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。     

假根羽藻外周天线色素分子间能量传递

假根羽藻外周天线捕光色素蛋白复合物(L ight-harvesting Comp lex II,LHC II)在不同聚集态的情况下,它所包含色素分子间的能量传递是不同的。采用荧光发射光谱和激发光谱技术对不同聚集态(单体、三聚体和寡聚体)的LHC II进行研究,发现三聚体中色素分子间的能量传递效率比较高,单体要小一些。520 nm激发下,类胡萝卜素分子向叶绿素a分子的能量传递效率:三聚体约为64%、单体约为56%;650 nm激发下,叶绿素b分子向叶绿素a分子的能量传递效率:三聚体约为89%、单体约为78%。寡聚体的能量传递要复杂些,从光谱分析出它包含两种不同吸收光谱特性的叶绿素b分子,吸收峰分别为480 nm和468 nm,其中蓝区吸收峰为480 nm的叶绿素b分子向发射685 nm荧光的叶绿素a分子的能量传递效率要小于75%。     

螺旋藻变藻蓝蛋白内能量传递机制的研究

利用ｐｓ时间分辨荧光光谱技术研究两种不同结构变藻蓝蛋白复合物ＡＰ６６５和ＡＰ６６０内能量传递过程,讨论了变藻蓝蛋白三聚体和单体内激发态作用机制。结果表明,ＡＰＣ单体只有一个短寿命（７５ｐｓ）,来源于其两个亚基α８４／β８４间能量传递过程,另一长寿命（１０８０ｐｓ）是β８４基态恢复的平衡时间。两种ＡＰＣ三聚体均含有一个短寿命组分,从１６ｐｓ（ＡＰ６６０）到４８ｐｓ（ＡＰ６６５）,它们来源于三聚体内互为Ｃ３对称单体内α８４／β８４间能量传递过程。ＡＰ６６０由于结构对称性低出现的短寿命组分（１０６ｐｓ）,可指认为低对称单体的α８４／β８４之间能量传递时间常数。连接多肽对ＡＰＣ三聚体性质的影响明显地表现在其荧光衰减动力学过程中。     

紫细菌反应中心中的超快能量传递过程

利用飞秒泵探测技术研究了紫细菌光合反应中心RS601中的超快能量传递过程,通过选择激反应中心中的不同色素,观察到了以不同色素为起点发生在飞秒时域的超快能量传递过程,从细菌去镁叶绿素H到辅助细胞叶绿素B的能量传递发生在约130fs时间尺度,而通过激发色素B则观察到了从B到原始电子供体P的约240fs的超快能量传递,另外,P激发态的超快弛豫过程则说明其上、下激子能级间存在超快的内转换过程,通过对不同色素激发态的能量弛豫过程的分析,说明由原初电子供体H的电子传递过在几个皮秒时间内完成,其中辅助细菌叶绿素B为该电子传递过程中间态。     

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。     

偏振光激发的单分子荧光纵向成像研究

本文从单分子的水平上,详细分析并模拟了不同偏振光下的单个荧光分子的成像,指出荧光成像强度的差别是由分子的纵向位置及跃迁偶极矩的取向共同决定的。给出了确定荧光分子偶极矩取向的方法,并在此基础上给出了重构分子间纵向间隔的公式。     

蓝藻(A.variabilis)藻胆体核结构与功能的研究II.变藻蓝蛋白六聚体内能量传递过程的物理机制

以变藻蓝蛋白的晶体结构和光谱性质为基础,利用密度矩阵理论对变藻蓝蛋白六聚体内的激发能传递物理机制进行分析,并利用时间分辨荧光光谱技术对其能量传递途径进行实时探测。结果表明：在变藻蓝蛋白六聚体内,色素对（毗邻单体上的色素αｉ８４βｊ８４,其中ｊ＝ｉ±１,和β＊ＬＣＭ４２）内的能量传递服从激子偶极－偶极相互作用机制;而色素对之间的能量传递机制则为Ｆｒｓｔｅｒ偶极－偶极相互作用机制,并且其能量传递途径分为两类：（１）．两个变藻蓝蛋白三聚体之间色素对的能量传递,其时间常数大约为１５ｐｓ左右;（２）．同一变藻蓝蛋白三聚体内色素对间的能量传递,在ＡＰＩＩ三聚体内,其能量传递时间大约为４５ｐｓ左右,而在ＡＰＩ三聚体内,其能量传递时间常数为４５ｐｓ和６５ｐｓ。     

