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蚕丝蛋白的组成、合成调控及抗菌功能研究
成果信息
立项支持
  • 公布年份:
    2018
  • 中图分类:
    S881.3
  • 关键词:
  • 成果简介:
    蚕丝是中华民族的伟大发明和重要文化标识,也是中国蚕业科学和产业的基础。然而蚕丝产业面临着产品单一、缺乏竞争力等问题,造成此局面的根本原因是课题组对蚕丝蛋白的认识一直停留在几十年前的水平,蚕丝蛋白的合成机理也长期处于难以突破的尴尬境地。项目组在“973”计划等支持下,历经6年攻关,在蚕丝蛋白组成、合成调控及抗菌功能等方面取得突破,获得一系列原创性成果。该项目为改造和创制新型蚕丝材料提供了理论支撑,从质量、效益和应用等方面为推动蚕丝产业的转型升级奠定了坚实的基础。主要创新成果如下: 发现点1:系统鉴定了蚕丝蛋白的组成,绘制了蚕丝的分子“全景图”。传统认为蚕丝由丝素和丝胶等十余种蛋白构成,该项目首次系统地解析了蚕丝复杂的组成成分,共鉴定到近500种蛋白,除丝素和丝胶外,新发现大量的蛋白酶抑制剂、酶类及结构蛋白等,并阐释了其中几十种重要丝蛋白的合成时期、合成部位与分泌过程。该研究成果重新认识了蚕丝的组成,纠正了国际上几十年来对蚕丝蛋白组成的传统观点。 发现点2:揭示了蚕丝蛋白的合成调控机理,发现了决定蚕丝产量的关键分子。首次鉴定到丝腺特异的转录因子Bmsage和Bmdimm,阐明了其促进丝蛋白合成的分子机制,构建了丝蛋白合成调控的信号通路。首次鉴定到调控丝蛋白合成与蛹期营养物质储备平衡的关键小分子物质-甘氨酸,发现其在提高蚕丝产量方面具有重要作用。该成果为培育高丝量家蚕品种提供了重要的分子靶标。 发现点3:阐释了蚕丝蛋白的抗菌性能及抗菌机理,解开了蚕丝“长年不腐”的秘密。系统鉴定了蚕丝中发挥防御功能的活性蛋白,重点研究了BmSPI38、BmSPI39、Seroin、Gloverin2等十余种具有重要应用价值的抗菌蛋白,揭示了蚕丝具有防护功能的生物学基础与分子机理,为拓展蚕丝在生物医学材料、保健和化妆品等领域的应用奠定了基础。 该项目在Annu Rev Entomol、J Biol Chem等国际著名刊物上发表SCI论文35篇,其中20篇主要SCI论文他引共计296次,授权发明专利3项。该项目取得的研究成果受到国内外广泛关注,代表论文被两篇Nature子刊The ISME Journal和NPG asia materials在内的国际顶级期刊论文所引用。英国皇家科学院院士Gert Lubec教授等国内外同行对该项目所取得的成果给予了高度评价。
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