蓝细菌光敏色素Alr1966GAF2及其突变体的表达与光化学性质研究

摘要

采用PCR技术从鱼腥藻(Anabaena sp.PCC7120)中扩增蓝细菌光敏色素基因片段alr1966gaf2,将alr1966gaf2插入到pET-30a(+)载体中,构建表达质粒pET-alr1966gaf2。最后将Alr1966GAF2与HO1、PcyA在E.coli BL21(DE3)中共表达获得色素蛋白Alr1966GAF2,并对该蛋白的光化学性质进行分析。结果显示,色素蛋白Alr1966GAF2结合色素为藻蓝胆素(phycoerythrobilin,PCB)或藻紫胆素(phycoviolobilin,PVB),在3种不同吸收态15Z-P428 nm、中间态和15E-P514 nm之间具有顺序可逆光效应。通过定点突变技术将DXCF基序中的保守性Cys突变为Ala,获得了突变体Alr1966GAF2(C72A)。将Alr1966GAF2(C72A)与HO1、PcyA共表达,获得色素蛋白Alr1966GAF2(C72A)。研究结果表明Alr1966GAF2(C72A)结合色素为PCB,Alr1966GAF2(C72A)-PCB具有较强的荧光活性,其荧光量子的产率高达0.11。Alr1966GAF2(C72A)不仅能够共价结合PCB,还可以结合胆绿素(Biliverdin,BV),均具有较强的红色荧光活性。