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内周天线cp43、cp47中β-Car到Chla分子间的能量传递

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光子学报 2001年第4期30卷 385-390页

作者：贺俊芳王水才张舒贺锋涛任兆玉单际修李良壁匡廷云中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态室中国科学院植物所北京100093

采用超快荧光光谱动力学对从菠菜中分离纯化的内周天线 cp43、cp47进行研究 ,获取了它们的动力学三维荧光谱 ,cp43的荧光光谱范围为 640～ 780 nm,最大峰位于 680 nm处 ,在该峰值处的荧光寿命约为 3.54ns;cp47的荧光光谱范围为 630～ 77... 详细信息

采用超快荧光光谱动力学对从菠菜中分离纯化的内周天线 cp43、cp47进行研究 ,获取了它们的动力学三维荧光谱 ,cp43的荧光光谱范围为 640～ 780 nm,最大峰位于 680 nm处 ,在该峰值处的荧光寿命约为 3.54ns;cp47的荧光光谱范围为 630～ 775nm,最大峰位于691 nm处 ,在该峰值处的荧光寿命约为 3.2 2 ns,在 cp43和 cp47中 ,Chla分子发射荧光的效率分别约为 38.3%和 40 .6% .依据分子的退激发途径 ,我们分析认为在 cp43、cp47中 β- Car→ Chla分子的能量传递速率常量分别为 9.0 6× 1 0 11s- 1,1 .3× 1 0 12 s- 1;能量传递效率分别为47.5%、66.5% ;并估计 β- Car分子与 Chla分子外周之间的距离分别为 0 .1 1 0 nm、0 .0 85nm.

关键词：能量传递超快荧光光谱 PSⅡ cp43 cp47 内周天线 β-Car Chla 菠菜光合作用

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核心天线cp43、cp47的荧光光谱特性

光子学报 2001年第8期30卷 933-937页

作者：贺俊芳王水才张舒贺锋涛任兆玉单际修李良壁匡廷云中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态室西北大学西安710069 中国科学院植物所

采用快速扫描成象光谱技术对核心天线 cp43和 cp47的荧光光谱特性进行研究 ,获取了它们的积分荧光谱 ,通过积分荧光谱的组分光谱解析 ,并结合吸收光谱分析认为 cp43和cp47具有这样的 Chl a的光谱特性 ,cp43 :Chl a6 6 2 .4 3 6 6 0 、Ch... 详细信息

采用快速扫描成象光谱技术对核心天线 cp43和 cp47的荧光光谱特性进行研究 ,获取了它们的积分荧光谱 ,通过积分荧光谱的组分光谱解析 ,并结合吸收光谱分析认为 cp43和cp47具有这样的 Chl a的光谱特性 ,cp43 :Chl a6 6 2 .4 3 6 6 0 、Chl a6 70 .2 3 6 6 9、Chl a6 84 .0 26 82 ,cp47:Chl a6 6 4.916 6 0 、Chl a6 71.716 6 9、Chl a6 81.3 56 80 、( Chl aea,a代表吸收峰 ;e代表发射峰 ) ;另外长波长组分 6 94.86 nm、70 2 .3 4 nm( cp43 )、6 96 .0 2 nm( cp47)可能是由吸收 >6 90 nm的 Chl a分子所产生 ;cp43与cp47相比还存在有 Chl a6 76 .3 26 75,但是还没有看到 cp43具有 6 75nm吸收谱带的报道 .对 cp43和 cp47的荧光光谱分析 ,认为 cp47中的 Chl a6 6 9nm分子团和 Chl a6 80 nm分子团间的能量传递比 cp43中 Chl a6 6 9nm和 Chl a6 82 nm分子团的能量传递更为有效 ;β-Car与 Chl a分子结合状态在 cp47中要比 cp43中紧密 .

关键词：核心天线 cp43 cp47 荧光光谱快速扫描成象光谱技术积分荧光谱光合作用光系统

光系统Ⅱ核心天线cp47热稳定性的荧光动力学

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光子学报 2003年第3期32卷 257-260页

作者：蔡霞贺俊芳王水才任兆玉刘晓彭菊芳匡廷云中国科学院西安光机所瞬态光学技术国家重点实验室中国科学院植物研究所北京100093

采用激励光源为 4MHz、5 14.5nm的分幅扫描单光子计数荧光装置对从菠菜中分离提纯的核心天线cp4 7的热稳定性进行研究 ,得到经 2 0℃、4 2℃和 4 8℃处理后的动力学三维荧光谱 .它们在最大峰值处的时间常量及其chla分子发射荧光的效率... 详细信息

