盐处理下毕氏海蓬子PSII膜蛋白及其在PC脂质体中性质的研究

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植物类囊体膜上的光系统II复合物是进行光合作用的重要场所,是决定光合效率的重要部位之一,同时也是环境胁迫中主要的损害位点。因此对盐胁迫下真盐生植物海蓬子PSII膜蛋白的研究具有重要的意义。本论文选用真盐生植物毕氏海蓬子作为研究材料,通过SDS-PAGE、Western-blot、CD光谱、吸收光谱、荧光光谱以及氧电极等研究手段相结合的方法,研究了不同NaCl浓度处理对毕氏海蓬子类囊体膜和PSII膜蛋白的影响及PC对PSII之间的交互作用。主要结果如下:1、实验室分别以0mM、200mM、400mM和800mM NaCl浓度砂培毕氏海蓬子,研究NaCl处理对其类囊体膜蛋白亚基和光谱特征的刺激效应。结果表明,400mMNaCl浓度下的毕氏海蓬子生长状况最好,其类囊体膜蛋白最大吸收峰值和685nm荧光发射峰值最大,Westernblot检测结果也表明,PSI蛋白PsaA、PsaB和PSII蛋白CP47、CP43以及Lhcbl在400mM的NaCl处理下含量增加。而在0mM NaCl培养条件下,Western blot检测结果显示,这几种蛋白都发生明显的降解。这说明,盐对于真盐生植物毕氏海蓬子来讲,是维持其在盐渍环境下高光合能力的必要因素,缺盐会对毕氏海蓬子造成伤害,影响其类囊体膜蛋白复合体的结构与功能,使得光合能力下降影响其生物量。2、以滨海生境盐适应后的毕氏海蓬子为材料,通过0mM、200mM、400mM和800mM NaCl处理其离体类囊体膜蛋白,吸收光谱和685am、750nm荧光发射峰以及CD光谱中蓝区、红区正负双峰的相对强度明显下降,放氧活性和DCIP光还原活性也随NaCl处理浓度的升高而降低,SDS-PAGE的结果显示,NaCl处理对D2、D1和LhcblI蛋白有影响,Westem-blot结果进一步表明,PsaB在NaCl处理下明显降解,CP47、CP43、D1、Lhcbl、Lhcb3、23kDa和17kDa含量有所下降。这表明NaCl处理导致类囊体膜蛋白Chla的生色团和微环境发生了变化,激子作用被削弱,类囊体膜的捕光能力和PSII、PSI能量传递效率下降,可能与CP47、CP43和Lhcb1、Lhcb3在盐处理条件下受到损害有关。3、利用去污剂Triton X-100增溶类囊体膜和高速离心的方法首次从毕氏海蓬子中分离纯化毕氏海蓬子PSII颗粒,结果表明,PSII颗粒485nm和655nm两个吸收峰值均低于类囊体膜中的,77K荧光光谱中,PSII颗粒基本不含PSI的737nm低温荧光反射峰,470-485nm之间荧光激发峰明显低于类囊体膜的,电泳结果显示,海蓬子PSII颗粒缺少PSI反应中心蛋白质亚基PsaA和PsaB,说明提取的PSII颗粒纯度较高。利用去污剂DM、OGP处理PSII颗粒,结果表明,DM与OGP对SII色素微环境有影响,但并不破坏PSII的结构,主要扰动PSII整合膜蛋白结构。4、用PC与毕氏海蓬子PSII颗粒进行重组,研究PC对PSII在盐胁迫下的作用,结果表明,NaCI处理导致PSII光谱特性下降,但从电泳结果看,NaCl处理对PSII蛋白的组成和含量没有明显的变化。PC与PSII重组后NaCl处理下光谱学特性有所提高,蛋白的主要亚基没有发生变化,说明PC-PSII交互作用增强了PSII的耐盐性,PC对光合膜蛋白有保护作用。
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