金色蓝素蛋白在光合玫瑰菌循环电子传递链中的作用机制

发布时间：2025-06-19 05:35

　　金色蓝素蛋白（Auracyanin,Ac）是丝状不产氧光合细菌中发现的一类蓝铜蛋白,介导其循环电子传递链中替代复合物Ⅲ和反应中心之间的电子传递。本课题从光合玫瑰菌中提取并纯化出空气氧化的Ac,并揭示了其传递电子的结构基础。首先我们通过光谱分析和酶活实验,测定了Ac接受替代复合物Ⅲ氧化甲基萘醌-4（MK4）或甲基萘醌-7（MK7）所释放的电子,并被还原的活性。进一步使用X-射线晶体衍射的方法解析了Ac在氧化态2.2?和还原态2.0?分辨率的空间结构。整个结构包含2段α螺旋、8段β折叠和一个铜离子。在氧化态结构中,Cu²⁺与His77,Cys141,His146和Met151结合;还原态结构中,Cu¹⁺结合口袋周围的两段loop（loop-A和loop-B）发生轻微的构象变化,Cu¹⁺-S^δ（Met151）的距离增大了0.3?。根据还原和氧化状态结构的傅立叶差值图,我们发现Ac接受的电子传递到了Cu¹⁺、His77和loop-B周围。此外,结合N-端测序和质谱检测,我们发现Ac可能通...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1光合作用电子传递Z链示意图[4]

光合电子传递链是指定位在光合膜上,由若干个电子传递体所组成的电子传递总轨道。在绿色植物和蓝藻中光合链主要由光系统II(PhotosystemII,PSII)、细胞色素b6f(Cytochromeb6f,Cytb6f)和光系统I(PhotosystemI,PSI)三个大....

图1-2光合玫瑰菌的循环电子传递示意图

FAPs的光合链和紫细菌相似,具有一个醌型的反应中心,并利用醌的氧化还原反应来驱动光合磷酸化,为其生长提供能量。FAPs通过一个由细胞色素c和磷脂分子所组成的绿小体作为捕光天线,捕光复合体(LightHarvesting,LH)中的细菌叶绿素吸收光能,传递给反应中心(React....

图1-3与铜配位的氨基酸

在五类铜蛋白中最常见的TypeI铜蛋白在氧化态时,铜结合位点具有强烈的配位体-金属电荷转移(ligand-to-metalchargetransfer,LMCT),在590nm-620nm的光谱吸收使其呈现蓝色,因此被称为蓝铜蛋白。由于这类蛋白主要作用于氧化还原反应,因而....

图1-4质体蓝素在叶绿体中电子传递示意图[28]

由于这类蛋白质中铜的价态形式易于相互转化,因而能够在上下游电子传递体与其氧还电位差的驱动下实现有效的电子传递。以PC为例,在结构中有8段β折叠形成2个β片层合拢的桶状结构(Greekkeyβ-barrel)。其铜结合口袋位于桶结构的一端,靠近蛋白表面的疏水区域,这一区域能够与P....

本文编号：4050935