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細胞破碎技術(shù)阻力

來源:上海培清科技有限公司   2018年01月05日 16:49  
    細胞破碎技術(shù)是指利用外力破壞細胞膜和細胞壁,使細胞內(nèi)容物包括目的產(chǎn)物成分釋放出來的技術(shù),是分離純化細胞內(nèi)合成的非分泌型生化物質(zhì)(產(chǎn)品)的基礎(chǔ)。 結(jié)合重組DNA技術(shù)和組織培養(yǎng)技術(shù)上的重大進展,以前認為很難獲得的蛋白質(zhì)現(xiàn)在可以大規(guī)模生產(chǎn)。
阻力:
1、細菌   
    幾乎所有細菌的細胞壁都是由肽聚糖(peptidoglycan)組成,它是難溶性的聚糖鏈(glycan chain),借助短肽交聯(lián)而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),包圍在細胞周圍,使細胞具有一定的形狀和強度。短肽一般由四或五個氨基酸組成,如L-丙氨酰-D-谷氨酰-L-賴氨酰-D-丙氨酸。而且短肽中常有D-氨基酸與二氨基庚二酸存在。 破碎細菌的主要阻力是來自于肽聚糖的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其網(wǎng)結(jié)構(gòu)的致密程度和強度取決于聚糖鏈上所存在的肽鍵的數(shù)量和其交聯(lián)的程度,如果交聯(lián)程度大,則網(wǎng)結(jié)構(gòu)就致密。 2、植物細胞
    對于已生長結(jié)束的植物細胞壁可分為初生壁和次生壁兩部分。 初生壁是細胞生長期形成的。 次生壁是細胞停止生長后,在初生壁內(nèi)部形成的結(jié)構(gòu)。 目前,較流行的初生細胞壁結(jié)構(gòu)是由Lampert等人提出的“經(jīng)緯”模型,依據(jù)這一模型,纖維素的微纖絲以平行于細胞壁平面的方向一層一層敷著在上面,同一層次上的微纖絲平行排列,而不同層次上則排列方向不同,互成一定角度,形成獨立的網(wǎng)絡(luò),構(gòu)成了細胞壁的“經(jīng)”,模型中的“緯”是結(jié)構(gòu)蛋白(富含羥脯氨酸的蛋白),它由細胞質(zhì)分泌,垂直于細胞壁平面排列,并由異二酪氨酸交聯(lián)成結(jié)構(gòu)蛋白網(wǎng),徑向的微纖絲網(wǎng)和緯向的結(jié)構(gòu)蛋白網(wǎng)之間又相互交聯(lián),構(gòu)成更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。半纖維素和果膠等膠體則填充在網(wǎng)絡(luò)之中,從而使整個細胞壁既具有剛性又具有彈性。 在次生壁中,纖維素和半纖維素含量比初生壁增加很多,纖維素的微纖絲排列得更緊密和有規(guī)則,而且存在木質(zhì)素(酚類組分的聚合物)的沉積。因此次生壁的形成提高了細胞壁的堅硬性,使植物細胞具有很高的機械強度。
3、真菌
    霉菌的細胞壁主要存在三種聚合物,葡聚糖(主要以β-1,3糖苷鍵連接,某些以β-1,6糖苷鍵連接),幾丁質(zhì)(以微纖維狀態(tài)存在)以及糖蛋白。zui外層是α-和β-葡聚糖的混合物,第2層是糖蛋白的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),葡聚糖與糖蛋白結(jié)合起來,第3層主要是蛋白質(zhì),zui內(nèi)層主要是幾丁質(zhì),幾丁質(zhì)的微纖維嵌入蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中。與酵母和細菌的細胞壁一樣,真菌細胞壁的強度和聚合物的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)有關(guān),不僅如此,它還含有幾丁質(zhì)或纖維素的纖維狀結(jié)構(gòu),所以強度有所提高。
4、酵母菌   
    酵母細胞壁的zui里層是由葡聚糖的細纖維組成,它構(gòu)成了細胞壁的剛性骨架,使細胞具有一定的形狀,覆蓋在細纖維上面的是一層糖蛋白,zui外層是甘露聚糖,由1,6一磷酸二酯鍵共價連接,形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在該層的內(nèi)部,有甘露聚糖-酶的復(fù)合物,它可以共價連接到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上,也可以不連接。與細菌細胞壁一樣,破碎酵母細胞壁的阻力主要決定于壁結(jié)構(gòu)交聯(lián)的緊密程度和它的厚度。   

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