钝顶螺旋藻藻胆蛋白的分离,纯化及其理化特性

钝顶螺旋藻(Spirulina Platensis var.nanjingensis)一变异株的水溶性色素精提物,经固体硫酸铵沉淀,羟基磷灰石(HA)和Sephadex G-100柱层析后可分离、纯化出藻蓝蛋白(C-PC)和别藻蛋白(APC)。它们的纯度可分别达到AS 620/A_(277)=4.71;A_(650)/A_(270)=5.62。纯化后的C—PC和APC在聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)中仅见一条色带,其最大吸收峰分别在620nm和050nm。经12％的十二烷基硫酸钠—聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS—PAGE),以及高效液相色谱(HPLC)分离,C—PC和APC均可分为α和β两个亚单位。两者的亚单位分子量分别为:C—PC—α,15000;C—PC—β,14500;APC—α,15000;APC—β,13500。依此推算,该藻的C—PC和APC的最小分子量应为29.5kD和28.5kD。经等电电泳法测定,其C—PC和APC的等电点分别在4.8和4.9。氨基酸组成和含量分析结果表明,除色氨酸(Try)未测外,c—PC含有14种氨基酸,APC含有15种氨基酸,两者都缺乏组氨酸(His)和脯氨酸(Pro),C—PC还缺少蛋氨酸(Met)。     

富硒螺旋藻中硒别藻蓝蛋白的纯化及其特性

从富硒螺旋藻(Se richSpirulina platensis,Se-SP)中分离纯化高纯度的含硒别藻蓝蛋白(Se-containingallophycocyanin,Se-APC)并观察其生化特性。羟基磷灰石和DEAE-52柱层析方法结合制备电泳技术纯化Se-APC;光谱扫描、Native-PAGE、SDS-PAGE和IEF方法鉴定Se-APC生化特性;2,3-DAN荧光光度法检测蛋白质中Se含量。结果发现3种高纯度Se-APC的光谱特征分别与APCI、APCII、APCIII吻合;电泳鉴定它们可能都是(αβ)3,α、β亚基分别为18.3和15.7 kDa,其pI值分别为:4.76、4.85和5.02;3种Se-APC中Se含量分别为316、273和408μg/g,Se-APC经0.5mol/L NaSCN解聚和β-巯基乙醇变性处理后,蛋白质中Se含量依次减低并趋于稳定。结果提示Se-SP中APC可结合Se,APC中Se含量与其分子聚态有关,亚基中含Se量稳定,可能是以共价键方式结合,Se-APC生物活性及硒在蛋白质中的结合位点值得深入研究。     

螺旋藻别藻蓝蛋白的纯化、理化特性与结晶

硫酸铵分级沉淀结合多种层析技术,从螺旋藻（SP—Dz）中纯化到电泳纯别藻蓝蛋白（Allophycocyanin,APC）,纯度（A650／A280）达4．83。APC在30min内的荧光扫描曲线为直线;30min连续光照其相对荧光强度仍为原来的98％以上,其抗荧光淬灭能力强于同样条件下的藻蓝蛋白（PC）及荧光素TRITC。用悬滴气相扩散法培养获得了APC晶体。     

培养条件对螺旋藻生长和藻胆蛋白含量的影响

研究了不同质量浓度尿素代替硝酸钠作氮源和不同氯化钠质量浓度改变渗透压对螺旋藻的生长和藻胆蛋白含量的影响。结果发现适宜质量浓度尿素 ( 0 .1g·L-1)培养可加快螺旋藻生长 ,增加藻胆蛋白含量 ;质量浓度高于 0 .2g·L-1其生长受到抑制 ;而质量浓度过高 (≥ 0 .4g/L)时培养几天螺旋藻即断裂并逐渐死亡。培养基中不加氯化钠或质量浓度为 2 0g·L-1时培养 ,生长速度均与对照相当 ,但藻胆蛋白含量比对照要高 ;质量浓度为 40g·L-1～ 6 0g·L-1时培养 ,其生长明显变慢 ,且氯化钠浓度越高生长越慢 ;当质量浓度过高 (≥ 6 0g·L-1)时培养 3d ,螺旋藻细胞即破裂死亡。     

钝顶螺旋藻C—藻蓝蛋白分子的STM研究

钝顶螺旋藻Ｃ┐藻蓝蛋白分子的ＳＴＭ研究张玉忠＊１,２时东霞１周百成２曾呈奎２庞世瑾１（１中国科学院北京真空物理实验室,北京２７２４信箱,北京１０００８０）（２中国科学院海洋研究所,青岛２６６０７１）关键词钝顶螺旋藻;Ｃ－藻蓝蛋白;扫描隧道显微镜藻胆蛋...     