采用激励光源为 4MHz、5 14.5nm的分幅扫描单光子计数荧光装置对从菠菜中分离提纯的核心天线cp4 7的热稳定性进行研究 ,得到经 2 0℃、4 2℃和 4 8℃处理后的动力学三维荧光谱 .它们在最大峰值处的时间常量及其chla分子发射荧光的效率分别为 :2 0℃ :2 .84 9ns( 4 3.60 % ) ,4 .0 2 4ns( 35 .37% ) ;4 2℃ :2 .10 7ns( 5 1.11% ) ,3.65 7ns( 37.5 9% ) ;4 8℃ :3.80 1ns( 36.69% ) ,4 .0 149ns ( 34 .68% ) .因此 ,在cp4 7中存在有 2组处于不同聚合状态的chla分子 ,3个处理温度中较短的时间组分属于 2组中处于同一种聚合状态色素分子之间chla→chla→chla基态的能量传递时间 ,较长的时间组分属于 2组处于不同聚合状态色素分子之间chla→chla→chla基态的能量传递时间 .cp4 7中 ,2 0℃～ 4 2℃之间的温度对蛋白质空间结构的影响较小 ,与蛋白质结合的 2种结合状态的chla分子之间的空间位置改变也较少 .而 4 2℃～ 4 8℃之间的温度引起较大的蛋白质空间结构和与蛋白质结合的 2种结合状态的chla分子之间的空间位置改变 .

关键词：热稳定性 cp47 核心天线 chla 动力学荧光谱

Kinetic Fluorescence Spectral Analysis of Core Antennas cp43 and cp47 of Photosystem Ⅱ with Ultrafast Time-resolved Technology

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Acta Botanica Sinica 2001年第7期43卷 704-708页

作者：贺俊芳王水才张舒贺锋涛单际修匡廷云中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学技术国家重点实验室西安710068 中国科学院植物研究所光合作用基础研究开放实验室北京100093

Ultrafast time_resolved fluorescence experiments have been performed with core antennas cp43 and cp47 of PS Ⅱ. Their dynamic fluorescence spectra were obtained with excitation wavelength 514.5 nm. For cp43, the emission spectrum was found to be from 640 to 780 nm with a peak at ～680 nm and the lifetime of fluorescence was 3.54 ns. For cp47, the emission spectrum was from 630 to 775 nm with a peak at ～691 nm and the fluorescence lifetime was 3.22 ns. The fluorescence emission efficiencies of Chl a in cp43 and cp47 were calculated to be approximately 38.3% and 40.6%, respectively. The energy transfer from β_Car to Chl a in cp43 and cp47 was discussed. The rates of energy transfer from β_Car to Chl a were measured to be about 9.6×10 11 s -1 and 1.3×10 12 s -1 and energy transfer efficiencies 47.5% and 66.5% respectively. The edge_edge distances between β_Car and Chl a in cp43 and cp47 were estimated to be ～0.110 nm and ～0.085 nm respectively.

关键词： core antenna cp43 cp47 β-Car Chl a energy transfer PS Ⅱ

光系统II核心天线cp43和cp47的分离纯化及光谱性质研究

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生物物理学报 1999年第1期15卷 144-151页

作者：单际修杨昆云李良璧匡廷云王居硕赵南明中国科学院植物研究所光合作用研究中心清华大学生物科学与技术系生物膜与膜生物工程国家重点实验室

采用ＤＥＡＥ－ＦｒａｃｔｏｇｅｌＴＳＫ６５０Ｓ阴离子交换树脂柱层析法从菠菜（ＳｐｉｎａｃｉａＯｌｅｒａｃｅａ）中分离纯化了ＰＳＩＩ核心天线复合物ＣＰ４３和ＣＰ４７，计算出每分子ＣＰ４３含１９－２０个Ｃｈｌａ和４－５个... 详细信息

采用ＤＥＡＥ－ＦｒａｃｔｏｇｅｌＴＳＫ６５０Ｓ阴离子交换树脂柱层析法从菠菜（ＳｐｉｎａｃｉａＯｌｅｒａｃｅａ）中分离纯化了ＰＳＩＩ核心天线复合物ＣＰ４３和ＣＰ４７，计算出每分子ＣＰ４３含１９－２０个Ｃｈｌａ和４－５个β－Ｃａｒ；每分子ＣＰ４７含２０－２１个Ｃｈｌａ和３－４个β－Ｃａｒ。普通及三维（３Ｄ）低温（７７Ｋ）荧光发射光谱的测定证明，纯化的ＣＰ４３和ＣＰ４７都具有较好的完整性。常温（２９８Ｋ）吸收光谱的测定，证明纯化的ＣＰ４３和ＣＰ４７的红光区最大吸收峰分别位于６７１ｎｍ和６７４ｎｍ，但是它们在该区的四阶导数光谱均给出６７０ｎｍ和６８２ｎｍ两个峰，这表明，它们均至少含有两种不同结合状态的Ｃｈｌａ分子。

