红藻条斑紫菜R-藻红蛋白晶体的时间分辨偏振荧光研究

本文在皮秒时域内研究红藻条斑紫菜Ｒ－藻红蛋白单晶在不同晶轴取向下的偏振荧光动力学过程。荧光衰减表现为二指数过程,即与色素之间的能量传递和激发平衡有关的快过程（τ１≤６０ｐｓ）和色素荧光跃迁过程（τ２～３００ｐｓ）;由于色素间的能量传递,荧光明显退偏振;由于晶体中色素的光学跃迁矩取向倾向于沿主晶轴方向分布,在不同的晶轴的取向下各向异性荧光衰减过程明显不同。     

条斑紫菜中R－藻红蛋白的生化特性

条斑紫菜的Ｒ－藻红蛋白（Ｒ－ＰＥ）,在ＣＭ－５２柱上用含８ｍｏｌ／Ｌ脲的０．０２ｍｏｌ／Ｌ乙酸铵缓冲液（ｐＨ＝５．０５）洗脱,观察到３条色带,经吸收光谱测定表明,它们分别是α、β、γ亚基。用ＳＤＳ－ＰＡＧＥ测定的α、β和γ亚基分子量分别是１７．０ｋｄ,１８．０ｋｄ和３１．７ｋｄ。Ｒ－ＰＥ中亚基的摩尔比是６α：６β：１γ。条斑紫菜的Ｒ－ＰＥ最稳定的聚集态分子量是２２９ｋｄ。各亚基的发色团含量：α亚基含２个藻红胆素（ＰＥＢ）,β亚基含１个ＰＥＢ和０．５个藻尿胆素（ＰＵＢ）,γ亚基含２个ＰＥＢ和３个ＰＵＢ。结合Ｒ－ＰＥ和各亚基的氨基酸组成分析,条斑紫菜的Ｒ－ＰＥ亚基组成是（αβ）６γ。     

条斑紫菜R-藻红蛋白提纯工艺研究

对条斑紫菜叶状体R-藻红蛋白提纯方法进行了研究和分析。首先分别采用冻融法、化学试剂法、溶胀法等单一及组合细胞破碎方法对条斑紫菜细胞进行破碎,结果表明溶胀 组织捣碎法效果最佳。其次用25%～60%饱和度范围内的硫酸铵沉淀法粗提藻红蛋白,发现25%～45%硫酸铵分步沉淀法效果最好,再经结晶法盐析纯度(D565nm/D280nm)达到2.088。盐析液用SephadexG-25层析柱脱盐,再经羟基磷灰石(HA)柱层析,纯度可达到4.98。R-藻红蛋白的最大吸收峰在565nm,其室温荧光发射峰为578nm。SDS-PAGE结果显示,R-藻红蛋白可分为α、β两个亚基,Mr分别为17.0×103和19.0×103。     

条斑紫菜藻红、藻蓝蛋白逐级放大的纯化工艺

采用“破碎-盐析-层析”的方法纯化条斑紫菜藻胆蛋白,并在提取规模上逐步放大。首先在综合比较凝胶层析去盐效率后,从Sephadex G-25、G-100、S-300和CL-6B中选择G-25作为实验流程中的去盐填料,其次将提取流程的初试原料条斑紫菜量逐步放大,选取了1g、20g和400g三个量,结果表明随着初试紫菜量逐步放大,最终所得藻胆蛋白中吸收光谱纯度>3.2的蛋白产率依次提高,其中400g冻干紫菜的藻红蛋白产率为0.323％,藻蓝蛋白产率为0.148％。由此认为该实验工艺流程具有规模放大的潜力,这为高纯度藻胆蛋白的规模生产提供了一条可行的方案。     

