导读:本文包含了细胞蛋白合成论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:无细胞合成生物学,蛋白质工程,非天然蛋白质,非天然氨基酸
细胞蛋白合成论文文献综述
高伟[1](2019)在《大肠杆菌无细胞蛋白合成系统中非天然氨基酸高效引入策略探究》一文中研究指出无细胞非天然蛋白质合成系统作为细胞内非天然蛋白质合成的有力的补充手段,可扩展蛋白质的结构及功能,并且已成功应用于蛋白质相关的基础科学研究及工业生产领域。无细胞非天然蛋白质合成系统不需完整的活细胞,而是依靠细胞提取物,添加能量底物及各种辅因子,因此打破了细胞膜的屏障作用,增强了对体系进行工程设计和过程精细调控的灵活性;此外,可通过引入一些功能性非天然氨基酸,改善蛋白质的某些特性,甚至赋予蛋白质新的结构及功能特性,如模拟真核生物的蛋白翻译后修饰、引入正交反应手柄及生物物理探针,合成多聚蛋白质材料等。目前无细胞非天然蛋白质合成系统中非天然氨基酸的嵌入方法可分为两大类,一类为基于天然翻译体系的全局抑制,一类为基于正交翻译体系的终止密码子抑制、移码抑制、有义密码子再分配及非天然碱基对的方法。目前应用最广泛的是终止密码子抑制方法中的琥珀抑制法。本文首先系统地综述了无细胞蛋白质合成系统中的非天然氨基酸嵌入方法及非天然蛋白质应用的主要研究进展,并分析了该体系发展面临的机遇和挑战,包括嵌入效率低及不易扩大等问题;其次,建立了无细胞非天然蛋白质合成平台,并从报告蛋白选择、底盘细胞种类及培养基选择、反应的最适条件、质粒模板浓度、高活性正交氨酰t RNA合成酶制备及正交翻译组分的最适添加浓度方面对体系进行了优化,旨在最小毒性作用下实现高非天然氨基酸嵌入效率和高非天然蛋白质表达水平,具体如下:1)绿色荧光蛋白为最佳的报告蛋白,反应的最适条件为30℃,16 h;2)通用的细胞中E.coli Rosetta(DE3)最佳,可达到60%的非天然氨基酸嵌入效率;3)质粒模板添加量应在600~800 ng,四种正交翻译组分的使用最适浓度为:75 ng/μL的o-t DNA,0.04 mg/m L的p Pa FRS和5 m M的p Pa F,0.5 mg/m L的p Az FRS和2.5 m M的p Az F,0.5 mg/m L的p Ac FRS和2.5 m M的p Ac F,0.3 mg/m L的p Bp FRS和10 m M的p Bp F。然后,探究了影响非天然氨基酸嵌入效率的因素,包括底盘细胞的基因组改造的影响,如TAG至TAA的突变和编码释放因子1的prf A基因的敲除;肽链上非天然氨基酸嵌入位点与N/C端的距离与正交翻译体系嵌入非天然氨基酸的关系;嵌入位点附近的碱基或密码子种类对非天然蛋白质表达的影响,包括第四碱基效应和稀有密码子效应,旨在为非天然氨基酸的高效嵌入提供可供参考的准则,具体如下:1)通过改造底盘细胞解除o-t RNA与RF1的竞争(如E.coli C321.ΔA),可实现100%的非天然氨基酸嵌入效率,及1.0 mg/m L的单位点非天然氨基酸嵌入的非天然绿色荧光蛋白表达;2)肽链上非天然氨基酸嵌入位点与N/C端距离与非天然氨基酸嵌入效率无相关关系;3)第四碱基为嘌呤核苷酸(A,G)比嘧啶核苷酸(T,C)更利非天然氨基酸嵌入;4)嵌入位点前存在1或2个稀有密码子时,可抑制非天然氨基酸的嵌入,2个稀有密码子存在时效应更显着;最后,探索了无细胞非天然蛋白质合成系统中的多个非天然氨基酸的嵌入,并尝试通过抑制剂的添加提高非天然蛋白质的表达量,最终实现了0.2 mg/m L的含4个非天然氨基酸的绿色荧光蛋白。(本文来源于《沈阳师范大学》期刊2019-05-28)
