小麦叶片类囊体膜蛋白复合体的分离和分析技术研究

膜蛋白复合体在生命活动中执行着重要的生物化学功能,具有重要的研究意义,但由于其低表达和高度疏水的特点,完整状态和低丰度的膜蛋白复合体的分离分析仍是一大挑战.首先,采用蓝绿温和胶非变性电泳作为第一维分离技术,大量分离制备叶绿体类囊体膜蛋白复合物;其次,采用电洗脱方法差异富集第一维电泳分离到的各种蛋白复合体;最后,采用SDS-PAGE作为第二维分离技术,分析差异富集的不同种蛋白复合体的亚基构成.研究结果表明,利用这种分离分析模式,能有效地富集膜蛋白复合体尤其是低丰度膜蛋白复合体,明显提高第二维分离分析的分辨率和蛋白覆盖率.     

低温胁迫对类囊体膜脂代谢的影响

类囊体膜主要由膜脂、膜蛋白及一些光合色素等成分组成,它是植物进行光合作用的场所。低温能通过影响类囊体膜的结构而影响植物的光合作用。简述了类囊体膜的组成和功能,以及低温胁迫下类囊体膜脂及其脂肪酸组成的变化。简要介绍了膜脂与光抑制的关系,以及利用分子生物学手段研究三烯脂肪酸与植物抗冷性关系的相关进展。     

盐类对蓝绿藻光合特性的影响

藻胆蛋白是蓝绿藻的天线蛋白,由无色多肽连接,形成的一定结构叫做藻胆体,作为蓝绿藻的主要光能捕获器。一种分子量为90—120KD的无色多肽将藻胆体固着在类囊体膜表面,从而使吸收的光能可从藻蓝蛋白有效地传递给类囊体膜中光系统Ⅱ反应中心的叶绿素a3。为探讨在能量传递水平上藻胆体和类囊体膜之间的相互作用,我们研究了离子强度对蓝绿藻胆体和叶绿素a之间能量传递的影响。       

盐酸胍对毕氏海蓬子类囊体膜蛋白光谱特征的影响

研究了盐酸胍（GuHCl）处理对毕氏海蓬子类囊体膜蛋白亚基和光谱特征的影响。结果显示,随着GuHCl处理浓度的增高,类囊体膜蛋白的吸收光谱和荧光发射光谱明显下降,峰位发生蓝移。这表明GuHCl处理下,类囊体膜蛋白色素微环境发生明显变化,色素蛋白结构遭到破坏;较低浓度2mmol.L-1GuHCl处理下,随着GuHCl处理时间的延长,类囊体膜蛋白的吸收光谱和荧光发射光谱也呈下降趋势,但与GuHCl浓度梯度处理比,下降程度略缓,峰位也基本没有变化。这说明类囊体膜在2mmol.L-1GuHCl不同处理时间下表现出的耐受性比在GuHCl浓度梯度处理条件强。     

亚硫酸氢钠在低光强下对叶绿体循环光合磷酸化的促进作用

我们在70年代曾发现喷洒低浓度的亚硫酸氢钠能提高多种作物叶片的光合作用速率(沈允钢等1980)。近年来,谭实和沈允钢(1987)观察到喷洒低浓度的亚硫酸氢钠不但能增加作物叶片的光合作用速率,而且同时增加其呼吸作用速率,并初     

水稻、小麦花药培养白化苗质体亚显微结构和蛋白质的研究

通过对小麦和水稻花药培养白化苗质体的电镜观察,表明白化苗质体早期发育正常,但没有观察到正常的成熟叶绿体。对白化苗质体的类囊体膜蛋白的分析表明,它缺乏细胞核编码的chla/b AP_2,质体DNA编码的chla AP_2和chla AP_3。质体DNA编码的ATPasc的α、β亚基显示了分子量和含量的变化。色素蛋白质的分析表明在白化苗质体中有两种小分子置的色素蛋白存在。文章还对产生上述结果的原因进行了讨论。     

Arabidopsis tic62 trol Mutant Lacking Thylakoid- Bound Ferredoxin-NADP＋ Oxidoreductase Shows Distinct Metabolic Phenotype

Ferredoxin-NADP＋ oxidoreductase （FNR）, functioning in the last step of the photosynthetic electron transfer chain, exists both as a soluble protein in the chloroplast stroma and tightly attached to chloroplast membranes. Surface plasmon resonance assays showed that the two FNR isoforms, LFNR1 and LFNR2, are bound to the thylakoid membrane via the C-terminal domains of Tic62 and TROL proteins in a pH-dependent manner. The tic62 trol double mutants contained a reduced level of FNR, exclusively found in the soluble stroma. Although the mutant plants showed no visual phenotype or defects in the function of photosystems under any conditions studied, a low ratio of NADPH/NADP~ was detected. Since the CO2 fixation capacity did not differ between the tic62 trol plants and wild-type, it seems that the plants are able to funnel reducing power to most crucial reactions to ensure survival and fitness of the plants. However, the activity of malate dehydrogenase was down-regulated in the mutant plants. Apparently, the plastid metabolism is able to cope with substantial changes in directing the electrons from the light reactions to stromal metabolism and thus only few differences are visible in steady-state metabolite pool sizes of the tic62 trol plants.     

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。     

正丁醇和高光强下转玉米pepc基因水稻叶片超微结构的变化

以高光效高产的转玉米pepc基因水稻(PC)和野生型水稻(WT)为研究材料,在水稻苗期进行高光强处理(120 min,1 000 μmol·m-2·s-1)、高光强正丁醇复合处理(120 min,1 000 μmol·m-2·s-1+0.04%正丁醇)和正常光强处理(200 μmol·m-2·s-1,CK),运用透射电镜观察各处理材料叶肉细胞、维管束鞘、叶绿体、叶绿体片层以及线粒体等结构变化特点,并考察它们叶片的净光合速率(Pn)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)活性以及收获后的产量构成因子等.结果发现:PC植株具有较高Pn和PEPC活性,与其较高的有效穗数、穗长、千粒重和籽粒产量相对应;与野生型(WT)相比,高光强处理的PC植株叶肉细胞完整,维管束鞘细胞排列整齐,类囊体片层厚,排列有序,堆叠整齐,并且线粒体有序地在叶绿体周围聚集;但经正丁醇和高光强复合处理的PC叶绿体类囊体片层则降解,淀粉粒累积,表现出类似于高光强下WT植株被损坏的超微结构特征.研究表明,转玉米pepc基因水稻叶片的叶肉细胞、叶绿体和线粒体等具有高光效的超微结构特征;PEPC可能通过磷脂酶D(PLD)途径产生的磷脂酸(PA)参与PC在高光强下对类囊体片层稳定性的调节.     

水分胁迫对玉米类囊体膜组分的影响

研究了水分胁迫对玉米（ZeamaysL,新玉4号）叶片类囊体膜的蛋白、色素组分,以及PSⅠ、PSⅡ和Cytb／f复合物的影响。类囊体膜蛋白电泳显示水分胁迫使总膜蛋白含量下降。高效液相色谱分析表明水分胁迫也引起类囊体膜色素成分的改变。通过测定P700及各种细胞色素的含量计算所得的PSⅠ、PSⅡ和Cytb／f复合物成分表明PSⅠ对水分胁迫不敏感,Cytb／f复合物在严重水分胁迫时才受到影响,而PSⅡ在中度和严重水分胁迫时均受到较明显的影响。