用膨化柱填料的方法从红藻中规模分离纯化R—藻红蛋白

以Phenyl-sepharose作为柱填料,用streamline柱层析技术从红藻（Palmaria palmata(Lannaeus)Kuntze）中规模分离捕光色素蛋白-R-藻红蛋白。由于不是传统的从层析柱上方进样,而是用泵将样品从streamline层析柱的下方加样（从下至上）,因而解决了用一般层析柱分离R-藻红蛋白时海藻抽提液中大量的粘性多糖堵塞层析柱的难题。用P.palmata粗提液上样后,分别用0.2mol/L、0.1mol/L和0.05mol/L的（NH4）2SO4溶液从相反的方向（即从上到下）洗脱层析柱,发现这些洗脱液中的藻红蛋白纯度已经较高。然后将洗脱液透析去盐,用阴离子交换柱层析（Q-sepharose）进一步纯化。经过这两次柱层析后,R-藻红蛋白的纯度（OD565/OD280）超过3.5,高于一般认可的R-藻红蛋白的纯度标准3.2;产率为每克冷冻P.palmata可纯化0.122mg高纯度的R-藻红蛋白,比使用一般分离方法的产率要高10倍,这些结果表明,使用本报道的方法纯化藻红蛋白,将会使作为生化检测试剂的藻红蛋白市场价格大幅度下降。     

条斑紫菜藻胆蛋白提纯方法优化探索

采用溶胀法与组织捣碎法相结合的紫菜叶状体细胞破碎方法.研究了不同物液比、缓冲液浸泡时间和硫酸氨盐析次数对藻胆蛋白纯度和产率的影响,对比了各种羟基磷灰石的层析效果,并对所得藻红蛋白和藻蓝蛋白做了吸收光谱、荧光发射光谱和SDS-PAGE鉴定.结果表明,在物液比为1:5,浸泡时间为36h时,紫菜综合破碎效果最佳;经过4次硫酸氨盐析后,藻红蛋白和藻蓝蛋白的纯度最高,分别达到1.71和0.98,采用Siegelman的方法制备的羟基磷灰石一次层析所得藻红蛋白和藻蓝蛋白的纯度最高,分别达到4.73和4.42,产率分别为0.144%和0.042%,且光谱和电泳鉴定结果均达到商品化要求.     

R—藻红蛋白三维结构研究

藻类的捕光系统是由棒状的藻胆体构成的,藻胆体又是由藻红蛋白、藻蓝蛋白和变藻蓝蛋白组成的。光能从藻红蛋白传递到藻蓝蛋白,再传递到变藻蓝蛋白,最后传递到光反应中心,其传递效率接近１００％。Ｒ－灌红蛋是藻红蛋白一种,它是多亚基,超大分子量的蛋白色素复合物。为了阐明光能传递的机理,我们使用Ｘ－射线晶体学的方法,对取自多管藻的Ｒ－藻红蛋白的三维结构进行了长期的研究并取得了一系列进展。首先,我们使用多对同晶转     

条斑紫菜藻红、藻蓝蛋白α和β亚基基因序列测定及分析

为了获得江苏吕泗的条斑紫菜藻红蛋白α(Pea)和β(Peb)亚基、藻 蓝蛋白α(Pca)和β(Pcb)亚基基因的DNA序列,本文对其基因进行了克隆、 序列测定及分析.根据已发表的基因序列(DQ666487.1)设计引物,对提取自 条斑紫菜叶状体的DNA进行PCR和电泳鉴定,产物经测序证实获得藻红蛋白 序列1 357 bp (HM008263.1)和藻蓝蛋白序列1 335 bp (HM008262.1).上述 两段序列与已报道的条斑紫菜相关序列(DQ666487.1)同源性均为99％,与 其它几种紫菜相关序列同源性为88％～98％.两段序列均采用多顺反子转录 策略,排布顺序为5′Untranslated Regions(UTR)- Peb -间隔区- Pea -3 ′UTR 和 5′UTR- Pcb -间隔区- Pca -3′UTR.文中对基因翻译所得氨基 酸序列做了理化参数、功能位点及空间构型的预测.基于对序列开放阅读框 、启动子、Shine-Dalgarno (SD)序列的分析,本文对条斑紫菜分类地位进 行了讨论.     

