别藻蓝蛋白的聚集态研究

为了研究鱼腥藻PCC7120（Anabaena sp．PCC7120）中别藻蓝蛋白（APC）α和β亚基（α-APC和β-APC）中藻蓝胆素（PCB）与脱辅基蛋白的生物合成,并在蓝藻体外对这两种色素蛋白PCB—ApcA和PCB-ApcB合成时聚集过程进行分析,通过多种组合的质粒在大肠杆菌体内共同表达进行重组。色素蛋白的吸收和荧光光谱以及Zn电泳表明,在大肠杆菌体内同时得到色素蛋白PCB—ApcA和PCB—ApcB,并且体内重组色素蛋白的细胞荧光光谱显示,色素蛋白以三聚体的形式存在,而破碎细胞后所得上清液所显示的光谱特征为单聚体的特征。     

螺旋藻藻蓝蛋白光敏作用的研究进展

螺旋藻是一种广泛养殖的丝状体蓝藻。从螺旋藻中提取的藻蓝蛋白具有抗肿瘤和增强免疫等多种生物学功能,作为光敏剂,藻蓝蛋白可应用于肿瘤治疗。本文阐述了藻蓝蛋白的结构、光动力疗法的原理和藻蓝蛋白光敏作用的研究进展,并介绍了藻蓝蛋白在光动力疗法中的应用现状与前景。     

优化培养基增加层理鞭枝藻藻胆蛋白产量

藻胆蛋白(phycobiliprotein)是蓝藻和红藻藻胆体的组成部分,是光合作用集光复合体的组成部分,一般由α和β亚基构成,每个亚基含1～4个辅基色素,从而使藻胆蛋白具有特定的光谱吸收性质。根据这些吸收光谱性质,可以将藻胆蛋白分为:别藻蓝蛋白(APC)、藻蓝蛋白(PC)和藻红蛋白(PE)等,在某些缺乏PE而有异形胞的蓝藻中存在充当PE天线捕光功能的藻红蓝蛋白(PEC)〔1〕。藻胆蛋白可用于天然食用色素、化妆品色素和制药行业,还可作为免疫检测、荧光显微技术和流式细胞荧光测定法技术方面的荧光探针。特别是本工作研究的层理鞭枝藻(简称M.laminosu…     

嗜热蓝藻优雅粘囊藻藻胆体的特性和别藻蓝蛋白的亚基组成

研究了优雅粘囊藻藻胆体（ＰＢＳ）的特性。从聚丙烯酰胺凝胶电泳（ＰＡＧＥ）、吸收光谱和二阶导数图谱可证明,它的ＰＢＳ含有一种红色藻胆蛋白,两种Ｃ－藻蓝蛋白和三种别藻蓝蛋白。但是,用ＰＡＧＥ和羟基磷灰石柱层析分离和纯化所得藻胆蛋白,一般仅得到一种Ｃ－ＰＣ和一种亚基组成特殊的别藻蓝蛋白ＡＰＣ。这种ＡＰＣ吸收光谱和荧光发射相同于已报告的ＡＦＣ６６０ｎｍ。但是它的亚基组成是（αα′ββ′）２而不是（α′α２β２β′）Ｌｃ１０或（αβ）３。     

多管藻中R-藻蓝蛋白能量传递途径及动力学

以蛋白亚基复性技术和皮秒级时间分辨荧光光谱,研究海洋红藻多管藻中R－藻蓝蛋白（R－PC）单体和三聚体内能量传递过程。利用亚基复性技术对分离后的β亚基复性,以R－藻蓝蛋白单体和β亚基之间的差谱获得α亚基的吸收光谱。皮秒级时间分辨三维谱图（时间、波长和强度）直观地显示出藻红胆素发色团向藻蓝胆素发色团的能量传递;根据时间分辨测量结果的组份解析,对R藻蓝蛋白单体和三聚体内能量传递途径和相关传递参数进行了指认和讨论;对观察到的单体与三聚体能量传递组份特性的差别提出了解释。与C－藻蓝蛋白光谱对比,R－藻蓝蛋白独特的色团组成使其更有效地捕获与传递光能。     

