蓝隐藻藻蓝蛋白结构与功能稳定性研究

以蓝隐藻(Chroomonas placiodea)藻蓝蛋白 PC-645为材料,通过改变环境 pH 和尿素质量浓度,监测其变性和复性过程中特征荧光谱和吸收谱的动力学变化,以期了解隐藻藻蓝蛋白的色基和蛋白结构稳定性及其与功能的关系。结果表明, PC-645在很宽的 pH 范围和一定质量浓度的尿素中维持结构和功能的稳定,空间结构具有很强的柔性。pH诱导的 PC-645蛋白构象与功能变化可分为3个不同的区段。(1)稳定区(pH 3.5~7)：吸收和荧光光谱都比较稳定,显示蛋白质构象和功能在此区域都保持正常。(2)次稳定区(pH 7~10)：光吸收依然保持平稳,亚基内部的色基的状态和疏水微环境都没有改变,但荧光传递效率降低,可能是由亚基表面局部构象变化、解离(四级结构变化)或者色素基团间的空间距离变化引起。(3)不稳定区(pH<3.5和 pH>10),吸光度和荧光强度都呈快速下降,色基在近紫外和可见光区的吸收峰位变动,蛋白构象处于快速崩溃期。PC-645在酸性条件下的稳定性高于在碱性环境下,是与隐藻藻蓝蛋白所处的特殊环境及生理功能相适应的。     

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.     

藻红蛋白研究进展

高等植物的主要光合色素是叶绿素a和叶绿素b,而红藻、蓝藻和隐藻的光合色素是叶绿素a和藻胆蛋白。藻胆蛋白包括藻红蛋白(Phycoerythrin,PE)、藻蓝蛋白(Phycocyanin,PC)、异藻蓝蛋白(Allophy-cocyanin,APC)和藻红蓝蛋白(Phycoerythrocyanin,PEC)等,氨基酸序列和免疫交叉反应结果显示PEC归于PC之中。它们各有自己独特的吸收光谱和荧光发射光谱。PE,PC,APC在藻体类囊体膜上顺序排列,加上连接蛋白构成藻胆体,其结构如图1所示。藻胆蛋白能高效率地捕获光能并传递给光系统,光能传递的方向为PE→PC→APC→chla。对藻胆蛋白结构与功能…     

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。     

海南岛及其邻近地区无节珊瑚藻的研究 Ⅰ

海南岛及其邻近海域的珊瑚藻类，特别是无节珊瑚藻，除曾呈奎教授在1937年报告过产于我国海南岛等地的巨胞宽珊藻Mastophora marcrocarpa Mont.［宽珊藻M. rosea(C. Ag.) Setch.的同物异名］外，基本上尚无报道，更谈不上对这一大类海藻细致地进行形态解剖学的观察研究。近年来，作者对中国科学院海洋研究所于1957-1965年，1973-1976年，1980-1982年以及曾呈奎教授于1933-1934年在本海区调查采集的标本进行整理，并着手这方面的系统研究工作，有关结果将陆续发表。 本文报道产于海南岛和硇洲岛的十种二型无节珊瑚藻．其中比较难得的是，在海南岛几个地区都发现了现代存活的古石枝藻属的化石种类——红古石枝藻Archaeolithothamnium erythraeum (Rothpl.) Fosl.[=红孢石藻 Sporolithon erythreaum (Rothpl.) Kylin］，这在我国尚属首次报道。其余九种中，有四种，即瑰红中叶藻 Mesophyllum erubescens (Fosl.) Lemoine ，拟中叶藻标准变型 Mesophyllum simulans (Fosl.) Lemoine f. typica (Fosl.)，拟中叶藻卷皱变型M. simulans (Fosl.) Lemoine f. crispescens (Fosl.)Lemoine ，微凹石叶藻Lithophyllum kotschyanum(Unger)Fosl 摩鹿加石叶藻 Lithophyllum moluccense Fosl.，作者除在 Common Seaweeds of China一书中已作初步报道外，本文对其产地和形态解剖学特征作了详细补充；另有四种，即水石藻 Hydrolithon reinboldii (Weber-van Bosse et Fosl.) Fosl. ，小石孔藻 Lithoporella melobesioides Fosl. ，太平洋小石孔藻 Lithoporella pacifica (Heydr.) Fosl. ，本文对其在海南岛和硇洲岛的分布和形态特征等与同种西沙群岛标本作了一些比较观察；本文还对宽珊藻 Mastophora rosea (C. Ag.) Setch. 的解剖特征作了补充描述。     

