Thermochromatium tepidum外周捕光天线蛋白LH2在脂质体及表面活性剂胶束中的光谱性质

采用动态光散射、透射电子显微镜、紫外-可见吸收光谱和拉曼光谱对比研究了处于表面活性剂胶束和脂质体磷脂双分子层中的Thermochromatium(Tch.)tepidum LH2的光谱响应.结果表明,与在表面活性剂胶束中相比,双分子层脂膜中LH2的Spirilloxanthin(一种含有13个共轭双键的类胡萝卜素)构象有明显差异;表面活性剂及磷脂分子端基的荷电状态对B850-Qy吸收谱有显著影响;Ca2+结合导致B850 Qy吸收谱带红移和增色,而H+结合则使该吸收谱带蓝移和减色.对LH2脱辅基蛋白氨基酸序列的分析结果表明,Ca2+和H+的结合位点可能位于α脱辅基蛋白的C-端一侧.B850 Qy吸收谱带对Ca2+和H+的响应特性可能与Tch.tepidum适应其生存环境的能力有关.

紫细菌Rb.Sphaeroides601外周捕光天线(LH2) B800吸收带的超快动力学研究

利用从紫细菌Rb.sphaeroides601所提取出的外周捕光天线LH2以及其不同pH值酸化样品(部分和全部去除B800分子LH2)并采用不同波长下的飞秒单色抽运探测技术详细研究了LH2中B800吸收带内的激发态动力学过程。通过对野生型与部分/完全去B800分子LH2的比较研究,分析了B800吸收带激发后所表现出的丰富变化的动力学过程,研究结果表明激发B800带的动力学过程中包含着B850上激子带的直接激发而产生的对激发态动力学的贡献。

紫色光合细菌中类胡萝卜素的选择性分布及功能

紫色光合细菌Rhodopseudomonas（Rps．）palustris光合膜中的外周捕光天线（LH2）及核心复合物（LH1-Rc）中都含有多种类胡萝卜素分子（Crt）。研究不同种类的Crt在上述色素蛋白复合物中的分布及其生理学功能具有重要意义。采用了高效液相色谱（HPLC）手段分析了中等光强（～4000lux）培养条件下所获得的Rps．palustris的LH2及LH1-RC中的Crt组成，发现共轭双键数目（n）为11或12的类胡萝卜素分子（包括lyeopene（n=11），Anhydrorhodivibrin（n=12）及Rhodopin（n=12）等，主要集中在LH2复合物中，而n=13的类胡萝卜素分子Spirilloxanthin则优先结合到LH1-RC中。通过将稳态吸收光谱及近红外荧光激发光谱在细菌叶绿素的Qx带处归一化，并比较两者的数值，发现在LH2中Crt从单重态向BCh1的传能效率[30．9％（v=0），25．4％（v=1），30．4％（v=2）]明显高于在LH1-RC中的传能效率[10．7％（v=0），7．8％（v=1），11．4％（v=2）]。此外，本文还运用亚微秒时间分辨吸收光谱检测了类胡萝卜素三重态Tn←T1吸收，发现伴随着532nm激光脉冲激发，LH1-RC和LH2中Crt三重态的吸收主峰位于571及560mn左右，它们分别归属于n=13和n=12的类胡萝卜素分子。通过对动力学衰减曲线进行单指数拟合，发现前者的衰减时间常数（1．6μs）明显短于后者（2．2μs）。上述研究结果表明，短链Crt易于结合到LH2中承担捕光的功能，而长链Crt优先结合到LH1-RC中发挥光保护功能。