多管藻中R-藻蓝蛋白能量传递途径及动力学

以蛋白亚基复性技术和皮秒级时间分辨荧光光谱 ,研究海洋红藻多管藻中R -藻蓝蛋白(R -PC)单体和三聚体内能量传递过程。利用亚基复性技术对分离后的β亚基复性,以R -藻蓝蛋白单体和β亚基之间的差谱获得α亚基的吸收光谱。皮秒级时间分辨三维谱图(时间、波长和强度)直观地显示出藻红胆素发色团向藻蓝胆素发色团的能量传递;根据时间分辨测量结果的组份解析,对R藻蓝蛋白单体和三聚体内能量传递途径和相关传递参数进行了指认和讨论;对观察到的单体与三聚体能量传递组份特性的差别提出了解释。与C -藻蓝蛋白光谱对比,R

三种藻胆蛋白对人乳腺癌Bcap-37细胞的光动力杀伤效果

从高等红藻坛紫菜中提取R-藻红蛋白(R-PE)、R-藻蓝蛋白(R-PC),从低等蓝藻钝顶螺旋藻中提取C-藻蓝蛋白(C-PC).研究10、25、50和100μg/mL的R-PE、R-PC和C-PC介导的光动力效应对乳腺癌细胞Bcap-37的生存率的影响,MTT法测定结果,探讨这三种藻胆蛋白对癌细胞的光动力杀伤效应与其光敏性质差异的相关性.三种藻胆蛋白的光动力作用对Bcap-37细胞具有显著杀伤并显示出剂量效应,质量浓度在25μg/mL以上时,杀伤效果依次为:R-PE>R-PC>C-PC;仅用激光处理(497nm,632.8nm),Bcap-37细胞的生存率达到88.6%和91.3%;仅用藻胆蛋白处理,培养24h后,R-PE<25μg/mL,R-PC、C-PC<50μg/mL时,对Bcap-37细胞具有一定的促进生长作用,R-PE≥25μg/mL,R-PC、C-PC≥50μg/mL时,抑制细胞生长.

钝顶螺旋藻C-藻蓝蛋白和多管藻R-藻红蛋白的分离纯化及摩尔消光系数的测定

１９９３年１１月～１９９４年１月用简单的羟基磷灰石柱层析法从多管藻中分 离纯化了Ｒ－藻红蛋白和从钝顶螺旋藻中纯化了Ｃ－藻蓝蛋白，它们的纯度（指可见 光部分的最大吸收与 ２８０ｎｍ处吸收值之比）可分别达到 ６（Ｒ－藻红蛋白）和 ５． ５（Ｃ－ 藻蓝蛋白）。由于不同藻种的同种藻胆蛋白的摩尔消光系数不同，所以应用凯氏定 氮法并结合可见光的吸收值测定了上述两种藻胆蛋白的摩尔消光系数，钝顶螺旋 藻Ｃ－藻蓝蛋白为１．８５３ × １０６ｍｏｌ－１ｃｍ－１（６２０ｎｍ），多管藻Ｒ－藻红蛋白为１．７９６ × １０６ｍｏｌ－１ｃｍ－１（４９８ｎｍ），为藻胆蛋白的浓度测定提供了方便。

溶胀因素对多管藻藻胆蛋白粗提得率和纯度影响

以单因子试验法研究溶剂类型、pH、离子强度、溶胀时间、溶胀温度、料液比等因素对海洋红藻多管藻R-藻红蛋白和R-藻蓝蛋白溶胀提取的得率和纯度影响。结果表明,溶剂类型、pH、溶胀温度、溶胀时间等因素对多管藻藻胆蛋白的提取得率和纯度影响较大。多管藻在pH为6的磷酸缓冲液中溶胀3d提取的藻胆蛋白得率和纯度最高。

多管藻中R－藻蓝蛋自的分离、结晶和初步晶体学研究

从青岛采集的多管藻（Ｐｏｌｙｓｉｐｈｏｎｉａｕｒｃｅｏｌａｔａ）中分离得到的Ｒ－藻蓝蛋白，在ｐＨ＝７．０的０．０５ｍｏｌ／Ｌ磷酸盐－硫酸铵缓冲液中，使用悬滴气相扩散法获得适合Ｘ光衍射分析用单晶。经Ｂｕｅｒｇｅｒ徘循照相和ＸＲＤ—１００面探测仪分析，Ｒ－藻蓝蛋白晶体属于四方晶系，空间群为Ｐ４１（３）２１２，晶胞参数：ａ＝ｂ＝１３７．５ｃ＝２１８．５α＝β＝γ＝９０°。用等比重梯度柱法测定了晶体和母液的比重分别为１．１９和１．０９。根据分子量与晶胞体积估算，一个不对称单位含有一个分子，推测它的分子聚集态形式为（αβ）３。

