多变鱼腥藻Mn^2＋,Ca^2＋和Mg^2＋之间取代作用和放氧的研究

借助于电子顺磁共振波谱仪(EPR)探测了多变鱼腥藻中 Mn~(2 )含量的变化。较高浓度的 CaCl_2和 Ca(NO_3),处理引起藻体中结合态 Mn 的游离和藻的放氧活性的下降。当结合Mn 游离量达57％时,放氧活性降为零。MgCl_2处理的效果小于 CaCl_2。较高浓度的 MnCl_2像 EGTA 一样抑制藻的放氧。与对照比较,在 CaCl_2、MgCl_2和 MnCl_2处理下藻体的低温荧光发射光谱发生变化,波长686nm处的肩消失,F_(130)/F_(695)比值下降。本文对光合放氧复合物中离子间可能在其结合位点上发生竞争性取代作用进行了讨论。     

依赖于DNA的RNA聚合酶与体外转录的研究 Ⅰ.酵母变异株20B-12 RNA聚合酶A和C的纯化及鉴定

从酵母变异株20B-12经过超声波处理、硫酸铵沉淀、DEAE纤维素和磷酸纤维素层析等步骤,纯化依赖于DNA的RNA聚合酶A和C,得到聚丙烯酰胺凝胶电泳均一的条带。其中不含DNase、RNase 和蛋白酶活力,无内源DNA。测定了 RNA 聚合酶A和C对α-鹅膏荤碱的敏感性。酶A在α-鹅膏荤碱为400μg/ml时,活性受到抑制,而酶C在该浓度时,几乎不受抑制。(NH_4)_2SO_4对酶A的最适浓度为20mM,对酶C有二个最适浓度,分别为40mM和240mM。无二价金属离子Mn~(2+)或Mg~(2+),酶A和C几乎无活力。两种酶最适Mn~(2+)浓度均为2.5mM,Mg~(2+)浓度均为5mM。两种酶以热变性小牛胸腺DNA为模板,测活性均较天然小牛胸腺DNA为模板时高。     

NaCl(2 mol/L)处理PSⅡ颗粒的Ca~(2+)重结合

回加Ca~(2+)对 NaCl(2 mol/L)处理菠菜PSⅡ颗粒放氧活性的作用表现出有两种K_m值分别为 0.021和 0.545 mmol/L的高亲和与低亲和的Ca~(2+)重结合过程。高浓度NaCl和低 pH(3.0)处理去Ca的 PSⅡ颗粒的光抑制放氧活性半衰期(t_(1/2))明显减小。重结合Ca~(2+后,虽然大部办丧失的放氧活性可恢复,但PSⅡ颗粒放氧活性对光抑制的敏感性却并不随之恢复,t_(1/2)无明显改变。显然,重组Ca~(2+)的结合状态和作用与PSⅡ颗粒原有的结合Ca不完全相同。     

小麦幼苗叶绿体中锰的EPR谱的研究

我们测定了不同条件下小麦幼苗叶绿体的锰的EPR谱。它们与Mn~(2 )谱线的特征完全一致。一部分锰可与EDTA螯合。光照使其信号减小50—60％,而在黑暗中又恢复。放氧抑制剂DCMU亦能抑制锰的这种可逆变化。这些结果表明部分锰与放氧有关。我们也观察了不同温度的热处理对释出类囊体膜上结合锰的相对量的影响,发现90℃加热释出的结合锰占总结合锰的20％。我们讨论了类囊体内各类锰的相对量及其在光合作用中的功能。     

光系统Ⅱ颗粒的多肽组成分析和重组后的放氧活性

菠菜和青菜PSⅡ颗粒的多肽组成有差别,主要表现在27—17kD区带之间。PSⅡ颗粒经1或2mol/LNaCl洗涤,引起17,23kD多肽的丢失,但仍然保持部分放氧活性。1mol/LCaCl_2洗涤引起17,23,33kD多肽的丢失,放氧活性全部丧失。2.5mol/L urea处理使33,17kD多肽全部丢失和23kD多肽部分丢失,同时放氧活性也完全丧失。各种处理的PSⅡ颗粒,经多肽重组后都能部分恢复放氧活性。Ca~(2+)可取代17,23kD多肽而部分恢复NaCl洗涤后PSⅡ的放氧活性,但Mn~(2+),Mg~(2+),Cu~(2+)则不能。     

