螺旋藻原生质球的分离及其光合作用特性的研究

利用改进后的分离方法可获得大量有活性的钝顶螺旋藻 ( Spirulina platensis)原生质球。原生质球大小不等 ,直径在 2 .9～ 4 .6μm,原生质球表面有皱纹及小的孔洞 ,放氧速率为完整藻的 4 0 %。原生质球的室温吸收光谱表明其色素种类与完整细胞基本相同 ,都具有叶绿素 a、藻蓝蛋白、藻红蓝蛋白和类胡萝卜素。但原生质球中减少了藻蓝蛋白和类胡萝卜素的相对含量 ,而藻红蓝蛋白明显增多。螺旋藻的完整细胞与原生质球的 77K荧光发射光谱略有不同 :激发光为 4 36nm时 ,藻丝体和原生质球都具有 4个荧光发射峰 :F686、F696、F730和 F75 7,原生质球的 F75 7明显减弱 ;激发光为 5 80 nm时 ,藻丝体有 5个发射峰 :F64 0、F685、F693、F72 8和 F75 8,原生质球的 F75 8消失。原生球中 F72 8/F685、F64 0 /F685值增高 ,F693/F685值降低 ,光系统 的 F72 8与捕光色素系统的 F64 0的比值降低。上述结果表明 ,失去细胞壁可能抑制光系统 活性 ,在光系统 与 F695有关的核心天线色素系统受影响更大     

钝顶螺旋藻形态、生长及光合作用对不同波段太阳辐射的响应

为探讨中不同波段的光合有效辐射对钝顶螺旋藻(Arthrospira platensis)形态、生长及光合作用的影响,实验将钝顶螺旋藻D-0083藻液转入带塞的石英管中, 石英管水平置于阳光下并在其上覆盖不同的截止型和带通型滤光片, 以使藻丝接受不同波段的太阳辐射; 并检测其生长、形态与光合活动的变化。结果发现: 所有波段 (320500、395700、510700和610700 nm) 光合有效辐射下的藻丝均螺旋变紧且生物量增加。其中以包含少量紫外辐射A (Ultraviolet-A)的蓝光波段 (320500 nm)和红光波段(600700 nm) 对藻丝形态变化、生长及光合速率的诱发效率较高。在320500、395700、510700和 610700 nm波段上的单位能量光照引起钝顶螺旋藻螺距变化的效率分别为0.070、0.015、0.021、0.045 m/(Wm2)。 波段320500 nm虽然会轻微抑制钝顶螺旋藻D-0083的有效光化学效率(Fv'/Fm')、电子传递速率(ETR)和藻蓝蛋白的荧光发射, 但是却能够有效诱导其藻丝变紧促进生长。此外, 钝顶螺旋藻D-0083的藻丝变紧程度、比生长速率变化与不同波段太阳辐射下藻丝体的光合性能相一致。该研究表明任何波段的光合有效辐射都能使螺旋藻藻丝螺旋变紧并引发生长和光合作用, 其中以蓝光和红光的效率最高。     

钝顶螺旋藻形态、生长及光合作用对不同波段太阳辐射的响应（英文）

为探讨中不同波段的光合有效辐射对钝顶螺旋藻(Arthrospira platensis)形态、生长及光合作用的影响,实验将钝顶螺旋藻D-0083藻液转入带塞的石英管中,石英管水平置于阳光下并在其上覆盖不同的截止型和带通型滤光片,以使藻丝接受不同波段的太阳辐射;并检测其生长、形态与光合活动的变化。结果发现:所有波段(320—500、395—700、510—700和610—700 nm)光合有效辐射下的藻丝均螺旋变紧且生物量增加。其中以包含少量紫外辐射A(Ultraviolet-A)的蓝光波段(320—500 nm)和红光波段(600—700 nm)对藻丝形态变化、生长及光合速率的诱发效率较高。在320—500、395—700、510—700和610—700 nm波段上的单位能量光照引起钝顶螺旋藻螺距变化的效率分别为0.070、0.015、0.021、0.045μm/(W·m~2)。波段320—500 nm虽然会轻微抑制钝顶螺旋藻D-0083的有效光化学效率(Fv′/Fm′)、电子传递速率(ETR)和藻蓝蛋白的荧光发射,但是却能够有效诱导其藻丝变紧促进生长。此外,钝顶螺旋藻D-0083的藻丝变紧程度、比生长速率变化与不同波段太阳辐射下藻丝体的光合性能相一致。该研究表明任何波段的光合有效辐射都能使螺旋藻藻丝螺旋变紧并引发生长和光合作用,其中以蓝光和红光的效率最高。     

