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蓝隐藻藻蓝蛋白—叶绿素蛋白复合物的分离及其结构与性质的研究

蓝隐藻藻蓝蛋白—叶绿素蛋白复合物的分离及其结构与性质的研究

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作者：王扬烟台大学

学位级别：硕士

本文探索了蓝隐藻的实验室培养以及大规模制备类囊体膜的条件;建立并优化了叶绿素-蛋白复合物的去污剂增溶以及蔗糖密度梯度离心分离的方法,稳定分离到4种活性的叶绿素蛋白复合物,包括2种捕光复合物及PSⅠ和PSⅡ颗粒各1种;又对2种捕光... 详细信息

本文探索了蓝隐藻的实验室培养以及大规模制备类囊体膜的条件;建立并优化了叶绿素-蛋白复合物的去污剂增溶以及蔗糖密度梯度离心分离的方法,稳定分离到4种活性的叶绿素蛋白复合物,包括2种捕光复合物及PSⅠ和PSⅡ颗粒各1种;又对2种捕光复合物及PSⅡ颗粒分别进行了二次增溶,分别采用蔗糖密度超离心和等电聚焦方法分离,共得到5种叶绿素蛋白亚复合物,并对所得各种复合物和亚复合物的吸收光谱、荧光光谱、光氧化活性、多肽组成以及等电点等特性进行了的测定和分析。结果显示,两种捕光复合物分别是小颗粒的外周捕光色素蛋白复合物(主要含有20、24KD多肽)和包含内周和外周天线成分在内的大的捕光复合物颗粒(等电点为pH5.3～5.8,主要含有19、24、28、37、42、70KD多肽);PSⅡ颗粒则包含PSⅡ核心(等电点为pH5.9,主要含有24KD多肽)以及内周天线两种亚复合物(等电点为pH6.4,主要含有56、37、30、20、16KD多肽)。经静态和动态荧光动力学以及多肽分析证实,大的捕光复合物颗粒(带Ⅱ)、PSⅡ颗粒(带Ⅲ)以及捕光亚复合物颗粒(带Ⅱ-2)和PSⅡ核心复合物(带Ⅲ-2)是活性的蓝隐藻藻蓝蛋白-叶绿素蛋白复合物;藻蓝蛋白与捕光复合物及PSⅡ核心的结合不具有结构上的倾向性;其吸收的能量向PSⅡ的传递可经由Chla/c-蛋白复合物介导,也可以不依赖其介导。根据上述结果,最终构建了蓝隐藻叶绿素蛋白复合物之间以及叶绿素蛋白与藻蓝蛋白之间的结构关系图。

关键词：蓝隐藻类囊体膜蔗糖密度梯度离心藻蓝蛋白-叶绿素蛋白复合物 PSⅡ结构

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蓝隐藻叶绿素蛋白复合物特性及其能量传递关系研究

蓝隐藻叶绿素蛋白复合物特性及其能量传递关系研究

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作者：梁源烟台大学

学位级别：硕士

以自行培养的蓝隐藻(Chroomonas placoidea)为材料，对其活体细胞以及类囊体膜的吸收光谱、室温和低温(77K)荧光光谱特性进行了研究。提出蓝隐藻活细胞中部分藻蓝蛋白(PC)为游离存在，且与类囊体膜之间动态结合的观点;发现Chl a和Chl c... 详细信息

以自行培养的蓝隐藻(Chroomonas placoidea)为材料，对其活体细胞以及类囊体膜的吸收光谱、室温和低温(77K)荧光光谱特性进行了研究。提出蓝隐藻活细胞中部分藻蓝蛋白(PC)为游离存在，且与类囊体膜之间动态结合的观点;发现Chl a和Chl c吸收的光能更倾向于传递给了PSⅡ或短波长Chl a，而PC吸收的光能在两个光合系统之间均有分配，并且主要对长波Chl a的荧光有贡献;在蓝隐藻活体细胞、类囊体膜、PSⅠ核心复合物和PSⅠ颗粒复合物的77K荧光光谱中，均未发现属于高等植物PSⅠ的730nm附近的长波荧光峰，表明隐藻在PSⅠ结构和能量传递方式上与高等植物相比存在特异性。采用蔗糖密度梯度离心方法分离到5种活性的叶绿素蛋白复合物及9种亚复合物，其中包括一个文献未曾报道的大分子量的PSⅠ核心复合物。对各复合物和亚复合物的吸收光谱、室温和77K低温条件下的荧光光谱特性以及多肽组成做了系统的分析;并尝试利用圆二色谱(CD)谱技术对分离到的三种叶绿素蛋白复合物进行了19050nm的扫描和初步解析，给出了3种不同性质的隐藻叶绿素蛋白复合物的远紫外区(19050nm)、近紫外区(25040nm)和可见光区(40050nm)的光谱测定，结果显示：①远紫外区：二级结构预测表明各复合物的无规卷曲比例相近，约占30%左右;PSⅠ颗粒较之PSⅡ和捕光复合物含有更高比例的α-螺旋和β-转角，但几乎不存在β-折叠。②近紫外区：在芳香族氨基酸的三级结构信号区，各复合物均未观测到Tyr的信号峰。③可见光区：690nm附近信号峰的有无是隐藻捕光复合物和中心复合物的一个区别。实验结果不仅给出了隐藻叶绿素蛋白复合物性质的新信息，补充了隐藻叶绿素蛋白复合物性质研究的空白，也为叶绿素蛋白复合物的分析和鉴定提供了新的光谱鉴定依据。

关键词：蓝隐藻藻蓝蛋白-叶绿素蛋白复合物 77K荧光光谱圆二色谱能量传递

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