肖晓[2](2018)在《基于微流控芯片的无细胞蛋白合成与纯化研究》一文中研究指出重组蛋白药物具有特异性高、生物相容性好等优点,其安全性显着高于小分子药物,越来越受到制药企业的重视。然而,由于蛋白对温度敏感,所以在储存和运输方面仍然存在问题。现场按需生产治疗剂量的药物为这一难题提供了解决思路。微流控平台由于集成化和微型化的优势,可以将不同的功能模块集成在一块芯片上,在现场按需合成药物方面具有独特的优势。基于此,本论文设计并制作了一块微流控芯片用于重组蛋白的按需合成,该芯片集成了无细胞蛋白合成(Cell-free Protein Synthesis,CFPS)单元和蛋白纯化单元。具体研究内容包括:1.线性模板DNA修饰的琼脂糖微珠用于无细胞蛋白合成由于线性模板DNA比质粒DNA制备简单、设计灵活,可通过PCR扩增制备,而且在PCR扩增的过程中,能够根据不同的研究目的对其进行标记。因此,我们通过PCR扩增制备生物素标记的线性模板DNA,并将其修饰到链霉亲和素包被的琼脂糖微珠上用于CFPS,以增加线性模板DNA的局部浓度,提高蛋白产量。首先,以未标记的正向引物和反向引物对质粒DNA pET-EGFP进行PCR扩增,获得线性模板DNA;然后,以5’端生物素标记的正向引物和未标记的反向引物对线性模板DNA进行PCR扩增,即可得到生物素化的线性模板DNA;最后,将生物素化的线性模板DNA修饰到链霉亲和素包被的琼脂糖微珠上,并利用该模板DNA修饰的琼脂糖微珠在CFPS体系中合成蛋白。结果表明,模板DNA修饰的琼脂糖微珠可以在CFPS体系中成功表达增强型绿色荧光蛋白(Enhanced Green Fluorescent Protein,EGFP)。2.集成CFPS单元及纯化单元的微流控芯片用于重组蛋白的按需生产在上一个研究工作的基础上,将微流控芯片与CFPS结合,并在芯片上集成蛋白纯化单元,实现重组蛋白的按需生产。该芯片由一个主通道和一个分支通道构成,主通道包含两个收缩段,分别填充线性模板DNA修饰的琼脂糖微珠和镍离子修饰的琼脂糖微珠(镍珠),构成CFPS单元和蛋白纯化单元。合成蛋白所需的原料从主通道引入,首先流经CFPS单元获得目标蛋白;接下来,反应混合液流经蛋白纯化单元,使合成的蛋白被镍珠亲和捕获;最后,从分支通道依次通入洗涤缓冲液和洗脱缓冲液,即可在出口处收集到纯化的蛋白。我们用EGFP作为模式蛋白考察了芯片的性能。结果表明,一块芯片一次能得到144.3μg/mL的EGFP,更换或再生镍珠后即可进行下一轮的蛋白合成与纯化。该微流控芯片平台有望通过更换线性模板DNA,实现不同重组蛋白的现场按需合成。3.无细胞蛋白合成体系用于卡那霉素免标记检测的研究卡那霉素是一类广谱抗生素,常用作兽药。然而,过量使用会导致其在动物源性食品中残留,人体摄入后,卡那霉素会作用于核糖体的30S亚基,影响蛋白翻译过程,引起中毒。基于此,本工作利用CFPS作为检测平台,以GFP作为报告蛋白检测卡那霉素:当卡那霉素存在时,蛋白的翻译过程受到影响,使GFP的产量降低,溶液的荧光强度随之下降,从而实现对卡那霉素的免标记检测。该方法检测卡那霉素的线性范围为8-200 nmol/L,检测限为8 nmol/L,具有良好的选择性,同时还实现了牛奶中卡那霉素的定量检测,对食品中抗生素超标的检测具有重要意义。(本文来源于《湖南大学》期刊2018-05-22)
