蓝细菌别藻蓝蛋白亚基光谱性质及光敏色素结构的研究

发布时间：2021-05-20 08:17

　　藻胆体是蓝细菌体内的捕光结构,它能够通过重组形成不同的结构以适应不同的光环境。藻胆体将捕获的光能依次通过别藻蓝蛋白和核膜连接蛋白转移至光合作用反应中心。蓝细菌的远红光适应能力不仅需要叶绿素的存在而且还需要能够吸收远红光的藻胆体的存在。我们主要研究Chroococcidiopsis thermalis sp.PCC7203蓝细菌的藻胆体亚基远红光适应的分子机制。在本实验中,我们通过分子克隆的方法,构建别藻蓝蛋白亚基的基因载体,以大肠杆菌作为蛋白样品的表达体系,将细菌悬液、细胞破碎后的上清液以及纯化后的蛋白样品的吸收光谱、荧光光谱和激发光谱进行测定。对以上光谱数据进行分析,我们发现,Apc F2的吸收光谱显示最大吸收峰位置在675 nm左右,荧光光谱中最大峰位置在698 nm,并且Apc F2是通过非共价结合的方式与藻蓝胆素PCB结合的。这种能够非共价结合色素PCB并发生光谱向红光区移动（红移）的现象的亚基也存在于Apc B2和Apc B3各自的第81位半胱氨酸突变体中。破碎Apc D4的细胞后,通过离心得到上清液,检测到它能够非共价结合藻蓝胆素PCB并且吸收光谱也发生了红移,但红移的现象... 

【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：117 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略词表
第一章 前言
    1.1 藻胆体的结构与功能
    1.2 生物色素的多样性
    1.3 光受体
        1.3.1 植物光敏色素
        1.3.2 蓝细菌光敏色素
    1.4 核磁共振技术
        1.4.1 固态核磁共振的原理
        1.4.2 魔角旋转的原理
        1.4.3 交叉极化的原理
        1.4.4 核磁共振的应用前景
    1.5 研究目的与意义
第二章 别藻蓝蛋白亚基光谱性质的研究
    2.1 引言
    2.2 材料与仪器
        2.2.1 主要材料
        2.2.2 培养基与试剂
        2.2.3 实验仪器
    2.3 实验方法
        2.3.1 重组载体构建和蛋白质表达
        2.3.2 蛋白质样品的分析实验
        2.3.3 光谱分析
    2.4 实验结果和讨论
        2.4.1 蓝细菌C.thermalis的裂合酶CpcS1的功能
        2.4.2 别藻蓝蛋白亚基ApcA2、ApcB2和ApcB3非保守色素结合位点
        2.4.3 无裂合酶CpcS1时色素和亚基的结合情况
        2.4.4 别藻蓝蛋白亚基ApcF2非共价结合色素
        2.4.5 别藻蓝蛋白的α亚基和β亚基共表达的色素化
        2.4.6 别藻蓝蛋白亚基ApcD2、ApcD3和ApcD4的色素化
    2.5 结论
第三章 蓝细菌光敏色素结构的研究
    3.1 引言
    3.2 实验方法
        3.2.1 突变体构建和蛋白质表达
        3.2.2 样品制备
        3.2.3 UV-Vis光谱分析
        3.2.4 MAS NMR数据收集
        3.2.5 黑暗状态下GAF1-GAF2的结构模型构建
    3.3 实验结果和讨论
        3.3.1 NMR谱图
        3.3.2 GAF1-GAF2突变体
        3.3.3 黑暗状态下色素PCB的结构
        3.3.4 GAF2结构域对色素所处微环境的影响
        3.3.5 光敏色素All2699脱辅基蛋白对色素PCB立体异构的影响
        3.3.6 色素分子中吡咯水的化学结构
        3.3.7 GAF2的舌头状延伸
    3.4 结论
第四章 总结和前景
参考文献
附录 攻读学位期间发表的学术论文及参加的学术会议
    学术论文
    学术会议
致谢



本文编号：3197429