光系统II核心复合物的稳态荧光光谱(英文)

在 83K 和 160K 两个温度下,通过激发波长对荧光发射谱的影响研究了光系统II中核心复合物的荧光光谱特性。用不同波长的光激发,核心复合物的发射谱的最大发射峰值不变,用 480、489、495 和 507nm 的光分别激发核心复合物,其光谱最大峰值处的荧光强度随不同激发波长下β-胡萝卜素分子的吸收强度的增大而降低,在长波长区域光谱的变化依赖于首先被激发的色素分子。所以,激发波长的不同影响着核心复合物中能量传递的途径。通过高斯解析,分析出核心复合物中至少存在有 7组叶绿素a组分,它们是Chla660,Chla670,Chla680,Chla682,Chla684,Chla687和Chla690。     

光系统Ⅱ核心复合物的化学修饰及其光谱性质研究

用组氨酸的特异性修饰剂（ＤＥＰＣ）对ＰＳⅡ核心复合物进行了化学修饰,并对其光谱性质进行了研究,研究结果表明：修饰后的ＰＳⅡ核心复合物的吸收光谱在红区发生了很大变化,随修饰时间的增加,６８０ｎｍ处的吸收逐渐下降。修饰后的ＰＳⅡ核心复合物的荧光光谱在最初的１ｍｉｎ内出现荧光上升现象,然后逐渐下降,峰位蓝移。这些研究结果表明,组氨酸残基的修饰导致了原初电子供体Ｐ６８０结构的破坏,并对其功能产生了影响。     

具放氧活性的光系统Ⅱ核心复合物的光谱特性和叶绿素蛋白质成分的研究

我们从菠菜叶片分离出一种具有高放氧活性的光系统Ⅱ(PSII)核心复台物.我们对这种PSII核心复合物进行了PSII光化学活性、吸收、荧光光谱特性和叶绿素蛋白质成分的研究.这种PSII核心复合物是一种不含PSI成分,又除去了LHC-Ⅱ的较纯,较小的具有高放氧活性(?)的单位.在文中对PSII反应中心叶绿素的吸收成分和CPa带进行了一些讨论.     

热诱导PSⅡ核心复合物荧光动力学研究

运用UV-3101PC型紫外-可见-红外分光光度计及皮秒时间分辨荧光光谱技术对20℃、42℃、48℃3个温度下,PSⅡ核心复合物的吸收光谱和时间分辨荧光光谱的变化进行分析,结果发现：(1)在PSⅡ核心复合物中至少存在以下几种具有特征吸收峰的chla分子,CP4．3：chla660／661(chla.：a代表吸收峰)、chla669、chla671、chla682／683;CP47：chla660／66l、chla669、chla67l／672、chla688、chla680;RC：chla680、chla670、chla684、chla673／674、chla682／683、chla660。吸收峰波长随测量温度等条件的不同而略有变化。(2)荧光发射谱组分的峰值随温度的升高而发生明显的蓝移,这是由于热诱导改变了蛋白质的结构,从而使生色团间的距离和(或)方位受到了影响,而chla分子的结构并未发生变化,因此导致chla分子间激子相互作用被破坏,从而产生了发射峰蓝移的现象。(3)20℃、42℃时核心天线向反应中心的能量传递是高效有序的。(4)反应中心中与蛋白质存在不同结合的chla分子,以及核心天线中吸收不同波段光的chla分子与蛋白质结合方式随温度变化存在不同反应。     

化学交联处理对PSⅡ放氧核心复合物荧光光谱的影响

选用5种交联剂（EDC、DCC、HMDI、EGS和DTSP）,在不同浓度条件下交联处理PSⅡ放氧核心复合物,测定了交联样品的室温荧光发射光谱和荧光激发光谱。结果表明：交联处理对PSⅡ放氧核心复合物叶绿素荧光和蛋白内源荧光都有影响,引起682nm处叶绿素荧光强度的降低、308nm或328nm处蛋白质内源荧光强度的增大或减小,并与处理时所用交联剂的浓度、交联剂的亲疏水性和交联臂长相关。亲水性EDC对PSⅡ的蛋白质中Tyr和Trp残基所处循环境的影响较小;而亲脂性DCC、HMDI、EGS、DTSP对PSⅡ放氧核心复合物蛋白质中Tyr、Trp微环境和682nm处叶绿素荧光影响大,可能它们参与了PSⅡ放氧核心复合物内部的蛋白疏水区域交联。     

