光系统Ⅱ反应中心CP47/D1/D2/Cyt b-559复合物中色素分子空间取向的线二色光谱研究

线二色光谱(LD)是研究色素分子在光合膜上空间取向和排布的重要手段.采用低温(100K)吸收光谱和线二色光谱技术研究光系统Ⅱ核心复合物CP47/D1/D2/Cyt b-559中色素分子的空间取向.结果表明,在光系统Ⅱ核心复合物CP47/D1/D2/Cyt b-559中680 nm处有吸收的叶绿素分子Qy跃迁与光合膜平面平行.β-胡萝卜素分子有两种不同的空间取向,其中在470和505nm处有吸收的β-胡萝卜素分子(Ⅰ)与光合膜平面近似平行,而在460和490nm处有吸收的β-胡萝卜素分子(Ⅱ)与光合膜垂直.光破坏实验显示垂直取向的β-胡萝卜素分子对强光敏感.680nm处吸收的叶绿素分子成分复杂,可能包含有P680和核心天线CP47蛋白上的色素分子.     

D1-D2-Cyt b559复合物与33 kD 蛋白重组时光谱性质研究

将分离纯化的菠菜光系统ⅡD1-D2-Cyt b559反应中心复合物和33kD外周蛋白按摩尔比1：1或2：1的比例进行体外重组,监测重组过程中的室温可见光区吸收光谱和荧光发射光谱的变化。结果表明：重组过程中．样品的室温可见光区吸收光谱几乎无变化,但室温荧光发射光谱却有明显的变化,蛋白质内源荧光和叶绿素荧光的强度都有先增加后降低的现象,暗示33kD蛋白与D1-D2-Cyt b559复合物在形成稳定的重组复合物之前、存在一个复杂的蛋白构象变化过程,重组时33kD蛋白与反应中心复合物的结合,可能影响了反应中心D1或D2色素蛋白所结合的叶绿素a等色素分子的微环境。     

菠菜类囊体LHC的叶绿素-蛋白中的叶绿素排列和方向的研究

用蔗糖梯度离心的方法,从胰蛋白酶处理叶绿体和对照叶绿体膜分离LHC。比较研究了它们的吸收光谱、荧光光谱、圆二色光谱和荧光偏振度的变化。观测到消化叶绿体LHC的吸收光谱除位于652nm的肩消失外,其它特征性吸收均无明显改变,荧光发射峰位和在670nm的C.D.信号峰位与对照相比发生偏移,叶绿素b和吸收≤670 Nm叶绿素a的荧光偏振度降低。结果说明含叶绿素b的蛋白和短波长叶绿素a的蛋白位于类囊体膜的外侧,胰蛋白酶消化引起LHC的构型改变,从而使色素与色素、色素与蛋白的相互关系及叶绿素分子排列和方向发生改变。讨论了LHC上蛋白构型、叶绿素分子机构和叶绿素分子间能量传递的相互关系。提出了蛋白质在色素能量传递过程中的作用。     

菠菜和水稻细胞色素b—559的分离纯化及其光谱性质研究

采用一种快速简捷的方法从菠菜（Ｓｐｉｎａｃｉａ ｏｌｅｒａｃｅａ Ｌ．）和水稻（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．）中分离纯化了光系统Ⅱ反应中心内的细胞色素ｂ－５５９,并且研究了其低温可见光区荧光光谱、室温紫外区荧光光谱、吸收光谱以及电泳特性。该方法的主要特点：１．以放氧核心复合物为起始材料以避免其他细胞色素的干扰;２．选用ＤＥＡＥ－Ｓｅｐｈａｃｅｌ为层析介质,用等度洗脱除去杂蛋白和叶绿素;３．用同一     

从菠菜制备的47kD/D1/D2/Cyt b559 PSⅡ反应中心蛋白复合物

菠菜的PSⅡ颗粒在pH 6.0、有抗坏血酸钠及甘油存在的条件下,用Triton X-100处理后,经过DEAE-Toyopearl 650S离子交换层析柱分离,可得一个由47 kD,D1,D2及Cyt b559组成的PSⅡ反应中心蛋白复合物.纯化的蛋白质复合物在DPC存在下,具明显的光还原DGIP光化学活性,且在暗及光照条件下显示出SignalⅡ_(slow)及Signal Ⅱ_(fast)。低温吸收光谱和荧光光谱表明,复合物中只有叶绿素a存在;用有机溶剂抽提复合物的色素,采用一种灵敏的荧光分析方法并结合分光光度法进行分析,也证实了这点。此复合物有锰的存在,重要的化学成分中Chl a/Pheo a/Cyt b559/Mn原子的摩尔比为:18.4:2:0.8:0.3。这些结果表明;此复合物含有从PSⅡ第二电子供体Z到第一电子受体Q_A的完整光系统Ⅱ电子传递链的所有组分,同时也暗示复合物可能含有锰原子结合部位。为我们(Tang 1985)提出的水裂解系存在于PSⅡ反应中心系之中的观点提供了佐证。     

