麻痹性貝類毒素生物學研究與應用

第1章 麻痹性貝類毒素的結構與性質 1
1.1 有害藻華與藻毒素 1
1.2 石房蛤毒素的首次發(fā)現(xiàn)(1957年) 2
1.3 麻痹性貝類毒素的種類及其結構 3
1.2.1四種常見的PSP類型 5
1.2.2 沃氏鞘絲藻毒素LWT 7
1.2.3苯甲酸酯類毒素GC 8
1.2.4 M毒素 9
1.2.5 A-D毒素 10
1.2.6 SEA毒素 10
1.2.7 STX-uk毒素 11
1.2.8 ZTX毒素 11
1.4 PSP的物理性質 12
1.5 PSP的化學性質 12
第2章 麻痹性貝類毒素的毒性與毒理 15
2.1 PSP的毒性與中毒癥狀 15
2.1.1 PSP的毒性 15
2.1.2 PSP中毒的癥狀 16
2.1.3 PSP中毒后的治療措施 18
2.2 PSP的代謝與轉化 19
2.2.1 貽貝對PSP的代謝和轉化 19
2.2.2 PSP的人體代謝研究 22
2.2.3 PSP代謝的實驗動物研究 23
2.3鈉通道Nav概述 23
2.3.1 鈉通道(Nav)的結構組成 24
2.3.2 Nav的分類與命名 26
2.3.3 人源Nav蛋白結構解析的發(fā)展歷程 27
2.3.4 人源Nav蛋白結構解析的里程碑意義 32
2.4 PSP的毒性作用過程 32
2.4.1 Nav的受體結合位點 33
2.4.2 Nav的選擇性及PSP結合位點 35
2.4.3 PSP受體蛋白(SAX) 35
2.5 PSP與人源Nav分子對接實例 36
2.5.1 PSP與Nav1.2的分子對接 40
2.5.2 PSP與Nav1.4的分子對接分析 42
2.5.3 PSP與Nav1.7的分子對接分析 44
2.5.4 PSP分子對接結果總結 45
第3章 麻痹性貝類毒素的來源與危害 46
3.1 PSP來源的三種學術假說 46
3.2 藻內(nèi)共生菌產(chǎn)毒假說的提出(1982年) 47
3.3 產(chǎn)PSP海洋甲藻 48
3.3.1 亞歷山大藻 53
3.3.2 裸甲藻 55
3.3.3 盾甲藻 55
3.3.4 甲藻基因組學研究的困境 56
3.3.5 甲藻翻譯組學研究 58
3.3.6 甲藻產(chǎn)生PSP的影響因素 58
3.4 產(chǎn)PSP的主要藍藻 60
3.4.1水華束絲藻(Aphanizomenon flos-aquae) 61
3.4.2 拉式擬柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii) 62
3.4.3 沃氏鞘絲藻(Lyngbya wollei) 62
3.4.4卷曲魚腥藻(Anabaena circinalis) 63
3.5 PSP的世界性分布 63
3.6 產(chǎn)PSP赤潮的危害 67
3.6.1對水體生態(tài)環(huán)境的影響 68
3.6.2對海洋漁業(yè)及水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的影響 68
3.6.3 對沿海旅游業(yè)的影響 68
3.7 PSP對主要生物類群的影響 69
3.7.1 貝類PSP抗性機制的闡明(2015年) 70
3.7.2 PSP對魚類的影響 72
3.7.3 PSP對人體的影響 72
第4章 赤潮甲藻藻際菌群的結構與功能 74
4.1 藻際(Phycosphere) 74
4.1.1 藻際(Phycosphere)的概念 74
4.1.2 藻際的結構及物質基礎 75
4.1.3 藻際的功能性內(nèi)涵 75
4.2 藻際微生物群(PM) 76
4.3 產(chǎn)毒赤潮甲藻PM的多樣性 78
4.3.1 微小亞歷山大藻PM多樣性研究實例 80
4.3.2 鏈狀亞歷山大藻PM多樣性研究實例 83
4.3.3 塔瑪亞歷山大藻PM多樣性研究實例 86
4.3.4 甲藻PM多樣性的2 3代測序結果比較 87
4.4 可培養(yǎng)PM與培養(yǎng)組學(Culturomics) 88
4.4.1 微生物的低可培養(yǎng)性 89
4.4.2 提高微生物可培養(yǎng)性的策略 89
4.4.3 培養(yǎng)組學的發(fā)展歷史 91
4.4.4 大數(shù)據(jù)背景下的微生物可培養(yǎng)性 92
4.5 自產(chǎn)毒海洋細菌的發(fā)掘 92
4.6 揭示PSP來源的關鍵：藻菌關系(ABI) 97
4.6.1 藻際中藻菌關系的主要類型 98
4.6.2 藻菌互作過程中的信號傳導 100
4.6.3 細菌群體感應(QS) 101
4.6.4 藻菌互作中的化感作用 102
4.6.5 多維組學整合闡釋藻菌關系 103
4.7 開展藻菌關系研究的前提：藻的無菌化 105
4.8 赤潮甲藻的藻菌關系研究實例 106
第5章 麻痹性貝類毒素的生物與化學合成 115
5.1藍藻PSP生物合成研究的發(fā)展 115
5.1.1藍藻PSP生物合成路線的提出(1993年) 115
5.1.2藍藻PSP生物合成路線的修正(2008年) 116
