细胞色素f在光合膜上功能的初步探讨

用阳离子一竭尽的菠菜叶绿体膜作为实验材料,比较研究了胰蛋白酶消化的叶绿体膜和非消化的叶绿体膜的四阶导数吸收光谱、细胞色素f的还原减氧化差异光谱和电子传递速率的变化,试图探索细胞色素f在光合膜上的功能.主要结果于下:(1)胰蛋白酶消化引起叶绿体膜四阶导数吸收光谱位于554nm吸收峰(CYT.f的特征吸收峰)下降和细胞色素含量的明显减少.说明胰蛋白酶损伤细胞色素f.(2)胰蛋白酶消化对叶绿体膜从DCIPH_2到甲基紫精的非循环式电子传递速率没有影响,而对PMS存在下的甲基紫精光还原速率有明显的刺激作用.说明胰蛋白酶损伤与循环式电子流有关的细胞色素f.根据试验结果的分析.我们推测,在光合膜上可能存在两种类型的细胞色素f.一种可能与循环式电子流有关.另一种可能与非循环式电子流有关.     

叶绿体中细胞色素的氧化还原光谱变化研究

通过不同的氧化还原试剂处理,可以使叶绿体中的细胞色素b-559、细胞色素f和细胞色素b6的光谱信号分别显示出来。TritonX-100处理及长时间放置可使叶绿体中的细胞色素b-559由高电位型式转变为低电位型式。解联剂的存在有助于观测细胞色素f的光氧化信号。预先加入铁氰化钾氧化的叶绿体中,可看到细胞色素b－559的光还原,这种还原被DCMU所抑制。     

光合磷酸化偶联机制的研究——C_4植物鞘细胞与叶肉细胞叶绿体光合磷酸化与高能态的关系

用去除类囊体膜内外质子梯度(⊿H~+)的解联剂氯化铵(NH_4Cl)或尼日利亚菌素(nigericin+KCl),以及去除膜电位(⊿φ)的载离子体短杆菌肽(gramicidin D)和缬氨霉素(valinomycin+KCl)等解联剂,观察和比较了它们对玉米鞘细胞和叶肉细胞叶绿体光合磷酸化(PSP)反应的影响。在恒态照光下,发现氯化铵对叶肉细胞叶绿体光合磷酸化反应的抑制作用比鞘细胞叶绿体光合磷酸化反应要强烈得多。gramicidla D对这两种叶绿体的作用与NH_4Cl作用则相反,它对鞘细胞叶绿体磷酸化反应的抑制远比对叶肉细胞叶绿体磷酸化反应的抑制作用强烈。缬氨霉素对叶肉细胞叶绿体PSP活力无显著的影响,但对鞘细胞叶绿体PSP活力有明显的抑制作用。说明在恒态下这种叶肉细胞叶绿体的PSP反应中驱使ATP形成的PMF主要由(⊿H~+)组成,鞘细胞叶绿体中推动ATP形成的PMF主要组成为⊿φ。叶肉细胞叶绿体在氯化铵和短杆菌肽共同作用下它的PSP反应几乎完全被抑制,而鞘细胞叶绿体的PSP反应还残留为对照的23％。在⊿H~+和⊿φ完全消失的情况下,鞘细胞叶绿体仍能形成相当数量的ATP。这种现象再次说明可能还有一种不以膜内外势差(⊿H~+,⊿φ)形式的膜上高能态存在,这种高能态可直接推动ATP形成。     

脂对泛醌细胞色素c还原酶的影响

用羟基磷灰石柱亲和层析法制备了高纯度的缺脂泛醌细胞色素c还原酶．脂的缺失使该酶活力丢失,部分细胞色素（约52.8％细胞色素b和82.5％细胞色素c₁）呈现还原状态．将缺脂泛醌细胞色素。还原酶与磷脂重组,可恢复其活性,同时那些呈还原状态的细胞色素也恢复到氧化态.此结果表明如此制备的缺脂泛醌细胞色素c还原酶仍保持着活力所必需的构象状态,细胞色素氧化还原状态随脂缺失的变化反映了脂与蛋白的相互作用.     