关键词：光系统Ⅱ 核心天线 cp43 cp47 吸收光谱

Light and Heat Induced Denaturation of Photosystem Ⅱ Core Antenna Complex cp47

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Tsinghua Science and Technology 1999年第3期4卷 1485-1488页

作者：王居硕单际修许强公衍道匡廷云赵南明 Department of Biological Sciences and Biotechnology State Key Laboratory of Biomembrane and Membrane Biotechnology Tsinghua University Beijing 100084 Photosynthesis Research Center Institute of Botany Chinese Academy of Sciences Beijing 100093

Light and heat induced denaturation of cp47, the core antenna complex of photosystem Ⅱ purified from spinach, were investigated using absorption and circular dichroism spectra. Light caused the destruction of chlorophyll a and excitonic interaction of chlorophyll a in cp47, while the protein secondary structure was not apparently changed. Heat induced the destruction of protein secondary structure and excitonic interaction of chlorophyll a, but the chlorophyll a molecule was not damaged. The results suggest that both the chlorophyll a molecular structure and the protein native conformation are necessary for excitonic interaction of chlorophyll a and the energy transfer function of the chlorophyll a binding protein.

关键词： photosystem Ⅱ core antenna cp47 circular dichroism

盐酸胍诱导cp43和cp47变性的太赫兹时域光谱技术研究

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中国科学（C辑） 2007年第3期37卷 347-351页

作者：曲元刚陈华秦晓春汪力李良璧匡廷云中国科学院植物研究所光合作用与环境分子生理学重点实验室中国科学院物理研究所光物理重点实验室北京100080

太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)是近年来新兴的一种研究分子构型状态的技术.把这项技术运用到两种光合膜蛋白cp43和cp47的研究上,研究结果表明,运用太赫兹时域光谱技术能有效地把具有相似结构的蛋白质区分开来,这项技术也是监测蛋白质变... 详细信息

太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)是近年来新兴的一种研究分子构型状态的技术.把这项技术运用到两种光合膜蛋白cp43和cp47的研究上,研究结果表明,运用太赫兹时域光谱技术能有效地把具有相似结构的蛋白质区分开来,这项技术也是监测蛋白质变性的一种有力工具.在盐酸胍(GuHCl)作用下,cp47和游离叶绿素a(Chla)的太赫兹(THz)振幅谱中都出现一个明显的位于1.8THz处的峰.我们认为这个峰来自于叶绿素a和盐酸胍的相互作用.和cp43相比,cp47中的叶绿素a更易于和盐酸胍发生作用.

关键词： cp43 cp47 盐酸胍太赫兹时域光谱技术叶绿素a 集体振动模

光系统II核心天线复合物cp43和cp47结构与功能研究进展

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植物学通报 2000年第2期17卷 141-149页

作者：王梅单际修钟泽璞李良璧匡廷云中国科学院植物研究所光合作用研究中心北京100093

cp43和cp47是构成光合生物内周天线的两个重要的色素蛋白复合物 ,在生物体内主要起着传递激发能的作用。最近 ,大量研究证明 ,它们在放氧等过程中也起着重要作用。因此 ,近年来人们借助各种先进的研究技术对它们的结构进行了探讨 ,以揭... 详细信息

cp43和cp47是构成光合生物内周天线的两个重要的色素蛋白复合物 ,在生物体内主要起着传递激发能的作用。最近 ,大量研究证明 ,它们在放氧等过程中也起着重要作用。因此 ,近年来人们借助各种先进的研究技术对它们的结构进行了探讨 ,以揭示它们行使不同生理功能的分子机理。分子生物学技术可以使人们在整体水平上研究蛋白复合物的结构与功能 ,因此是一个非常有用的研究手段。本文即对近年来人们通过分子生物学手段 ,以蓝藻为转化材料 ,通过基因定点突变技术对cp43和cp47结构和功能的研究结果进行了全面综述 ,并进行了点评和分析 ,从而提出了一些新问题。

关键词：蓝细菌基因定点突变 cp47 cp43 光系统

Resonance Raman Spectra of Purified PS Ⅱ Core Antenna Complexes cp43 and cp47 

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Acta Botanica Sinica 1999年第3期41卷 280-284页

作者：单际修杨昆云冯丽洁李良璧匡廷云王居硕赵南明刘玉龙朱恪杨国桢中国科学院植物研究所光合作用研究中心清华大学生物科学与技术系生物膜与膜工程国家重点实验室中国科学院物理研究所

PSⅡ core antenna complexes, cp43 and cp47, were purified from spinach (Spinacia oleracea L.) by DEAE Fractogel TSK 650S anion exchange chromatography. Their normal temperature (298 K) resonance Raman spectra were measured. The results suggest that all β carotenoids bound to cp43 and cp47 are in all trans configuration and likely in twisted conformations.

关键词： PSⅡ Core antenna complexes cp43 cp47 Resonance Raman spectrum β carotene