紫球藻两种藻红蛋白特性的比较研究——γ亚基在稳定藻红蛋白结构方面的作用

从紫球藻中分离纯化两种藻红蛋白（B－藻红蛋白和b-藻红蛋白），对它们的吸收光谱和电泳图谱进行比较研究。结果表明，尽管电泳图谱与文献报道的相同，但b-藻红蛋白的吸收光谱与文献报道的有较大的差别，表现在本研究发现b-藻红蛋白在545nm处有一吸收峰。在565nm处仅有一个吸收肩峰，而不是文献中报道的在545nm和565nm无前独立的吸收峰。通过比较B－藻红蛋白和b-藻红蛋白在不完全变性条件下的电泳图谱，发现B－藻红蛋白比b-藻红蛋白要稳定的多，进一步分析认为这主要是因为B－藻红蛋白含有γ亚基，而b-藻红蛋白不含有γ亚基，因为此为γ亚基有稳定分子的作用。     

委内瑞拉产地龙须菜藻红蛋白基因的克隆及其系统学研究

本文报道了红藻 Gracilaria lemaneiformis委内瑞拉株的藻红蛋白基因的部分序列 ,将所得序列与其它红藻 - Rhodella violacea,Polysiphonia boldii,Griffithsia monolis,Porphyra tenera,Porphyra yezoensis及青岛产龙须菜的相应序列对齐后 ,进行了系统学研究。结果显示 ,同一属的藻红蛋白 α和 β亚基之间的间隔序列 ,从长度到核苷酸序列均非常相似 ,而同一科不同属或同一目的科间的该序列有很大的不同 ;两不同产地龙须菜的 PE基因在 β亚基上的转换多于颠换 ,说明 β亚基比 α亚基保守 ;委内瑞拉来源龙须菜与青岛产地龙须菜可能不属于同一物种 ,应为同属不同种关系 ;由藻红蛋白基因所得的系统树包括 3个与建立在形态标准上的遗传位置一致的分支 ;藻红蛋白基因序列可用于种间及更高地位的分子系统研究。     

珊瑚藻硫酸多糖的提取分离及其结构表征

珊瑚藻(Corallina officinalis)经乙醇脱脂后,再依次经冷水、热水和热碱水溶液提取,从中获得了3种多糖(COW,COH和COA)。运用气相色谱法(GC)、高效凝胶渗透色谱法(HPGPC)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)及核磁共振碳谱(13C-NMR)等方法对其单糖组成、重均分子量以及结构进行了表征。结果表明:COW与COH均由半乳糖(Gal)和3,6-内醚-半乳糖(AnG)组成,COA则主要由葡萄糖(Glu)组成;3种多糖的相对分子量分别为24.6,28.4和15.8 kD;硫酸基含量分别为19.0%,15.5%和12.6%。经FTIR和13C-NMR分析表明,COW和COH均属于含有κ-卡拉胶和硫琼胶的杂聚糖,COA为6-硫酸-α-1,4-葡聚糖。     