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。     

螺旋藻(Spirulina Platensis)藻胆体的光谱特性和能量传递的研究

研究了螺旋藻藻胆体的吸收光谱,室温和液氮温度荧光发射光谱和激发光谱.完整藻胆体的室温荧光峰位于678nm,不完整藻胆体位于672nm.在完整藻胆体的液氮温度荧光光谱中只有一个发射峰,不完整藻胆作有两个峰.研究结果表明C-藻蓝蛋白与别藻蓝蛋白之间的连接和别藻蓝蛋白与别藻蓝蛋白-B之间的连接具有不同的稳定性;前者稳定性较差,易解离.对藻胆体内藻胆蛋白之间的光能传递进行了讨论.     

柱孢鱼腥藻的藻蓝蛋白亚基和F_(678)色素蛋白

柱孢鱼腥藻的藻蓝蛋白包含有两个亚基。β亚基具有578nm吸收峰和600nm荧光发射峰,分子量19.80±0.40KD,可表明β亚基仅有一个载色团。α亚基具有578nm和630nm吸收峰及645nm的荧光发射峰,分子量17.35±0.38,α亚基可能有两个载色团。别藻蓝蛋白有635nm和650nm吸收蜂及664nm的荧光发射峰。具藻胆体的类囊体膜从高盐浓度缓冲液移至低盐浓度缓冲液时表现678nm荧光发射峰,可能柱孢鱼腥藻存在的F_(678)色素蛋白相当于GLazer(1975)的别藻蓝蛋白B。     

嗜热蓝藻层理鞭枝藻（Mastigocladus laminosus）藻胆体在解离过程中荧光发射光谱和光能传递的研究

研究了层理鞭枝藻藻胆体在不同浓度磷酸缓冲溶液中解离过程中荧光发射光谱的变化和光能传递。完整藻胆体的７７Ｋ荧光光谱中只有一个峰,位于６８５ｎｍ它是末端发射体（核心－膜连接多肽和别藻蓝蛋白－Ｂ）的荧光峰。部分解离藻胆体的荧光光谱的主峰位移至６５２ｎｍ：次峰位于６８５ｎｍ;６６０ｎｍ为一弱荧光发射肩。它们依次为Ｃ－藻蓝蛋白,末端发射体和别藻蓝蛋白的荧光。严重解离藻胆体的荧光主峰移６４４ｎｍ;次峰由６８５ｎｍ移至６８２ｎｍ;６６０ｎｍ荧光发射肩消失。这表明Ｃ－藻蓝蛋白所捕获的光能已不能传递给别藻蓝蛋白,但可传递给末端发射体洞时又表明Ｃ－藻蓝蛋白不仅与别藻蓝蛋白相连接而且还与末端发射体相连接。提出该藻胆体光能传递链如下：核心－膜连接多肽藻红蓝蛋白→Ｃ－藻蓝蛋白→别藻蓝蛋白别藻蓝蛋白－Ｂ     