固氮鱼腥藻(Anabaena azotica Ley HB686)的固氮和放氢作用

固氮鱼腥藻(水生686)整体水平在光照下同时有释氢和放氧的现象。氢的释放量与乙炔还原活性有平行的关系。在暗期,释氢量极少。 固氮鱼腥藻在光照下具有较强的吸氢作用,这是由于氢酶有吸氢的特性。我们看到H_2和O_2的浓度对氢酶的活性有一定的影响。氢酶催化分子氢和分子氧的反应的Km值分别为1.6mM和0.5mM。 分子氢能明显地支持乙炔还原作用,当以空气为气相的反应体系中含有10％分子氢时,大大地提高乙炔还原的活性。 铵离子不仅抑制乙炔还原,而且对释氢作用也有明显的抑制。随着铵离子浓度的增加抑制作用愈为显著。当铵离子浓度达到10mM时,乙炔还原和释氢都几乎全被抑制。说明放氢与固氮酶的活性有密切的联系。 DCMU(2×10~(-5)M)对乙炔还原活性和释氢的抑制约20％,DNP(5×10~(-4)M)表现出更强烈的抑制。     

抑制浓度下锰铁对啤酒废酵母产LYCD活力影响

目的:探讨锰铁离子对啤酒废酵母产生活性酵母细胞衍生物(LYCD)的活力影响.方法:以啤涌废酵母为研究对象、以废液为培养基,在生长抑制浓度下,分别研究了锰、铁离子的作用浓度与时间对啤酒废酵母产生LYCD的活力影响.结果:废酵母在废液中培养28h可达到对数生长期;当废液中Mn~(2+)、Fe~(3+)浓度分别达到200mg/L、50mg/L时可对废酵母产生生长抑制;当Mn~(2+)、Fe~(3+)的作用浓度分别为220mg/L、60mg/L、应激时间分别是25、45min时,啤酒废酵母产的LYCD活性强.结论:应激培养基中金属离子Mn~(2+)、Fe~(3+)达到一定浓度,在一定时间下可使废酵母产生强活力的LYCD.     

铜离子对钝顶螺旋藻完整细胞中光系统Ⅱ活性和藻胆体能量传递的影响

Cu2 抑制钝顶螺旋藻 ( Spirulina platensis)完整细胞中电子传递活性 ( H2 O→ MV) ,并抑制 PS 的放氧活性。低浓度的 Cu2 处理 ,使钝顶螺旋藻细胞中藻蓝蛋白荧光发射峰位置蓝移、发射强度改变 ,表明藻胆体中能量传递发生了变化。Cu2 处理纯化的藻蓝蛋白 ,使其在长波区 ( 61 6— 62 0 nm)吸收减小、荧光发射峰蓝移 ( 64 7nm→ 64 3nm) ;而变藻蓝蛋白不受影响 ,说明 Cu2 选择性作用于藻蓝蛋白。     

Mg~(2+)对线粒体H~+-ATP酶的F_O在脂质体重建时的影响

线粒体ATP合成酶是由具有H~+转运活性的F_0亚基,可溶性的催化中心F_1和连接二者的致寡霉素敏感蛋白(OSCP)所组成. 将纯化的猪心线粒体H—ATP酶复合体的F_0亚基,用胆酸盐透析法在有Mg~(2+)和无Mg~(2+)条件下在大豆磷脂脂质体上重建得脂酶体(L·F_0).用探剂9-AA荧光淬灭法和电权法测定了两种脂酶体的质子转运活力.由两种方法所得的实验结果均表明,在透返介质中加入1mmolmg~(2+)条件下形成的脂酶体(L·F_0)+Mg~(2+)较无Mg~(2+)者的质子转运活性明显增加.前者的荧光强度变化较后者增加约30%;由电极法测得的质子转运的初速度,前者为5nmolH~+′sF_0,后者为3nmolH~+′s·nmolF_O,质子转运活性高约一倍.这进一步支持Mg~(2+)通过调节脂的物理状态而诱导F_O具有较适合的构象,并进而将这一影响传递至F_1,使整个H~+—AhP酶具有较高活性的假设.     

Mg~(2+)对线粒体H~+-ATP酶的F_O在脂质体重建时的影响

线粒体ATP合成酶是由具有H~+转运活性的F_0亚基,可溶性的催化中心F_1和连接二者的致寡霉素敏感蛋白(OSCP)所组成. 将纯化的猪心线粒体H—ATP酶复合体的F_0亚基,用胆酸盐透析法在有Mg~(2+)和无Mg~(2+)条件下在大豆磷脂脂质体上重建得脂酶体(L·F_0).用探剂9-AA荧光淬灭法和电权法测定了两种脂酶体的质子转运活力.由两种方法所得的实验结果均表明,在透返介质中加入1mmolmg~(2+)条件下形成的脂酶体(L·F_0)+Mg~(2+)较无Mg~(2+)者的质子转运活性明显增加.前者的荧光强度变化较后者增加约30%;由电极法测得的质子转运的初速度,前者为5nmolH~+′sF_0,后者为3nmolH~+′s·nmolF_O,质子转运活性高约一倍.这进一步支持Mg~(2+)通过调节脂的物理状态而诱导F_O具有较适合的构象,并进而将这一影响传递至F_1,使整个H~+—AhP酶具有较高活性的假设.