蓝细菌光敏色素SPI1085g3的分子克隆及光谱特征开题报告

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1. 研究目的与意义

本研究旨在单独取盐泽湖螺旋藻光敏色素GAF结构域的编码基因构建表达载体，从而获得与全蛋白一致的光活性。

其意义在于：研究蓝细菌光敏色素SPI1085g3的分子克隆和体内重组过程，完成GAF结构域的色素化，合成新型荧光色素蛋白，并通过光谱吸收特征检测其光转换效应，为蓝细菌光敏色素在荧光探针方面的应用提供参考依据。

2. 国内外研究现状分析

最早出现的绿色荧光蛋白（green fluorescent protein,gfp）是由下村修修(0samu shimomura)于1962年在一种生活在北冰洋寒冰水域的水母维多利亚多管水母(aequorea victori)中发现的。

1993年，马丁沙尔菲 (manin chalfie)成功地通过基因重组的方法使得除水母以外的其他生物(如大肠杆菌等）也能产生绿色荧光蛋白，这不仅证实了绿色荧光蛋白与活体生物的相容性，并且建立了利用gfp作为荧光指示剂研究基因表达的基本方法。

尽管gfp作为报告基因或示踪分子有许多优点，但野生gfp还是有不少缺点，比如有两个激发峰、光稳定性不好，发出的荧光较弱等。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：将源于盐泽湖螺旋藻的编码光敏色素gaf 结构域的目的基因转移到表达载体pet-dute上进行表达，然后通过大肠杆菌体内重组的方式，将重组质粒petd-gaf3 和pacyc-ho1-pcya 导入大肠杆菌bl21中进一步构建重组子。

利用紫外-可见吸收光谱仪和荧光光谱仪对重组蛋白进行光谱分析。

研究计划：1、2017.12-2018.1：阅读与研究课题相关的文献；2、2018.2-2018.4：完成与课题相关的实验，构建表达质粒petd-gaf3， 构建petd-gaf3 pacyc-hol-pcya重组体系，为进一步的研究奠定基础。

4. 研究创新点

目前，针对蓝细菌光敏色素基因作为新型基因探针的研究还比较少，研究蓝藻体内光受体感受光信号和传递光能的分子机制也比较少。

利用这种新型荧光探针检测植物细胞中的重金属定位、分布及含量的研究相对较少。

因此，对蓝细菌光敏色素基因在大肠杆菌体内表达体系的构建以及生物合成的研究是必不可少的。