马英伟,温红玲,王志玉,刘春晓[3](2016)在《无细胞蛋白合成系统的发展及应用》一文中研究指出传统的蛋白表达是指通过细菌、酵母、动物细胞或植物细胞等表达外源基因的生物学技术。随着科学技术的发展,蛋白质相关的前沿领域逐渐兴起,无细胞蛋白合成系统应运而生,其是以外源mRNA或者DNA为模板,在RNA聚合酶及转录因子等组分作用下合成相应的mRNA,通过在体系内加入氨基酸、ATP和GTP完成蛋白质翻译的体外系统[1]。1无细胞蛋白合成系统的发展历史1958年美国Zamecnik首次利用大肠杆菌抽提物(本文来源于《中国卫生检验杂志》期刊2016年01期)
盛莉,叶平,韩春光,刘永学[4](2015)在《PPARβ激动剂对肥大心肌细胞蛋白合成及IL-1β表达的影响》一文中研究指出目的探讨过氧化物酶体增殖物活化型受体β亚型(PPARβ)激动剂对体外肥大心肌细胞蛋白合成及相关炎性因子IL-1β表达的影响。方法体外培养新生大鼠的心室肌细胞,以血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)诱导建立心肌细胞肥大模型,将适宜浓度PPARβ激动剂GW0742作用于心肌细胞,用3H-亮氨酸掺入法检测心肌细胞蛋白合成速率,RT-PCR及Western印迹方法分别检测IL-1βmRNA和蛋白水平的表达变化。结果与结论 GW0742在抑制肥大心肌细胞蛋白合成速率的同时,下调其IL-1βmRNA和蛋白的表达,而作为溶剂的DMSO则无此影响,说明GW0742抑制AngⅡ介导的体外心肌细胞肥大,其机制可能与调控炎性因子IL-1β密切相关。(本文来源于《军事医学》期刊2015年06期)
张中旺[5](2015)在《牛口蹄疫合成肽疫苗的研制及口蹄疫病毒蛋白与宿主细胞蛋白相互作用的研究》一文中研究指出口蹄疫(Foot-and-mouth disease,FMD)是一种具有高度传染性和极具经济破坏性的病毒性疾病,主要感染牛、羊等反刍动物、猪以及某些野生类偶蹄动物。口蹄疫病毒(Foot-and-mouth disease virus,FMDV)是引发该病的病原体,隶属小RNA病毒科口蹄疫病毒属。虽然针对FMD采取了严格的检疫制度以及疫苗接种等防控措施,但在我国及世界其它地区仍时有发生。研制更加安全有效的FMD新型疫苗具有重要性和紧迫性。VP1是FMDV最重要的结构蛋白和免疫原性蛋白,常被广泛应用于各种新型基因工程疫苗的研究。VP1蛋白通过与病毒自身编码蛋白或宿主细胞蛋白相互作用而在病毒感染和抗宿主免疫等方面发挥多种功能。2B蛋白是FMDV的一个非结构蛋白,具有多种活性,在FMDV感染和释放以及诱导自噬等过程中发挥重要作用。只有彻底了解FMDV蛋白与宿主细胞蛋白之间的相互作用关系及其发挥作用的各种机制,才能研制出更加安全有效的疫苗来预防该病。本研究初步研制了牛FMD合成肽疫苗,探索了作为新型疫苗主要候选元件的VP1蛋白与宿主的相互作用,并研究了非结构蛋白2B的宿主互作蛋白及其功能,为深入了解FMDV致病的分子机理以及研制新型疫苗提供了新思路和理论依据。本研究所获得的主要结果如下:1.以FMDV A/HuBWH/CHA/2009流行毒株结构蛋白VP1上129~169位氨基酸、非结构蛋白3A上21~35位氨基酸、3D上346~370位氨基酸为基础表位片段,设计并构建了叁组A型FMD合成肽疫苗,分别在豚鼠和牛体内进行了免疫效力评价。结果显示以PB组,即3D(346~370)-PPS-VP1(129~134(T→C)~156(Q→C)~169),免疫动物产生的中和抗体滴度最高,攻毒保护效力最强。用其以50μg/只的剂量免疫豚鼠2次,可100%的抵抗同型病毒的攻击;以100μg/头份的剂量免疫牛1次,可达到60%的保护率。因此PB合成肽,有希望发展成为生产实践中有效的牛FMD合成肽疫苗。