两种不同红藻的R—藻红蛋白激发强度相关的皮秒（10^…

本文研究了分别从红藻多管藻和条斑紫菜中提取的两种不同光谱类型的Ｒ－藻红蛋白Ｒ－ｐｈｙｃｏｅｒｙｔｈｒｉｎ激发强度相关的皮秒（１０＾－１２秒）荧光衰减动力学过程。结果发现：随激光强增大,单重态－单重态激子湮灭发生（其衰减过程约为６０－８０皮秒）,并引起荧光量子产率下降。这两种Ｒ－藻红蛋白在相同光强激发下,表现出不同的单重态－单重态激子湮灭过程,主要因它们处于激发态的发色团数目不同所致。     

几种海洋红藻中的R—藻红蛋白对胰鸟素抗体的免疫反…

本文利用点免疫结合测定法研究了条斑紫菜,红毛菜,多管藻,海萝和江蓠中两种不同分子量的Ｒ－和ｒ－藻红蛋白（ＰＥ）对胰岛素抗体的免疫反应性。这５种红藻中的Ｒ－藻红蛋白都可用蔗糖密度线性梯度超速离心法,得到分子量不同的两种Ｒ－ＰＥ。它们与胰岛素抗体都发生免疫结合反应,但用反射扫描色谱测定,在抗原量相同的比较实验中,反映它们免疫结合反应的棕色斑点的扫描峰面积有所不同。即它们与胰岛素抗体的结合率不同,其中海     

条斑紫菜R-藻红蛋白荧光探针制备条件优化

通过化学方法使条斑紫菜R-藻红蛋白与抗体进行交联以制备荧光探针, 并对制备条件进行优化。首先采用异双功能试剂SPDP (N-琥珀酰亚氨基-3-2-吡啶基二硫丙酸醇)和DTT（二硫苏糖醇）分别使 R-PE(R-藻红蛋白)衍生化、IgG（单克隆抗体）巯基化, 其次测定了SPDP与R-PE不同摩尔比对R-PE衍生化的影响、DTT与IgG不同摩尔比对IgG巯基化的影响, 结果表明：SPDP与R-PE的最佳摩尔比为40：1, DTT与IgG的最佳摩尔比为500:1。在此基础上, 建立了R-PE与IgG交联的制备技术, 并应用全波长扫描吸收光谱、电泳分析和荧光显微镜观察等监测和分析技术, 证实了藻红蛋白与抗体已成功交联形成了复合物。     

坛紫菜藻红蛋白的规模化制备

为了优化坛紫菜粗提工艺以减轻纯化的压力,研究了我国主要经济红藻之一坛紫菜藻红蛋白大规模制备方法。实验采用“溶胀+组织捣碎”法破碎坛紫菜叶状体细胞,对比了多次硫酸铵梯度盐析对破碎液中藻红蛋白的影响,并进一步用羟基磷灰石层析制备藻红蛋白,最后对所得蛋白做了光谱和电泳鉴定。结果表明,经过4次盐析,藻红蛋白吸收光谱纯度达到0.9 (A564/A280),每次的最佳盐析浓度分别为15％、50％、10％和40％;7 kg阴干紫菜经过4次盐析和1次羟基磷灰石层析后可获得507.82 mg藻红蛋白 (A564/A280＞     

R─藻红蛋白三维结构研究

藻类的捕光系统是由棒状的藻胆体构成的,藻胆体又是由藻红蛋白、藻蓝蛋白和变藻蓝蛋白组成的。光能从藻红蛋白传递到藻蓝蛋白,再传递到变藻蓝蛋白,最后传递到光反应中心,其传递效率接近100％。R─藻红蛋白是藻红蛋白的一种;它是多亚基,超大分子量的蛋白色素复合物。为了阐明光能传递的机理,我们使用X─射线晶体学的方法,对取自多管藻的R─藻红蛋白的三维结构进行了长期的研究并取得了一系列进展。首先,我们使用多对同晶置换法获得了R─藻红蛋白5A分辨率的结构,随后经过努力又获得了R─藻红蛋白2．8A中分辨率和1．9A高分辨率的结构,并首次解析了藻尿胆素的三维结构。我们通过对R─藻红蛋白三维结构的详细分析,对光能传递中的一些重要问题提出了自己的看法。该结构为我国有关藻类捕光蛋白的系列研究和光合作用机制研究打下了非常重要的基础。     