藻蓝蛋白对非小细胞肺癌细胞移植瘤生长的抑制及促凋亡作用的机制研究

摘要 目的：探讨藻蓝蛋白对非小细胞肺癌细胞移植瘤生长的抑制及促凋亡作用的机制研究。方法：4~6周龄30只无胸腺BALB/c裸鼠随机分为移植瘤组和藻蓝蛋白组。每5天用卡尺测量裸鼠肿瘤体积。通过RT-PCR检测裸鼠肿瘤中凋亡相关因子MMP-2、MMP-9、Bcl-2、Bax的mRNA表达。通过流式细胞术分析细胞周期。通过蛋白印迹分析EMT相关蛋白的表达。通过ELISA检测血浆细胞因子TNF-α、IL-6、IL-1β和TGF-β的浓度。通过蛋白印迹分析STAT3/NF-κB信号通路的表达。结果：第13天时,移植瘤组和蓝藻蛋白组肿瘤大小比较无差异（P>0.05）,第18天和第25天时,藻蓝蛋白组肿瘤体积较移植瘤组减小（P<0.05）。藻蓝蛋白组MMP-2、MMP-9和Bcl-2的mRNA表达较移植瘤组降低（P<0.05）,藻蓝蛋白组Bax mRNA表达较移植瘤组升高（P<0.05）。藻蓝蛋白组G1期占比较移植瘤组升高（P<0.05）,藻蓝蛋白组G1期占比较移植瘤组升高（P<0.05）,藻蓝蛋白组S期和G2期占比较移植瘤组降低（P<0.05）。藻蓝蛋白组N-钙粘蛋白和VEGF蛋白表达较移植瘤组降低（P<0.05）,藻蓝蛋白组E-钙粘蛋白表达较移植瘤组升高（P<0.05）。藻蓝蛋白组TNF-α、IL-6、IL-1β和TGF-β的浓度较移植瘤组降低（P<0.05）。藻蓝蛋白组p-STAT3、p-IκBα和p-NF-κB p65蛋白表达较移植瘤组降低（P<0.05）。结论：藻蓝蛋白通过调控STAT3/ NF-κB信号通路抑制炎性细胞因子的分泌和EMT发生,促进肿瘤细胞凋亡,抑制裸鼠体内移植瘤的生长。     

发菜藻蓝蛋白基因克隆及原核表达

发菜（Nostoc flagelliforme）是一种陆生固氮蓝藻,具有重要的经济和生态价值。运用双向电泳技术、MALDI-TOF-TOF/MS鉴定和数据库检索,获得藻蓝蛋白部分氨基酸序列并设计简并性引物,克隆藻蓝蛋白基因并研究其表达。结果表明,发菜藻蓝蛋白α和β亚基两个基因的编码序列及两者之间的间隔序列全长为1097bp,编码β亚基和α亚基的基因序列全长分别为519bp和489bp,β亚基基因序列位于α亚基基因序列上游,两者之间通过89bp的基因片段连接,GenBank登录号为GU549478,并对推译的α和β亚基三维结构进行了预测。将藻蓝蛋白的α和β亚基基因在大肠杆菌中表达,获得了符合预期的外源重组蛋白。研究结果为进一步研究发菜藻蓝蛋白的分子结构及生物学功能奠定了基础。     

层理鞭枝藻藻蓝蛋白E和F基因的克隆及序列分析

克隆并测定了层理鞭枝藻藻蓝蛋白E和F基因全序列,通过将其氨基酸序列与其他蓝藻的相应序列进行比较,表明层理鞭枝藻中cpcE,cpcF所编码的蛋白质是层理鞭枝藻中α-CPC生命合成的连接酶。     

