龙须菜叶绿素- 蛋白复合物的分离及鉴定VIP免费

植物学通报2004,21(4):449~454ChineseBulletinofBotany①国家自然科学基金重大项目（39890390）资助。②通讯作者。Authorforcorrespondence.E-mail:gcwang@ms.qdio.ac.cn收稿日期：2003-08-11接受日期：2003-11-03责任编辑：白羽红龙须菜叶绿素-蛋白复合物的分离及鉴定①王广策②庄仲华曾呈奎（中国科学院海洋研究所实验海洋生物学重点实验室青岛266071）摘要以海洋经济海藻——龙须菜（Gracilarialemaneiformis）为材料，机械破碎与超声波相结合破碎这种含胶量非常多的细胞，蔗糖密度梯度超速离心纯化其类囊体膜，去垢剂TritonX-100增溶纯化的类囊体膜，再用蔗糖密度梯度超速离心方法分离其叶绿素-蛋白质复合物。P700差示光谱鉴定分离的光系统Ⅰ（PSⅠ）颗粒，并且检测到了具有DCIP光还原活性的光系统Ⅱ（PSⅡ）颗粒。结果表明，尽管海藻类囊体膜增溶困难，但只要条件合适，可以得到具有活性的光系统颗粒。关键词龙须菜，叶绿素-蛋白复合物，光系统Ⅰ颗粒，光系统Ⅱ颗粒IsolationandCharacterizationofChlorophyll-proteinComplexesfromGracilarialemaneiformisWANGGuang-Ce②ZHUANGZhong-HuaZENGCheng-Kui(InstituteofOceanology,theChineseAcademyofSciences,Qingdao266071)AbstractGracilarialemaneiformis,aneconomicalseaweedcontainingalotofpolysaccharideinthecell,washomogenizedbymeansofthecombinationofthemechanicalgrindingandultrasonicdisruption,andthenthethylakoidmembranewaspurifiedbythesucrosegradientcentrifugation.Theintrinsicchlorophyll-proteincomplexeswithdifferentpigmentcompositionwereisolatedbythecentrifugationafterthepurifiedthylakoidmembranehadbeenfragmentedwiththenon-ionicdetergent,TritonX-100.Differentialspectrophotometryoftheseisolatedchlorophyll-proteincomplexesshowedthatthephotosystemⅠwasobtained,andthephotosystemⅡwasdetectedtohavetheactivityofphoto-reductionforDCIP.Alltheseresultsindicatedthatthephotosystemparticleswithactivitiescanbeobtainedalthoughthemarinealgalmembranesareextremelyresistanttoattackbydetergents.KeywordsGracilarialemaneiformis,Chlorophyll-proteincomplexes,PhotosystemⅠparticle,PhotosystemⅡparticle存在于叶绿体类囊体膜中的蛋白质复合物是植物进行光能吸收、传递和转换的关键部位，因而一直是光合作用研究的热点（匡廷云等，1999）。长期以来，对嵌合在类囊体膜中的蛋白质复合物,尤其是叶绿素-蛋白质复合物的研究主要集中在陆地高等植物和海洋绿藻类，对褐藻特别是墨角藻（Fucussp.）也进行了一些研究。对于光合生物进化的另一支——红蓝植研究简报45021(4)物（红藻和蓝藻）（曾呈奎和周百成，1983），由于其主要的捕光色素系统是附着在类囊体膜上的藻胆蛋白或藻胆体，所以一直是以藻胆蛋白或藻胆体的结构与功能为光合作用研究的重点（王广策和曾呈奎，1998），而嵌合在类囊体膜中的叶绿素-蛋白质复合物的研究却鲜有报道。其实，红藻中不但存在叶绿素-蛋白复合物，而且其在红藻的光合作用中也起着非常重要的作用。红藻光系统Ⅰ的捕光色素系统主要由叶绿素a-蛋白质复合物构成，光系统Ⅱ的捕光色素系统则由藻胆体和叶绿素a-蛋白质复合物共同构成（王广策等，2000a;2000b）。在红藻光系统Ⅱ中，外周捕光色素系统——藻胆体捕获光能后，通过内周捕光色素系统——叶绿素a-蛋白质复合物传递给PSⅡ反应中心（Glazer,1985）。因此，研究红藻中叶绿素a-蛋白质复合物的结构与功能对阐明红藻的光合作用机制意义重大。同时，红藻的进化地位特殊（MartinandHerrmann,1998），认识光合生物的进化过程必须深入研究红藻的生理生化过程，所以研究红藻的叶绿素a-蛋白质复合物也将有助于我们认识光合生物的进化规律。江蓠属（Gracilaria）属于红藻门（Rhodophyta）、真红藻纲（Florideophyceae）、杉藻目（Gigartinales）、江蓠科（Gracilariaceae），主要分布在热带和温带海域，是一种重要的经济海藻。在我国，江蓠是继海带、紫菜和裙带菜之后的第4种人工栽培海藻，年产量大约为几...