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理化因子诱导的CP43和CP47结构与功能变化规律的研究

作　者: 曲元刚
导　师: 匡廷云；李良璧
学　校: 中国科学院研究生院（植物研究所）
专　业: 植物学
关键词: CP43 CP47 盐酸胍变性热处理
分类号: Q947
类　型: 博士论文
年　份: 2006年
下　载: 63次
引　用: 2次
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内容摘要

CP43和CP47是PSII中位于类囊体膜上的两种内周天线色素蛋白复合体,它们都是由六个跨膜的α-螺旋和五个膜外环组成。CP43和CP47的主要功能是把光系统II(PSII)外周天线色素蛋白复合体(LHCII)吸收的能量传给反应中心(RC),从而引起光化学反应。因此,研究CP43和CP47的结构与功能对于揭示植物光合作用高效吸能、传能的分子机理具有重要意义。由于CP43和CP47的分离纯化比较困难,所以相对于其它的光合膜蛋白来说,人们对CP43和CP47的研究比较少。在本文中,我们在分离、纯化CP43和CP47的基础上,采用多种光谱学和波谱学技术对CP43和CP47在GuHCl和高温作用下的变性过程及其结构与功能的变化规律进行了比较深入的研究,获得了如下结果:1. CP43和CP47膜外区的结构特点及盐酸胍(GuHCl)引起的变性研究我们用荧光光谱、园二色(CD)光谱研究了GuHCl引起CP43和CP47的变性过程及其膜外区的结构特点。研究发现:CP43和CP47的膜外区具有一定的有序结构,而不是一种没有规则的伸展状态;和CP43相比,CP47的三级结构及Chl a的微环境对GuHCl更敏感。在GuHCl作用下,从β-Car到Chl a的能量传递变化和三级结构的变化密切相关,而与二级结构变化的相关性则较小;和大多数水溶性蛋白不一样,CP43和CP47对GuHCl变性有一定的抵抗力,而且其变性过程不表现为二态过程,这些都是膜蛋白的特点。2 CP43和CP47中与芳香族氨基酸有关的能量传递研究我们用吸收光谱、荧光光谱并参照PSII的3.5 ?的晶体结构分析结果研究了CP43和CP47中与芳香族氨基酸有关的能量传递。发现:和水溶性蛋白不一样,CP43和CP47中的酪氨酸(Tyrs)并不能有效的把其能量传给色氨酸(Trps);CP43和CP47中的芳香族氨基酸能通过F?ster机制和Dexter机制把其能量传给Chl a,并且CP47中的传递效率要大于CP43;在CP47中F?ster机制是芳香族氨基酸和Chl a之间能量传递的主要方式,而在CP43中Dexter机制则是主要方式。这些结果也暗示了,太阳光中的紫外辐射对植物来说除了其伤害作用以外也有一定的益处。3 GuHCl诱导CP43和CP47变性的太赫兹(THz)光谱研究THz时域光谱技术(THz-TDS)是研究分子构型状态的一个新工具。近年来,

全文目录

中文摘要  5-7
英文摘要  7-12
简称或缩写  12-13
第一章前言  13-27
  1 PSII 的结构和功能  14-17
  2 CP43、CP47 的基本结构  17-22
  3 CP43 和CP47 的基本功能  22-26
  4 本文的研究目的和意义  26-27
第二章 CP43 及 CP47 的分离与纯化  27-31
  1 菠菜 PSII 颗粒的制备  27-28
  2 PSII 放氧核心复合物（OECC）的制备  28-29
  3 CP43 和CP47 的分离与纯化  29
  4 CP43 和CP47 分离纯化产物鉴定  29-31
第三章 CP43 及 CP47 的光谱学特性及其研究方法  31-46
  1 研究CP43 和CP47 所利用的各种光谱技术  31-35
  2 CP43 及CP47 的各种光谱学特性  35-42
  3 讨论  42-46
第四章 CP43 和 CP47 膜外区的结构特点及盐酸胍(GuHCl)引起的变性研究  46-57
  1 引言  46-47
  2 材料和方法  47-48
  3 结果  48-53
  4 讨论  53-57
第五章 CP43 和 CP47 中与芳香族氨基酸相关的能量传递研究  57-65
  1 引言  57-58
  2 材料和方法  58
  3 结果和讨论  58-65
第六章盐酸胍(GuHCl)诱导 CP43 和 CP47 变性的太赫兹(THz)光谱研究  65-74
  1 引言  65-66
  2 材料和方法  66-68
  3 结果  68-72
  4 讨论  72-74
第七章 CP43 热变性的傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和太赫兹(THz)光谱研究  74-82
  1 引言  74-75
  2 材料和方法  75-76
  3 结果和讨论  76-81
  4 小结  81-82
结论  82-84
参考文献  84-94
致谢  94-95
个人简历及在学期间发表或待发表论文  95

理化因子诱导的CP43和CP47结构与功能变化规律的研究

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