论文部分内容阅读
集胞藻PCC6803中存在一类具有捕光作用的色素蛋白，它们与植物光敏色素有很高的同源性，同时也具有类似于植物光敏色素的可逆光转换效应，我们称之为蓝细菌光敏色素。研究发现slr1393就是其中的一种，slr1393中有3个连续的GAF结构域，单独的GAF3也有完整的可逆光转换效应。GAF3中528位半胱氨酸残基能与藻蓝色素PCB结合，形成一种红绿光可逆的色素蛋白，该蛋白具有特殊的光学性质，可以设计为一种荧光探针，本课题研究目的是通过定点突变的方法来筛选出能更为优异的荧光蛋白。
根据同源性比对和结构分析选出一些关键性位点并用定点突变的方法构建10个突变体质粒：V23Q、Y24、R25E、N71K、A76K、A76C、D871、E81Y、H89Y、S73H，突变体质粒与PCB重组，计算出突变体的荧光量子产率和摩尔消光系数，与野生型的相比较，N71K、H89Y、S73H突变后重组蛋白活性消失；A76K突变体荧光量子产率从0.06提高至0.073，但是它的摩尔消光系数从8.1×104下降至7.6×104；R25E突变体的荧光量子产率提高至0.065，摩尔消光系数提高至8.6×104；其它突变体与野生型相比变化不明显。
蓝细菌中血红素氧化酶HO1能够结合线性四吡咯色素而使其蛋白成绿色，并发出622 nm的荧光。用定点突变的方法构建它的突变体：H17F、G134C、G134H、G134D，通过测定野生型和突变体的荧光和吸收光谱，发现H17F在622 nm处荧光消失，证明17位的组氨酸残基是HO1的活性中心，同时发现G134C表达的细胞颜色由绿色变为红色，且其在650 nm处的吸收峰消失。