盐酸胍处理大麦类囊体膜对金属阳离子调节激发能分配的影响

以大麦（ＨｏｒｄｅｕｍＶｕｌｇａｒｅＬ）叶片为实验材料,研究盐酸胍处理大麦类囊体膜对金属阳离子调节激发能分配的影响。结果表明：当未用盐酸胍处理时,Ｍｇ２＋对类囊体膜的Ｆ６８６／Ｆ７３６比值有显著的刺激作用,而用不同浓度盐酸胍处理类囊体膜,则明显阻滞Ｍｇ２＋调节激发能向ＰＳＩＩ分配,表明盐酸胍处理可能损伤类囊膜上ＬＨＣ—ＩＩ与Ｍｇ２＋调节作用有关的蛋白质,从而导致Ｍｇ２＋调节效应降低．用ＳＤＳ—ＰＡＧＥ方法研究盐酸胍处理后的类囊体膜色素蛋白复合物的组成变化,结果表明盐酸胍处理导致ＭＩＣ—ＩＩ中ＭＩＣＰ１和ＬＨＣＰ２组分消失,这说明盐酸胍处理阻滞Ｍｇ２＋调节效应可能与ＬＪＩＣ—ＩＩ上的ＬＨＣＰ１,ＬＨＣＰ２受损有关。     

叶绿体膜的结构与功能ⅩⅥ.正常大麦和变种Chlorinaf_2光合特性的比较研究

研究正常大麦矮秆齐(Hordeum vulgare)和引进的大麦变种 Chlorina f_2的光合特性。观察到两者在叶绿体结构、光合膜的一些成分和光合特性等方面均有较大差异。变种大麦缺乏 Chl b,不存在 LHCP,且单位叶面积或单位鲜重中所含的 Chl 比正常大麦低得多。而以叶绿素为基数时它却有更高的 P_(700)、Cyt f 和 PQ 的相对含量。荧光发射光谱表明,两种叶绿体的 PSI 天线色素的成分是不同的,变种大麦的 PSI 只含有内侧天线。它的叶片荧光诱导瞬变不呈现 O→P→S→M→T 的振荡过程,这似乎说明荧光诱导瞬变的振荡过程可能通过 LHCP 的存在(或许还需要与 PSI 外周天线的合作)才能表现出来。同时荧光诱导动力学表明变种有较小的光合单位和较低的 PSII 原初反应光能转化效率。     

莱茵衣藻叶绿素暗合成突变体y-1类囊体膜形成过程中PSI核心色素蛋白复合物CPI的积累

主要运用温和电泳和蛋白印迹技术检测了暗培养4天脱绿的衣藻y-1细胞以及转绿后y-1细胞光系统Ⅰ的核心色素蛋白复合物(CPⅠ)和核心叶绿素脱辅基蛋白PsaA/B。暗培养衣藻细胞中,PSⅠ中主要的色素蛋白复合物-CPⅠ完全缺失,然而核心多肽PsaA/B仍有一定量的积累,同时检测不到P700的含量。当脱绿的y-1细胞转移至光照下(50 μmol Photons/m2·s)时,伴随着叶绿素的合成,色素蛋白复合物CPⅠ和PsaA/B脱辅基蛋白的合成也逐渐达到正常水平,叶绿素和PsaA/B蛋白进行组装并形成了具有功能的PSⅠ反应中心, 同时P700的含量也得到恢复。实验证明了光照是形成光合系统色素蛋白复合物的重要前提,叶绿素的合成能够稳定并促进PsaA/B的积累。同时发现,叶绿体基因组编码的PSⅠ核心多肽PsaA/B能够在暗条件下合成,而在高等植物如豌豆、大麦的黄化体中不能合成PsaA/B蛋白,这可能是由于在脱绿的y-1细胞中叶绿体的量并没有发生明显的减少,且仍具有相对完整的大小和形状,而在叶绿体的被膜上具有许多参与光合作用的酶系统。     