PSⅡ核心复合物能量传递的飞秒时间分辨荧光光谱学研究

运用稳态、瞬态荧光光谱技术对光系统Ⅱ核心复合物的能量传递动力学进行研究.分别用436 nm光脉冲激发叶绿素a分子、45l nm光激发叶绿素a和β-胡萝卜素分子、473和481 nm光激发β-胡萝卜素分子,得到5组反应能量传递、电荷重组等过程的寿命组分:8～40 ps为核心天线中β-胡萝卜素分子通过相邻β-胡萝卜素分子或中间叶绿素a向叶绿素a分子传递能量的时间;85～152 ps为核心天线色素分子激发能传递时间;201～925 ps反映部分电荷重组过程;1.03l～1.2l ns为参与能量传递的色素分子从激发态衰退回到基态的时间;6.17～18.13 ns的长寿命时间组分归因于P680+Pheo-的重组过程.将荧光发射谱进行高斯解析,发现在核心复合物中还至少存在Chla 685 683、Chla 682 680、Chla679 673,677三种特征叶绿素a分子.     

PSII核心复合物能量传递的飞秒时间分辩荧光光谱学研究

运用稳态、瞬态荧光光谱技术对光系统Ⅱ核心复合物的能量传递动力学进行研究。分别用436nm光脉冲激发叶绿素a分子、451nm光激发叶绿素a和β-胡萝卜素分子、473和481nm光激发β-胡萝卜素分子,得到5组反应能量传递、电荷重组等过程的寿命组分：8～40 ps为核心天线中β-胡萝卜素分子通过相邻β-胡萝卜素分子或中间叶绿素a向叶绿素a分子传递能量的时间;85～152 ps为核心天线色素分子激发能传递时间;201～925ps反映部分电荷重组过程;1．031～1．21ns为参与能量传递的色素分子从激发态衰退回到基态的时间;6．17～18、13 ns的长寿命时间组分归因于P680^ Pheo^-的重组过程。将荧光发射谱进行高斯解析,发现在核心复合物中还至少存在Chla683^685、Chla680^682、Chla673,677^679三种特征叶绿素a分子。     

纯化光系统Ⅱ（PSⅡ）核心天线复合物CP43和CP47的共振拉曼光谱

采用ＤＥＡＥ－ＦｒａｃｔｏｇｅｌＴＳＫ６５０Ｓ阴离子交换树脂柱层 从菠菜中分离纯化了ＰＳⅡ核心天线复合物ＣＰ４３和ＣＰ４７。聚丙烯酰胺凝胶电泳（ＳＤＳ＿ＰＡＧＥ）检测结果表明,纯化的ＣＰ４３和ＣＰ４７均只含１条蛋白带,证明样品纯度的可靠性。其常温（４６０－５００ｎｍ）较ＣＰ４３具有明显的精细结构。同时测定了它们的常温共振拉曼光谱,可以看出;类似于全反式构型的β－ｃａｒｏｔｅｎｅ分子,ＣＰ４３和ＣＰ     

圆二色光谱揭示光系统Ⅱ在热处理过程中叶绿素荧光动力学变化的原因

研究了光系统Ⅱ(PSⅡ)在热处理过程中的叶绿素a荧光和圆二色(CD)光谱.在30℃～40℃热处理过程中,PSⅡ的叶绿素荧光参数Fo′保持稳定不变;当温度大于40℃时,Fo'逐渐升高并在55℃达到最大值.在PSⅡ颗粒和富含捕光色素(LHCⅡ)的复合物的热处理过程中,具有超大振幅的CD异常信号出现,并且在40℃时,677 nm的异常CD峰强度达到最大.这些结果暗示在PS Ⅱ颗粒热处理过程中,PSⅡ颗粒中的LHCⅡ的聚集状态和异常CD信号相关,并且也可能是影响Fo′的一个重要因素.     

