应用免疫和质谱法对亚心形扁藻氢酶蛋白进行亚细胞定位和分类

亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)是新发现的一株产氢海洋单细胞绿藻,经过胁迫调控可实现一定时间的持续产氢。氢酶是亚心形扁藻在胁迫条件下进行光合产氢的一个关键酶。但到目前为止,亚心形扁藻氢酶相关信息仍不清楚。利用蛋白合成抑制剂氯霉素和放线菌酮对亚心形扁藻氢酶活性进行考察,同时利用免疫印迹技术和免疫胶体金电镜对亚心形扁藻氢酶蛋白进行亚细胞定位分析。结果表明:亚心形扁藻氢酶蛋白可能由胞浆内合成,在叶绿体行使功能。采用免疫共沉淀技术富集亚心形扁藻细胞氢酶蛋白,SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)对免疫共沉淀复合物进行分离,从胶中切取目的蛋白条带,胶内酶解后进行基质辅助激光解吸飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)分析,得到相应的肽指纹图谱,通过搜索数据库检索初步断定亚心形扁藻氢酶蛋白为铁氢酶。     

细胞固定化方法制备微藻光电极的研究

通过将微藻细胞固定在平面多孔碳纸上,制备微藻光电极,并在三电极体系电解液中加入电子介体进行测试,可产生与光照同步的光电流响应。考察了不同固定化方法、不同微藻及不同电子介体的光电流响应,结果表明硅溶胶-凝胶法制备的光电极光电流响应最佳,且对于亚心形四爿藻、金藻、莱茵衣藻、蛋白核小球藻、聚球藻等 5 种微藻都适用,表明该制备方法对不同微藻具有较好的通用性。电子介体的研究表明苯醌及其衍生物由于氧还电位较高,具有较好的阳极光电流响应特性,而甲基紫精氧还电位较低,具有较好的阴极光电流响应。     

含氮类培养基对海洋微藻Isochrysis zhanjiangensis 油脂与碳水化合物积累的影响

考察了8种含氮培养基对湛江等鞭金藻(I. zhanjiangensis)生长、PSⅡ活性、油脂及碳水化合物积累的影响。结果显示,当培养基中氮浓度为1.5 g/L,藻细胞的总脂肪含量和产量分别达到最高值为39.8 %和 0.92 g/L, 碳水化合物的含量为最低11.6 %;而当培养基中氮浓度为 0.016 g/L,藻细胞的总脂肪含量和产量分别达到最低值为21.1 %和0.16 g/L。而此时总碳水化合物含量最高达到44.4 %。同时线性拟合方程的结果表明培养基中NO₃^-的浓度与藻细胞的总脂含量呈较好的正相关性。因此,通过研究不同含氮水平的培养基实现了脂肪或碳水化合物产量的调控。     

亚心型四爿藻在CCCP作用下的光生物产氢的代谢途径

以添加CCCP(羰基氰化物间氯苯腙,Carbonyl cyanide m-chlorophenylhydrazone)的海洋绿藻亚心型四爿藻光生物制氢为研究体系,使用作用于光合系统不同位点的抑制剂研究该藻产氢过程不同时段的代谢途径。结果表明:四爿藻光生物产氢前期电子主要来自PS Ⅱ光解水以及胞内分解代谢,电子经由光合电子传递链传递至氢酶产生氢气;而后期释放的氢气则是通过不依赖光合电子传递链的发酵途径产生。产氢过程厌氧发酵代谢途径主要产物是乙酸、乙醇,其中乙醇代谢途径和氢酶竞争NAD(P)H,不利于氢气的积累。     

亚心形四爿藻氢酶的稳定性及初步纯化

亚心形四爿藻Tetraselmis subcordiformis是一种具有高产氢能力的海洋绿藻,在厌氧环境中经暗诱导调控,可进行一定时间的连续产氢。氢酶是亚心形四爿藻进行光合产氢的关键酶,本文研究了在厌氧环境中连二亚硫酸钠、β-巯基乙醇和丙三醇等试剂对氢酶的稳定性影响,考察了硫酸铵分级沉淀对氢酶的纯化效果及回收情况。结果表明,连二亚硫酸钠和丙三醇均能对氢酶起到较好的保护作用。60%～70%饱和度硫酸铵沉淀出的蛋白样品比酶活较高,且所含其他蛋白较少,可用于氢酶的进一步纯化。