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细胞色素b6f蛋白复合体中叶绿素a的性质和功能研究

2020-11-23阅读(1100)

细胞色素b6f蛋白复合体中叶绿素a的性质和功能研究

论文摘要

细胞色素b6f蛋白复合体（Cytochrome b6f complex, Cyt b6f）是光合膜上参与光合作用原初反应过程的主要膜蛋白超分子复合体之一。莱茵衣藻和嗜热蓝细菌的Cyt b6f三维晶体结构均显示,每Cyt b6f单体分子含有1分子Chlorophyll a （Chl a ）,充分肯定了Chl a是Cyt b6f天然成分的观点（Kurisu et al,2003;Stroebel et al,2003）。研究表明不同来源的Cyt b6f中Chla单线激发态寿命（或荧光寿命）并不一样,多数的研究结果认为Cyt b6f中Chla单线激发态寿命只有200ps左右,但是也有Cyt b6f中Chla单线激发态寿命为～600ps的报道;而甲醇中游离Chl a的单线激发态寿命为4ns左右。针对Cyt b6f中Chla单线激发态寿命快速淬灭的现象,Dashdorj等（2005）根据晶体结构推测Cyt b6f中Chla单线激发态和邻近的Cyt b6亚基上Tyr105残基发生电子交换传递,从而快速淬灭Chla单线激发态,减少了三线态Chl a和单线态氧的产生,并且认为这是Cyt b6f保护自身不受单线态氧破坏的一种机制,但是这一推测缺乏有力的证据。另外,Cyt b6f中Chla的功能仍然未知。本文以菠菜Cyt b6f为对象,结合多种实验手段,测定了菠菜Cyt b6f中Chl a单线激发态寿命,并对复合体中Chl a单线激发态淬灭的机理进行了深入研究。此外,我们还对复合体中Chl a可能的功能进行了初步地探讨。获得了如下的结果:1.针对不同来源的Cyt b6f中Chla单线激发态寿命（或荧光寿命）测定结果不同的报道,仔细分析了其中的原因,发现除了样品来源的差异外,使用不同的去垢剂可能是一个不可忽视的因素。在实验中,不同的研究者分别采用了十二烷基麦芽糖苷（n-Dodecylβ-D-maltoside,DDM,）和八烷基葡萄糖苷（n-Octylβ-D-glucopyranoside,β-OG）作为溶解样品的去垢剂。因此,本文借助稳态吸收和稳态荧光光谱、瞬态光散射技术,CD光谱和亚皮秒时间分辨吸收光谱等技术,分别研究了这两种去垢剂对Cyt b6f结构和功能的不同影响。结果表明,DDM去垢剂能使Cyt b6f处于较好的分散体系中,其中血红素和Chl a分子处于特定的蛋白环境中,不会导致Cyt b6f变性;而β-OG去垢剂会使Cyt b6f产生聚合现象,其中的血红素和Chl a与蛋白环境的相互作用减弱,和DDM相比其电子传递活性显著降低,Chl a单线激发态寿命延长,Chl a更容易被光