本研究为进一步发展和完善FMD合成肽疫苗奠定了一定的基础。2.采集经FMDV感染七天后的长白猪敏感组织,构建了高质量的cDNA表达文库。利用分裂-泛素酵母双杂交系统,以FMDV VP1为诱饵蛋白筛选猪组织cDNA文库,结果发现宿主细胞蛋白zyxin的C末端第329~572位氨基酸能够与FMDV VP1蛋白发生相互作用。利用免疫共沉淀技术以及激光共聚焦技术,进一步验证了FMDV VP1蛋白与宿主细胞蛋白zyxin确实存在相互作用且在细胞中存在共定位。在研究zyxin蛋白对FMDV增殖的作用中发现,BHK-21细胞中zyxin蛋白的表达量随FMDV感染时间上调。之后,利用靶向zyxin基因的特异性干扰小RNA分子沉默细胞内源性zyxin蛋白的表达,经TaqMan荧光定量PCR检测和细胞毒价检测,发现下调zyxin蛋白的表达可抑制FMDV在细胞中的增殖,相反,过表达zyxin蛋白时可促进FMDV的增殖。3.以FMDV 2B为诱饵蛋白筛选猪组织cDNA文库,发现宿主细胞蛋白eEF1G的第208~437位氨基酸能够与FMDV 2B蛋白相结合。通过免疫共沉淀技术以及激光共聚焦技术,进一步证实FMDV 2B蛋白与eEF1G蛋白确实存在相互作用且在细胞中存在共定位。在研究eEF1G蛋白对FMDV增殖的作用中发现,细胞eEF1G表达的上调促进FMDV的增殖,而eEF1G表达的敲低则抑制FMDV的增殖。这一发现与eEF1G的表达量随FMDV感染上调的试验结果一致。(本文来源于《中国农业科学院》期刊2015-05-01)
刘永祥,陈思远,张逸婧,曹小舟,陈海娟[6](2015)在《麦胚无细胞蛋白合成系统研究进展》一文中研究指出小麦胚芽作为面粉加工过程中的副产物,具有很高的生物活性,其中包含许多蛋白质合成必需的活性成分,如蛋白质合成场所、蛋白因子及其他相关酶系等。本文综述了在后基因组时代,随着生物技术的发展,以小麦胚芽为原料的无细胞蛋白合成系统在结构蛋白、毒性蛋白和功能蛋白表达方面的优势,阐述了其在蛋白质组学研究和生物制药等领域的重要应用潜力,以期小麦胚芽的深层次开发利用提供了重要依据。(本文来源于《食品工业科技》期刊2015年17期)
王云鹏,许文涛,寇晓红,罗云波,张雅楠[7](2013)在《麦胚无细胞蛋白合成系统的建立与优化及其在蛇毒激肽释放酶上的应用》一文中研究指出作为一种新的蛋白质合成方法,无细胞蛋白合成系统已经引起人们广泛的关注。尤其是在连续无细胞蛋白合成方法建立之后。很多利用细胞抽提物的无细胞蛋白合成系统,如大肠杆菌抽提物、兔网织红细胞抽提物、昆虫溶菌产物抽提物和麦胚抽提物,已经作为研究工具在生物基础研究和应用中得到了成功的使用。近年来,无细胞蛋白合成系统在蛋白合成技术中表现出了显着的应用前景,主要包括药物蛋(本文来源于《农业生物技术学报》期刊2013年12期)
杨界,曹洁[8](2013)在《无细胞蛋白合成系统在病毒蛋白表达及应用中的研究进展》一文中研究指出基因工程诞生于20世纪70年代,利用基因工程手段表达各种具有重要研究及应用价值的功能蛋白是基因工程的重要内容,其为疾病的诊断、治疗以及基因功能与作用机制的研究均提供了有效方法。目前基因工程表达系统可分为细胞内表达系统和无细胞合成系统两大类。本文就无细胞蛋白合成系统在表达病毒蛋白以及在病毒学领域中应用的研究进展作一简要综述。一、无细胞蛋白合成系统(本文来源于《中华实验和临床感染病杂志(电子版)》期刊2013年06期)