琥珀酸细胞色素c还原酶系中细胞色素b的多相氧化还原反应

呼吸链中从泛醌到细胞色素c一段一向受到人们的重视。尤其是细胞色素b的动力学行为,虽然文献上报道很多但结果却不一致。早在工929年Keilin就已经观察到细胞色素b的氧化还原速度比细胞色素系统其它组份都慢一些。1952年Chance也观察到这一现象。但他发现在不具氧化磷酸化能力的制剂中细胞色素b的还原速度才比c_1或c慢,而在具有氧化磷酸化能力的制剂中细胞色素b的还原速度并不比c_1慢。于是他认为也许是磷酸化系统受到损害而影响到细胞色素b的还原速度。Chance还发现b的还原在动力学上是快慢两相。后来有一些作者也都报道了b的两相还原现象。     

高山被孢霉ATCC 32222中细胞色素b5还原酶I的克隆、表达和功能鉴定

【目的】鉴定产油微生物高山被孢霉ATCC 32222中细胞色素b_5还原酶Ⅰ的功能。【方法】将高山被孢霉ATCC 32222中膜结合细胞色素b_5还原酶Ⅰ基因与人可溶性细胞色素b_5还原酶基因序列比对,去除该基因N端穿膜区域后,与人可溶性细胞色素b_5基因分别在大肠杆菌中异源表达;通过钴离子亲和层析、离子交换和分子排阻色谱等方法对表达产物进行纯化;以2,6-二氯靛酚钠(DCIP)为底物,测定细胞色素b_5还原酶Ⅰ的体外活性及其对NADH和NADPH的偏好性;在反应体系中存在NADH时,通过全波长扫描方法检测细胞色素b_5还原酶Ⅰ与细胞色素b_5的相互作用。【结果】高山被孢霉ATCC 32222中膜结合细胞色素b_5还原酶Ⅰ被成功可溶表达,经纯化后检测到体外活性:使用NADH时酶活为564.57 U,使用NADPH时为51.97 U;在NADH存在时,细胞色素b_5还原酶Ⅰ能够还原细胞色素b_5,其吸收峰从411 nm偏移至422 nm,并在521 nm和554 nm处吸光值增加。【结论】细胞色素b_5还原酶Ⅰ N端穿膜区域的去除增加了其可溶性,并保持了蛋白质活性;高山被孢霉ATCC 32222中细胞色素b_5还原酶Ⅰ基因编码的是一种NADH-细胞色素b_5还原酶,其在体外能与细胞色素b_5相互作用。     

叶绿体Fd—NADP还原酶活性的光活化

通过测量叶绿体ＮＡＤＰ光还原的延滞时间和细胞色素ｆ氧化还原的光诱导，比较暗适应和光活化的叶绿体ＦＮＲ－黄递酶活力对底物ＮＡＤＰＨ的Ｋｍ值，以及化学修饰剂处理膜结合的ＦＮＲ，进一步证明叶绿体膜结合状态的ＦＮＲ存在光活化现象。     

二、核磁共振在膜研究中的应用(下)

3.细胞色素氧化酶细胞色素氧化酶位于线粒体内膜上,是呼吸链的最后一个成员。它催化如下反应,从而控制了电子由还原态的细胞色素C向氧化态细胞色素C的传递: 4 细胞色素C(还原态)+O_2+4H~+→ 4 细胞色素C(氧化态)+2H_2O 细胞色素氧化酶的分子量约156,000道尔顿,大小约为50A×50A×80A,形状象一颗牙齿。一般由七个亚基组成,不同来源的酶其亚基数目各不相同。最近对线粒体DNA的研究表明,其中三个最大的亚基在线粒体内部合成,而其余的亚基在细胞质内合成,然后再装配到一起。这是一个关系到膜组装机理的十     