西沙群岛珊瑚藻科的研究Ⅰ

珊瑚藻科都是海生藻类,其细胞壁中含有大量的碳酸钙,外形犹如动物珊瑚,分枝或不分枝,还有些呈片状或块状。紧贴在基质上,故有珊瑚藻之称。珊瑚藻科通常分两个亚科:藻体的直立部分分节,即钙化的节间(intergenicula)和不钙化的节(genicula)接连相间的,属于有节珊瑚藻亚科(Corallinoideae);藻体不分节而全面钙化,紧贴生长在基质上,有的种类其藻体表面并具各式各样甚至是分枝状的突起的,属于无节珊瑚藻亚科(Melo besioideae)。 由于珊瑚藻类的藻体内含有大量的钙质,同其他的红藻相比较,在进行其形态研究和种类鉴定的工作中就必然会遇到一些额外的困难,需要多作些处理,也即是说,首先需要用各种含酸的去钙剂溶解掉其藻体内的钙质,而后才能进行组织观察或切片,并作出比较正确的种类鉴定。正由于存在着这些困难,早期的藻类学家多偏于根据珊瑚藻的外部形态特征来鉴定其种类。这当然是很不够的,以致造成了珊瑚藻类在分类学研究上的混乱现象。 藻类研究工作者们过去对我国的珊瑚藻类还没有进行过比较系统的研究。通过近几年的调查,我们更加感到这项研究工作是很有现实意义的。我们发现在一些海区,例如山东黄县一带所产的药用海浮石竟全都是块状珊瑚藻类。另外,根据近两年来中国科学院海洋研究所的同志赴我国西沙群岛进行实地调查,带回来的丰富资料完全证实了我们过去的推断,在我国南海诸岛珊瑚礁的造礁过程中除了动物珊瑚外,还有一些珊瑚藻,特别是皮壳状的珊瑚藻类确实是起了相当重要的作用的一一在一些珊瑚环礁迎浪一面的礁缘上,这些珊瑚藻繁生特盛,形成了所谓“藻脊”(algal-ridge)。这同Taylor在马绍尔群岛以及 Womersley和Bailey在所罗门群岛所发现并描述的情况基本上是一致的。本文所用的材料就是中国科学院海洋研究所1956-1958年,特别是近两年来先后在我国西沙群岛进行调查时采获的珊瑚藻标本所鉴定的一部分种类。鉴定工作还在进行中,有关的研究结果今后将陆续发表。     

西沙群岛珊瑚藻科的研究 Ⅳ

近几年来,我们对中国科学院海洋研究所1957-1980年先后5次在西沙群岛近20个岛屿、沙洲和礁滩进行调査所采获的珊瑚藻标本做了全面的检査和比较研究工作。西沙群岛的珊瑚藻种类比较丰富,除已报道的14种4个变型外,本文又报道了6种3个変型,即薄売藻 Leptophytum asperulum (Fosl.)Adey,布氏水石藻 Hydrolithon boergesenii (Fosl,)Fosl，太平洋小石孔藻 Lithoporella pacifica ( Heydr.)Fosl,巨囊新角石藻 Neogoniolithon megalocystum (Fosl.) Setchell et Mason,孔石藻亚突变型 Porolithon onkodes ( Heydrich) Fosl.f. subramosa Fosl.和孔石藻帽状变型 P. onkodes f. devia Fosl.,冈村石叶藻 Lithophyllum okamurai Fosl.,脆叉节藻轮枝変型 Amphiroa fragilissima (Linn.)Lamx,f.cyathifera (Lamx.) Weber van Bosse,毛叉珊藻 Jania capillacea Harvey,均为我国新记录,此外,本文补充报道了太平洋新角石藻 Neogoniolithon pacificum (Fosl.) Setchell et Mason 的四分孢子体。     