叶绿体膜的结构与功能——Ⅸ.从菠菜叶绿体膜中分离捕获光能的叶绿素a/b-蛋白质复合体

我们通过用非离子去垢剂Triton X-100处理破碎掏去阳离子的叶绿体膜,经过蔗糖梯度离心,获得高度纯化的捕获光能叶绿素α/b-蛋白质复合体(LHCP),分离出的捕获光能叶绿素α/b-蛋白质复合体具有1.26的Chlα/b 比值,它的吸收光谱表明:它在红区的吸收峰为653nm 和675nm,蓝区的吸收峰为473nm 和436nm。低温萤光激发光谱表明:它的最强激发波长在416、434和476nm。低温萤光发射光谱表明:它的最强发射波长在681nm。通过蔗糖梯度离心,分离提纯的这个LHCP 再经SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳展现出分子量分别为21、44、62千道尔顿的三条叶绿素带。这些含叶绿素的复合物按其电泳迁移率,从慢到快,并经室温吸收光谱和萤光光谱分别鉴定命名为LHCP~3、LHCP~2和LHCP~1。     

叶绿体膜的结构与功能 Ⅸ.从菠菜叶绿体膜中分离捕获光能的叶绿素α/β-蛋白质复合体

我们通过用非离子去垢剂Triton X-100处理破碎掏去阳离子的叶绿体膜,经过蔗糖梯度离心,获得高度纯化的捕获光能叶绿素a/b-蛋白质复合体(LHCP),分离出的捕获光能叶绿素a/b-蛋白质复合体具有1.26的Chl a/b比值,它的吸收光谱表明:它在红区的吸收峰为653nm和675nm,蓝区的吸收峰为473nm和436nm。低温萤光激发光谱表明:它的最强激发波长在416、434和476nm。低温萤光发射光谱表明:它的最强发射波长在681nm。通过蔗糖梯度离心,分离提纯的这个LHCP再经SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳展现出分子量分别为21、44、62千道尔顿的三条叶绿素带。这些含叶绿素的复合物按其电泳迁移率,从慢到快,并经室温吸收光谱和萤光光谱分别鉴定命名为LHCP~3、LHCP~2和LHCP~1。     

蓝藻叶绿素蛋白复合体的分离研究

蓝藻类囊体膜用声波超时处理,然后在4℃下用低浓度的LDS增溶,并经改进的SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳后被分离成15条绿色的带. 其中CPa1～CPa6有着相似的吸收光谱. 这6个组分的低温荧光光谱也很相似,其荧光发射光谱的发射峰都位于685 nm处,表明它们都属于光系统Ⅱ叶绿素a蛋白复合体. 该系统对光系统Ⅱ的分离能力是传统电泳的3倍.     

褐藻裙带菜色素蛋白复合物的性质*

用去污剂DMG增溶褐藻裙带菜(Undaria pinnatifida)的类囊体膜,通过PAGE分离色素-蛋白复合物并分析其性质,结果表明:CPⅠa和CPⅠ都含有66kDa的多肽,低温荧光发射光谱中有715nm的长波荧光峰,激发光谱测定结果表明CPⅠa是含有墨角藻黄素的叶绿素a/c-蛋白复合物,CPⅠ是只含有叶绿素a的色素-蛋白复合物。CPa含有51、37、34和20kDa四种多肽,低温荧光发射峰位于683nm,激发光谱表明它含有叶绿素a、c和少量墨角藻黄素,是裙带菜的PSⅠ复合物。其余5条为捕光色素-蛋白复合物,它们都是由20kDa的多肽组成,其中LHC₁和LHC₃有相似的光谱特性,是墨角藻黄素-叶绿素a/c-蛋白复合物,LHC₂、LHC₄和LHC₅的光谱特性相似,是叶绿素a/c-蛋白复合物。     