藻胆蛋白复合物的合成及其分子内能量传递

通过偶联剂 3 ( 2 吡啶联巯基 )丙酸N 羟基琥珀亚胺酯 (SPDP)及改变配料比 ,合成了两个R 藻红蛋白 (R PE)与C 藻蓝蛋白 (C PC)的复合物A和B .利用吸收光谱确定了分子内R PE与C PC的摩尔比为 6∶1和 2∶1 .通过荧光光谱 ,观察到能量传递现象 ,并计算出能量传递效率为 63%和88% .证明分子内能量传递效率很高 .二硫苏糖醇 (DTT)还原连接R PE与C PC的二硫桥键后 ,能量传递被阻断 .这一现象进一步证明复合物中存在分子内能量传递 .

硫酸铵三步盐析对藻胆蛋白纯化的影响

主要研究了多次硫酸铵盐析对条斑紫菜藻胆蛋白提取纯化效果。对分离提取的对条斑紫菜藻胆蛋白溶液进行了3次硫酸氨溶液盐析,实验结果表明:55%饱和度可以将绝大部分藻胆蛋白盐析;采用不同组合(15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%7个饱和度分别与50%、55%、60%3个饱和度两两组合)二步硫酸铵盐析沉淀藻胆蛋白,使R-藻红蛋白和C-藻蓝蛋白的盐析后纯度(A564/A280)分别达到了1.0和0.45以上,得率分别为1.4%和0.95%;第3次硫酸铵盐析使R-藻红蛋白、C-藻蓝蛋白的纯度分别达到了1.4和0.4以上,最终产率分别为1.3%和0.8%,而变藻蓝蛋白产率有所下降(从0.65%到0.49%),但纯度变化不大。实验证明了采用多次盐析方法可以很大程度提高藻胆蛋白纯度。

高碘酸钠和戊二醛交联法构建的R-藻红蛋白-C-藻蓝蛋白交联物能量传递效率的比较研究

从单细胞蓝藻钝顶螺旋藻中纯化C 藻蓝蛋白 ,从海洋红藻多管藻纯化R 藻红蛋白 .分别用高碘酸钠氧化法和戊二醛法将二者共价连接为R 藻红蛋白 C 藻蓝蛋白交联物 ,再用SephadexG 2 0 0柱层析纯化 .光谱分析表明 ,用两种方法构建的共价交联物都可以将激发能从R 藻红蛋白传递到C 藻蓝蛋白 .二者相比 ,高碘酸钠氧化法构建的共价交联物的能量传递效率更高 .

用高碘酸钠氧化法制备多管藻R-藻红蛋白和钝顶螺旋藻C-藻蓝蛋白的共价交联物

从海洋红藻多管藻(Polysiphonia urceolata)和蓝藻钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)中分别纯化了R-藻红蛋白和C-藻蓝蛋白,然后用高碘酸钠氧化法将二者共价连接。交联反应液经Sephadex G-200凝胶过滤纯化共价交联物。光谱分析表明,共价交联体内部存在着从R-藻红蛋白到G-藻蓝蛋白的能量传递。

Subunit composition and chromophore content of R－phycocyanin and allophycocyanin from Porphyra haitanensis

R-phycocyanin (RPC) of Porphyra haitanensis (T. J. Chang et B. F. Zheng )' was chromatographed on Bio-Rex 70 column with urea solution (pH 3. 0) as an eluent, and a and β two subunits were isolated.Their molecular weights were determined on SDS-PAGE at 18 400 and 20 500, respetively,while those of a and β subunits of allophycocyanin (APC) at 18 800 and 19 700, respectively,and those of RPC and APC were at 117 000 and 122 000,respectively.Both the molar ratio of a and β subests of RPC and APC were 1:1, and the subunit composition was confirmed to be (αβ )3.It was ascertained that in RPC αsubunit contains one chromophore phycocyanobilin (PCB) and β subunit has one chromophore PCB and one phycoerythrobilin (PEB), while in APC both α and βsubunits contain one PCB.

海生红藻多管藻R-藻蓝蛋白亚基组成及特性

以海生大型红藻多管藻(Polysiphonia urceolata)为材料,经Sephadex G-150凝胶过滤和DEAE-Sepharose FF离子交换层析,从藻胆蛋白提取液中分离纯化出在非变性电泳和非变性等电聚焦中均表现单一条带的R-藻蓝蛋白(R-phycocyanin,R-PC),等电点为5.6.SDS-PAGE、变性等电聚焦及二维电泳分析表明,所得R-PC含有1种分子质量为18.2kD、pI为6.5的α亚基α16.85.2,含有分子质量为20.0kD和20.9kD、pI为5.5和5.6的4种β亚基β52.05.0、β52.05.9、β52.06.0和β250..69.该结果为深化R-PC的结构功能研究提供了有价值的实验依据.

