藻胆蛋白的研究概况(Ⅰ)——藻胆蛋白的种类与组成

藻胆蛋白主要存在于蓝藻、红藻、隐藻和少数一些甲藻中 ,其主要功能是作为光合作用的捕光色素复合体 ,在一些藻类中藻胆蛋白也可以作为储藏蛋白 ,以使藻类在氮源缺乏的季节得以生存。目前 ,对藻胆蛋白的基础研究方兴未艾 ,取得了一些重要的结果。同时由于发现藻胆蛋白有广泛的应用前景 ,因而备受人们的关注。本文就藻胆蛋白的种类及组成方面的研究概况作一综述。１藻胆蛋白的种类已知的藻胆蛋白主要可以分为４大类 ,即藻红蛋白（Ｐｈｙｃｏｅｒｙｔｈｒｉｎ）、藻蓝蛋白（Ｐｈｙｃｏｃｙａｎｉｎ）、藻红蓝蛋白（Ｐｈｃｏｅｒｙｃｙａｎｉｎ…     

藻胆蛋白的研究概况Ⅲ.蓝藻藻胆蛋白合成的分子机制及调控

近２０年来 ,尤其是蓝藻中的集胞藻ＰＣＣ６８０３的基因组全序列测定的完成 ,使得藻胆蛋白分子生物学的研究日渐深入 ,研究人员已经先后从一些蓝藻 (包括蓝藻细胞内的蓝色小体 )和红藻细胞中克隆了一些与合成藻胆蛋白相关的基因 ,并对这些基因的数量、位置以及表达调控进行了深入的研究。这些研究加深了我们对藻胆蛋白结构及其基因进化的认识 ,同时也有利于我们理解藻胆蛋白合成的不同水平的调控方式。本文就近年来蓝藻藻胆蛋白分子生物学的研究作一综述。１藻胆蛋白脱辅基蛋白基因的表达与调控１．１藻胆蛋白脱辅基蛋白基因的转录单元的结…     

藻胆蛋白的研究概况(Ⅱ)——藻胆蛋白的结构及其光谱特性

１藻胆蛋白的一级结构与特异位点的修饰目前,已经对一些藻胆蛋白的一级结构进行了测定。测定的方法有两种,一种是直接测定,另一种是测定相应基因的核苷酸序列再反推其氨基酸序列。通过对一级结构的比较分析,发现藻胆蛋白在某些位点处的氨基酸残基相当保守,并且认为这些位点在保证色基的构象以及蛋白质分子稳定性方面具有重要的意义。在一级结构分析中,还发现了一个相当有意义的现象,即在所有已测定的藻胆蛋白分子中,其β亚基的７２位均为经过修饰的γＮ甲酰天冬酰胺残基,这是经蛋白质的转译后修饰而产生的,而且不论是原核藻类还是真核藻类的…     

高纯度藻胆蛋白的分离纯化研究进展

藻胆蛋白在食品、化妆品等领域中具有广泛的应用前景,同时也可以作为医学研究中的荧光标记物和氧化应激疾病的潜在治疗药物。高纯度藻胆蛋白的分离纯化一直是国内外的研究热点。目前,蓝藻中的螺旋藻和红藻中的微藻紫球藻是研究较多的材料,龙须菜近年来的广泛种植,扩大了原材料的来源。藻胆蛋白的粗提主要是由物理破碎和化学沉淀组成,破碎的方法因原料的不同而具有一定的差异。高纯度的藻胆蛋白获取主要是通过离子交换,疏水层析等方法,这些方法耗时长,回收率低;双水相萃取,利凡诺沉淀,壳聚糖和活性碳吸附沉淀为人们分离纯化藻胆蛋白提供了新的思路。     