鼻硬结克雷白氏杆菌细胞色素b-563的研究——Ⅱ.细胞色素b-563的物理、化学性质和生物活力

用正铁氰化钾-亚铁氰化钾系统,测得在pH7.0,30℃时鼻硬结克雷白氏杆菌(Klebsiella rhinoscleromatis)细胞色素b-563的氧化还原电位为+0.127伏。纯化的细胞色素b-563含铁置为0.28%,依此计算得最低分子量为20000。还原型α、β及Soret带吸收峰的毫克分子消光系数分别为35.2、20.1和197.5mM~(-1)厘米~(-1)。细胞色素b-563能自身氧化,一氧化碳和氰化钾对细胞色素b-563的吸收光谱没有影响。细胞色素b-563在鼻硬结克雷白氏杆菌颗粒酶制剂存在下,能被还原辅酶Ⅰ.乳酸、甲酸及琥珀酸还原,相对还原速度依次为1.6、1.5、1.24和1.0,说明纯化细胞色素b-563具有一定的生物活力。细胞色素b-563可用盐酸-丙酮方法将辅基分离。经光谱、纸层析及重组合等试验,证明辅基为氯正铁血红素。细胞色素b-563可以酶蛋白及氯正铁血红素重组合,重组合细胞色素b-563在光谱上和原细胞色素完全相同。酶蛋白和氯正铁血红素之重组合不受对氯汞苯甲酸的抑制,说明两者可能不是通过巯基相联。重组合的细胞色素b-563仍能为鼻硬结克雷白氏杆菌颗粒酶制剂及乳酸在厌气下还原,说明仍具部分生物活力。     

鼻硬结克雷白氏杆菌细胞色素b-563的研究 Ⅱ.细胞色素b-563的物理、化学性质和生物活力

用正铁氰化钾-亚铁氰化钾系统,测得在pH7.0,30℃时鼻硬结克雷白氏杆菌(Klebsiellarhinoscleromatis)细胞色素b-563的氧化还原电位为+0.127伏。纯化的细胞色素b-563含铁量为0.28%,依此计算得最低分子量为20000。还原型α、β及Soret 带吸收峰的毫克分子消光系数分别为35.2、20.1和197.5mM~(-1)厘米~(-1)。细胞色素b-563能自身氧化,一氧化碳和氰化钾对细胞色素b-563的吸收光谱没有影响。细胞色素b-563在鼻硬结克雷白氏杆菌颗粒酶制剂存在下,能被还原辅酶Ⅰ.乳酸、甲酸及琥珀酸还原,相对还原速度依次为1.6、1.5、1.24和1.0,说明纯化细胞色素b-563具有一定的生物活力。细胞色素b-563可用盐酸-丙酮方法将辅基分离。经光谱、纸层析及重组合等试验,证明辅基为氯正铁血红素。细胞色素b-563可以酶蛋白及氯正铁血红素重组合,重组合细胞色素b-563在光谱上和原细胞色素完全相同。酶蛋白和氯正铁血红素之重组合不受对氯汞苯甲酸的抑制,说明两者可能不是通过巯基相联。重组合的细胞色素b-563仍能为鼻硬结克雷白氏杆菌颗粒酶制剂及乳酸在厌气下还原,说明仍具部分生物活力。     

萱草花粉中微管蛋白生物化学性质

微管（microtubule）是细胞骨架的重要成份,参与囊泡运输、信息传递等多种生命活动。我们从萱草花粉中纯化了植物微管蛋白,对其生物化学及生物物理学部分性质研究表明,纯化的微管蛋白经超离心法测定沉降系数为6．2S,SDS-PAGE分析α,β微管蛋白分子量为56kD、58kD,凝胶扫描分析纯度为93．7％。等电聚焦电泳测定等电点为pI=5．35。光谱学性质研究结果表明,最大紫外吸收峰为280．8nm,荧光光谱研究表明最大激发波长为282nm;此时的最大发射峰为338nm,圆二色光谱分析二级结构表明小螺旋占27．24％,β-折叠占24．48％,无规卷曲为48．28％,呈典型球蛋白特征。     

