三角褐指藻岩藻黄素-叶绿素a/c蛋白复合体的结构和功能研究

摘要

本研究改进了分离提纯硅藻主要捕光天线(FCP)的方法，得到高纯度、高均一性的三角褐指藻FCP蛋白，通过电泳、液相色谱、质谱、吸收光谱和荧光光谱等手段研究了三角褐指藻FCP的氨基酸序列、色素组成和捕光特点等，并通过蛋白质结晶尝试FCP蛋白结晶。结果表明三角褐指藻FCP含有198个氨基酸，与高等植物LHCⅡ的序列Identity约为24％。三维结构预测显示FCP具有与LHCⅡ相似的三次跨膜螺旋框架结构，但跨膜螺旋较短，且无膜表面螺旋结构。FCP中主要结合了叶绿素(Chl)a、叶绿素c、岩藻黄素，不含叶绿素b，Chla/c为3.0。光谱学分析表明岩藻黄素可以在水下弱光环境中有效地捕获绿光，并高效地传递至叶绿素。而岩藻黄素在400-500nm区域吸收的光能，向叶绿素传递效率较低，预示着岩藻黄素在强光下也有一定的光保护功能。FCP中有4个叶绿素结合的保守氨基酸位点，可能是其叶绿素结合位置，但岩藻黄素的结合位置因其结构和结合位点的变化而无法预测。通过MbClassⅡ试剂盒筛选得到了FCP的结晶条件，并得到晶体，优化结晶条件得到了形状大小均较好的晶体，X光衍射分辨率在2.9(A)左右。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 光合作用的重要地位

1．2 藻类在全球光合作用中的地位

1．3 硅藻的基本特征

1．4 硅藻及其它藻类的捕光天线系统

1．5 FCP基因、氨基酸序列及蛋白的研究进展

1．6 FCP的主要色素组成

1．7 FCP的功能研究进展

1．8 FCP研究的难点

1．9 本文研究的目的和意义

第2章 三角褐指藻FCP的提取和纯化

2．1 材料和方法

2．1．1 三角褐指藻的培养和收集

2．1．2 三角褐指藻类囊体膜的制备

2．1．3 三角褐指藻FCP的分离和纯化

2．1．4 FCP的多肽组成分析

2．1．5 FCP的氨基酸序列分析

2．1．6 叶绿素浓度测定

2．1．7 色素组成分析

2．1．8 吸收光谱和荧光光谱的测定

2．1．9 FCP蛋白序列和空间结构模拟

2．2 实验结果

2．2．1 三角褐指藻细胞的培养

2．2．2 FCP蛋白复合体的提取和纯化

2．2．2 色素组成分析

2．2．3 室温吸收光谱

2．2．4 荧光光谱

2．2．5 三角褐指藻FCP的氨基酸序列分析

2．3 本章小结

第3章 FCP结晶条件的筛选和优化

3．1 材料和方法

3．2 实验结果

3．3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文

致谢