荷電脂質(zhì)對重組細菌視紫紅質(zhì)蛋白活性的影響.pdf

1、細菌視紫紅質(zhì)(Bacteriorhodopsin, BR)蛋白是嗜鹽菌紫膜上的唯一蛋白,具有光驅(qū)質(zhì)子泵活性。受到光激發(fā)時,BR蛋白將經(jīng)過由K,L,M,N,O等瞬間中間態(tài)組成的光循環(huán)過程。M中間態(tài)對應(yīng)于BR蛋白向胞外的質(zhì)子釋放過程。本論文利用去垢劑透析法將BR蛋白重組于不同處方、不同荷電脂質(zhì)比例的脂質(zhì)體中,研究了BR在非光照條件下輸送氫離子的活性、荷電脂質(zhì)對蛋白重組機制以及重組BR蛋白光循環(huán)活性的影響。細菌視紫紅質(zhì)蛋白在避光條件下,有助于

2、氫離子的過膜擴散。這可能是因為：(1)BR具有質(zhì)子通道作用,即使在非光照條件下,亦能輸送氫離子過膜。(2)BR與脂質(zhì)膜的結(jié)合致使脂質(zhì)膜致密性改變。在脂質(zhì)膜組分中加入陰離子脂質(zhì),BR脂質(zhì)體的氫離子通透性隨著陰離子電荷的增加而減小,當(dāng)陰離子脂質(zhì)比例達到20%時,BR脂質(zhì)體的氫離子通透性甚至略低于空白脂質(zhì)體。與此同時,陽離子脂質(zhì)成分的添加亦降低了氫離子通透性,但隨著其比例的增加(10%~30%),蛋白脂質(zhì)體通透性基本不變。重組過程中,隨著脂質(zhì)

3、膜中陽離子脂質(zhì)比例的增加,膜上反向組裝的BR蛋白的比例也隨之增加。在陰離子脂質(zhì)環(huán)境中,細菌視紫紅質(zhì)蛋白則傾向于正向組裝；但是,即使在100%陰離子條件下,蛋白也不能完全實現(xiàn)正向排列。此發(fā)現(xiàn)表明電荷是BR重組過程中的重要影響因子,對膜蛋白體外研究模型的構(gòu)建及優(yōu)化提供了有效信息。不同處方的荷電蛋白脂質(zhì)體上,細菌視紫紅質(zhì)蛋白的M態(tài)衰減曲線有所差異。隨著脂質(zhì)體中陽離子成分的增加(0~60%),其上重組BR蛋白的M態(tài)衰減時間也延長；而當(dāng)增加陰離子