毕跃琴,叶玉廷,王洋洋,孙轶群,王盼[9](2013)在《野菊花不同萃取部位对肝损伤小鼠肝细胞蛋白合成及小鼠免疫功能的影响》一文中研究指出目的:观察野菊花不同萃取部位(FCI-A、FCI-B和FCI-C)对肝损伤小鼠肝细胞蛋白合成及小鼠免疫功能的影响。方法:96只小鼠分为12组(每组8只),即正常组,模型组,阳性对照组(BP组)及FCI-A、FCI-B和FCI-C的低、中、高剂量组,灌胃给药7 d后,除正常组外,余11组均给予D-氨基半乳糖制备小鼠肝损伤模型,24 h后眼眶取血测定血清总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)水平和谷丙转氨酶(ALT)活性,同时计算肝、脾指数;另取小鼠,常规方法测定野菊花不同萃取部位对小鼠固有免疫功能的影响。结果:模型组小鼠肝、脾指数较正常组升高,而FCI各给药组小鼠肝、脾指数不同程度地降低,其中FCI-A、FCI-B高剂量组小鼠肝、脾指数明显降低,而FCI-C组小鼠脾指数明显降低,且趋于正常(P<0.05)。模型组小鼠血清TP、ALB水平较正常组降低,ALT活性升高,而FCI-A和FCI-B组小鼠血清TP、ALB水平较模型组升高,以FCI-B组更明显(P<0.05)。FCI-B、FCI-C低剂量组小鼠固有免疫功能增强,高剂量组则表现为免疫抑制(P<0.05),FCI-A对免疫功能的影响不明显。结论:FCI-A、FCI-B及FCI-C对肝损伤小鼠肝组织有保护作用,其中FCI-A尤其是FCI-B可提高小鼠肝细胞蛋白合成功能;FCI-B、FCI-C具有免疫调节作用。(本文来源于《郑州大学学报(医学版)》期刊2013年06期)
丁思阳[10](2012)在《微弧氧化纯钛表面对成骨细胞蛋白合成功能的影响》一文中研究指出本实验分为实验组和对照组,实验组对钛片进行微弧氧化(MAO)处理,对照组仅对钛片进行抛光处理。采用电镜观察试样表面形貌,将MG63细胞与钛材复合培养,通过MTT方法检测成骨细胞增殖,并测定碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)活性。通过蛋白质印迹法(Western-blot)检测各组成骨细胞的成骨相关蛋白:I型胶原(Collagen-I,Col-I)、骨钙素(osteocalcin,OCN)、骨桥蛋白(osteopontin,OPN)、runt相关转录因子2(runt-related transcription factor-2,(本文来源于《口腔生物医学》期刊2012年04期)
细胞蛋白合成论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
重组蛋白药物具有特异性高、生物相容性好等优点,其安全性显着高于小分子药物,越来越受到制药企业的重视。然而,由于蛋白对温度敏感,所以在储存和运输方面仍然存在问题。现场按需生产治疗剂量的药物为这一难题提供了解决思路。微流控平台由于集成化和微型化的优势,可以将不同的功能模块集成在一块芯片上,在现场按需合成药物方面具有独特的优势。基于此,本论文设计并制作了一块微流控芯片用于重组蛋白的按需合成,该芯片集成了无细胞蛋白合成(Cell-free Protein Synthesis,CFPS)单元和蛋白纯化单元。具体研究内容包括:1.线性模板DNA修饰的琼脂糖微珠用于无细胞蛋白合成由于线性模板DNA比质粒DNA制备简单、设计灵活,可通过PCR扩增制备,而且在PCR扩增的过程中,能够根据不同的研究目的对其进行标记。因此,我们通过PCR扩增制备生物素标记的线性模板DNA,并将其修饰到链霉亲和素包被的琼脂糖微珠上用于CFPS,以增加线性模板DNA的局部浓度,提高蛋白产量。