阴离子交换和羟基磷灰石色谱从螺旋藻中提纯藻胆蛋白的研究

本文采用离子交换层析和羟基磷灰石吸附层析技术从螺旋藻中提取纯化得到藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白。通过比较 ＡＮＸ Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ ４ Ｆａｓｔ Ｆｌｏｗ（ｈｉｇｈ ｓｕｂ／ｌｏｗ ｓｕｂ）、 ＤＥＡＥ Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｌｏｗ和 Ｑ Ｓａｐｈａｒｏｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｌｏｗ等阴离子交换树脂的动态吸附容量以及目标产品的纯度,选用 ＤＥＡＥＳｅｐｈａｒｏｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｌｏｗ作为层析介质．对离子交换的产物进行了电泳分析,藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白的等电点接近,电迁移速率相似。采用羟基磷灰石吸附技术对藻胆蛋白混合物进一步分离纯化,分别得到了藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白的纯品,经等电聚焦实验验证显示为均一组成。     

坛紫菜中R-藻红蛋白的色谱纯化及性质研究

从坛紫菜藻胆蛋白粗提液中分离纯化R-藻红蛋白,经过两次不同柱长规格的自制羟基磷灰石柱层析和一次DEAE-Sepharose Fast Flow离子交换层析,获得了较高纯度的R-PE(A565 nm/A280 nm＞5.3),测定了R-PE的紫外可见吸收光谱和荧光光谱,用SDS-PAGE测定了组成R-藻红蛋白各亚基的分子量.对R-PE在不同的pH和温度环境协同影响下的荧光稳定性进行了研究,摸索了R-PE的长期有效保存的方法并探讨了(NH4)2SO4的保护机理.     

多变鱼腥藻藻胆蛋白共价复合物的合成及其分子内能量传递

利用双功能基偶联剂3-(2-吡啶联巯基)丙酸N-羟基琥珀酰亚胺酯(SPDP)合成了两个藻胆蛋白复合物,藻红蓝蛋白-变藻蓝蛋白复合物PEC-APC和藻红蓝蛋白-藻蓝蛋白复合物PEC-PC.利用吸收光谱和荧光光谱证明了藻胆蛋白构型与构象在反应后得到保持。通过荧光光谱观察到能量传递现象。计算出复合物PEC-APC的分子内能量传递效率约为90%.复合物PEC-PC中藻红蓝蛋白PEC的荧光寿命比PEC本身的寿命大大缩短,证明存在分子内能量传递。二硫苏糖醇(DTT)还原二硫桥键后能量传递被阻断。这进一步证明复合物合成成功及分子内能量传递。     

光固定化藻蓝蛋白对内皮细胞生长的影响

从钝顶螺旋藻中提取、纯化藻蓝蛋白，并采用光固定法固定藻蓝蛋白到组织培养聚苯乙烯膜上，合成表面活性修饰材料；研究材料对内皮细胞生长的影响。     

光固定化藻蓝蛋白对体外肝癌细胞7402的抑制作用

从钝顶螺旋藻中提取、纯化生物活性蛋白－藻蓝蛋白,采用光固定法固定藻蓝蛋白到组织培养聚苯乙烯（ＰＳｔ）基板上,制备生物材料,研究这种新材料对体外肝癌细胞７４０２的抑制作用。实验表明,初始固定化藻蓝蛋白的浓度为２０μｇ／ｅｗｌｌ时,对７４０２细胞的抑制率达到５５％,浓度继续升高,对癌细胞的抑制率反而下降,当藻蓝蛋白浓度高达０．５ｍｇ／ｗｅｌｌ及１ｍｇ／ｗｅｌｌ时抑制率又回升到５５％、６６％,通过显微镜观察到,在固定高浓度蛋白的情况下,组织增减聚苯乙烯表面上的藻蓝蛋白层对肝癌细胞的贴壁生长有一定的阻害作用,可能提高了对癌细胞的抑制率。     