蓝藻(A.variabilis)藻胆体核结构与功能的研究II.变藻蓝蛋白六聚体内能量传递过程的物理机制

以变藻蓝蛋白的晶体结构和光谱性质为基础,利用密度矩阵理论对变藻蓝蛋白六聚体内的激发能传递物理机制进行分析,并利用时间分辨荧光光谱技术对其能量传递途径进行实时探测。结果表明：在变藻蓝蛋白六聚体内,色素对（毗邻单体上的色素αｉ８４βｊ８４,其中ｊ＝ｉ±１,和β＊ＬＣＭ４２）内的能量传递服从激子偶极－偶极相互作用机制;而色素对之间的能量传递机制则为Ｆｒｓｔｅｒ偶极－偶极相互作用机制,并且其能量传递途径分为两类：（１）．两个变藻蓝蛋白三聚体之间色素对的能量传递,其时间常数大约为１５ｐｓ左右;（２）．同一变藻蓝蛋白三聚体内色素对间的能量传递,在ＡＰＩＩ三聚体内,其能量传递时间大约为４５ｐｓ左右,而在ＡＰＩ三聚体内,其能量传递时间常数为４５ｐｓ和６５ｐｓ。     

荧光探针Bis-ANS和磷酸丙糖异构酶的相互作用

研究了极性荧光探针Bis-ANS和磷酸丙糖异构酶的相互作用。我们发现由磷酸丙糖异构酶(TIM)中Trp残基和结合在TIM分子上的Bis-ANS之间的能量传递引起的Trp残基荧光的淬灭呈双相性,表明Bis-ANS在TIM分子上可能有2个不相同的结合位点,其结合的解离平衡常数Kd分别为3.3μM和17.0μM。底物GDP引起已结合的Bis-ANS荧光强度进一步增强和荧光谱的蓝移说明GDP可影响Bis-ANS在TIM分子上结合部位的构象,使其疏水性增强。我们还观察到由于结合在同一TIM分子上的Bis-ANS之间的能量传递引起的退偏振,进一步证明Bis-ANS有2个结合部位在1—2800bar压力范围里,增高压力引起结合在TIM分子上的Bis-ANS荧光进一步增强和光谱蓝移,说明TIM在压力下解离成亚基的过程中发生了Weber提出的"conformationaldrift。     

水份含量对紫膜薄层某些光学性质的影响

本文研究在乾燥紫膜薄层中不同水合程度对光循环中间体M衰减速率,对园二色谱(CD)和蛋白紫外荧光光谱的影响.在相对湿度小于70%时,M衰减速率相对稳定,不随湿度改变而变化;但当湿度大于70%时,则衰减速率急剧上升.从可见区的CD光谱中,也发现了在相对湿度大于70%后,旋转强度急剧上升.蛋白紫外荧光光谱随湿度增加未发现有明显变化.实验结果说明一定水份的含量对紫膜完成质子泵功能是必不可少的,它能改变色素团的微环境,从而改变色素团和蛋白间的相互作用.     

红花菜豆凝集素的荧光光谱学研究

利用荧光光谱方法研究了红花菜豆凝集素（Ｐｈａｓｅｏｌｕｓｃｏｃｃｉｎｅｕｓｖａｒ．ｒｕｂｒｏｎａｎｕｓｌｅｃｔｉｎ,简称ＰＣＬ）,结果表明ＰＣＬ分子各亚基中的两个色氨酸（Ｔｒｐ）残基分别位于ＰＣＬ分子表面和分子内。标记了ＤＮＳ的ＰＣＬ荧光偏振研究指出,致使ＰＣＬ在１０ｍｍｏｌ／ＬＳＤＳ条件下失活的主要原因可能是亚基解离。荧光偏振研究还表明,甲状腺球蛋白、甘露聚糖、海参多糖硫酸酯可与ＰＣＬ结合。荧光探针ｂｉｓ－ＡＮＳ与ＰＣＬ的结合可引起明显的荧光增强和发射谱蓝移,表明ＰＣＬ分子中存有疏水区域。结合了的ｂｉｓ－ＡＮＳ还可和ＰＣＬ中的Ｔｒｐ发生能量传递。     