发菜藻胆体的分离和光谱特性的研究

完整藻胆体和不完整藻胆体的吸收峰都在618nm。完整藻胆体的室温荧光峰位于670nm以上,而不完整藻胆体则在670nm以下。完整藻胆体的77K荧光发射光谱中只有648nm一个荧光发射带;而在不完整藻胆体,则有2个或3个发射带,它们位于684nm,666nm和648nm,依次属于别藻蓝蛋白-B,别藻蓝蛋白和C-藻蓝蛋白的荧光。     

发菜藻胆体分离和光谱特性的研究

完整藻胆体和不完整藻胆体的吸收峰都在618nm。完整藻胆体的室温荧光峰位于670nm 以上,而不完整藻胆体则在670nm以下。完整藻胆体的77K荧光发射光谱中只有648nm一个荧光发射带;而在不完整藻胆体,则有2个或3个发射带,它们位于684nm,666nm和648nm, 依次属于别藻蓝蛋白 — B,别藻蓝蛋白和C — 藻蓝蛋白的荧光。     

盐泽螺旋藻藻胆蛋白的分离和特性研究

盐泽螺旋藻(Spirulina subsalsa)的水溶性色素粗提物经过硫酸铵沉淀和羟基磷灰石(HA)柱层析后可以分出两种藻胆蛋白,即藻蓝蛋白(c-PC)和别藻蓝蛋白(APC)。它们的纯度(指其在可见光部分的最大吸收与280nm处吸收之比)可分别达到7．27(c-PC)和6．55(APC)。而一般认可的纯度标准,PC为5,APC为6。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650nm,其室温荧光发射峰分别为642nm和657nm。     

Cu~(2 )对蓝藻Spirulina maxima光合作用的抑制机理

Cu2 对S.maxima的生长和光合放氧均有抑制作用;高浓度Cu2 使藻细胞中藻胆体产生的特征光吸收和荧光显著下降,表明藻胆体是Cu2 作用位点之一。Cu2 可促使离体的藻蓝蛋白变性,使其光吸收和荧光减弱、荧光偏振度减小,而别藻蓝蛋白对Cu2 的作用不敏感。根据这些结果推测,Cu2 可能通过对藻胆体中的藻蓝蛋白的作用,抑制藻胆体的光能吸收和传递。     

静止和充气培养条件下短期紫外辐射对钝顶螺旋藻光化学效率的影响

为了研究短期太阳紫外辐射对钝顶螺旋藻的影响,作者将静止和充气培养的藻体,暴露在全波长太阳辐射PAB(PAR UVA UVB),去除UVB辐射PA(PAR UVA)及切断所有紫外辐射的光合有效辐射P(PAR)三种光处理条件下,测定了其光化学效率的变化。结果表明,紫外辐射(UVP)及光合有效辐射(PAR)均能导致钝顶螺旋藻的光化学效率降低,表现出了明显的光抑制,但是,UVR可导致更大程度的光抑制。充气培养条件下,与早晨(07:00)初始值相比,PAR导致了11%~20%的光抑制,而UVR(PAB-P)所产生的额外光抑制占9%~31%;静止培养条件下,UVR的存在使得螺旋藻的光化学效率趋近于零(无法检出)。在两种培养条件下,藻细胞所受最大光抑制均发生在中午,下午(17:00)表现出不同程度的恢复。紫外辐射使得类胡萝卜素及藻蓝蛋白与叶绿素a含量的比例增大。与PAB和P相比,PA处理使得螺旋藻类胡萝卜素和藻蓝蛋白与叶绿素含量之比明显升高,UVA可能会诱导类胡萝卜素及藻蓝蛋白的合成。     