一种基于钝顶螺旋藻藻蓝蛋白荧光猝灭法的汞离子传感新方法

采用反复冻融细胞破裂法、硫酸铵分级盐析以及羟基磷灰石柱层析,从钝顶螺旋藻中提取出高纯度的藻蓝蛋白样品,纯度(A62a/A280)达4.1.该蛋白的紫外-可见吸收光谱表明其特征吸收峰为280、360、620nm,荧光光谱表明其最大发射波长为650 nm.以该藻蓝蛋白为荧光探针,发展了一种基于荧光猝灭法的Hg2检测新方法.并考察了缓冲体系、缓冲液pH值、反应时间、温度以及藻蓝蛋白的浓度等因素对汞离子检测的影响,在0.05 mol/L、pH7.5的磷酸二氢钾-磷酸氢二钠缓冲液中,当藻蓝蛋白浓度为3 mg/L、反应时间为30 min、反应温度为30℃时,该方法的线性范围为0.1～10μmol/L,检出限为0.056 μmol/L.该方法表现出良好的汞离子传感选择性,而且当干扰离子与汞离子的浓度比为40∶1时,多种共存离子对汞离子的检测影响较小.该方法荧光探针提取容易,价格低且环境友好,具有较高的灵敏度和较好的重现性.     

坛紫菜中R-藻红蛋白的色谱纯化及性质研究

从坛紫菜(Porphyrahaitanensis)藻胆蛋白粗提液中分离纯化R 藻红蛋白(R phycoerythrin,R PE),经过两次不同柱长规格的自制羟基磷灰石柱层析和一次DEAE SepharoseFastFlow离子交换层析,获得了较高纯度的R PE(A565nm A280nm>5.3);测定了R PE的紫外可见吸收光谱和荧光光谱,R PE的吸收峰在565和498nm,在540nm有一吸收肩,荧光发射峰在573nm;用SDS PAGE测定组成R PE各亚基的相对分子质量,α β亚基约为18～20kDa,γ亚基约为35kDa;对R PE在不同的pH和温度环境协同影响下的荧光稳定性进行了研究,摸索了R PE的长期有效保存的方法并探讨了(NH4)2SO4的保护机理。     

螺旋藻藻胆蛋白的荧光寿命、量子产率及其光谱学特性

具有不同聚集态的藻胆蛋白有着不同的摩尔消光系数。这些聚集态决定了引起各藻胆蛋白之间光谱特性差别的藻蓝胆素发色团的构象。研究结果表明,在高聚态的C-藻蓝蛋白和变藻蓝蛋白中,由蛋白质——发色团之间相互作用调制的发色团的构象,对太阳能的吸收和激发能转移到光合反应中心的过程可能有重要作用。     

变藻蓝蛋白中能量传递过程的计算机模拟

藻胆体的变藻蓝蛋白 (allophycocyanin ,APC)核外联天线杆 ,内接光合反应中心 ,在能量传递中起着承上启下的作用 .根据X射线晶体结构数据和变藻蓝蛋白亚基的吸收和荧光光谱 ,以计算机模拟方法研究变藻蓝蛋白单体和三聚体中的能量传递过程 .计算结果表明 :变藻蓝蛋白单体中两个亚基之间能量传递性质与C 藻蓝蛋白 (C phycocyanin ,C PC)相似 ;而在三聚体时则与C 藻蓝蛋白三聚体有根本的区别 .无论什么聚集态 ,C 藻蓝蛋白中β84色团总是主要的荧光发射体 ;而在变藻蓝蛋白中α84则成为主要的荧光发射体 .这与C 藻蓝蛋白中能量传递的基本单元是六聚体而在变藻蓝蛋白中为三聚体的事实一致 .由此可以推断变藻蓝蛋白中 2个三聚体是以α84相接的面面接近方式 ,因而 2个三聚体间能量传递主要靠α84色团实现 .变藻蓝蛋白这种特殊性是保证其高效传能功能的关键     

用液相等电聚焦电泳纯化藻蓝蛋白亚基

以纯藻蓝蛋白(C-phycocyanin, C-PC)为材料, 采用Rotofor系统进行液相等电聚焦(Liquid-phase isoeletric focusing, LP-IEF)电泳纯化C-PC的α, β亚基, 探讨蛋白质亚基纯化的制备电泳(Preparative eletrophoresis)技术. 结果显示, 样品经2次等电聚焦电泳后, C-PC 的α, β亚基分别浓集在pH=4.9和pH=4.1附近, 平板超薄等电聚焦(Slab ultra thin IEF)和SDS-PAGE电泳鉴定表明分别为高纯度的C-PC α, β亚基. 提示LP-IEF是分离纯化等电点差异蛋白质活性亚基的简便有效的方法.     

