细菌视紫红质/聚乙烯醇复合膜的制备及相关功能研究

细菌视紫红质(bR)是一种独特的光敏蛋白,具有光致变色和光驱质子泵功能.将bR蛋白包埋于聚乙烯醇(PVA)基质中,制备了bR/PVA复合膜.利用紫外 -可见分光光度计和自制的毫秒级动力学光谱仪,检测了样品的吸收光谱和光循环M中间体在脉冲光激发下随时间的变化;同时,利用凝胶扫描成像仪及相关分析软件考察了样品成膜后的均匀程度.实验表明:bR/PVA复合膜具有良好的均匀性、透明性和力学性能,而且bR蛋白保持了原有的生物活性和光学性质,bR与M中间体之间能达到一种光可控制的双稳态,M中间体的寿命也得到了显著的延长。

一种具有光致变色特性的膜蛋白/聚合物复合膜

通过基因工程技术将古紫质4(archaerhodopsin-4,AR4)膜蛋白的基因转入本身不表达该蛋白质、也不表达玉红素的嗜盐菌株L33中,去除了天然菌株xz515所获得的AR4膜蛋白脂环境中的玉红素,优化了AR4的光致变色性能.将重组古紫质4包埋于聚乙烯醇中制成复合膜,并通过提高体系的pH值,延长了M态的寿命,进一步实现了简单图案记录,验证了该活性蛋白质与聚合物的复合材料具有光信息存储功能.

细菌视紫红质/聚合物功能复合膜的特性和应用

细菌视紫红质(Bacteriorhodopsin)是嗜盐菌上的一种膜蛋白,也是一个光驱质子泵,有灵敏的光学响应。将其包埋于聚合物中可显著改善其成膜性。含细菌视紫红质的聚合物功能复合膜同样具有光学活性,其光色性能和光电性能有望应用于光学信息处理和信息存储等诸多方面,具有广阔的研究开发前景。

细菌视紫红质基因工程点突变体BR-D96V的获取及其与合成高分子聚乙烯醇的功能性复合材料的制备

细菌视紫红质(BR)是嗜盐菌质膜上的一种跨膜蛋白质,具有独特的光学响应,与合成高分子材料的复合有望提供一种信息功能材料.制备了第96位天冬氨酸被缬氨酸取代的BR突变体BR-D96V及其高分子复合膜,并进行了相关基础研究.通过基因工程方法,在本身不表达BR的嗜盐菌L33中实现了新突变体BR-D96V的表达.尽管缬氨酸侧链具有强疏水性,取代天冬氨酸后的蛋白质仍然具有光学响应,但与野生型BR相比,中性的盐溶液环境中突变体BR-D96V的M态寿命延长近两个数量级,有利于未来作为信息材料使用.将此突变体蛋白质与合成高分子聚乙烯醇(PVA)均匀混合后制备得到蛋白质/聚合物复合功能膜,M态寿命比液体条件下又有显著的延长.还发现BR-D96V中间态的寿命对于体系的含水量具有较高的敏感性.