5.1.3藍藻sxt合成基因簇的發(fā)現(xiàn)(2008年) 117
5.1.4不同藍藻sxt合成基因簇的差異 118
5.1.5 藍藻sxt基因簇的功能研究 119
5.1.4 沃氏鞘絲藻sxt合成基因簇特征 126
5.1.5 卷曲魚腥藻AWQC131C和水華束絲藻NH-5的sxt基因簇 129
5.1.6 藍藻sxt合成基因的進化分析 131
5.1.7 PSP的分支(shunt)合成通路的發(fā)現(xiàn)(2016年) 131
5.1.8 PSP衍生物之間的轉化 132
5.2甲藻PSP生物合成研究面臨的挑戰(zhàn) 133
5.2.1 甲藻STX合成通路的推測(1997年) 133
5.2.2 甲藻PSP生物合成基因的推測 134
5.2.3 甲藻PSP生物合成蛋白的推測 136
5.2.4 甲藻sxt合成基因的進化分析 137
5.2.5 多組學技術用于甲藻STX生物合成研究 138
5.3 藍藻sxt基因的異源表達 140
5.3.1 藍藻sxt基因啟動子的異源表達 141
5.3.2 藍藻sxtA起始合成基因的異源表達 142
5.4 PSP化學合成的發(fā)展歷程 142
5.4.1 Yoshito Kishi合成法(1977年) 143
5.4.2 Peter Jacobi合成法(1984年) 144
5.4.3 Du Bois合成法(2006年) 145
5.4.4 Kazuo Nagasawa合成法(2009年) 145
5.4.5 Ryan Looper合成法(2011年) 147
5.4.6 Toshio Nishikawa合成法(2011年) 148
5.4.7 GTX3的化學合成(2009年) 149
5.4.8 11,11-dhSTX(M5)的化學合成(2016年) 149
第6章 麻痹性貝類毒素的提取與分析 151
6.1 PSP的提取方法 151
6.1.1 從貝類中提取PSP 152
6.1.2 從產(chǎn)毒藻培養(yǎng)物中提取PSP 154
6.1.3 從產(chǎn)毒細菌培養(yǎng)物中提取PSP 154
6.2 PSP分析技術的發(fā)展歷程 155
6.3 生物測定法 155
6.3.1小鼠生物測定法(MBA, 1980年) 155
6.3.2 鈉離子通道測定法(SCBA) 157
6.3.3 酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA) 157
6.3.4 側流免疫層析分析法(LFIA) 158
6.3.5 液體陣列格式化法(Luminex XMAP) 159
6.3.6 核酸適配體分析法(SELEX) 159
6.4 化學測定法 160
6.4.1 熒光比色法 160
6.4.2 高效液相色譜法(HPLC) 160
6.4.3 液質法和串聯(lián)質譜法(LC-MS/MS) 161
6.4.4 親水相互作用色譜-質譜法(HILIC-MS) 162
6.4.5 毛細管電泳法(CE) 163
6.4.6 生物傳感器法(Biosensor) 163
6.5 赤潮藻毒素原位監(jiān)測技術的發(fā)展 164
6.5.1 海洋環(huán)境自動化系統(tǒng)與赤潮監(jiān)測 165
6.5.2 我國海洋環(huán)境立體監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展 165
6.5.3 美國切薩皮克海灣監(jiān)測浮標系統(tǒng)(CBOS) 166
6.5.4 產(chǎn)毒藻及藻毒素現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展 167
第7章 麻痹性貝類毒素污染監(jiān)測與食品安全 169
7.1 全球PSP污染事件回顧 169
7.2 全球食品中PSP限量標準概述 174
7.3 我國貝類PSP檢測標準發(fā)展歷程 177
7.3.1 SN 0352-1995 177
7.3.2 SC/T 3023-2004 177
7.3.3 SN/T 1735-2006 178
7.3.4 SN/T 1773-2006 178
7.3.5 GB/T 5009.213-2008 178
7.3.6 GB/T 23215-2008 178
7.3.7 GB 5009.213-2016 179
第8章 麻痹性貝類毒素的藥用價值與開發(fā)利用 181
8.1 PSP的應用價值 181
8.2 PSP藥效的作用機制 182
8.3 PSP的臨床應用 183
8.3.1 用于開發(fā)長效止痛藥 183
8.3.2 作為局部麻醉劑 185
8.3.3 治療慢性緊張型頭痛 186
8.3.4 治療賁門失弛緩癥 187
8.3.5 治療慢性肛裂 188
8.3.6 治療膀胱疼痛綜合征(BPS) 188
8.4 PSP快速檢測試劑的研發(fā) 189
8.4.1 PSP的膠體金快速檢測試紙 189
8.4.2 適配體納米金STX檢測生物傳感器 190
參考文獻 191
縮寫詞 197
附錄：麻痹性貝類毒素的化學結構 199
彩色插圖 215
后 記 216