高等植物体内激子相干迁移与俘获

依据所建立的色素分子排列和取向的新型结构模型,利用激发能传递的广义主方程理论,提出了高等植物体内激子相干迁移与俘获的点阵理论,研究了静态荧光量子产额、定态能量传递速率和荧光强度的变化规律。指出激子相干迁移有助于活体的激发能转移与俘获,并且它有可能是活体内激子寿命的限制因素之一。     

脱血红素细胞色素c自发折叠的进一步验证

用胰蛋白酶水解结合聚丙烯酰胺凝胶电泳以及纳秒内源荧光衰减谱分析对鸡心脱血红素细胞色素ｃ在透析复性过程的自发折叠现象作进一步确定。结果显示随着透析复性时间的增加,鸡心脱血红素细胞色素ｃ对胰蛋白酶的水解敏感性逐渐下降,内源荧光寿命值增大,与此对应的马心脱血红素细胞色素ｃ没有发生变化。     

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.     

脱血红素细胞色素C自发折叠的进一步验证

用胰蛋白酶水解结构聚丙烯酰胺凝胶电泳以及纳秒内源荧光衰减谱分析对鸡心脱血红素细胞色素Ｃ在透析复性过程的自发折叠现象作进一步确定，结果显示随着透析复性时间的增加，鸡心脱血红素细胞色素Ｃ对胰蛋白酶的水解敏感性逐渐下降，内源荧光寿命值增大，与此对应的马心脱血红素细胞色素Ｃ没有发生变化。     

螺旋藻藻胆体核心复合物结构与功能的研究──四种变藻蓝蛋白复合物的分离及光谱特性的研究

从螺旋藻（Ｓｐｉｒｕｌｉｎａｐｌａｔｅｎｓｉｓ）的藻胆体中分离出四种不同光谱形式的变藻蓝蛋白（ＡＰＣ）复合物：ＡＰⅠ、ＡＰⅡ、ＡＰⅢ、ＡＰＢ,利用吸收光谱、荧光先谱（室温和低温）以及荧光激发偏振光谱比较了ＡＰＣ复合物三聚体和单体的光谱特性。四种ＡＰＣ复合物三聚体的最大吸收和最大发射峰位置各不相同,ＡＰⅡ和ＡＰⅢ位于短波区（最大吸收波长在～６５０ｎｍ．最大发射波长在６６２～６６４ｎｍ）,ＡＰⅠ和ＡＰＢ位于长波区（最大吸收波长在～６５５ｎｍ,最大发射波长在～６８０ｎｍ）,低温下的荧光发射光谱均有红移。在能量传递中,各种不同形式的ＡＰＣ复合物表现出不同的功能,以实现能量的高效传递：ＡＰⅡ和ＡＰⅢ是能量传递的中介,ＡＰⅠ和ＡＰＢ作为终端发射基因,分别将激发能传给反应中心。通过荧光激发偏振光谱研究了四种ＡＰＣ复合物及其单体内各色团间的相互关系及其在能量传递中的取向和功能。     

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。     

硒胁迫对小球藻光合色素含量和生长的影响

50 mg/L的硒胁迫下,小球藻中β-胡萝卜素、类叶黄素、叶绿素(叶绿素a、叶绿素b)的含量先明显增加,之后逐渐下降;而在800 mg/L硒胁迫下,各种光合色素含量均明显下降;小球藻活体细胞在693 nm处出现叶绿素a的吸收峰,其吸收值在硒胁迫后明显减弱;在室温荧光发射光谱中,700 nm处的发射峰随着硒浓度的增加而显著下降;荧光激发光谱表明:硒胁迫使小球藻的能量传递受阻,传递效率降低;藻体中水溶性蛋白含量随着硒胁迫的增强而下降.等离子体原子发射光谱(ICP-AES)研究结果表明:随着硒浓度增加,藻体中Mg2 、Ca2 、K 和Na 含量呈明显降低趋势,而培养液中这些离子的浓度则不断增加.     

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反应中心CP47／D1／D2／Cyt b—559复合物中色素分子空？…

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６８０ｎｍ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－