螺旋藻别藻蓝蛋白的纯化、理化特性与结晶*

硫酸铵分级沉淀结合多种层析技术,从螺旋藻(SP-Dz)中纯化到电泳纯别藻蓝蛋白(Allophycocyanin,APC),纯度(A₆₅₀/A₂₈₀)达4·83。APC在30min内的荧光扫描曲线为直线;30min连续光照其相对荧光强度仍为原来的98%以上,其抗荧光淬灭能力强于同样条件下的藻蓝蛋白(PC)及荧光素TRITC。用悬滴气相扩散法培养获得了APC晶体。     

一步柱层析纯化螺旋藻藻蓝蛋白

采用硫酸铵盐析结合疏水层析技术分离纯化螺旋藻中的藻蓝蛋白.试验结果表明,在磷酸盐缓冲体系下藻蓝蛋白粗提液经1.25 mol/L硫酸铵盐析处理后离心脱气,只需采用一步Macro-Prep Methyl 疏水层析,藻蓝蛋白的纯度（A620/A280）可提高到4.017,回收率为19.38%.特征吸收峰和荧光光谱证实纯化后的产物符合藻蓝蛋白的性质,Native-PAGE电泳只出现单一染色带,表明纯化得到的藻蓝蛋白是均一的;SDS-PAGE电泳出现分子量为15.4 kDa、17.3 kDa的2条染色带,分别为藻蓝蛋白的α亚基与β亚基.     

藻胆蛋白研究

藻胆蛋白是大量出现于红藻 (Ｒｈｏｄｏｐｈｙ ｔａ)、蓝绿藻 (Ｃｙａｎｏｐｈｙｔａ)和隐藻 (Ｃｒｙｐｔｏｐｈｙｔａ)中的捕光色素蛋白 ,主要包括藻红蛋白、藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白三种。藻胆蛋白把捕获的光能高效地传递给叶绿素 ,从而使海藻的光合作用得以发生[1] 。细菌、藻类和高等植物的光合作用的共同特征是具有很多“天线分子” ,这些“天线分子”吸收光能并通过非放射性过程将激发能传递到含有叶绿素的“反应中心” ,在红藻、蓝绿藻和隐藻中 ,藻胆蛋白就充当这种“天线分子”的角色。因此 ,最初的藻胆蛋白研究主要集中在探讨其光合作…     

钝顶螺旋藻中一种新的模型藻胆体

以钝顶螺旋藻为材料 ,分离得到完整的藻胆体 ,然后用扫描隧道显微镜(STM)对其结构进行研究 .结果表明钝顶螺旋藻藻胆体的结构与传统的半圆盘状结构模型不同 ,藻胆体的杆不是排列在同一平面内 ,而是呈放射状向空间的各个方向伸展 ,藻胆体的直径为 70nm左右 ,杆的长度为 5 0nm左右 ,并且可清楚地观察到藻胆体的杆中圆盘状的藻胆蛋白面对面的聚集在一起 .从藻胆体LB膜的STM图像中也观察到了相同的结果 .藻胆体解离之后 ,STM图像中没有完整藻胆体的结构特征 ,进一步证实前面得到的是完整藻胆体的STM图像 .Chang等人用计算机模拟方法构建了这种放射状结构的藻胆体的理论模型 ,首次用扫描隧道显微镜从三维实空间直接观察到钝顶螺旋藻中这种结构模型的藻胆体的存在 ,并对这种放射状模型的藻胆体的功能进行了讨论 .     

发菜藻蓝蛋白分离纯化的研究

以发菜为材料,比较了提取液类型和饱和硫酸铵浓度对藻蓝蛋白提取的影响,并对藻蓝蛋白的提取程序和部分特性进行了研究。结果表明:50 mmol/L KP缓冲液(pH值7.2)是合适的提取液,体积分数为40%~50%饱和硫酸铵盐析效果优于其它浓度。经过DEAE-Toyopeal 650 S离子交换层析和SuperdexTM200凝胶过滤层析后,藻蓝蛋白纯度达6.2,最大吸收峰位于615 nm,荧光发射峰位于649 nm,由α和β2个亚基组成,其分子质量分别为18 051.17和19 142.27 Da。因此,发菜藻蓝蛋白分离纯化较为理想的程序为:藻粉→50 mmol/L KP缓冲液(pH值7.2)浸泡→French pressure(1 500 kg/cm2)破碎细胞→40%~50%饱和硫酸铵盐析→DEAE-Toyopeal 650 S离子交换层析→SuperdexTM200凝胶过滤层析→较纯的藻蓝蛋白。     