红藻藻胆蛋白的分离与鉴定

植物的光合器官通常含有叶绿素、类胡罗卜素和藻胆蛋白三类色素。藻胆蛋白主要包括藻红蛋白、藻蓝蛋白和变藻蓝蛋白。藻胆蛋白是水溶性的,这些蛋白质以共价键与发色团相连。R代表红藻纲,C代表蓝藻纲。 藻胆蛋白主要分布在蓝藻、红藻和隐藻中,是光合作用的辅助色素,当藻红蛋白吸收了光能后,将能量传递给藻蓝蛋白,然后经过变藻蓝蛋白传递给叶绿素a以进行光合作用。因而,藻胆蛋白是进行光合作用的主要光接受器。     

特异的隐藻藻胆蛋白的性质及存在状态

隐藻藻胆蛋白继承自红藻,但其蛋白和色基结构、组成、性质、在叶绿体中的存在部位等方面都与报道较多的红、蓝藻藻胆蛋白不同,是藻胆蛋白中较为特异的一个进化分支。目前对隐藻藻胆蛋白的了解比红、蓝藻藻胆蛋白要少得多,且各种报道之间存在差异甚至矛盾之处。本文从隐藻藻胆蛋白的生化特性、聚合形式和在类囊体膜腔中的存在状态等方面入手,对目前已发现的隐藻藻胆蛋白的研究近况做了综述和分析,并就存在的问题和解决方法做了讨论。     

江蓠属藻胆蛋白的研究──Ⅰ 诱变、突变体筛选及藻胆蛋白的光谱特性

用N-甲基-N′-硝基-N-亚硝基胍（MNNG）对龙须菜配子体进行诱变处理，并筛选出色素突变体。又以真江蓠、细基江篱繁枝变型、龙须菜及其突变体为材料进行了藻胞蛋白的提取、纯化及藻胆蛋白光谱特性的研究。结果表明，江蓠属三个物种藻胆蛋白的含量有明显差异，龙须菜的野生型藻体与突变体之间藻胆蛋白含量的差异比不同物种之间的差异更为显著。江蓠属三个物种中藻胆蛋白的吸收光谱中以藻红蛋白（PE）变化最大：细基江蓠繁枝变型PE的吸收光谱有二峰一肩，属Ⅰ型R-PE，而真江蓠和龙须菜的PE的吸收光谱有三个峰，属Ⅱ型R－PE：龙须菜的不同突变型藻体的吸收光谱也有Ⅰ型和Ⅱ型R－PE之分。不同物种藻蓝蛋白也有R－PC和C－PC的差异，异藻蓝蛋白的吸收光谱及三种藻胆蛋白的荧光发射光谱也略有变化。并以光合进化的观点分析了本文的实验结果。     

江蓠属藻胆蛋白的研究──Ⅱ.龙须菜藻胆蛋白光谱特性和荧光动力学研究

本文以野生型和突变型龙须菜为材料,测定了完整藻体的室温吸收光谱、77K低温荧光发射光谱和叶绿素诱导荧光动力学曲线.野生型(Wt)和黄色突变体(Ye100)的室温吸收光谱有435、498、540、566、618、640和680nm7个吸收峰;绿色突变体Gr180和Gr184则只有除540nm以外的6个吸收峰.3种突变体的藻红蛋白含量均比野生型少,两种绿色突变体的藻蓝蛋白含量相对有所增加,别藻蓝蛋白含量变化不明显.77K低温荧光发射发谱(激发光分别为436、540和580nm)的结果表明:在发射峰的波长上,4种材料没有明显的区别,但Wt中PE吸收的光能传递效率比较低.叶绿素诱导荧光动力学曲线显示Wt的光系统Ⅱ活性、光系统Ⅱ原初光能转化效率及光合碳代谢活性都高于突变体.     

