结合藻红胆素的藻蓝蛋白荧光稳定性研究开题报告

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1. 研究目的与意义

目的是了解两种色素蛋白在不同条件下的荧光活性的差异。

意义在于：为进一步理解藻蓝蛋白光谱差异的结构基础提供依据，为更深层次的理解藻胆蛋白的荧光特性提供条件。

2. 国内外研究现状分析

滕吟、陈芳等人研究了鱼腥草PCC7120藻红蛋白α亚基体内重组，通过构建相容的4种重组质粒将裂合酶基因及其他基因共同转入大肠杆菌BL21（DE3），通过色素蛋白锌电泳和光谱检测表明产生了生物活性的PecA-PCB，生成的色素藻胆蛋白具有藻红蓝蛋白α亚基所特有的光谱性质和可逆光至变色性质。张举成、伍贤军等人研究了藻蓝蛋白裂合酶催化藻红胆素与CpcA和PecA共价偶联。John等人在Fremyelladiplosiphon中构建了CpeT的突变体，实验发现在CpeT缺失的突变体中，藻红蛋白PE不能被检测到，根据色素蛋白合成途径，推测它们是催化脱辅基蛋白CpcB/A与藻胆色素结合的裂合酶。为了进一步研究CpeT的结构与功能，Shen等人在John等工作的基础上，通过同源性分析，在Synechococcussp.PCC7002中发现了一个与CpeT同源性较高的基因CpcT，研究发现CpcT是一种新的裂合酶，催化PCB与CpcB中155位半胱氨酸的连接。此外，Zhao等在鱼腥藻（Anabaenasp.PCC7120）中，经过研究发现，编码号为alr0617的蛋白CpeS1可以催化藻蓝胆素PCB与CpcB和PecB中84位半胱氨酸的连接。与此同时，Zhao等也证实在鱼腥藻PCC7120中，还有一类与CpcT同源的蛋白CpeT1，是催化CpcB和PecB中155位半胱氨酸与PCB连接的裂合酶。伍贤军王志斌等人研究了Synechococcussp.StrainWH8102藻红蛋白裂合酶CpeY、CpeZ的克隆、表达及功能。伍贤军、邓明刚、赵开弘等人研究了重组蓝细菌藻蓝蛋白RpcA共价偶联多种藻胆色素，Synechococcussp.WH8102的藻蓝蛋白α亚基RpcA能分别结合蓝细菌中的4种藻胆色素，产生4种完全不同的、仅偶联到RpcA的色素蛋白。王娟、苏海璐等人研究了温度、PH、光照、金属离子、抗氧化剂和碳水化合物对重组藻红蓝蛋白α亚基的稳定性，研究表明温度低于37摄氏度能较好保存蛋白；pH在4-9之间蛋白较稳定；紫外线照射能破坏蛋白结构，避光可以保持蛋白稳定；离子强度对蛋白没有多大影响；碳水化合物影响较小；多数金属离子对蛋白荧光有猝灭作用。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

通过在不同的温度条件、不同的光照条件、不同的ph条件下，研究两种重组藻蓝蛋白peb-cpcb(c-84)和peb-cpcb(c-155)荧光特征的变化。

研究计划：

4. 研究创新点

通过不同裂合酶的催化，藻蓝蛋白脱辅基蛋白在不同位点结合藻红色素，产生两种荧光色素蛋白PEB-CpcB(C-84)和PEB-CpcB(C-155)，本课题将研究这两种色素蛋白稳定性的差异。藻蓝蛋白β亚基结合藻红色素具有很高的荧光量子产率，利用其优良的荧光特性，将其作为荧光探针使用，应用于荧光免疫检测等技术。