光系统Ⅱ核心天线CP43的纯化及性质

菠菜放氧的ＰＳＩＩ核心复合物经０．８ｍｏｌ／ＬＴｒｉｓ－ＨＣｌ（ｐＨ８．０）洗涤后,用温和的非离子去垢剂ＤＭ和高浓度的ＬｉＣｌＯ４增溶,再经ＤＥＡＥ－Ｔｏｙｏｐｅａｒｌ－６５０Ｓ离子交换柱层析分离,可得到ＰＳＩＩ核心天线４３ｋＤ叶绿素ａ结合蛋白（ＣＰ４３）。ＳＤＳ－ＰＡＧＥ显示一条４３ｋＤ蛋白质带。根据Ａｒｎｏｎ法和Ｍａｒｋｅｗｌｌ法的结果表明,每个蛋白质分子结合２０～２１个分子的叶绿素ａ。室温条     

圆二色光谱揭示光系统Ⅱ在热处理过程中叶绿素荧光动力学变化的原因

研究了光系统Ⅱ(PSⅡ)在热处理过程中的叶绿素a荧光和圆二色(CD)光谱。在30 ℃～40 ℃热处理过程中,PSⅡ的叶绿素荧光参数Fo'保持稳定不变;当温度大于40 ℃时,Fo' 逐渐升高并在55 ℃达到最大值。在PSⅡ颗粒和富含捕光色素(LHCⅡ)的复合物的热处理过程中,具有超大振幅的CD异常信号出现,并且在40 ℃时, 677 nm的异常CD峰强度达到最大。这些结果暗示在PSⅡ颗粒热处理过程中,PSⅡ颗粒中的LHCⅡ的聚集状态和异常CD信号相关,并且也可能是影响Fo'的一个重要因素。     

热诱导PS核心复合物荧光动力学研究

运用UV-3101PC型紫外-可见-红外分光光度计及皮秒时间分辨荧光光谱技术对20℃、42℃、48℃3个温度下,PS 核心复合物的吸收光谱和时间分辨荧光光谱的变化进行分析,结果发现: 1 在PS 核心复合物中至少存在以下几种具有特征吸收峰的chla分子,CP43:chla660/661 chlaa:a代表吸收峰 、chla669、chla671、chla682/683;CP47:chla660/661、chla669、chla671/672、chla688、chla680;RC:chla680、chla670、chla684、chla673/674、chla682/683、chla660.吸收峰波长随测量温度等条件的不同而略有变化. 2 荧光发射谱组分的峰值随温度的升高而发生明显的蓝移,这是由于热诱导改变了蛋白质的结构,从而使生色团间的距离和 或 方位受到了影响,而chla分子的结构并未发生变化,因此导致chla分子间激子相互作用被破坏,从而产生了发射峰蓝移的现象. 3 20℃、42℃时核心天线向反应中心的能量传递是高效有序的. 4 反应中心中与蛋白质存在不同结合的chla分子,以及核心天线中吸收不同波段光的chla分子与蛋白质结合方式随温度变化存在不同反应.     

褐藻裙带菜中PSⅡ复合物及其亚复合物的分离和特性研究

用不连续梯度蔗糖密度超离心,从经Triton X-100增溶的褐藻裙带菜类囊体膜中分离到3种色素蛋白复合物条带,分别是捕光复合物、具有光氧化活性的PSⅡ复合物颗粒（区带Ⅱ）以及PSⅠ（区带Ⅲ）。PSⅡ颗粒经毛地黄皂苷增溶后,再次超离心分离得到3条PSⅡ的亚复合物条带。吸收和荧光激发谱显示其中的区带Ⅱ-1为墨角藻黄素-Chl a／c-蛋白复合物,区带Ⅱ-2为Chl a／c-蛋白复合物,两者都只含20kDa多肽;而鲜绿色的区带Ⅱ-3为不含捕光复合物的活性PSⅡ核心。     

光系统Ⅱ超分子复合物的放氧活性分析

以高等植物大量捕光色素蛋白复合物(major light harvesting complex Ⅱ,LHCⅡb)对光系统Ⅱ(photosystem Ⅱ,PSⅡ)放氧活性的影响为研究对象,从豌豆类囊体膜中分步提取出三种PSⅡ蛋白复合物,结合电泳和光谱分析,鉴定出三种复合物的主要区别是LHCⅡb含量不同.对于三种PSⅡ色素...     