基于荷电葡聚糖接枝的离子交换介质及在抗体纯化中的应用

制备了一种新型纯化抗体的二乙氨乙基葡聚糖接枝离子交换介质,并研究了其对抗体的静态吸附及传质动力学。结果表明,二乙氨乙基葡聚糖接枝介质在低离子交换容量时对抗体有很高的吸附容量和传质速率,饱和吸附容量最高达到222mg/g湿介质,传质速率(D_e/D_00.44)是商品化未接枝介质DEAE Sepharose FF的3倍(D_e/D_00.12),是分离纯化抗体性能良好的离子交换介质。     

反相胶束中能量由C-藻蓝蛋白向金属酞菁的传递

利用藻类天线的C 藻蓝蛋白和锌酞菁络合物建立一种新的光合器模拟体系 .C 藻蓝蛋白通过总浓度 2 0 % (质量体积比 )的非离子型表面活性剂Tween 80和助表面活性剂正戊醇 (Tween 80∶正戊醇 =4∶1 ,质量比 )与环己烷形成反相胶束增溶 .当 [H2 O]/[Tween 80 ](Rw)≥ 9.0时 ,C 藻蓝蛋白的活性得到保持 .当激发C 藻蓝蛋白时 ,能量由C 藻蓝蛋白传递给酞菁 .能量传递效率与C 藻蓝蛋白的浓度无关 ,而仅与酞菁浓度有关 ,并且近似遵循Perrin公式 .证明能量传递属于刚性体系中的偶极 偶极作用机制 .通过计算得出不同酞菁浓度下的猝灭范界半径 .例如 ,当酞菁浓度为 2 .1 0× 1 0 -4 mol/L时 ,体系的猝灭范界半径为 1 0 .9nm .     

藻胆体核心复合物结构与功能的研究（Ⅱ）

从螺旋藻藻胆体中分离出４种不同种结构和光谱形式的变藻蓝蛋白复合物ＡＰＩ、ＡＰⅡ、ＡＰⅢ和ＡＰＢ，利用吸收光谱、荧光光谱比较了三聚体和单体的光谱特性，通过对吸收光谱的光谱解叠以及各组分的归属，研究了变藻蓝蛋白复合物内各色团间相互作用的性质和在能量传递中的功能，结果表明，复合物内色团间的作用关系可以用Ｆｏｒｓｔｅｒ偶极－偶极作用机制来解释，由于妆蛋白和同源亚基的存在影响其结构的对称性，进而影响各色团间     

C-藻蓝蛋白复合物能量传递过程动力学

藻类天线系统是多种藻胆蛋白和连接蛋白巧妙构成的有机功能体 .目前藻类天线系统中多种藻胆蛋白高分辨晶体结构已获得测定 ,但这些结构只是来源于孤立态的藻胆蛋白 ,因而 ,藻胆蛋白复合物的研究是了解不同藻胆蛋白之间联系的有效途径 .鉴于目前实验方法的困难 ,利用计算机模拟方法研究了C 藻蓝蛋白复合物内能量传递过程 .计算结果显示出复合物内能量传递的主要途径和动态性质 ;同时通过系统内 2个C 藻蓝蛋白六聚体盘之间激发能传递随时间的分布 ,发现快速的激发能盘间传递过程 .根据时间分辨光谱对激发能传递时间的定义 ,当以零时刻理想δ脉冲光激发第 1个盘中的色团时 ,第 2个盘内激发能上升时间仅几个皮秒 ;第 3盘的激发能上升时间小于 2 0ps .这些结果第一次直观显示出盘间传递的快速过程 ,为完整藻类天线内进行的快速、高效的能量传递提供了合理的解释 .     

