蓝隐藻PC-645的亚基组成及其复合物研究

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1、分类号：P735学号：201500370002硕士学位论文蓝隐藻PC-645的亚基组成及其复合物研究SubunitCompositionandtheComplexesofPC-645fromChroomonasplacoidea研究生姓名：李雪薇指导教师：陈敏教授学科门类：理学专业名称：海洋生物学论文提交日期：2018年4月1日摘要以实验室培养的蓝隐藻（Chroomonasplacoidea）为材料，根据自行设计的分离纯化流程，得到了五种不同水溶性的藻蓝蛋白PC-645纯品（A645/A280大于7），定量分析了其疏水性差异以

2、及与亚基组成的关系。结果表明，蓝隐藻PC-645可能存在两种不同的异二聚体形式，分别为(α1β1)(α2β1)和(α1β1)(α2β2)，两者以不同的比例混合存在时，在水溶液中可形成多种水溶性不同的聚合形式，后者将在不同硫酸铵饱和度下被沉淀下来。其中含有未曾报道的β2亚基的异二聚体形式具有更高的疏水性，在水溶性相对最弱的60%硫酸铵沉淀中存在比例最高（组分2）；而在水溶性最强的100%PC-645中只存在(α1β1)(α2β1)一种形式（只有组分1）。PC-645沉淀水溶性的差异可能是由于不同亚基种类聚合形成的异二聚体的疏水

3、性差异造成的。同时摸索和优化了蔗糖密度梯度离心方法，经硫酸铵沉淀和疏水层析纯化后，得到了两种此前未报道过的不同的PC-645聚合形式，分别称为PC复合物1和2。分析测定PC复合物的光谱特性、多肽组成和电镜下颗粒的形态特性。结果表明，纯化后的藻蓝蛋白复合物不含α和β亚基以外的荧光蛋白组份；PC复合物1亚基组成包含1、1和2、2，应由(α1β1)(α2β2)和(α1β1)(α2β1)两种形式的PC-645聚合而成；而PC复合物2没有2亚基，可能是(α1β1)(α2β1)一种异二聚体聚合形成的；两种复合物冷冻电镜和负染色颗

4、粒大小均在20nm左右，说明蓝隐藻藻蓝蛋白可在异二聚体形式的基础上形成分子质量较大的聚合态，且形式可能并非单一。纯化后的藻蓝蛋白复合物在高分子质量区以及10~18kDa区还存在非荧光蛋白条带，是否为连接多肽，还有待以后进一步的实验研究。研究比较了PC-645大分子复合物的存在状态及形成条件与超离心时间、蔗糖梯度、磷酸盐浓度和pH的关系，认为蓝隐藻藻蓝蛋白复合物分离的最适条件分别是破藻磷酸盐缓冲液浓度为50mmol/L、pH4.92；蔗糖密度梯度溶剂磷酸盐缓冲液浓度为300mmol/L、pH4.92；最佳的超速离心条件为3000

5、0RPM（BECKMANOptimaLXP制备型超速离心机，SW41TiRotor），时间为6h。在以上实验结果基础上，提出隐藻藻胆蛋白在类囊体腔内的存在状态不完全是游离、均一的，不仅可能存在两种或以上的异二聚体形式，并且在异二聚体基础之上，还存在更进一步的聚合形式，我们称其为藻胆蛋白复合物。在光合作用过程中，可通过游离、聚合的动态过程，以及不同形态的藻胆蛋白复合物状态变化的方式调节激发能向膜上光反应中心的传递比例，进而调节光合作用过程。该理论为深入了解和研究隐藻藻胆蛋白组成、特性和光合系统作用机制提供了新的思路和理论依据。关

6、键词：蓝隐藻；藻蓝蛋白；藻蓝蛋白复合物；疏水特性；亚基组成AbstractFivekindsofpurifiedphycocyaninPC-645(A645/A280>7)withdifferentsolubilityinwaterareobtainedbyself-designedseparationandpurificationprocessfromlaboratoryculturedChroomonasplacoidea.Andthedifferenceofhydrophobicityandtherelationship

7、tosubunitcompositionarequantitativelyanalyzed.TheresultsshowthatthereareprobablytwodifferentformsofheterodimersinPC-645,namely,(α1β1)(α2β1)and(α1β1)(α2β2).Theymayexistindifferentproportionsandformvariousformsofaggregateswithdifferentsolubilityinaqueoussolution,which

8、willbeprecipitatedunderdifferentammoniumsulphatesaturation.Theheterodimercontainingβ2subunitunreportedbeforeshowshigherhydrophobicitythant