海水钝顶螺旋藻藻胆蛋白的初步研究

对海水钝顶螺旋藻Spirulina platensis Geitler藻胆蛋白进行分离、纯化及光谱测定,其种类和吸收光谱与淡水钝顶螺旋藻相似。光强和氮源是影响藻胆蛋白的重要因子,低光强可诱导海水钝顶螺旋藻藻胆蛋白含量大幅度(19.7％)增加;氮源不足或缺乏可导致藻胆蛋白大量降解,随后补充氮源则可使藻胆蛋白含量得到恢复,因而证明藻胆蛋白在海水钝顶螺旋藻中亦可起“氮库(nitrogen pool)”的作用。海南三亚室外生产的海水钝顶螺旋藻干品的藻胆蛋白含量随季节呈现周期性变化,光强可能是主要的影响因子。     

中国产紫菜属藻胆蛋白的研究

本研究以羟基磷灰石(Hydroxyla patite)为吸附剂的柱层析法分离和纯化了中国产紫菜属(Porphyra)6种紫菜——条斑紫菜(P.yezoensis)、少精紫菜(P.oligospermatangia)、华北半叶紫菜(P.katadai var.hemiphylla)、甘紫菜(P.tenera)、坛紫菜(P.haitanensis)和边紫菜(P.marginata)——中的藻胆蛋白。吸收光谱测定的结果显示,R-藻红蛋白(R-phycoerythrin)和变藻蓝蛋白(Allophycocyanin)存在于所研究的6种紫菜中,而C-藻蓝蛋白(C-phycocyanin)只出现于甘紫菜、条斑紫菜、少精紫菜和华北半叶紫菜中,而R-藻蓝蛋白(R-phycocyanin)则只出现于坛紫菜和边紫菜中。     

螺旋藻的藻胆蛋白提取及稳定性研究

对螺旋藻藻胆蛋白提取工艺进行研究，发现低浓度的ＣａＣｌ２溶液低温（４℃）自溶提取效果最好，在提取中，分别以新鲜藻泥和喷雾干燥的藻粉为材料，发现前者的藻胆蛋白得率高于后者，而两者的藻胆蛋白分离纯化后，光谱性质基本相同，稳定性研究结果表明，藻胆蛋白溶液在６０℃下热稳定性较好，在低温避光条件下保存最稳定。     

藻胆蛋白脱辅基蛋白对其抗氧化活性的影响

探讨了光照和脱辅基蛋白结构对藻胆蛋白抗免化活性的影响，结果表明，光照下，藻胆蛋白能够产生自由基，黑暗下，则能够清除自由基，因此，藻胆蛋白具有产生和清除自由基的双重功能。在光照下，用SDS（十二烷基硫酸钠)、脲及碱性条件下，对藻胆蛋白进行变性，藻胆蛋白产生自由基的能力消失，清除自由基的能力明显增强，因此，藻胆蛋白清除自由基主要由藻胆色素完成，天然状态下藻胆蛋白中脱辅基蛋白三维结构更有利于色素基团对光能的吸收与传递，这与其在体内的生理功能相一致。     

不同生长期坛紫菜中藻胆蛋白的含量变化

于１９９０年９－１２月在青岛海区人工养殖筏采集坛紫菜，提取混合藻胆蛋白，第其经羟基磷灰石柱层析，分离出Ｒ－藻红蛋白（ＲＰＥ）、Ｒ－藻蓝蛋白（ＲＰＣ）和变藻蓝蛋白（ＡＰＣ）。测定了３个不同生长发育阶段的北移坛紫菜中各藻胆蛋白的含量，并与南方坛紫菜做了比较研究。结果表明，坛紫菜生长初期和盛期藻胆蛋白含量较高；到末期大幅度降低，降低的幅度为ＲＰＥ〉ＲＰＣ〉ＡＰＣ。各种藻胆蛋白的光谱特性不随藻体的生长发育     