光系统Ⅱ捕光复合体飞秒时间分辨荧光特性的研究

采用时间分辨荧光光谱技术研究了菠菜（Spinacia oleracea L.）叶绿体叶捕光色素复合体（LHC Ⅱ）荧光的时间特性和光谱特性。用脉宽为120fs、波长为400nm的倍频钛宝石激光激发LHCⅡ样品;原始荧光信号由Boxcar采集,通过建立多指数模型,用非线性最小二乘法拟合,得到了激发能在LHCⅡ中传递的时间常数分别为：320fs、4.0ps和20.0ps。相对应的各组分荧光占总荧光的非分比分别为：3.4%、50.0%和46.6%。经全局分析,解得荧光强度随波长变化曲线;用高斯3峰解叠得到荧光光谱的峰值波长分别为：652nm、672nm和691nm。通过分析得出了时间常数与LHCⅡ中各色素成分之间的对应关系,并给出了可能的能量传递模型。     

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.用同一介质不同条件去除过量的去垢剂.从两种植物中分离纯化的Cyt b-559具有相似的吸收光谱,在非变性电泳中有相同的泳动特征.用修订的适用于分析小蛋白的Tricine-SDS-PAGE证明,从两种植物中分离得到的Cyt b-559都是由两个多肽亚基组成,它们的表观分子量分别为9 kD和4 kD.低温荧光光谱的结果表明,Crt b-559的荧光激发峰位为413nm和439 nm,荧光发射峰位在563 nm和668 nm,首次证明Cyt b-559可以发出荧光并将电子传递给叶绿素.首次通过Cyt b-559的紫外荧光光谱证明Trp残基位于该蛋白的疏水跨膜区内.     

PSⅡ系统放氧复合物中的锰簇模型物

合成了６个模型化合物并用以探讨ＰＳⅡ的放氧复合物（ＯＥＣ）中Ｍｎ簇的结构特征。模型物包含Ｍｎ２（μ－Ｏ）２和μ－Ｏ－μ－羧桥联的二锰结构单元,这些单元中的Ｍｎ－Ｍｎ、Ｍｎ…Ｍｎ和Ｍｎ－Ｏ（Ｎ）结构参数与ＰＳⅡ系统ＯＥＣ的相应数据一致,暗示ＯＥＣ中Ｍｎ簇可能具有类似的结构特点。还有两个模型物包含了卤素阴离子,它们被用于讨论ＰＳⅡ中Ｃｌ＾－１与Ｍｎ的联系。讨论认为,在５个ＰＳⅡ的Ｓ态中,具有高价锰中心     

光系统Ⅱ反应中心复合物中Cytb559的光还原

以分离纯化的光系统Ⅱ反应中心D1/D2/Cyt b559复合物为实验体系,在厌氧条件下,观察到Cytb559的光还原,表明Cyt b559能直接从Pheo~-接受电子,而且Cyt b559的光还原是不可逆的。当外加次级电子受体2,6-二甲基苯醌(DMBQ)与D1/D2/Cyt b559复合物重组之后,Cyt b559的光还原被延迟了,此时电子主要通过DMBQ传递,而且还原的Cyt b559在光照后的暗放置中有部分氧化。作者认为不依赖于醌受体的由Pheo~-到Cyt b559的电子传递是一条新的、次要的电子传递路线,它对光系统Ⅱ反应中心起保护作用。     

光破坏的光系统Ⅱ反应中心D1／D2／Cytb559复合物的CD光谱

ＰＳⅡ反应中心Ｄ１／Ｄ２／Ｃｙｔｂ５５９ 复合物的圆二色（ＣＤ）光谱在红区有一个反向带，其正峰在６８０ ｎｍ ，负峰在６６０ ｎｍ 处。光破坏后，该反应中心复合物的ＣＤ信号明显下降，而且当正峰完全消失后，负峰仍然存在，说明该反应中心的ＣＤ信号不仅来源于原初电子供体Ｐ６８０，而且可能来源于其它色素分子