脓青素促进叶绿体中细胞色素b－559的光还原

当脓青素存在时，可以观察到菠菜叶绿体中光诱导的５５９ｎｍ吸收增加。此反应可以被光（波长６５０ｎｍ）诱导，但远红光（波长７２０ｎｍ）则无作用．光暗差示光谱表明被还原的物质为细胞色素ｂ－５５９。脓青素的作用在１μｍｏｌ／Ｌ接近饱和．并且其作用与跨膜质子梯度无关．脓青素所促进的细胞色素ｂ－５５９光还原被抑制剂ＤＣＭＵ和ＤＢＭＩＢ所抑制，但在氰化钾处理过的叶绿体中，脓青素依然促进细胞色素ｂ－５５９的光还原．在ＣＣＣＰ处理的叶绿体中，可以看到低光强红光诱导的细胞色素ｂ－５５９氧化。脓青素可以逆转ＣＣＣＰ的作用；促进细胞色素ｂ－５５９在高光强或低光强下都为红光还原。我们推测脓青素通过质子化作用，影响了细胞色素ｂ－５５９的光氧化还原反应．     

植物光合机构的状态转换

植物光合机构的状态转换是一种通过光系统Ⅱ的捕光天线色素蛋白复合体（LHCⅡ）的可逆磷酸化调节激发能在两个光系统间的分配来适应环境中光质等短期变化的机制．一般植物光合机构的LHCⅡ磷酸化主要受电子递体质醌和细胞色素b6f复合体氧化还原状态的调节,从而影响其在两种光系统间的移动。植物光合机构的状态转换也可以通过两种光系统相互接近导致激发能满溢来平衡两个光系统的激发能分配。外界离子浓度骤变可以引起盐藻LHCⅡ磷酸化,其调节过程与电子递体的氧化还原状态无关。绿藻的状态转换可以调节细胞内的ATP供求关系。     

绿豆幼苗中细胞色素氧化酶与酯酶同工酶的调控研究

以转录抑制剂放线菌素Ｄ和转译抑制剂环己亚胺为工具的实验表明,４－氯苯氧乙酸（ＣＰＡ）与２,４－Ｄ促进绿豆幼苗中的细胞色素氧化酶同工酶的活性,是由于刺激了种子中预存ｍＲＮＡ转译的结果。此外,发现环己亚胺对酯酶同工酶的活性有非常明显的刺激作用,其原因尚待进一步研究。     

苹果的抗氰呼吸与果实呼吸跃变的关系

苹果在发育期间呼吸对ＫＣＮ敏感,进入跃变期时呼吸为ＫＣＮ不敏感,但对间氯苯氧肟酸（ＣＬＡＭ）敏感。跃变期的苹果切片陈化后有诱导呼吸发生,且ＫＣＮ与ＣＬＡＭ对诱导呼吸都有一定的抑制作用。当在ＣＬＡＭ存在下进行陈化时,苹果诱导呼吸的发生被抑制约３０％,跃变期果实的特点是当果实进入成熟期时呼吸途径发生了由细胞色素途径向抗氰的交替途经转移的现象;同时其果实切片在陈化后可以发生诱导呼吸。     

热带假丝酵母多倍体变种的细胞色素P450和尿素在烷烃代谢中的作用

建立了可行的细胞色素 P450测定方法。考察了以烷烃为单一碳源的酵母细胞色素P450的一氧化碳差示光谱,峰值约为455nm。观察了烷烃培养的酵母细胞色素 P450在生长期中的消长。比较了十四醇、十四醇添加苯巴比妥、以及正十四烷等三种不同培养条件下酵母细胞色素P450的含量和发酵产物的成份。结果表明,细胞色素 P450为烷烃转化成二元酸所必需。烷烃为单一碳源培养酵母时,培养基中过量尿素(0.2%以上)促进烷烃利用和酵母生长,降低细胞色素 P450生成和二元酸的积累。根据上述实验结果和本研究室以前报道,提出了烷烃代谢调控模式。     