海洋红藻多管藻R—藻红蛋白的体外聚集特性

将海洋红藻R 藻红蛋白 (R PE)吸附到刚揭开的高定向石墨 (HOPG)表面上 ,然后用扫描隧道显微镜 (STM)在纳米尺度上进行直接观察 ,发现纯化的R 藻红蛋白在体外自然聚集时 ,能够“面对面”的聚集在一起 ,形成非常规则的类似藻胆体的杆状结构。将R PE溶于 2 %酒精 /水的混合液中 ,然后滴加于空气 /水界面上 ,具有很好的成膜性能。STM观察结果表明 ,R PE的分子在Langmuir Blodgett膜中的排列方式与其在自然状态下的聚集方式类似 ,圆盘状的R PE分子面对面的聚集在一起形成类似藻胆体的杆状结构 ,这些“杆”状结构进一步聚集在一起形成膜。以上结果表明 ,藻胆蛋白分子在体内以藻胆体的形式存在 ,除了连接肽的作用之外 ,藻胆蛋白自身的结构特性而导致的分子与分子之间的相互作用 ,在藻胆体的组装过程中也起着重要的作用     

Rhodosorus mairinus中藻红蛋白的纯化及其性质的研究

从Ｒｈｏｄｏｓｏｒｕｓ ｍａｒｉｎｕｓ中提取了藻红蛋白,通过改进纯化方法,得到了三种电泳纯的藻红蛋白：Ｂ－型藻红蛋白１,Ｂ－型藻红蛋白２和ｂ－型藻红蛋白（以下简称Ｂ－ＰＥ１,Ｂ－ＰＥ２和ｂ－ＰＥ）。分别测定这三种藻红蛋白聚合体和亚单位的分子量。测定了它们的可见光的吸收光谱和荧光光谱。两种Ｂ－ＰＥ的可见光的吸收光谱比ｂ－ＰＥ的多一个４９８ｎｍ的吸收峰,三种藻红蛋白的氨基酸组成以酸性氨基酸和疏水性氨基     

用膨化柱填料的方法从红藻中规模分离纯化R-藻红蛋白

以Phenyl-sepharose作为柱填料,用streamline柱层析技术从红藻(Palmaria palmata (Lannaeus) Kuntze)中规模分离捕光色素蛋白--R-藻红蛋白.由于不是传统的从层析柱上方进样,而是用泵将样品从streamline层析柱的下方加样(从下至上),因而解决了用一般层析柱分离R-藻红蛋白时海藻抽提液中大量的粘性多糖堵塞层析柱的难题.用P.palmata粗提液上样后,分别用0.2 mol/L、 0.1 mol/L和0.05 mol/L的(NH4)2SO4溶液从相反的方向(即从上到下)洗脱层析柱,发现这些洗脱液中的藻红蛋白纯度已经较高.然后将洗脱液透析去盐,用阴离子交换柱层析(Q-sepharose)进一步纯化.经过这两次柱层析后,R-藻红蛋白的纯度(OD565/OD280)超过3.5,高于一般认可的R-藻红蛋白的纯度标准3.2;产率为每克冷冻P.palmata可纯化0.122 mg高纯度的R-藻红蛋白,比使用一般分离方法的产率要高10倍.这些结果表明,使用本文报道的方法纯化藻红蛋白,将会使作为生化检测试剂的藻红蛋白市场价格大幅度下降.     

两种不同红藻的R－藻红蛋白激发强度相关的皮秒（10~（－12）秒）荧光动力学研究

本文研究了分别从红藻多管藻（Ｐｏｌｙｓｉｐｈｏｎｉａｕｒｃｅｏｌａｔｅ）和条斑紫菜（Ｐｏｒｐｈｙｒａｙｅｚｏｅｎｓｉｓ）中提取的两种不同光谱类型的Ｒ－藻红蛋白Ｒ－ｐｈｙｃｏｅｒｙｔｈｒｉｎ激发强度相关的皮秒（１０－１２秒）荧光衰减动力学过程。结果发现：随激发光强增大,单重态－单重态激子湮灭发生（其衰减过程约为６０～８０皮秒）,并引起荧光量子产率下降。这两种Ｂ－藻红蛋白在相同光强激发下,表现出不同的单重态一单重态激子湮灭过程,主要因它们处于激发态的发色团数目不同所致。