蓝藻中天然蓝色基团快速提取方法

蓝藻是一种原核生物,可以进行释氧光合作用,并利用藻胆体作为光合作用的捕光天线复合体。藻蓝蛋白是一种组成藻胆体的色素蛋白,在冰淇淋等食品中被用作天然蓝色着色剂。藻蓝素(Phycocyanobilin,PCB)是蓝藻中的一种天然蓝色发色基团。PCB有望被用作食品着色剂和具有抗炎、抗氧化作用的药物。PCB作为光开关的发色基团,在合成生物学中控制生物功能。PCB与藻蓝蛋白共价结合,藻蓝蛋白是光合天线蛋白的一种成分,其提取需要专业技术、耗时的程序和/或昂贵的试剂。     

嗜热蓝藻优雅粘囊藻藻胆体的特性和别藻蓝蛋白的亚基组成

研究了优雅粘囊藻藻胆体的特性。从聚丙烯酰胺凝胶电泳、吸收光谱和二阶导数图谱可证明,它的ＰＢＳ含有一种红色藻胆蛋,两种Ｃ－藻蓝蛋白和三种别藻蓝蛋白。但是,用ＰＡＧＥ和羟基磷灰石柱层析分离和纯化所得藻胆蛋白,一般仅得到一种Ｃ－ＰＣ和一种亚基组成特殊的别藻蓝蛋白ＡＰＣ。这种ＡＰＣ吸收光谱和荧光发射相同于已报告的ＡＰＣ６６０ｎｍ。但是它的亚基组成是（αα＇ββ＇）２而不是（α＇α２β２β＇）Ｌｃ＾１０或α     

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。     

鱼腥藻PCC7120核膜连接蛋白ApcE体内重组研究

为了研究鱼腥藻PCC7120核-膜连接蛋白ApcE（1-240）脱辅基蛋白与藻蓝胆素的连接机制,通过体内重组方式得到色素蛋白PCB-ApeE（1-240）。吸收光谱、荧光光谱分析表明,核-膜连接蛋白ApcE（1-240）与藻蓝胆素进行了正确的体内重组。ApeE（1-240）脱辅基蛋白可与藻蓝胆素体内自催化共价连接,获得的色素蛋白溶于含有4mol／L尿素的磷酸钾缓冲体系中,并具有最大吸收峰（λmax=660nm）和荧光发射峰（λmax=668nm）。     

人肿瘤坏死因子-α基因对鱼腥藻7120的光合活性的影响

藻类分子生物学和基因工程的发展已使外源基因能在蓝藻中表达,这就有可能分析外源基因对光合作用的影响。本研究采用两种转化系统所得的转基因蓝藻(Anabaena sp.PCC7120)1(To1)、2(To2)及野生藻(Wo)测定其生长曲线表明,它们的生长速度比较接近,转基因藻略微缓慢,生物量也偏少。用氧电极测定转基因藻的饱和光强与野生藻接近,为480μEm~(-2)s~(-1),最大放氧量为355mol O_2/mg Chl.h.吸收光谱测定结果表明转基因藻与野生藻的色素组成一致,均含有叶绿素a、类胡萝卜素和藻蓝蛋白等,但T02的藻胆蛋白含量高于野生藻。低温荧光发射光谱测定表明,外源基因的导入及表达促进了转基因藻中藻蓝蛋白的合成,改变了光能在两个光系统之间的分配,特别是由藻胆蛋白吸收的光能向光系统Ⅰ的传递受阻,不同的转化系统中所得的转基因藻中表现程度亦有差异。     

蓝藻橙色类胡萝卜素蛋白的基因克隆及在大肠杆菌中的异源表达和功能分析北大核心CSCD

旨在体内证明蓝藻橙色类胡萝卜素蛋白（OCP）具备不依赖类胡萝卜素的单线态氧（~1O_2）清除功能。通过PCR扩增蓝藻OCP基因,对其进行原核诱导表达,并通过细菌点板和生长曲线测定法检验它在大肠杆菌中的抗~1O_2活性。结果表明,直接从蓝藻水体提取的宏基因组中成功扩增得到OCP基因SyOCP,其编码区大小为954 bp。生物信息学分析表明,SyOCP来源于主要蓝藻种类——集胞藻（Synechocystis sp.PCC 6803）。经IPTG诱导,SyOCP基因在大肠杆菌中获得了高水平的可溶性表达。另外,异源表达SyOCP的重组大肠杆菌对常见的~1O_2光敏诱发剂染料——亚甲基蓝的耐受性得到了显著增强。蓝藻OCP（不结合类胡萝卜素）内在的抗~1O_2功能在大肠杆菌中得到了体内验证。     

