麻痹性貝類(lèi)毒素生物學(xué)研究與應(yīng)用

第1章 麻痹性貝類(lèi)毒素的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 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(lèi)毒素的種類(lèi)及其結(jié)構(gòu) 3
1.2.1四種常見(jiàn)的PSP類(lèi)型 5
1.2.2 沃氏鞘絲藻毒素LWT 7
1.2.3苯甲酸酯類(lèi)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(zhì) 12
1.5 PSP的化學(xué)性質(zhì) 12
第2章 麻痹性貝類(lèi)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(zhuǎn)化 19
2.2.1 貽貝對(duì)PSP的代謝和轉(zhuǎn)化 19
2.2.2 PSP的人體代謝研究 22
2.2.3 PSP代謝的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究 23
2.3鈉通道Nav概述 23
2.3.1 鈉通道(Nav)的結(jié)構(gòu)組成 24
2.3.2 Nav的分類(lèi)與命名 26
2.3.3 人源Nav蛋白結(jié)構(gòu)解析的發(fā)展歷程 27
2.3.4 人源Nav蛋白結(jié)構(gòu)解析的里程碑意義 32
2.4 PSP的毒性作用過(guò)程 32
2.4.1 Nav的受體結(jié)合位點(diǎn) 33
2.4.2 Nav的選擇性及PSP結(jié)合位點(diǎn) 35
2.4.3 PSP受體蛋白(SAX) 35
2.5 PSP與人源Nav分子對(duì)接實(shí)例 36
2.5.1 PSP與Nav1.2的分子對(duì)接 40
2.5.2 PSP與Nav1.4的分子對(duì)接分析 42
2.5.3 PSP與Nav1.7的分子對(duì)接分析 44
2.5.4 PSP分子對(duì)接結(jié)果總結(jié) 45
第3章 麻痹性貝類(lèi)毒素的來(lái)源與危害 46
3.1 PSP來(lái)源的三種學(xué)術(shù)假說(shuō) 46
3.2 藻內(nèi)共生菌產(chǎn)毒假說(shuō)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(xué)研究的困境 56
3.3.5 甲藻翻譯組學(xué)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(lán)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(yú)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(duì)水體生態(tài)環(huán)境的影響 68
3.6.2對(duì)海洋漁業(yè)及水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的影響 68
3.6.3 對(duì)沿海旅游業(yè)的影響 68
3.7 PSP對(duì)主要生物類(lèi)群的影響 69
3.7.1 貝類(lèi)PSP抗性機(jī)制的闡明(2015年) 70
3.7.2 PSP對(duì)魚(yú)類(lèi)的影響 72
3.7.3 PSP對(duì)人體的影響 72
第4章 赤潮甲藻藻際菌群的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)及物質(zhì)基礎(chǔ) 75
4.1.3 藻際的功能性?xún)?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(shí)例 80
4.3.2 鏈狀亞歷山大藻PM多樣性研究實(shí)例 83
4.3.3 塔瑪亞歷山大藻PM多樣性研究實(shí)例 86
4.3.4 甲藻PM多樣性的2 3代測(cè)序結(jié)果比較 87
4.4 可培養(yǎng)PM與培養(yǎng)組學(xué)(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(xué)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(xì)菌的發(fā)掘 92
4.6 揭示PSP來(lái)源的關(guān)鍵：藻菌關(guān)系(ABI) 97
4.6.1 藻際中藻菌關(guān)系的主要類(lèi)型 98
4.6.2 藻菌互作過(guò)程中的信號(hào)傳導(dǎo) 100
4.6.3 細(xì)菌群體感應(yīng)(QS) 101
4.6.4 藻菌互作中的化感作用 102
4.6.5 多維組學(xué)整合闡釋藻菌關(guān)系 103
4.7 開(kāi)展藻菌關(guān)系研究的前提：藻的無(wú)菌化 105
4.8 赤潮甲藻的藻菌關(guān)系研究實(shí)例 106
第5章 麻痹性貝類(lèi)毒素的生物與化學(xué)合成 115
5.1藍(lán)藻PSP生物合成研究的發(fā)展 115
5.1.1藍(lán)藻PSP生物合成路線的提出(1993年) 115
5.1.2藍(lán)藻PSP生物合成路線的修正(2008年) 116
5.1.3藍(lán)藻sxt合成基因簇的發(fā)現(xiàn)(2008年) 117
5.1.4不同藍(lán)藻sxt合成基因簇的差異 118
5.1.5 藍(lán)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(yú)腥藻AWQC131C和水華束絲藻NH-5的sxt基因簇 129
5.1.6 藍(lán)藻sxt合成基因的進(jìn)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(zhuǎn)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(cè)(1997年) 133
5.2.2 甲藻PSP生物合成基因的推測(cè) 134
5.2.3 甲藻PSP生物合成蛋白的推測(cè) 136
5.2.4 甲藻sxt合成基因的進(jìn)化分析 137
5.2.5 多組學(xué)技術(shù)用于甲藻STX生物合成研究 138
5.3 藍(lán)藻sxt基因的異源表達(dá) 140
5.3.1 藍(lán)藻sxt基因啟動(dòng)子的異源表達(dá) 141
5.3.2 藍(lán)藻sxtA起始合成基因的異源表達(dá) 142
5.4 PSP化學(xué)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(xué)合成(2009年) 149
5.4.8 11,11-dhSTX(M5)的化學(xué)合成(2016年) 149
第6章 麻痹性貝類(lèi)毒素的提取與分析 151
6.1 PSP的提取方法 151
6.1.1 從貝類(lèi)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(xì)菌培養(yǎng)物中提取PSP 154
6.2 PSP分析技術(shù)的發(fā)展歷程 155
6.3 生物測(cè)定法 155
6.3.1小鼠生物測(cè)定法(MBA, 1980年) 155
6.3.2 鈉離子通道測(cè)定法(SCBA) 157
6.3.3 酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA) 157
6.3.4 側(cè)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(xué)測(cè)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(zhì)法和串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MS/MS) 161
6.4.4 親水相互作用色譜-質(zhì)譜法(HILIC-MS) 162
6.4.5 毛細(xì)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(cè)技術(shù)的發(fā)展 164
6.5.1 海洋環(huán)境自動(dòng)化系統(tǒng)與赤潮監(jiān)測(cè) 165
6.5.2 我國(guó)海洋環(huán)境立體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展 165
6.5.3 美國(guó)切薩皮克海灣監(jiān)測(cè)浮標(biāo)系統(tǒng)(CBOS) 166
6.5.4 產(chǎn)毒藻及藻毒素現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展 167
第7章 麻痹性貝類(lèi)毒素污染監(jiān)測(cè)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(biāo)準(zhǔn)概述 174
7.3 我國(guó)貝類(lèi)PSP檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)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(lèi)毒素的藥用價(jià)值與開(kāi)發(fā)利用 181
8.1 PSP的應(yīng)用價(jià)值 181
8.2 PSP藥效的作用機(jī)制 182
8.3 PSP的臨床應(yīng)用 183
8.3.1 用于開(kāi)發(fā)長(zhǎng)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(mén)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(cè)試劑的研發(fā) 189
8.4.1 PSP的膠體金快速檢測(cè)試紙 189
8.4.2 適配體納米金STX檢測(cè)生物傳感器 190
參考文獻(xiàn) 191
縮寫(xiě)詞 197
附錄：麻痹性貝類(lèi)毒素的化學(xué)結(jié)構(gòu) 199
彩色插圖 215
后 記 216