叶绿体膜的结构与功能——Ⅷ.镁离子对叶绿体类囊体膜的叶绿素-蛋白复合体聚合的影响

小麦叶绿体类囊体膜用SDS 短时间增溶后,在不连续的SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳上分离出七条含叶绿素的带,我们依其迁移率的增加及参考文献上的定名,称为CPI_(?)、CPI(P700-叶绿素a-蛋白质)、LHCP~1、LHCP~2、CP_(?)(含光系统Ⅱ反应中心的复合体)、LHCP~3(捕光叶绿素a/b-蛋白质)和FC (游离色素-SDS 复合物)。在叶绿体类囊体膜的SDS 提取物中加入Mg~( )后,则只能分离出四条含叶绿素的带,依其迁移率,并经室温吸收光谱和萤光光谱鉴定为CPI、CP_a、LHCP~3和FC。Mg~( )强烈地引起CPI_(?)和CPI 相聚合,LHCP~1、LHCP~2和LHCP~3相聚合。聚合后的蛋白复合体的吸收光谱表明:CPI 在红区的吸收峰为675nm,蓝区的吸收峰为436nm;CP_(?)在红区的吸收峰为669nm,蓝区的吸收峰为434nm;LHCP~3在红区的吸收峰为652和671nm,蓝区的吸收峰为436和470nm。分别与对照的CPI、CP_(?)和LHCP~(?)的吸收光谱相类似。而室温下二者的LHCP 的萤光激发光谱和发射光谱也彼此相似。Mg~( )引起LHCP 的聚合对叶绿体类囊体膜的结构具有重要意义。值得注意的是在叶绿体类囊体膜的SDS 提取物中加入Mg~( )后,引起CPI_(?)与CPI 的聚合,这种聚合对膜的结构与功能的影响目前仍不清楚,还有待进一步探索。     

在两个品种大豆叶绿体膜中,Mg~(2+)诱导荧光改变与类囊体膜表面电荷的关系

用“冀北1号”和“丰收黄”两个品种大豆的叶绿体膜,测定了不同 Mg~(2+)浓度对它们的光诱导 chla 可变荧光及电泳速度的影响。虽然将这两种叶绿体膜悬于相同的低盐介质中,其光诱导可变荧光产率彼此不同,但它们的可变荧光产率与电泳迁移率则是彼此相关的,在这两种大豆的叶绿体膜中,Mg~(2+)诱导荧光产率增加和电泳迁移率下降的浓度曲线均呈现出类似的动力学变化。Mg~(2+)诱导上述两种现象所需要的最适浓度亦大抵相同。这些实验结果说明:Mg~(2+)诱导激发能在两个光系统之间分配的改变与其诱导类囊体膜表面静电性质的变化是密切相关的。文中讨论了膜表面蛋白质的羧基在 Mg~(2+)诱导效应中的可能作用。     

从非离子去垢剂辛基-β-D-吡喃葡萄糖苷的类囊体膜提取液中分离的叶绿素蛋白复合体的光谱性质

当将辛基—β—D—吡喃葡萄糖苷的类囊体膜提取液进行凝胶电泳时,有7种叶绿素蛋白复合体被分离出来,它们分别是CPIa,CPI,LHCP~1,CPa1,Cpa2,LHCP~2和LHCP~3。 CPa1和CPa2在红区的吸收峰分别位于674nm和671nm。一阶导数光谱表明这两种复合体都含有叶绿素a和类胡萝卜素,但不含叶绿素b。四阶导数光谱证明CPa1的主要吸收形式为chla-680,而CPa2的主要形式为chl a-670。由77K的荧光发射光谱知道CPa1的荧光发射峰位于695nm,而CPa2的发射峰则位于685nm。LHCP~1和LHCP~3及LHCP~2的主要吸收形式分别为chlb-650和chl a-680。它们的荧光发射峰都位于680—682nm范围内。 可以断定CPa1是光系统Ⅱ反应中心P680-叶绿素a蛋白复合体;CPa2是光系统Ⅱ内周天线叶绿素a蛋白复合体;LHCP~1,LHCP~2和LHCP~3是光系统Ⅱ外周天线叶绿素a/b蛋白复合体。LHCP~2和LHCP~3是两种独立的单体。CPIa和CPI为光系统Ⅰ反应中心复合体。     

CO2浓度倍增对几种植物叶片的叶绿素蛋白质复合物的影响

研究了CO_2浓度倍增对大豆(Glycine max L.,C_3植物)、黄瓜(Cucumis sativus L.,C_3植物)、谷子(Setaria italica (L.) Beauv.,一种不很典型的C_4植物)和玉米(Zea mays L.,C_4植物)叶片的叶绿素蛋白质复合物的影响。实验植物盆栽于聚乙烯薄膜(或玻璃)的开顶式培养室中。播种后对照室的CO_2浓度立即保持在大气浓度(350±10)×10~(-6)中,CO_2浓度倍增处理室则保持在(700±10)×10~(-6)下。研究结果表明,对于大豆、黄瓜和谷子,CO_2浓度倍增均使其PSⅡ捕光叶绿素a/b-蛋白质复合物(LHCⅡ)的聚合体态的量增多,单体态的量减少。但C_4植物玉米对CO_2浓度倍增没有这样的反应。作者认为在大豆等植物中,LHCⅡ的上述状态变化可能是植物的光合机构对长期高CO_2浓度的一种适应效应,这样能提高光合作用中光能的吸收、传递和转换的效率,并支持高效的光合碳素同化作用。     