柱孢鱼腥藻(Anabaena cylindkica)营养细胞和异形胞叶绿素蛋白复合体的比较研究

比较了柱孢鱼腥藻(Anabaena cylindrica)营养细胞和异形胞类囊体膜叶绿素蛋白复合体的种类和性质。以SDS增溶营养细胞类囊体膜和不连续聚丙烯酰胺电泳分离得到4个P700叶绿素a蛋白复合体,分别为GPIa、CPIb、CPIc和CPI;和1个系统Ⅱ叶绿素蛋白复合体CPa。相对迁移率小的4个复合体含有P700,呼收光谱红区吸收峰为675nm,液氮低温荧光发射光谱有728nm荧光发射峰。CPIa和CPI的分量子分别为205 和105千道尔顿。未见诸文献的CPIb和CPIc复合体的分子量介于CPIa和CPI之间。相对迁移率较大的CPa有着吸收光谱红区672nm吸收峰,液氮低温荧光发射光谱有687nm荧光发射峰,分子量为56千道尔顿。同时化学氧化还原差示光谱不表现P700吸收降低。柱孢鱼腥藻异形胞类囊体膜经SDS增溶和电泳分离得到2个系统Ⅰ叶绿素蛋白复合体,它们的吸收光谱特性和分子量大小相近于营养细胞分离的CPIa和CPI复合体。异形胞类囊体膜缺少系统Ⅱ叶绿索蛋白复合体。     

藻胆体核亚基ApcD定点突变及体内重组功能研究

在对Anabaena sp.PCC7120藻胆体核亚基ApcD结合色素PCB的体内重组中,发现色素蛋白在提纯前后最大吸收峰和荧光峰发生了红移,从提纯前的605nm及633nm变为提纯后的650nm及665nm.为了研究该现象的原因,构建了ApcD的8个突变体,重组结果显示:突变体ApcD(Y88I)色素蛋白在提纯后的吸收光谱和荧光光谱较提纯前均多出一个峰,分别为668nm,690nm;ApcD(W59Q)、ApcD(Y73A)、ApcD(W87E)色素蛋白在提纯前后的吸收光谱和荧光光谱一致;ApcD(M126S)、ApcD(Y116S)、ApcD(M160T)色素蛋白在提纯前后的吸收光谱一致,而提纯后的荧光峰位置较提纯前分别红移了5nm、7nm和10nm;ApcD(M115I)色素蛋白在提纯前后的吸收光谱和荧光光谱均发生了红移,从提纯前的605nm和633nm变为提纯后的638nm和655nm.这些色素蛋白在酸性尿素溶液变性条件下的最大吸收峰始终在662nm,表明辅基色素仍然是藻蓝胆素;在对PCB-ApcD、PCB-ApcD(Y116S)及PCB-ApcD(M160T)的圆二色谱分析发现,该两个氨基酸的突变均...     

固氮蓝藻Anabaena sp.7120的叶绿素蛋白复合体的分离和光谱特性的研究

用光合膜片增溶和SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳方法,从固氮蓝藻Anabaena sp.7120分离到7条色素带。迁移率较慢的五条叶绿素蛋白复合体带,具有相同的吸收光谱和室温荧光光谱特性。它们的红区最大吸收峰在676nm;蓝区最大吸收峰在438nm。它们的室温荧光发射最高峰在672—673nm;在710,732和740nm都有小峰。这些是CPⅠ叶绿素所特有的。我们认为这5条带都是属于光系统Ⅰ的叶绿素蛋白复合体。另一条迁移率稍快的叶绿素蛋白复合体带为CPⅡ。它的红区最大吸收峰在672nm;蓝区最大吸收峰在436nm。与CPⅠ带相比,两个峰均向短波端偏移。它们的室温荧光发射最高峰在675nm,没有CPⅠ所特有的小峰。这些性质说明此带和CPⅠ带不同,而是和光系统Ⅱ反应中心相关的一个复合体。迁移率最快的带是游离色素带。     

甲醇对胰蛋白酶催化活性影响的机理研究

为了探索甲醇影响胰蛋白酶催化活性的作用机理,将胰蛋白酶纯化到电泳纯的水平,用纯酶进行了催化动力学研究;测定了酶分子的紫外吸收光谱、紫外差示光谱和荧光发射光谱的变化.试验结果表明:胰蛋白酶经7%甲醇处理时,其比活力比对照提高了17.97%.经甲醇处理后的胰蛋白酶,其动力学参数Km值及Vmax值均得到提高,且Vmax提高幅度比较大.甲醇处理后,酶的紫外吸收光谱基本没有变化,其差示光谱出现明显的正峰和负峰,而其荧光发射光谱也基本不变,只是荧光强度有所增加.实验结果证明,在7%甲醇存在下,胰蛋白酶分子构型不变,酶活性的变化是甲醇引起酶分子构象改变的结果.     