鼠尾藻和小珊瑚藻对赤潮异弯藻克生效应的初步研究

通过共培养的方法,比较了鼠尾藻(Surgassum thunbergii)和小珊瑚藻(Corallina pilulifera)新鲜组织、干粉末、水溶性抽提液、培养水的过滤液对赤潮异弯藻(Heterosigam akashiwo)生长的克生效应。结果表明,鼠尾藻和小珊瑚藻的新鲜组织对赤潮异弯藻的生长都具有显著的抑制作用;与鼠尾藻相比,小珊瑚藻的抑制作用更强。2种大型海藻的干粉末在2个高浓度(1.2,2.4 g.L-1)时对赤潮异弯藻的生长都产生了抑制作用,小珊瑚藻的抑制作用更为明显。2种大型海藻高浓度的水溶性抽提液(24 g.L-1)在实验的48 h内使赤潮异弯藻完全致死。在2种大型海藻培养水过滤液对赤潮异弯藻的作用实验中,在一次性添加方式下,小珊瑚藻的培养水过滤液对赤潮异弯藻的生长没有表现出明显的抑制作用,而在半连续添加方式下,却显著抑制了赤潮异弯藻的生长。与小珊瑚藻相比,无论在一次性还是在半连续添加方式下,鼠尾藻的培养水过滤液对赤潮异弯藻的生长都没有显示出显著的抑制作用。     

钝顶螺旋藻藻胆体的稳定性研究

根据室温荧光发射光谱表征 ,研究了藻胆蛋白浓度、离子强度、pH和葡聚糖等因素对钝顶螺旋藻(Spirulinaplatensis)藻胆体的稳定性的影响。藻胆蛋白浓度为0.6～1.2g/L时 ,钝顶螺旋藻藻胆体的室温荧光发射峰在676～681nm之间 ,此时藻胆体的稳定性强 ,不易解离。在低离子强度(<0.75mol/L)条件下 ,钝顶螺旋藻藻胆体易解离 ,解离速度随离子强度的递减而加快。钝顶螺旋藻藻胆体在 pH7时稳定 ,而在 pH5,6,8,9时只有轻微解离 ,表明藻胆体在较宽的 pH范围内保持相对稳定。在钝顶螺旋藻藻胆体溶液中加入10%的葡聚糖 ,保存30d后藻胆体依然保持完整 ,说明葡聚糖对藻胆体的稳定性有保护作用     

坛紫菜藻红蛋白α,β亚基基因的克隆和序列分析

藻胆蛋白(Phycobiliprotein,PBP)是原核藻类和真核藻类进行光合作用的捕光色素蛋白,占藻体干重的2%左右,主要分为3类:藻红蛋白(phycoer-ythrin,PE)、藻蓝蛋白(phycocyanin,PC)和别藻蓝蛋白(allophycocyanin,APC)[1].藻胆蛋白一般由α亚基和β亚基组成,部分藻胆蛋白中还存在γ亚基.一般由α和β亚基形成稳定的单体(αβ),再由单体聚合为多聚体(αβ)_n.从蓝藻和红藻中分离的藻胆蛋白为三聚体(αβ)₃或六聚体(αβ)₆[2].     

荧光光谱向量空间距离模式识别法鉴别海面溢油源

采用向量空间距离模式识别法鉴别海面溢油源,研究出4个激发波长和4个发射波长用作数据处理的信息点.对未风化的和风化过的原油,燃料油和润滑油数据进行了研究.并采集了十多条船上的油品验证了方法的可靠性.给出了实验条件下的最小向量空间距离,建立了荧光光谱鉴别海面溢油源的新技术.     

雨生红球藻多糖的提取分离及理化性质研究

将雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)经乙醇/乙酸乙酯(1:2,V/V)脱脂,通过冷水、热水和5%碳酸钠提取,得到3种粗多糖(HPC、HPH和HPA),通过Q-Sepharose FF阴离子交换柱进一步分级,从HPC中得到HPC1、HPC2和HPC3共3种多糖组分。运用高效液相色谱法(HPLC)、红外光谱(IR)等方法对其单糖组成、相对分子质量和基本结构特征进行分析比较。结果表明,各组分单糖组成复杂,主要含有半乳糖(Gal)、甘露糖(Man)、阿拉伯糖(Ara)、葡萄糖(Glc)、葡萄糖醛酸(GlcUA)、半乳糖醛酸(GalUA)、木糖(Xyl)、鼠李糖(Rha)、岩藻糖(Fuc)、葡萄糖胺(GlcN)和半乳糖胺(GalN),其中,Gal含量最高,大于20%。多糖HPC1、HPC2和HPC3的相对峰位分子质量分别为502.6,373.2,577.5和300.5 ku。     

boldmath Investigation of inter-molecular hydrogen bonding in the binary mixture (acetone + water) by concentration dependent Raman study and ab initio calculations