Topotecan对癌细胞系SUD4和DOHH2的拓扑异构酶(Ⅰ,Ⅱ)的毒性作用

Ｔｏｐｏｔｅｃａｎ（ＴＰＴ）是类似天然抗癌药物喜树碱的半合成新药．为了阐明ＴＰＴ对拓扑异构酶的毒性作用,将癌细胞系ＳＵＤ４及ＤＯＨＨ２培养在不同浓度ＴＰＴ的培养基中,分别在培养８ｈ、１８ｈ后取样进行测试．结果表明：ＴＰＴ不仅作用于拓扑酶Ⅰ,也作用于拓扑酶Ⅱ,尽管对酶Ⅱ的影响非常小．应用新的流体细胞测量仪（ＦＡＣＳ－Ｖａｎｔａｇｅ）及免疫分析法对细胞培养时间、ＴＰＴ的浓度与拓扑酶中毒程度的动力学关系进行了研究．上述研究显示ＴＰＴ能影响拓扑异构酶Ⅱ（新观点）,同时强调在抗癌化学治疗中应结合使用酶Ⅰ及酶Ⅱ抑制剂．     

从超声波破碎的蓝藻类囊体膜中分离的叶绿素蛋白复合物

当蓝藻的类囊体膜用超声波进行破碎,并在4℃下用聚丙烯酰胺凝胶电泳进行分离,有6条叶绿素带被分离出来,它们分别是 CPIa,CPIb,CP1,CPa1 CPa2,FC。CP1 在红区和蓝区的吸收峰分别位于674和435 nm 处。在液氮甲该组分在725和680 nm 处有两个荧光发射带。CPa1和 CPa2的吸收光谱相似,其红峰和蓝峰的位置分别位于667和431.5nm 处。它们在77 K 的荧光发射峰都位于684 nm 处。用超声破碎法分离的叶绿素蛋白复合物的光谱特性,除 CPa1和 CPa2在红峰和蓝峰的吸收位置蓝移了3—5 nm 之外,其余与用 SDS 增溶法分离的相应复合物相似。属于光系统Ⅰ的 CPIa-CPI 的叶绿素含量占总叶绿素的40.93%,而属于光系统Ⅱ的 CPa1和 CPa2的叶绿素则占总叶绿素的38.78%,二者之差仅有2.15%。     

野生和黄化大麦类囊体膜色素蛋白的分离和比较

用混和去垢剂（ＳＤＳ、ＯＧ）增溶和温和电泳方法,对野生和黄化大麦的叶绿体类囊体膜进行了色素蛋白复合体组成的分离和比较,并结合ＳＤＳ－聚丙烯酰胺凝胶电泳对类囊体膜蛋白进行了鉴定。结果表明,黄化大麦类囊体膜色素蛋白组分中,ＬＨＣ Ⅱ和ＬＨＣ Ⅰ的含量都较野生型大麦明显减少;并讨论了黄化大麦类囊体膜色素蛋白含量的减少与其光合速率降低的关系。     

光周期对光敏核不育水稻叶绿体类囊体膜超分子结构的影响

通过冰冻撕裂叶绿体类囊体膜电镜术的研究,在超分子水平上揭示出长日照（ＬＤ）与短日照（ＳＤ）对突变型光敏核雄性不育水稻农垦５８Ｓ及其野生型农垦５８ 倒二叶叶绿体类囊体膜的形成有不同的影响。农垦５８－ＳＤ 和农垦５８－ＬＤ差别不明显;而农垦５８Ｓ－ＳＤ和农垦５８Ｓ－ＬＤ之间出现较明显的差异：（１）农垦５８Ｓ－ＳＤ 叶绿体类囊体膜的垛叠和非垛叠膜区的４ 个冰冻撕裂膜小面呈现的功能蛋白粒的密度、大小及构象分布与其对照农垦５８－ＳＤ 和农垦５８－ＬＤ 类似,均属正常的超分子结构类型。（２）农垦５８Ｓ－ＳＤ叶绿体垛叠类囊体膜区的外质撕裂面（ＥＦｓ）功能蛋白粒的密度比５８Ｓ－ＬＤ的大,且在有的垛叠膜区呈现出类晶格状的规则排列。（３）农垦５８Ｓ－ＬＤ 叶绿体非垛叠膜区的原生质撕裂面（ＰＦｕ）和外质撕裂面（ＥＦｕ）出现频率较低,往往在基粒的边缘膜或末端中能找到,且分布于膜上的功能蛋白粒的密度较小。有的叶绿体ＥＦｕ、ＰＦｕ、ＥＦｓ和垛叠膜区原生质撕裂面（ＰＦｓ）功能蛋白粒极少或丧失,表明类囊体膜受到严重损伤     