多管藻中R-藻蓝蛋白与别藻蓝蛋白的分离纯化

以海生大型红藻多管藻(Polysiphonia urceolata)为材料,建立了从多管藻藻胆蛋白提取液中有效分离纯化藻蓝蛋白(R-PC)和别藻蓝蛋白(AP)的层析技术方法,即先使用Sephacryl S-300(S-300)和Sephacryl S-200(S-200)2种凝胶过滤层析从藻胆蛋白提取液中获得R-PC/AP组分,再依次经过Q Sepharose Fast Flow离子交换层析和Phenyl Sepharose 6 Fast Flow疏水层析对凝胶过滤获得的R-PC/AP组分进一步纯化.

R-藻蓝蛋白的分离纯化及抗食物过敏活性研究

为探究R-藻蓝蛋白抗过敏功效,以坛紫菜为原料,通过25%～35%硫酸铵盐析和DEAE-Sepharose Fast Flow、Sephacryl S-200 HR两步柱层析获得了高纯度的目的蛋白(A620/A280>6.0).SDS-PAGE显示,该蛋白质由分子质量为17.7 ku和20.5 ku的两个亚基组成,紫外可见分光光度法测得其在620 nm、555 nm有两个特征吸收峰,可确认其为R-藻蓝蛋白.热稳定性和pH值稳定性实验结果显示,R-藻蓝蛋白在低于35℃、pH=4.0～9.0条件下光谱性质相对稳定.动物实验结果表明,100μg/mL高纯度R-藻蓝蛋白能够显著降低小鼠血清中IgE水平;细胞实验结果表明,40μg/mL R-藻蓝蛋白能够降低细胞因子IL-4、IL-13的蛋白质分泌量;基因表达量分析结果显示,R-藻蓝蛋白能够降低IL-4在淋巴细胞中的表达量.可见,坛紫菜R-藻蓝蛋白通过促使CD4+T cell向TH1型转化发挥抗食物过敏活性.

硫酸铵盐析条件对多管藻R-藻红蛋白和R-藻蓝蛋白得率和纯度的影响

藻胆蛋白是一类用途广泛、市场前景广阔的天然色素蛋白,但分离纯化困难。粗提条件优化对最终获得的藻胆蛋白的得率和纯度影响较大。研究了硫酸铵饱和度、盐析次数、分级盐析对海洋红藻多管藻R-藻红蛋白(RPE)和R-藻蓝蛋白(RPC)提取得率和纯度的影响。结果表明,多管藻RPE和RPC的得率随硫酸铵饱和度的提高而增加,饱和度为60%时得率最高,分别为91.59%、97.98%。饱和度20%的硫酸铵仍能沉淀47.3%的RPE和24.8%的RPC。RPE的纯度随硫酸铵饱和度的提高而降低,但RPC纯度随硫酸铵饱和度的提高而增加,至饱和度为45%时纯度最高,之后随饱和度的提高而缓慢降低。饱和度<40%时,RPE/RPC得率比随硫酸铵饱和度提高而增加;饱和度>40%时,RPE/RPC得率比趋于稳定。硫酸铵盐析2次与盐析1次相比,RPE、RPC的得率降低,但纯度提高。二步法盐析比一步法盐析RPE、RPC的纯度分别提高122.42%、18.67%,但得率降低。因此硫酸铵盐析提取多管藻RPE、RPC时,以饱和度60%为宜,盐析2次,二步法盐析有利于藻胆蛋白纯度的提高,二步法盐析时初次使用的硫酸铵饱和度应<20%。藻胆蛋白盐析条件优化可为藻胆蛋白的进一步分离纯化奠定基础。

两种藻胆蛋白对人肝癌SMMC-7721细胞的光动力体外杀伤效应

用3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐(MTT)法测定提取自条斑紫菜的R-藻红蛋白(R-PE)和C-藻蓝蛋白(C-PC)经激光介导对人肝癌SMMC-7721细胞的杀伤率,并检测细胞凋亡率。结果显示在120mg/L浓度下,R-PE在氩离子激光器100J/cm2辐照下对应的细胞存活率为27%,C-PC在He-Ne激光器35J/cm2辐照下对应的细胞存活率为47%;单用2种激光器辐照对应的细胞存活率分别为65%和70%;单用2种蛋白处理细胞在72h后出现对细胞生长的显著抑制,最大抑制率分别为31%(R-PE,120mg/L)和27%(C-PC,250mg/L)。120mg/L的2种藻胆蛋白在对应激光辐照下,于照后8h达到细胞凋亡率最大值,分别为31.54%(R-PE)和32.54%(C-PC)。本实验证明条斑紫菜R-PE和C-PC具有可开发成为光敏剂的应用前景。

Synthesis and characterization of model conjugate of phycobilisomes

PHYCOBILISOMES are light-harvesting protein-pigment complexes located on the cytoplasmic