紫细菌B800缺失LH2能量传递模型的构建及性质

构建B800缺失LH2对于阐明光合作用中光能传递的分子机制与捕光复合体组装机制具有重要意义。采用吸收光谱、荧光光谱、分子筛层析、超滤和SDS-PAGE等方法研究了紫细菌两个典型种外周捕光复合体 (LH2) 约800 nm特征光谱 (B800) 细菌叶绿素 (BChl) 缺失能量传递模型的构建方法及性质。结果表明：在pH 8.0 Tris-HCl(10 mmol·L-1) 缓冲液中,0.08% SDS能够使来自Rhodobacter azotoformans的LH2 B800 BChl特异性解离,解离体系中加入10%(φ) 甲醇,通过超滤脱除游离BChl,构建了B800缺失LH2,但该缺失模型不够稳定。在pH 1.9缓冲液中,来自Rhodopseudomonas palustris的LH2 B800 BChl能够特异性解离,通过层析得到两个组分。一个组分的B800 BChl不能通过层析脱除,能够重新自组装成LH2。另一个组分为B800缺失LH2,该缺失模型稳定。两种LH2均存在2类以上B800 BChl结合位点,并得到了两类Rhodopseudomonas palustris B800 BChl解离的LH2,但未发现类似紫色硫细菌中的B800吸收光谱劈裂现象。B800缺失LH2均未呈现约800 nm特征荧光光谱。采用两种方法构建了两个物种B800缺失LH2能量传递模型。利用BChl与缺失B800 LH2结合能力不同的特性,将Rhodopseudomonas palustris中的LH2分成两个类型,实现了异质性亚基LH2的分离。     

LDAO对Rhodobacter azotoformans外周捕光复合体LH2构象及其细菌叶绿素解离行为的影响

为探求LDAO与LH2的相互作用关系和规律,深入认识LDAO对LH2结构和功能的影响。采用光谱法系统地研究了LDAO对Rhodobacter azotoformans134K20菌株LH2构象及其在极端环境中细菌叶绿素(BChl)解离行为的影响。结果表明:(1)在室温pH 8.0缓冲溶液中,LDAO导致LH2构象变化,α-螺旋含量提高,Tyr和B850细菌叶绿素特征峰蓝移,能量传递效率提高。(2)在60℃pH 8.0缓冲溶液中,LH2B800和B850细菌叶绿素可解离为游离BChl。LDAO能增加LH2的高温稳定性,延缓并改变B800和B850解离过程和行为。(3)在室温强酸和强碱溶液中,LDAO加剧了B800和B850的解离并分别转化为游离细菌脱镁叶绿素(BPhe)和游离BChl,表现出不同的解离行为。在不含LDAO的强酸溶液中,B850呈现先解离再自组装的过程。LDAO作用于LH2,可使其B800和B850在不同极端环境中的解离行为发生变化。     

十二烷基硫酸钠诱导Rhodobacter azotoformans外周捕光复合体LH2 B800细菌叶绿素特异性解离

采用吸收光谱法研究了十二烷基硫酸钠(SDS)诱导Rhodobacter azotoformans外周捕光复合体LH2 细菌叶绿素(bacteriochlorophylls, BChls)的解离行为和规律. 结果表明: 室温下, 在10 mmol•L^－1 Tris-HCl (pH 8.0)缓冲液中, 低浓度SDS只诱导LH2中B800 细菌叶绿素解离生成游离BChls, 而B850不受影响; 当浓度达到0.08% (w/V) 时, 能特异性地诱导B800缺失, 其缺失过程和游离BChls的生成过程均符合单指数模型, 且二者的速率常数近似相等. 高浓度SDS能同时诱导B800和B850解离生成游离BChls, 其中B800可发生缺失, 而B850则不完全解离, 解离过程均符合单指数模型; B800对SDS更敏感, 其解离速率常数约是B850的4倍, 游离BChls生成速率常数明显低于B800解离速率常数, 而与B850解离速率常数相接近.