连续自由流电泳样机的应用

用连续自由流电泳(continuous flow electrophoresis,CFE)成功地将细胞色素c(Cyt c)和牛血红蛋白(Hb)两种模式蛋白分开,电泳分离后的样品经过紫外分光光度计和聚丙烯酰胺凝胶电泳检测.样品的分离结果与众多性能参数有关,如:分离室间隙,样品流速,缓冲液流量、pH、电导率及分离功耗等.     

固氮红细菌(Rhodobacter azotoforman)色素蛋白复合体的分离纯化与特性

【目的】为揭示不产氧光合细菌产氢菌株色素蛋白复合体(PPC)色素组成和含量与光合放氢的关系奠定基础。【方法】以PPC特征光谱为检测指标,采用硫酸铵分级分离、DEAE-纤维素层析、吸收光谱和SDS-PAGE等方法进行了固氮红细菌(Rhodobacter azotoformans,R.azotoformans)R7产氢菌株PPC的分离纯化、纯度分析和鉴定;采用表面增强激光解吸电离离子飞行时间质谱、HPLC-MS和荧光光谱法对其中一种PPC进行了组成分析和能量传递活性测定。【结果】从R7菌株获得了3种纯化的PPC,1种为反应中心与中心捕光色素蛋白复合体(RC-LH1),2种为外周捕光色素蛋白复合体(LH2),其中一种LH2的吸收光谱具有异常的423nm强吸收峰,其蛋白的两种亚基的分子量分别为5356.8Da和5697.8Da,类胡萝卜素属球形烯系,分子量为562Da,激发光能够从类胡萝卜素向细菌叶绿素以及细菌叶绿素向细菌叶绿素传递。【结论】固氮红细菌产氢菌株含有2种不同光谱特性的LH2,其中一种具有新光谱特性。     

固氮蓝藻Anabaena sp．7120的叶绿素蛋白复合体的分离和光谱特性的研究

用光合膜片增溶和SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳方法,从固氮蓝藻Anabaena sp．7120分离到7条色素带。迁移率较慢的五条叶绿素蛋白复合体带,具有相同的吸收光谱和室温荧光光谱特性。它们的红区最大吸收峰在676nm;蓝区最大吸收峰在438nm。它们的室温荧光发射最高峰在672-673nm;在710,732和740nm都有小峰。这些是CPI叶绿素所特有的。我们认为这5条带都是属于光系统Ⅰ的叶绿素蛋白复合体。另一条迁移率稍快的叶绿素蛋白复合体带为CPⅡ。它的红区最大吸收峰在672nm;蓝区最大吸收峰在436nm。与CPⅠ带相比,两个峰均向短波端偏移。它们的室温荧光发射最高峰在675nm,没有CPⅠ所特有的小峰。这些性质说明此带和CPⅠ带不同,而是和光系统Ⅱ反应中心相关的一个复合体。迁移率最快的带是游离色素带。     

从蓝藻Anabaena cylindrica囊状体膜分离的叶绿素蛋白复合体

当蓝藻的囊状体膜在SDS与叶绿素之比为10:1的条件下增溶后,经不连续的SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分离出六条含叶绿素的带。按照电泳迁移率增加的顺序,以及吸收光谱和荧光光谱的鉴定结果,自上而下分别命名为CP1a,CP1b,CP1c,CP1,CPa和FC。 CP1a,CP1b,CP1c和CP1四种复合体在蓝区和红区的吸收峰分别位于435 nm和675 nm处。该四种复合体在77°K的荧光发射峰位于726～728 nm。铁氰化钾-抗坏血酸氧化还原差异光谱证明这四种复合体都含有 P 700, 说明它们属于光系统Ⅰ反应中心复合体。低温荧光激发光谱表明这些复合体在625～626 nm,677 nm,690～692 nm和712～714 nm处有四个共同的荧光激发峰或肩。根据其E677/E714的比值,可将它们分为CP1a,CP1b和CP1c,CP1两种类型。它们之间的差异在于这两类复合体之间不同状态的色素比例明显不同。 第五种叶绿素蛋白复合体CPa在蓝区的吸收峰位于435nm处,在红区的吸收峰位于672nm处,CPa在77°K的荧光发射峰位于686 nm处,另外在690～696nm范围内还有一个较弱的肩。它属于光系统Ⅱ反应中心复合体。它仅存在于营养胞中。 异形胞中只有光系统Ⅰ反应中心复合体。