| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第一章 研究背景 | 第13-41页 |
| 1.1 引言 | 第13-19页 |
| 1.1.1 蓝细菌概述 | 第13-15页 |
| 1.1.2 生物固氮概述 | 第15-17页 |
| 1.1.3 蓝细菌氮代谢 | 第17-19页 |
| 1.2 蓝细菌异形胞 | 第19-34页 |
| 1.2.1 异形胞特征 | 第19-22页 |
| 1.2.2 全局氮调节因子NtcA起始异形胞分化 | 第22-25页 |
| 1.2.3 HetR对异形胞分化的调控 | 第25-29页 |
| 1.2.4 PatS和HetN参与异形胞模式形成 | 第29-32页 |
| 1.2.5 异形胞进一步分化和成熟 | 第32-34页 |
| 1.3 生物模式形成与图灵模型 | 第34-41页 |
| 1.3.1 生物模式与图灵模型 | 第34-37页 |
| 1.3.2 异形胞模式的维持 | 第37-41页 |
| 第二章 实验材料、设备与方法 | 第41-61页 |
| 2.1 实验材料与仪器设备 | 第41页 |
| 2.1.1 质粒与菌株 | 第41页 |
| 2.1.2 酶和其他试剂 | 第41页 |
| 2.1.3 仪器设备 | 第41页 |
| 2.2 实验方法 | 第41-61页 |
| 2.2.1 目的基因hetR的克隆和重组质粒的构建 | 第41-45页 |
| 2.2.1.1 引物设计 | 第42-43页 |
| 2.2.1.2 目的片段扩增及回收 | 第43页 |
| 2.2.1.3 酶切、连接和重组质粒转化 | 第43-44页 |
| 2.2.1.4 重组质粒验证及质粒抽提 | 第44-45页 |
| 2.2.1.5 定点突变 | 第45页 |
| 2.2.2 目的蛋白的表达与纯化 | 第45-49页 |
| 2.2.2.1 HetR和HetR_(Hood)检测表达 | 第45-46页 |
| 2.2.2.2 HetR和HetR_(Hood)大量表达 | 第46-47页 |
| 2.2.2.3 硒代蛋白表达 | 第47-48页 |
| 2.2.2.4 目的蛋白纯化 | 第48-49页 |
| 2.2.3 目的蛋白的结晶 | 第49-51页 |
| 2.2.3.1 晶体初筛 | 第49页 |
| 2.2.3.2 晶体优化 | 第49-51页 |
| 2.2.4 晶体数据收集、结构解析与精修 | 第51-52页 |
| 2.2.5 凝胶迁移检测目的蛋白与DNA的相互作用 | 第52-54页 |
| 2.2.6 等温滴定量热法测定目的蛋白与抑制肽的相互作用 | 第54页 |
| 2.2.7 计算机模拟目的蛋白的构象变化 | 第54-55页 |
| 2.2.8 荧光寿命光谱法 | 第55-56页 |
| 2.2.9 其他异形胞分化相关基因的克隆、蛋白表达纯化及结晶 | 第56-61页 |
| 第三章 结果与讨论 | 第61-97页 |
| 3.1 异形胞分化调节蛋白HetR与DNA的晶体结构研究 | 第61-74页 |
| 3.1.1 HetR的生物信息学分析 | 第61-62页 |
| 3.1.2 HetR的表达纯化 | 第62-63页 |
| 3.1.3 HetR-DNA复合物的结晶与优化 | 第63-65页 |
| 3.1.4 HetR-DNA衍射数据的收集与晶体结构解析 | 第65-67页 |
| 3.1.5 HetR-DNA复合物模型的质量评估 | 第67页 |
| 3.1.6 HetR-DNA复合物结构分析 | 第67-70页 |
| 3.1.7 HetR-DNA复合物结构与其他同源结构的比较 | 第70-71页 |
| 3.1.8 HetR和DNA的相互作用 | 第71-73页 |
| 3.1.9 利用EMSA鉴定HetR结合的DNA序列特征 | 第73-74页 |
| 3.2 异形胞分化调节蛋白HetR与抑制肽PatS6的晶体结构研究 | 第74-83页 |
| 3.2.1 全长HetR受PatS-C短肽的影响 | 第74-75页 |
| 3.2.2 HetR_(Hood)的表达纯化 | 第75-76页 |
| 3.2.3 PatS6-HetR_(Hood)复合物的结晶与优化 | 第76-77页 |
| 3.2.4 PatS6-HetR_(Hood)衍射数据的收集与晶体结构解析 | 第77-78页 |
| 3.2.5 PatS6-HetR_(Hood)复合物模型的质量评估 | 第78页 |
| 3.2.6 PatS6-HetR_(Hood)复合物结构分析 | 第78-82页 |
| 3.2.7 ITC检测野生型和突变体HetR与抑制肽PatS6的结合 | 第82-83页 |
| 3.2.8 EMSA检测野生型和突变体HetR受PatS6的影响 | 第83页 |
| 3.3 HetR受抑制肽PatS6的调控机制研究 | 第83-91页 |
| 3.3.1 分子动力学模拟HetR结合抑制肽PatS6后所发生的变构效应 | 第83-86页 |
| 3.3.2 荧光寿命光谱学检测HetR各结构域在结合PatS6后的稳定性变化 | 第86-87页 |
| 3.3.3 利用二硫键固定HetR的Flap结构域可以阻断抑制肽PatS6的作用 | 第87-90页 |
| 3.3.4 HetR受PatS抑制肽的调控机制 | 第90-91页 |
| 3.4 其他异形胞分化相关蛋白的研究 | 第91-97页 |
| 3.4.1 异形胞分化相关蛋白HetN | 第91-93页 |
| 3.4.2 异形胞分化相关蛋白HetF | 第93-97页 |
| 小结 | 第97-99页 |
| 参考文献 | 第99-109页 |
| 附录 | 第109-123页 |
| A：pET28b(+)、pET29b(+)载体图谱 | 第109-111页 |
| B：常规试剂和实验仪器 | 第111-112页 |
| C：引物设计基本原则 | 第112页 |
| D：PCR反应及产物回收 | 第112-114页 |
| E：酶切、连接及转化 | 第114-115页 |
| F：质粒抽提 | 第115页 |
| G：培养基配制 | 第115-116页 |
| H：大肠杆菌感受态制备 | 第116-117页 |
| I：琼脂糖凝胶电泳 | 第117-118页 |
| J：聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE) | 第118-119页 |
| K：蛋白质纯化原理 | 第119-120页 |
| L：蛋白酶介绍 | 第120-121页 |
| M：蛋白质结晶的原理 | 第121-123页 |
| 致谢 | 第123-125页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文与参加的学术会议 | 第125页 |