螺旋藻（Spirulina platensis）藻胆体在解离过程中荧光发射光谱和光能传递的研究

对螺旋藻（Ｓｐｉｒｕｌｉｎａｐｌａｔｅｎｓｉｓ）藻胆体在室温和７７Ｋ处于不同浓度磷缓冲溶液和不同解离时间的荧光发射光谱进行了研究。藻胆体在０．９ｍｏｌ／Ｌ磷酸缓冲溶液中,由于没有发生解离,光能传递效率高,在７７Ｋ荧光发射光谱中只有一个峰,位于６８７ｎｍ,属于别藻蓝蛋白－Ｂ。当藻胆体悬浮在０．３ｍｏｌ／Ｌ磷酸缓冲溶液中１分钟,７７Ｋ荧光光谱的主峰出现在６８４ｎｍ．又出现６５５ｎｍ和６６６ｎｍ荧光峰,它们依次属子Ｃ－藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白。在２小时;６５５ｎｍ荧先峰成为主峰,６８４ｎｍ荧光峰为次峰,６６６ｎｍ荧光肩消失。这表明Ｃ－藻蓝蛋白所捕获的先能已不能传递给别藻蓝蛋白,但能传给别藻蓝蛋白－Ｂ。我们提出在螺旋藻藻胆体中存在两类Ｃ－藻蓝蛋白,一是与别藻蓝蛋白相连接,另一是与别藻蓝蛋白－Ｂ相连接。     

螺旋藻（Spirulina platensis）藻胆体在解离过程中荧光发射光谱和光能传递的研究

对螺旋藻（Ｓｐｉｒｕｌｉｎａｐｌａｔｅｎｓｉｓ）藻胆体在室温和７７Ｋ处于不同浓度磷缓冲溶液和不同解离时间的荧光发射光谱进行了研究。藻胆体在０．９ｍｏｌ／Ｌ磷酸缓冲溶液中,由于没有发生解离,光能传递效率高,在７７Ｋ荧光发射光谱中只有一个峰,位于６８７ｎｍ,属于别藻蓝蛋白－Ｂ。当藻胆体悬浮在０．３ｍｏｌ／Ｌ磷酸缓冲溶液中１分钟,７７Ｋ荧光光谱的主峰出现在６８４ｎｍ．又出现６５５ｎｍ和６６６ｎｍ荧光峰,它们依次属子Ｃ－藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白。在２小时;６５５ｎｍ荧先峰成为主峰,６８４ｎｍ荧光峰为次峰,６６６ｎｍ荧光肩消失。这表明Ｃ－藻蓝蛋白所捕获的先能已不能传递给别藻蓝蛋白,但能传给别藻蓝蛋白－Ｂ。我们提出在螺旋藻藻胆体中存在两类Ｃ－藻蓝蛋白,一是与别藻蓝蛋白相连接,另一是与别藻蓝蛋白－Ｂ相连接。     

B-藻红蛋白和R-藻红蛋白γ亚基的分离、特性及其在分子中的空间位置分析

紫球藻 (Porphyridiumcruentum)B 藻红蛋白和多管藻 (Polysiphoniaurceo lata)R -藻红蛋白经蛋白酶K部分酶切消化后 ,分离得到近似天然态的γ亚基 ,并且对它的光谱特性以及在藻红蛋白分子中的空间位置进行了研究 .酶解动力学分析表明γ亚基位于R- 藻红蛋白和B -藻红蛋白六聚体 (αβ) ₆的中央空洞中 .分离的γ亚基上藻红胆素的吸收峰位于 5 89nm ,荧光发射峰位于 6 2 0nm ,与藻蓝蛋白的吸收峰重叠 ,有助于藻胆体中藻红蛋白与藻蓝蛋白分子间高效能量传递 .     