藻胆蛋白生物合成的模型反应I. 藻蓝胆素硫醚键的形成

藻蓝胆素二甲酯2a在氢氧化铵的催化作用下可与巯基乙醇发生加成反应,通过UV-Vis,MS和^1HNMR鉴定了加成物的结构,巯基乙醇是加成在A环的3'-C上,得到3-氢-3'-[β-羟基乙硫基]藻蓝胆素二甲酯3,产率为80%。不仅模拟了藻蓝胆素的硫醚键形成,也进一步证明了它是藻蓝蛋白生物合成的最后一步。利用^1HNMR技术对加成物的构型进行了详细的讨论。     

藻胆蛋白生物合成的模型反应I. 藻蓝胆素硫醚键的形成

藻蓝胆素二甲酯2a在氢氧化铵的催化作用下可与巯基乙醇发生加成反应,通过UV-Vis,MS和^1HNMR鉴定了加成物的结构,巯基乙醇是加成在A环的3'-C上,得到3-氢-3'-[β-羟基乙硫基]藻蓝胆素二甲酯3,产率为80%。不仅模拟了藻蓝胆素的硫醚键形成,也进一步证明了它是藻蓝蛋白生物合成的最后一步。利用^1HNMR技术对加成物的构型进行了详细的讨论。     

三步柱色谱法从江浙蝮蛇蛇毒中分离纯化类凝血酶

建立了一种用CM Sepharose CL-6B阳离子交换、DEAE Sepharose Fast Flow阴离子交换和Sephadex G-75凝胶排阻三步柱色谱从江浙蝮蛇蛇毒中分离纯化类凝血酶的方法。在实验室小柱分离方案的基础上,对该纯化工艺进行了放大。当上样量达实验室小柱的25倍时,所得类凝血酶的质量指标与实验室小柱基本一致。采用该法所得的蝮蛇类凝血酶经Shim-pack Diol-300高效凝胶排阻柱测得其相对分子质量约为33500,用Shim-pack VP-ODS反相色谱柱检测其纯度约为96%。从江浙粗蛇毒中提取类凝血酶时,类凝血酶的总质量收率约为0.3%,总活性收率约为64%,比活可达2000 U/mg。     

螺旋藻变藻蓝蛋白发色团间相互作用机理研究

本文发现从螺旋藻(Spirulina platensis)中分离出的变藻蓝蛋白三聚体(αβ)_3在解聚为单体(αβ)时,伴随着明显的光谱学特性的变化。我们利用稳态和皮秒(10~(12)S)瞬态光谱学的方法研究了导致变藻蓝蛋白单体(αβ)和三聚体(αβ)_3光谱学差别的发色团之间的相互作用。计算了变藻蓝蛋白中发色团的吸收和发射跃迁偶极矩之间的夹角。尝试性地建立了用以解释变藻蓝蛋白内发色团之间的相互作用的激子相互作用和弱偶极相互作用的机理模型。     

两步柱色谱法分离纯化重组肿瘤血管生长抑制因子Kringle 5

建立了一种用Ni2+螯合的Chelating Sepharose Fast Flow亲和柱色谱和Sephadex G-75凝胶排阻柱色谱分离纯化重组肿瘤血管生长抑制因子Kringle 5的方法。采用该工艺得到的重组Kringle 5经十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析表明其纯度约为98%,且具有抑制鸡胚绒毛尿囊膜新生血管生成的生物活性。     

掺镁羟基磷灰石的合成及对蛋白质吸附性能的影响

采用超声化学法合成掺杂镁纳米羟基磷灰(Mg-HAP),改变羟基磷灰石纳米粒子的表面吸附性能,研究合成条件对纳米粒子对牛血清蛋白(BSA)吸附性能的影响,通过FT-IR、XRD、TEM等测试手段表征纳米粒子的化学组成、晶相和形貌,得到具有良好的生物相容性和吸附性能的掺镁羟基磷灰石。