通过同源重组在聚球藻7002中表达小鼠金属硫蛋白-Ⅰ的初步研究

用PCR方法从海洋单细胞蓝藻聚球藻7002（Synechococcus sp. PCC 7002）基因组DNA中扩增得到藻蓝蛋白β亚基基因（cpcβ）的上游序列（Pcpcβ）,及编码谷氨酰胺合成酶的glnA基因片段．以Pcpcβ作为启动子、以glnA基因片段作为整合平台,构建含有小鼠金属硫蛋白-Ⅰ（mMT-Ⅰ）cDNA的同源整合表达载体pKGC-MT.通过自然转化法将整合表达载体导入聚球藻7002中,经氨苄青霉素筛选,得到遗传性状稳定的转基因藻.PCR检测证明mMT-Ⅰ基因已整合到蓝藻基因组DNA上;蛋白质印迹表明mMT-Ⅰ已在蓝藻中表达;ELISA结果显示mMT-Ⅰ在蓝藻中的表达量约为800 μg/g.     

基于激光共聚焦扫描显微术和16SrRNA基因序列探讨一株水华蓝藻的分类地位

首次从福州市一重要供水水库中分离到一株体型微小的丝状蓝藻,该藻喜粘附在微囊藻胶被内外。为了确定该蓝藻的种类和分类学地位,通过形态特征分析和16S rRNA序列分析的方法鉴定其种类,并利用激光共聚焦扫描显微镜的荧光光谱以及色素提取物的吸收光谱分析其色素组成。结果表明,该藻株为粘伪鱼腥藻(Pseudanabaena mucicola)(Gen Bank序列登录号为KR912197),黏伪鱼腥藻不仅含有藻蓝蛋白,同时也含藻红蛋白。此结果为该藻株分类位置的确定提供了有利佐证。     

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。     

通过同源重组在聚球藻7002中表达小鼠金属硫蛋白-Ⅰ的初步研究

用PCR方法从海洋单细胞蓝藻聚球藻7002（Synecohococcus sp.PCC7002)基因组DNA中扩增得到藻蓝蛋白β亚基基因（cpcβ)的上游序列（Pcpcβ),及编码谷氨酰胺合成酶的glnA基因片段,以Pcpcβ作为启动子,以glnA基因片段作为整合平台,构建含有小鼠金属硫蛋白-Ⅰ（mMT-Ⅰ)cDNA的同源整合表达载体pKGC-MT,通过自然转化法将整合表达载体导入聚球藻7002中,经氨苄青霉素筛选,得到遗传性状稳定的转基因藻,PCR检测证明mTM-Ⅰ基因已整合到蓝藻基因组DNA上;蛋白质印迹表明mMT-Ⅰ已在蓝藻中表达;ELISA结果显示mMT-Ⅰ在蓝藻中的表达量约为800μg/g。     

层理鞭枝藻藻红蓝蛋白E基因片段的克隆与表达

藻胆蛋白(Phycobiliprotein)是存在于蓝藻、红藻和隐藻中的一类捕光色素蛋白,可分为藻红蛋白(简称PE),藻蓝蛋白(简称PC),别藻蓝蛋白(简称APC)和藻红蓝蛋白(简称PEC).藻胆蛋白连有发色团辅基色素-藻胆色素(Phycobilins),藻胆色素分四类:藻蓝胆素(简称PCB),藻红胆素(简称PEB),藻尿胆素(简称PUB)和藻紫胆素(简称PVB)1.