POLYPHYLY OF THE BLACKBIRD GENUS AGELAIUS AND THE IMPORTANCE OF ASSUMPTIONS OF MONOPHYLY IN COMPARATIVE STUDIES

A phylogeny for Agelaius blackbirds was constructed using sequence data from an 890 base-pair (bp) region of the mitochondrial cytochrome-b gene in nine species of Agelaius and a single species from all but 1 of the 28 described blackbird genera and subgenera. The genus was found to be polyphyletic with the South American members of Agelaius more closely related to other South American blackbird genera. Application of bootstrap and jackknife manipulations supports this conclusion. That this relatively well-known genus is polyphyletic represents a warning to those attempting to construct phylogenies without first demonstrating monophyly of the ingroup. The conclusion that Agelaius is polyphyletic necessitates (1) the reinterpretation of previous studies that assumed monophyly and (2) the initiation of a variety of new comparative behavioral and ecological studies suggested by this finding.     

毛冠鹿与3种麂属动物的线粒体细胞色素b 的系统进化分析

采用PCR直接测序法,获得毛冠鹿、小鹿、赤麂和黑麂等4种麂亚科动物线粒体细胞色素b核酸序列366bp,麂属动物之间的序列差异为3.5%-4.6%,毛冠鹿属与麂属之间的序列差异为9.29%-10.11%,麂属3种动物分歧时间约为142-184万年,毛冠鹿与麂属动物的分歧时间约为370万年。结合鹿科其余3亚科动物的同源序列,用MEGA软件的Neighbor-Joining Method(NJ法）和最大简约法构建系统进化树。结果表明,小麂、赤麂与黑麂组成一个单系群,毛冠鹿细胞色素b核苷酸序列与麂属的分化程度似已达到属间水平。     

STUDY ON ECDYSTEROID LEVELS AND GENE EXPRESSION OF ENZYMES RELATED TO ECDYSTEROID BIOSYNTHESIS IN THE LARVAL TESTIS OF Spodoptera littoralis

We investigated here the ecdysteroid titers and the expression of six genes coding for known enzymes of the ecdysteroid biosynthesis in the testes of last instar larvae of the pest cotton leafworm, Spodoptera littoralis. We showed that the timing of the ecdysteroid profile was the same in testes and in hemolymph, with a small peak at day 2 and a large one at day 4 after ecdysis. Ecdysone and 20‐hydroxyecdysone (20E) were detected in both tissues. 20E was the major ecdysteroid in testes and in hemolymph from day 4. Interestingly, the gene expression of the steroidogenetic enzymes, Neverland, and the five cytochrome P450 enzymes encoded by the Halloween genes was confirmed in the testes, and varied during the instar. However, from the data obtained so far, we cannot conclude that the measured ecdysteroids in the testes result from the activity of the genes under study. Indeed, it is suggested that the ecdysone produced centrally in the prothoracic glands, could have been transformed into 20E in the testes, where Sl‐shade is well expressed.     