A potent anti-oxidant property: fluorescent recombinant α-phycocyanin of Spirulina

Aims:  To express and product a fluorescent antioxidant holo-α-phycocyanin (PC) of Spirulina platensis ( Sp ) with His-tag (rHHPC; recombinant holo-α-phycocyaninof Spirulina platensis with His-tag) in 5-l bench scale.
Methods and Results:  A vector harbouring two cassettes was constructed: cpcA along with cpcE - cpcF in one cassette; ho1 - pcyA in the other cassette. Lyases CpcE/F of Synechocystis sp. PCC6803 ( S6 ) could catalyse the 82 site Cys in apo-α-PC of Sp linking with bilin chromophores, and rHHPC was biosynthesized in Escherichia coli BL21. The constant feeding mode was adopted, and transformant reached the biomass of rHHPC up to 0·55 g l⁻¹ broth in 5-litre bench scale. rHHPC was purified by Ni²⁺ affinity column conveniently. The absorbance and the fluorescence emission spectra of rHHPC had λ_max at 621 and 650 nm, respectively. The IC₅₀ values of rHHPC were 277·5 ± 25·8 μ g ml⁻¹ against hydroxyl radicals and 20·8 ± 2·2  μ g ml⁻¹ against peroxyl radicals.
Conclusions:  Combinational biosynthesis of rHHPC was feasible, and the constant feeding mode was adopted to produce good yields of rHHPC. Fluorescent rHHPC with several unique qualitative and quantitative features was effective on scavenging hydroxyl and peroxyl radicals.
Significance and impact of the study:  A potent antioxidant rHHPC was co-expressed, produced and characterized for nutritional and pharmacological values, which would help to develop phycobiliproteins' applications in their fluorescent and biological activities.     

螺旋藻中药用成分的综合开发与应用

综述了螺旋藻中藻蓝蛋白、γ-亚麻酸、螺旋藻多糖、色素等综合开发与应用.     

A simple method for efficient separation and purification of c-phycocyanin and allophycocyanin from Spirulina platensis

c-Phycocyanin and allophycocyanin were separated and purified from Spirulina platensis by precipitation with ammonium sulphate, ion exchange chromatography and gel filtration chromatography. Pure c-phycocyanin and allophycocyanin were finally obtained with an A₆₂₀/A₂₈₀value of 5.06 and an A₆₅₅/A₂₈₀ value of 5.34, respectively.     

Kinetic models for phycocyanin production by high cell density mixotrophic culture of the microalga Spirulina platensis

Phycocyanin production by high cell density cultivation of Spirulina platensis in batch and fed-batch modes in 3.7-L bioreactors with a programmed stepwise increase in light intensity program was investigated. The results showed that the cell density in fed-batch culture (10.2 g L⁻¹) was 4.29-fold that in batch culture (2.38 g L⁻¹), and the total phycocyanin production in the fed-batch culture (0.795 g L⁻¹) was 3.05-fold that in the batch culture (0.261 g L⁻¹). An unstructured kinetic model to describe the microalga culture system including cell growth, phycocyanin formation, as well as glucose consumption was proposed. The data fitted the models well (r ² > 0.99). Furthermore, based on the kinetic models, the potential effects of light limitation and photoinhibition on cell growth and phycocyanin formation can be examined in depth. The models demonstrated that the optimal light intensity for mixotrophic growth of Spirulina platensis in batch or fed-batch cultures using a 3.7-L bioreactor was 80160 μE m⁻² s⁻¹, and the stepwise increase in light intensity can be replaced by a constant light intensity mode. Received 28 July 1998/ Accepted in revised form 8 October 1998     

钝顶螺旋藻突变株FBL细胞超微结构

利用透射电镜技术观察钝顶螺旋藻出发株和突变株FBL的细胞超微结构。观察结果表明L出发株和突变株均为多细胞丝状体,细胞间横隔膜清晰,细胞壁均由四层结构组成,细胞质膜内陷形成类囊体,类囊体由双层膜堆积而成,膜上附着藻胆体,类囊体与细胞壁呈垂直方向排列,细胞质内包含有充气液泡等细胞器。与出发株相比,突变株细胞壁表面较光滑,四层结构电子密度较深;类囊体膜增多、变发达;羧化体数量增多;横隔膜收缢明显。     

钝顶螺旋藻细胞的超微结构

钝顶螺旋藻是一种丝状多细胞蓝藻。经透射电源观察证实,细胞的核区无核膜,核仁,细胞质内无线粒体、叶绿体、高尔基体等细胞器分化。