硒对H2O2胁迫钝顶螺旋藻的保护作用及其机制

以钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)为实验对象,用H2O2构建氧化损伤模型,研究不同浓度硒对H2O2胁迫钝顶螺旋藻的生长、干重、水溶性蛋白、光合色素、抗氧化酶(SOD、POD、APX、CAT和GSH-PX)及丙二醛(MDA)含量的影响,探讨硒作为过氧化保护剂的可能性及其机制.结果显示:(1)在 0.25～2.5 mmol/L H2O2胁迫下,钝顶螺旋藻的藻密度、干重均显著降低,藻丝出现明显的断裂、破碎,藻体中MDA含量呈剂量性增加.(2)预添加一定浓度(2～1 000 μmol/L)的Na2SeO3可显著抑制1 mmol/L H2O2胁迫下的钝顶螺旋藻藻密度和干重的降低趋势,改善藻丝的断裂受损,诱导藻体中SOD、POD、APX、CAT和GSH-PX抗氧化酶系活性的提高,同时显著增加水溶性蛋白的含量,缓解脂溶性色素的降解,降低MDA的积累和羟自由基的相对含量,拮抗H2O2诱导的氧化损伤.研究表明,硒的预处理可以有效提高钝顶螺旋藻的抗氧化能力,对氧化胁迫引起的生理伤害起到明显的缓解作用,以达到较理想的保护效果.     

抗人AFP单链抗体与藻胆蛋白融合蛋白的构建、表达与活性分析

目的:构建多基因表达载体,在大肠杆菌中同时表达AFP单链抗体(scFv)和蓝藻别藻蓝蛋白α亚基脱辅基蛋白(apcA)组成的融合蛋白(scFv-apcA)、藻胆蛋白裂合酶(cpcS)及藻红蛋白生物合成酶(Ho1和pebS),获得共价结合藻红胆素的融合蛋白(scFv-apcA-PEB)。方法:利用融合PCR将scFv和apcA基因连接起来,形成scFv-apcA融合基因,并将该融合基因与cpcS克隆到表达载体pCDFDuet-1中;将Ho1和pebS基因克隆到表达载体pRSFDuet-1中。将两种载体共转化到大肠杆菌中,IPTG诱导重组蛋白表达,经亲和层析获得重组蛋白,通过光谱学分析和抗体竞争性抑制法,测定重组蛋白的生物学活性。结果:成功表达融合蛋白scFv-apcA-PEB,分子质量约为45kDa,与理论值相符,其最大吸收峰为549.5nm,最大荧光发射峰为560nm,竞争抑制ELISA法初步鉴定活性,竞争抑制率达到48%。结论:利用大肠杆菌表达系统,获得了同时具有荧光特性和免疫学活性的重组蛋白。     

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...     

绿色荧光蛋白gfp基因在钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)A9藻株中的表达

将钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)A9藻株在24℃培养,经2 mmol/L的EDTA预处理24 h;采用功率300 W的超声波处理70 s获得单细胞样品,以本实验室构建的携带gfp基因的质粒p215t转化A9藻株单细胞藻液,利用Amp作为选择标记,使单细胞在平板上再生长出单藻落,获得17株具有Amp抗性的转化藻株,转化率3.73‰。在390 nm紫光激发下,生长30天的转化藻丝体发出稳定绿色荧光;培养45天后具有绿色荧光的藻丝出现断裂、具有荧光藻丝长度缩短的现象。实验结果初步表明:报告基因gfp在螺旋藻中得到稳定有效的表达,可以采用单细胞再生形成单藻落技术进行螺旋藻的基因克隆。     

嗜热蓝藻层理鞭枝藻（Mastigocladus laminosus）藻胆体在解离过程中荧光发射光谱和光能传递的研究

研究了层理鞭枝藻胆体在不同浓度磷酸冲溶液中解离过程中荧光发射光谱的变化和光能传递,完整藻胆体的７７Ｋ荧光光谱中只有一个峰,位于６８５ｎｍ,它是末端发射体（核心－膜连接多肽和别蓝蛋白－Ｂ）的荧光峰,部分解离藻胆体的荧光光谱的主峰位移至６５２ｎｍ,次峰位于６８５ｎｍ;６６０ｎｍ为一弱荧光发射肩,它们依次为Ｃ－藻蓝蛋白,末端发射体和别藻蓝蛋白的荧光。严重解离藻胆体的荧光主峰移至６４４ｎｍ;次峰由６８５ｎ