PHYLOGENY OF DINOFLAGELLATES BASED ON MITOCHONDRIAL CYTOCHROME B AND NUCLEAR SMALL SUBUNIT RDNA SEQUENCE COMPARISONS1

Despite their evolutionary and ecological importance, dinoflagellate phylogeny remains poorly resolved. Here we explored the utility of mitochondrial cytochrome b (cob) in inferring a dinoflagellate tree and focused on resolving the relationship between fucoxanthin‐and peridinin‐containing taxa. Trees were inferred using cob and small subunit rDNA alone or in combination as concatenated data and including members of the six major dinoflagellate orders. Many regions of the cob DNA or protein and rDNA trees were congruent with support for the monophyly of Symbiodinium spp. Freudenthal and of the Prorocentrales and the early divergence of Crypthecodinium cohnii Seligo in Grasse. However, these markers provided differing support for the monophyly of Pfiesteria spp. Steidinger et Burkholder (only supported strongly by rDNA) and of the fucoxanthin dinoflagellates with Akashiwo sp. (Hirasaka) Hansen et Moestrup (Gymnodiniales, only supported strongly by the cob data). The approximately unbiased (AU) test was used to assess these results using 13‐and 11‐taxon (excluding apicomplexans) backbone maximum likelihood trees inferred from the combined cob+rDNA data. The AU test suggested that our data were insufficient to resolve the phylogenetic position of Symbiodinium spp. and that the ancestral position of C. cohnii might have resulted from long‐branch attraction to the apicomplexan outgroup. We found significant support, however, for the association of fucoxanthin dinoflagellates with Akashiwo sp. The monophyly and relatively derived position of the Gymnodiniales in our cob DNA and protein trees and in the cob+rDNA tree is consistent with the tertiary endosymbiotic origin of the plastid in fucoxanthin dinoflagellates.     

细胞色素C_3在Rhodopseudomonas caosulata载色体光合磷酸化中的作用

细胞色素C_3不仅能增进除去铁氧还蛋白载色体的循环光合磷酸化活性的恢复,而且也增进以DCPIPH_2为电子供体,维生素K_3、反丁烯二酸分别为电子受体构成的非循环光合磷酸化活性的恢复。 氩气相下,细胞色素C_3促进正常载色体光合磷酸化活性的最适浓度是1.8 μmol,当PMS存在时,这一促进作用随C_3浓度的增加而直线上升,然后呈稳态。 Antimycin A(10~(-7)mol/L)能充分抑制C_3参与的光合磷酸化活性,这一抑制现象在PMS存在时消失。 o~-phenanthroline(1×10~(-5)mol/L.)对C_3参与的光合磷酸化活性亦具抑制作用,并被PMS的添加而消失,当浓度提高时(10~(-3)mol/L),抑制现象不因PMS的存在而消失。 氢气相下的载色体光合磷酸化活性比氩气相下的低,并且随着载色体贮存(-20℃)时间的增长而急剧下降,24h贮存,丧失活性达60％。C_3对氢气相下的光合磷酸化活性具明显的促进作用,而铁氧还蛋白则不能,但两者同时存在时,其磷酸化活性显著提高。     

斯氏鼢鼠物种地位有效性的探讨

为了探讨斯氏鼢鼠的物种地位,分别测得了4个斯氏鼢鼠、3个高原鼢鼠、2个秦岭鼢鼠个体的线粒体细胞色素b基因和12SrRNA基因的全序列,结合下载自Gen Bank中的鼢鼠序列,利用MEG A4.0,PH YLIP 3.57c软件包和Mrbayes 3.1.2软件以中华竹鼠做外群分别重建鼢鼠亚科的系统发育关系,并比较了采自3个地区的斯氏鼢鼠、高原鼢鼠和秦岭鼢鼠的头骨形态学特征。分子生物学研究结果支持斯氏鼢鼠的物种地位,且与秦岭鼢鼠和高原鼢鼠的亲缘关系较近。     

艾氏剂环氧化酶及细胞色素P-450对小菜蛾抗药性发展的影响

本文对室内长期饲养的小菜蛾(Plutella xylostella L.)敏感品系和田间采集的抗性种群体内的艾氏剂环氧化酶及细胞色素P-450进行了比较研究。结果证明,艾氏剂环氧化酶在感性和抗性小菜蛾间存在着量及质的差异。 抗性种群的艾氏剂环氧化酶的Vmax和Km值分别为感性品系的5.4倍和6.5倍。抗性种群的细胞色素P-450的含量是感性品系的1.1-1.3倍。艾氏剂环氧化酶在量上及质上的差异及细胞色素P-450含量的提高是导致小菜蛾抗药性发生与发展的重要机制之一。而且质的差异较之量的差异可能起着更为重要的作用,