钝顶螺旋藻藻胆蛋白的提取及其特性初报

作者采用细胞破碎,等电点沉淀的方法,提取、分离螺旋藻的藻胆蛋白,并在藻胆蛋白中检测到17种氨基酸。文中还研究了在500～700nm波长范围内不同外界因子对藻胆蛋白理化特性的影响,结果表明:(1)不同的pH值,藻胆蛋白液颜色及其吸收光谱的形状和强度不同。当pH为4和5.5时,藻胆蛋白液呈绿蓝色,吸收峰在625nm处,而pH为7,吸收峰移至600nm处,溶液呈蓝色,pH为8.5和10时,出现双峰,分别位于600nm和650nm处。(2)藻胆蛋白热稳定性差,吸收光谱强度随着温度升高而迅速下降。温度在30℃以下,藻胆蛋白较稳定。(3)藻胆蛋白对光照较敏感。(4)10％乙醇、10％蔗糖、1％NaCl对藻胆蛋白均有不同程度的增色效应。     

钝顶螺旋藻藻胆蛋白的纯化及其清除氧自由基的作用

本文对钝顶螺旋藻藻胆蛋白的分离工艺进行了研究,建立经细胞破碎,硫酸铵沉淀蛋白,羟基磷灰石柱分离工尼凝胶电泳,吸收光谱,荧光光谱和量热分析等研究,证明Ｃ－ＰＣ由大小两个亚基组成,分子量分别为１７２００ｕ和１４９００ｕ;ＡＰＣ由一个亚基组成,分子量为１３４００ｕ。     

坛紫菜中藻胆蛋白的性质与化学组成研究

坛紫菜(于1988年采自青岛太平角海区人工养殖筏上)的水溶性色素粗提物经过硫酸铵沉淀和羟基磷灰石(HA)柱层析后,分离出藻蓝蛋白(RPC)、藻红蛋白(RPE)和变藻蓝蛋白(APC)。在中性介质中,其吸收光谱和荧光发射光谱与文献报道基本一致;但在酸性(pH=3)或碱性(pH=12)介质中,吸收光谱较在中性介质中有明显改变,原有的荧光性质也消失。RPC和APC只分离到一种聚集体,但RPE有两种不同的聚集体。用SephadexG—100凝胶过滤方法测量藻胆蛋白的分子量分别为:RPC117000,APC112000,小分子RPE38000,大分子RPE232000。对三种藻胆蛋白的氨基酸分析的结果表明,三种藻胆蛋白中都是酸性氨基酸的含量大于碱性氨基酸的含量。     

藻胆蛋白 与绿藻光合膜之间的激发能传递

研究了藻胆蛋白与绿藻光合膜之间激发能传递的关系.发现只有在别藻蓝蛋白存在时,藻红蛋白或藻蓝蛋白才能将其所吸收的光能传递给一起温育的绿藻类囊体光系统Ⅱ.传能效率与藻胆蛋白的种类有关.藻胆蛋白只能将激发能传递给经SDS-PAGE纯化的LHCⅡ,但不能传递给D₂蛋白.     

重组藻胆蛋白与高等植物类囊体膜之间能量传递的研究

为了探究藻胆蛋白与高等植物类囊体膜之间的光能传递规律,验证重组藻胆蛋白是否可以与高等植物类囊体膜之间的光能传递,本研究分别提取了重组藻红蛋白、重组藻蓝蛋白以及菠菜和韭菜的类囊体进行混合孵育,然后进行了全波长吸收光谱以及荧光光谱检测.结果显示:混合孵育时间为10～20 m in有利于重组藻红蛋白和藻蓝蛋白与类囊体膜结合并...     

钝顶螺旋藻藻胆蛋白的提取及其特征初报

作者采用细胞破碎，等电点沉淀的方法，提取、分离螺旋藻的藻胆蛋白，并在藻胆蛋白中检测到１７种氨基酸。文中还研究了在５００－７００ｎｍ波长范围内不同外界因子对藻胆蛋白理化特性的影响，结果表明：（１）不同的ｐＨ值，藻胆蛋白液颜色及吸收光谱的形状和强度不同。当ｐＨ为４和５．５时，藻胆蛋白液呈绿蓝色，吸收峰在６２５ｎｍ处，而ｐＨ为７，吸收峰移至６００ｎｍ。（２）藻胆蛋白热稳定性差，吸收光谱强度随着温度升高而