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 缩写表
  • 第一章 前言
  • 6f 的结构与功能及其研究进展'>1 Cyt b6f 的结构与功能及其研究进展
  • 6f 的分离与纯化'>1.1 Cyt b6f 的分离与纯化
  • 6f 的组成与结构'>1.2 Cyt b6f 的组成与结构
  • 6f 的生理功能'>1.3 Cyt b6f 的生理功能
  • 6f 中 Chl a 单线态淬灭机制的研究'>1.4 Chl a 单线激发态淬灭的途径以及Cyt b6f 中 Chl a 单线态淬灭机制的研究
  • 2 本论文的研究背景、目的和意义
  • 6f 的分离与纯化及其表征'>第二章 Cyt b6f 的分离与纯化及其表征
  • 1 材料与方法
  • 2 结果与分析
  • 6f 制剂的多肽组成和吸收光谱'>2.1 Cyt b6f 制剂的多肽组成和吸收光谱
  • 6f 制剂催化电子传递的活性'>2.2 Cyt b6f 制剂催化电子传递的活性
  • 6f 制剂中膜脂的分析'>2.3 Cyt b6f 制剂中膜脂的分析
  • 6f 制中色素含量的分析'>2.4 Cyt b6f 制中色素含量的分析
  • 6f 结构和功能的影响'>第三章 去垢剂DDM 和β－OG 对 Cytb6f 结构和功能的影响
  • 1 材料与方法
  • 2 结果与分析
  • 2.1 吸收谱的比较
  • 2.2 稳态荧光发射光谱
  • 2.3 Chla 光破坏的实验结果
  • 2.4 电子传递活性的比较
  • 2.5 CD 的检测结果
  • 6f 样品的过氧化物酶活性差异'>2.6 溶解在不同去垢剂中Cyt b6f 样品的过氧化物酶活性差异
  • 2.7 亚皮秒时间分辨吸收光谱分析
  • 2.8 动态光散射实验结果
  • 3 讨论
  • 6f 中 Tyr105的修饰对 Chl a 单线激发态寿命的影响'>第四章 Cyt b6f 中 Tyr105的修饰对 Chl a 单线激发态寿命的影响
  • 1 材料与方法
  • 2 结果与分析
  • 2.1 修饰后样品吸收光谱的变化
  • 2.2 修饰后样品荧光发射光谱的变化
  • 6f CD 光谱的变化'>2.3 修饰后Cyt b6f CD 光谱的变化
  • 6f 质谱检测'>2.4 修饰后Cyt b6f 质谱检测
  • 2.5 亚皮秒时间分辨吸收光谱检测结果
  • 3 讨论
  • 6f 中 Chl a 单线激发态淬灭机理的探讨'>第五章 Cyt b6f 中 Chl a 单线激发态淬灭机理的探讨
  • 1 材料与方法
  • 2 结果与分析
  • 2.1 巯基乙醇中Chla+ˉ吸收光谱
  • 6f 样品亚皮秒时间分辨的不同延时吸收光谱'>2.2 Cyt b6f 样品亚皮秒时间分辨的不同延时吸收光谱
  • 3 讨论
  • 6f 蛋白复合体中 Chl a 分子的功能初探'>第六章 菠菜 Cyt b6f 蛋白复合体中 Chl a 分子的功能初探
  • 1 材料与方法
  • 2 结果与分析
  • 6f 在光照条件下对Cyt f 的还原作用'>2.1 Cyt b6f 在光照条件下对Cyt f 的还原作用
  • 2.2 红光和绿光对Cyt f 还原的不同影响
  • 2.3 C10-PQ 对光诱导的Cyt f 还原的影响
  • 6f 在氧化和还原两种状态时，吸收和荧光谱的差异'>2.4 Cyt b6f 在氧化和还原两种状态时，吸收和荧光谱的差异
  • 3 讨论
  • 结论
  • 参考文献
  • 6f 蛋白复合体的过氧化物酶活性及其功能探讨'>附录菠菜 Cyt b6f 蛋白复合体的过氧化物酶活性及其功能探讨
  • 1 材料与方法
  • 2 结果与分析
  • 2O2 染色鉴定过氧化物酶活性'>2.1 SDS-PAGE 和TMBZ/H2O2染色鉴定过氧化物酶活性
  • 6f 具有过氧化物酶活性'>2.2 Cyt b6f 具有过氧化物酶活性
  • 6f 过氧化物酶反应速率与H202、Cyt b6f 和guaiacol 浓度的关系'>2.3 Cyt b6f 过氧化物酶反应速率与H202、Cyt b6f 和guaiacol 浓度的关系
  • 6f 过氧化物酶活性与温度、离子强度和pH 的关系'>2.4 Cyt b6f 过氧化物酶活性与温度、离子强度和pH 的关系
  • 6f 过氧化物酶活性对血红素和Chl a 的保护作用'>2.5 Cyt b6f 过氧化物酶活性对血红素和Chl a 的保护作用
  • 参考文献
  • 致谢
  • 博士期间待发表文章

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