珍珠质水溶性基质蛋白的分离纯化及其对碳酸钙结晶的影响

摘要: 珍珠质是由大于95 %的碳酸钙晶体与少量有机大分子组成的生物矿化产物, 其中含量小于5 %的基质蛋白(matrix protein) 对碳酸钙晶体的形成进行严格控制。为深入研究珍珠质基质蛋白对碳酸钙结晶的调控作用,本研究利用水提法从合浦珠母贝(Pinctada fucata) 珍珠质中提取出水溶性基质(Water Soluble Matrix , WSM) ,并利用反相HPLC分离得到3 个主要蛋白组分( FI - III) 。氨基酸组成分析表明,WSM及其3 种组分富含甘氨酸、天冬氨酸、丙氨酸与亮氨酸。体外饱和碳酸钙溶液结晶实验表明, WSM能显著影响体外碳酸钙晶体的形成; 其3 种组分对碳酸钙晶体形成的作用并不相同: 组分FI 和组分FII 加速晶体的形成, 而组分III 则抑制晶体的形成。本研究首次发现在珍珠质中同时存在抑制和促进晶体形成的两种蛋白质因子, 推测珍珠质致密有序结构的形成是正、负两种调控机制共同作用的结果。