This paper reports that vibrational spectroscopic analysis on hydrogen-bonding between acetone and water comprises both experimental Raman spectra and ab initio calculations on structures of various acetone/water complexes with changing water concentrations. The optimised geometries and wavenumbers of the neat acetone molecule and its complexes are calculated by using ab initio method at the MP2 level with 6-311+G(d,p) basis set. Changes in wavenumber position and linewidth (fullwidth at half maximum) have been explained for neat as well as binary mixtures with different mole fractions of the reference system, acetone, in terms of intermolecular hydrogen bonding. The combination of experimental Raman data with ab initio calculation leads to a better knowledge of the concentration dependent changes in the spectral features in terms of hydrogen bonding.     

Density functional study of AunCu (n=1-7) clusters

The possible stable geometrical configurations and the relative stabilities of the lowest-lying isomers of copper-doped gold clusters, Au_nCu (n=1-7), are investigated using the density functional theory. Several low-lying isomers are determined. The results indicate that the ground-state Au_nCu clusters have planar structures for n = 1-7. The stability trend of the Au_nCu clusters (n=1-7), shows that odd-numbered Au_nCu clusters are more stable than the neighbouring even-numbered ones, thereby indicating the Au₅Cu clusters are magic cluster with high chemical stability.     

浒苔水体光谱特征参量时间序列数据拟合研究

开展时间序列浒苔水体光谱特征参量的拟合研究可为寻求最佳拟合方法,从而对进一步开展大尺度的高光谱高空间高时间分辨率遥感动态实时监测具有重要的参考价值。在实验室培养3种不同浓度的浒苔水体,用ASD光谱仪测定并获取浒苔水体的时间序列反射光谱,基于反射光谱定量提取光谱特征参量,构建时间序列数据;应用曲线拟合和时间序列ARMA模型开展浒苔水体光谱特征参量的时间序列拟合研究。结果表明:应用二阶或三阶多项式和ARMA模型可较高精度地拟合浒苔水体的光谱特征参量;但时间序列ARMA模型比多项式拟合模型更能反映浒苔水体光谱特征参量的时间序列数据的分布和变动特性。该研究可为浒苔灾害动态监测业务化运行部门提供浒苔光谱数据,同时也为光谱数据的处理和分析提供一种新的方法。     

氮磷硅对咖啡双眉藻和缢缩菱形藻繁殖速度和油脂积累的影响

采用光密度法和尼罗红染色法,探索了氮、磷、硅对从温州海区分离出的底栖硅藻咖啡双眉藻(Amphora coffeaeformis)和缢缩菱形藻(Nitzschia constricta)的繁殖速度和油脂积累的影响。结果显示,2种底栖藻在NO3-N质量浓度为1.746 mg/L时,细胞均不繁殖,且在实验第7天开始死亡,当NO3-N质量浓度再升高后,细胞繁殖速度开始加快,质量浓度达8.820 mg/L后,藻细胞的繁殖速度不再明显加快;2种藻类的繁殖速度均随H2PO4-P质量浓度升高而加快,但当质量浓度达到0.884 mg/L后,藻细胞的繁殖速度不再明显加快;2种底栖藻类均随Si O3-Si质量浓度增加而加快,但质量浓度对2种底栖硅藻细胞繁殖速度影响并不显著。3种元素对2种底栖硅藻繁殖速度的影响力:NPSi。实验期间,2种底栖硅藻的油脂含量均呈先降后升的变化规律,油脂的积累主要集中在实验后期,氮磷硅限制均能促进2种底栖硅藻细胞油脂的积累,对2种硅藻细胞油脂积累的影响程度,氮限制比磷和硅限制都要大。