细菌视紫红质多重突变体结构变化及其中间态的寿命

摘要

采用基因定点突变的方法,构建了细菌视紫红质(Bacteriorhodopsin,BR)的3种突变体蛋白,即单突变体BRE194Q、三突变体BR1119T/T121S/A126T和四突变体BR1119T/T121S/A126T/E194Q.测定了突变体和野生型BR在水溶液和聚乙烯醇(PVA)膜中的紫外-可见吸收光谱和拉曼光谱,采用显微视频录像技术记录了PVA膜中野生型和3个突变体样品的M态寿命.与野生型BR相比较,在水溶液中,单突变体的可见吸收光谱的最大吸收峰发生了轻微红移,三突变体和四突变体的最大吸收峰则分别发生了11.0和12.0 nm的明显蓝移.在PVA膜中,3个突变体BR的可见吸收光谱的最大吸收峰均发生蓝移,四突变体BR的最大吸收峰为557 nm,蓝移达15.0 nm.四突变体BR在水溶液中的共振拉曼光谱不仅表现有与M态特征相关的1567和1573 cm-1谱带,还有L态特征带1334 cm-1及N态特征带1200,1328,1530和1549 cm-1.在PVA膜中的样品与在水溶液中的比较,四突变体共振拉曼光谱的1334和1549 cm-1带消失,同时1187 cm-1带的强度下降.显微视频录像技术记录的PVA膜中样品的M态寿命表明,野生型BR的M态寿命最短,单突变体的M态寿命小于1.0 s,三突变体的寿命为3.0 s,四突变体的寿命为2.0 s.