首先,以未标记的正向引物和反向引物对质粒DNA pET-EGFP进行PCR扩增,获得线性模板DNA;然后,以5’端生物素标记的正向引物和未标记的反向引物对线性模板DNA进行PCR扩增,即可得到生物素化的线性模板DNA;最后,将生物素化的线性模板DNA修饰到链霉亲和素包被的琼脂糖微珠上,并利用该模板DNA修饰的琼脂糖微珠在CFPS体系中合成蛋白。结果表明,模板DNA修饰的琼脂糖微珠可以在CFPS体系中成功表达增强型绿色荧光蛋白(Enhanced Green Fluorescent Protein,EGFP)。2.集成CFPS单元及纯化单元的微流控芯片用于重组蛋白的按需生产在上一个研究工作的基础上,将微流控芯片与CFPS结合,并在芯片上集成蛋白纯化单元,实现重组蛋白的按需生产。该芯片由一个主通道和一个分支通道构成,主通道包含两个收缩段,分别填充线性模板DNA修饰的琼脂糖微珠和镍离子修饰的琼脂糖微珠(镍珠),构成CFPS单元和蛋白纯化单元。合成蛋白所需的原料从主通道引入,首先流经CFPS单元获得目标蛋白;接下来,反应混合液流经蛋白纯化单元,使合成的蛋白被镍珠亲和捕获;最后,从分支通道依次通入洗涤缓冲液和洗脱缓冲液,即可在出口处收集到纯化的蛋白。我们用EGFP作为模式蛋白考察了芯片的性能。结果表明,一块芯片一次能得到144.3μg/mL的EGFP,更换或再生镍珠后即可进行下一轮的蛋白合成与纯化。该微流控芯片平台有望通过更换线性模板DNA,实现不同重组蛋白的现场按需合成。3.无细胞蛋白合成体系用于卡那霉素免标记检测的研究卡那霉素是一类广谱抗生素,常用作兽药。然而,过量使用会导致其在动物源性食品中残留,人体摄入后,卡那霉素会作用于核糖体的30S亚基,影响蛋白翻译过程,引起中毒。基于此,本工作利用CFPS作为检测平台,以GFP作为报告蛋白检测卡那霉素:当卡那霉素存在时,蛋白的翻译过程受到影响,使GFP的产量降低,溶液的荧光强度随之下降,从而实现对卡那霉素的免标记检测。该方法检测卡那霉素的线性范围为8-200 nmol/L,检测限为8 nmol/L,具有良好的选择性,同时还实现了牛奶中卡那霉素的定量检测,对食品中抗生素超标的检测具有重要意义。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
细胞蛋白合成论文参考文献
[1].高伟.大肠杆菌无细胞蛋白合成系统中非天然氨基酸高效引入策略探究[D].沈阳师范大学.2019
[2].肖晓.基于微流控芯片的无细胞蛋白合成与纯化研究[D].湖南大学.2018
[3].马英伟,温红玲,王志玉,刘春晓.无细胞蛋白合成系统的发展及应用[J].中国卫生检验杂志.2016
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[5].张中旺.牛口蹄疫合成肽疫苗的研制及口蹄疫病毒蛋白与宿主细胞蛋白相互作用的研究[D].中国农业科学院.2015
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[7].王云鹏,许文涛,寇晓红,罗云波,张雅楠.麦胚无细胞蛋白合成系统的建立与优化及其在蛇毒激肽释放酶上的应用[J].农业生物技术学报.2013
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[9].毕跃琴,叶玉廷,王洋洋,孙轶群,王盼.野菊花不同萃取部位对肝损伤小鼠肝细胞蛋白合成及小鼠免疫功能的影响[J].郑州大学学报(医学版).2013
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