥重要的作用。广泛地存在于动物、植物及微生物中。CPIs在医药、食品加工、植物抗虫抗病及寄生虫的免疫逃避机制等领域中拥有潜在的使用价值。鲤鱼(Cyprinus carpio)属于鲤科鲤属的脊椎动物,本课题以鲤鱼卵为实验材料,通过生物化学与分子生物学的实验技术,分析了蛋白酶抑制剂的抑制活性。分离纯化获得一种半胱氨酸蛋白酶抑制剂,并对其蛋白酶抑制活性及理化性质进行了研究。文章主要内容和结果如下: 选取了五种蛋白酶(凝血酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、枯草杆菌蛋白酶和胰凝乳蛋白酶)及其特异性发色底物利用比色法检测它们对四种常见鱼卵(鲤鱼、鲢鱼、青鱼和鲈鱼)的蛋白酶抑制活性,结果显示除胰凝乳蛋白酶和木瓜蛋白酶外,对其余3种蛋白酶都具有较好的抑制效果,说明四种鱼卵中确实存在有效的蛋白酶抑制剂;利用Sephadex G50、Sephadex G75凝胶过滤、反相高效液相等生物技术方法从鲤鱼卵中分离纯化出了一个纯化倍数为117倍的蛋白;分别检测了鲤鱼卵蛋白酶抑制剂的热稳定性和酸碱稳定性,结果显示将温度上升到80℃时,鲤鱼卵cystatin则失去抑制活性;而鲤鱼卵cystatin酸碱稳定性较好。对于嗜水气单胞菌和枯草芽孢杆菌的抑菌试验则显示一定程度的抑菌效果。 采用RACE方法从鲤鱼卵中克隆出了cystatin基因的cDNA序列,基因全长为546 bp,其中包括390 bp完整的开放阅读框,起始密码子ATG,终止密码子TAG,编码129个氨基酸残基的前体蛋白。从鲤鱼卵cDNA文库中筛选出cystatin的部分cDNA序列,具有完整的3’-UTR,有80bp,包含1个Poly( A)尾巴和1个加尾识别信号( AATAAA),其中含有18个氨基酸为信号肽,在20-129的位置上有cystatin结构域。用BLAST比对推测出它为cystatin家族的成员。