残缺类囊体膜与嵴膜小囊的融合膜结构观察

观察了菠菜叶绿体类囊体膜与残缺膜的表面结构及鼠肝线粒体嵴膜小囊在制备过程中的生成过程,证明了嵴膜小囊可有两种,F_1在膜外侧或膜内侧,它们都可与残缺膜组成镶嵌膜,进行光下磷酸化功能。而F_1在膜外侧的嵴膜小囊与残缺膜的嵌合膜活力更高。     

菠菜叶绿体类囊体膜磷酸酯酶的分离和性质

通过正丁醇抽提、离心和柱层析等方法,从菠菜（Ｓｐｉｎａｃｉａ ｏｌｅｒａｃｅａ Ｌ．）叶绿体类囊体膜片分离出磷酸酯酶,此酶水解磷酸单酯类物质。酶活性的最适ｐＨ 在７．０ 以下,属酸性磷酸酯酶。反应温度增至６０℃时反应速度达最高,具有高温酶的特性。ＡＴＰ和无机磷盐均抑制此酶活性。经ＳＤＳ－聚丙烯酰胺凝胶电泳表明,此酶制剂出现两条主要的蛋白带     

CHANGES IN CHEMICAL COMPOSITION OF THYLAKOID MEMBRANES DURING GREENING OF THE y-1 MUTANT OF CHLAMYDOMONAS REINHARDI

Two fractions of thylakoid membranes (TMF) have been isolated from disrupted (French press) algal cells by using a discontinuous sucrose gradient. TMF-II consists mostly of thylakoid membranes still partially organized in grana; it contains also fragments of chloroplast envelope, pyrenoid tubules, and starch granules; thus it amounts to a fraction of chloroplast fragments which have lost practically all matrix components. TMF-I consists of smaller chloroplast fragments and is contaminated to a larger extent than TMF-II by other subcellular components, primarily mitochondria. TMF-II accounts for about 12% of the protein and 30% of the chlorophyll of the whole cell; it contains cytochrome 554 and carotenoids in the same ratio to chlorophyll as the latter, and shows photosystems I and II activities but lacks enzymatic activities characteristic of the dark reactions. During the greening of the y-1 mutant of Chlamydomonas, TMF's have been isolated over a range of chlorophyll concentrations from 5 to 25 µg/10⁷ cells. The results showed that during this period the ratios of chlorophyll to cytochrome 554 and of chlorophyll to carotenoids, and the relative concentrations of individual carotenoids were continuously changing. The findings support the view that during greening, thylakoid membranes are produced by multistep assembly.     

铜对类囊体膜叶绿素-蛋白质复合物组成和光谱特性的影响

菠菜和青菜类囊体膜经SDS-PAGE*可分别分离出8条和7条含叶绿素的区带。经Cu螯合剂处理后发现菠菜CPIa、青菜CPI_a、LHCP_2带缺失,菠菜CPIa_1 LHCP_2和青菜CPI减少,两者的LHCP_3明显增加。外源Cu(5mmol/L CuCl_2)可使菠菜CPa_1带缺失。青菜CP_a带缺失,并且使菠菜CPI带的吸收峰由678nm移到672nm,在652nm处有一微弱小肩,并且出现679nm荧光发射峰,表现出LHC-Ⅱ的某些光谱特性。同时使菠菜和青菜的LHCP_1和LHCP_2的吸收峰均由672nm分别移到668nm和669nm,并且使LHCP_2在724nm处产生较强的荧光发射,接近于LHC-Ⅰ的某些光谱特性。由此初步认为,铜可能通过变构作用来调节两个光系统间从作用中心到捕光色素蛋白复合物,以及二者捕光色素蛋白复合物本身之间的能量转移。     

RECONSTITUTION OF A MEMBRANE-LIKE STRUCTURE WITH STRUCTURAL PROTEINS AND LIPIDS ISOLATED FROM TOBACCO THYLAKOID MEMBRANES

Structural proteins and lipids were extracted from thylakoid membranes and were dissolved separately with sodium dodecyl sulfate. Dissolved structural proteins reaggregated into spherical clumps, and lipids into globules composed of alternating light and dark bands, upon dialysis against dilute beta-buffer containing 20 mM Mg⁺⁺. The reaggregates of the mixture of structural proteins and lipids formed membranous structures. The appearance and thickness of the reconstituted membranes are similar to those of thylakoid membranes prepared from sonicated chloroplasts.