珍珠質水溶性基質蛋白的分離純化及其對碳酸鈣結晶的影響

摘要: 珍珠質是由大于95 %的碳酸鈣晶體與少量有機大分子組成的生物礦化產物, 其中含量小于5 %的基質蛋白(matrix protein) 對碳酸鈣晶體的形成進行嚴格控制。為深入研究珍珠質基質蛋白對碳酸鈣結晶的調控作用,本研究利用水提法從合浦珠母貝(Pinctada fucata) 珍珠質中提取出水溶性基質(Water Soluble Matrix , WSM) ,并利用反相HPLC分離得到3 個主要蛋白組分( FI - III) 。氨基酸組成分析表明,WSM及其3 種組分富含甘氨酸、天冬氨酸、丙氨酸與亮氨酸。體外飽和碳酸鈣溶液結晶實驗表明, WSM能顯著影響體外碳酸鈣晶體的形成; 其3 種組分對碳酸鈣晶體形成的作用并不相同: 組分FI 和組分FII 加速晶體的形成, 而組分III 則抑制晶體的形成。本研究首次發現在珍珠質中同時存在抑制和促進晶體形成的兩種蛋白質因子, 推測珍珠質致密有序結構的形成是正、負兩種調控機制共同作用的結果。