[發明專利]一種體外高效提高藍藻藻膽體向光系統II傳能的SGB緩沖液

有效

• 申請號: 201210142640.7
• 申請日: 2012-05-09
• 公開（公告）號: CN102660463A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 馬為民;陳李萍;高復旦;馬宇恒;魏蘭珍;王全喜
• 申請（專利權）人: 上海師范大學
• 主分類號: C12N1/12
• 分類號: C12N1/12;C12N1/06
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 吳瑾瑜

技術領域

本發明屬于藻類生物技術領域，涉及一種體外高效提高藍藻藻膽體向光系統II反應中心傳能的SGB緩沖液。

背景技術

藍藻是一類能進行光合放氧的原核生物，也是研究光合作用的模式生物之一。電子顯微鏡的觀察結果顯示：在藍藻細胞類囊體膜上排列著數量眾多的小顆粒——藻膽體，其主要功能是捕獲光能。因此，藻膽體是藍藻細胞吸收光能，并傳遞至光系統反應中心的主要入口。正常條件下，藍藻藻膽體與光系統II連結，把吸收的光能傳遞到光系統II反應中心。由于藻膽體具有親水的屬性，因此在分離藻膽體-光系統II超分子復合體時常常導致藻膽體從光系統II反應中心表面上脫落下來；即使部分保留的藻膽體-光系統II超分子復合體，也幾乎失去了能量傳遞（從藻膽體向光系統II）的生物學功能。

盡管人們能夠單獨地在體外分離出完整的藻膽體（中國專利CN1654629A一種完整藻膽體的制備方法）和光系統II復合體，然而至今尚未見有分離出完整的、且具備高效能量傳遞功能的藻膽體-光系統II超分子復合體。眾所周知，合適的緩沖液是體外有效分離功能蛋白復合體所必須。目前，常規用于分離藻膽體-光系統II超分子復合體的緩沖液是SPC（Sucrose/phosphate/citrate）。但遺憾的是該緩沖液分離出的藻膽體-光系統II超分子復合體不具備高效傳遞光能的屬性。因此，為了分離出具有高效傳能的藻膽體-光系統II超分子復合體，必須開發出適宜分離該超分子復合體的新型緩沖液。

發明內容

本發明的目的在于提出一種體外高效提高藍藻藻膽體向光系統II傳能的SGB緩沖液，這一緩沖液的應用不僅能增加藻膽體與光系統II間的連接數量，而且能大大改善體外藻膽體向光系統II反應中心的傳能效率。

本發明采取的技術方案如下：

一種體外高效提高藍藻藻膽體向光系統II傳能的SGB緩沖液，包括以下組分：0.6-0.9M蔗糖，0.4-0.6M磷酸鹽，0.2-0.4M檸檬酸鹽和0.5-1.2M甜菜堿，優選0.8M蔗糖，0.5M磷酸鹽，0.3M檸檬酸鹽和1M甜菜堿。

所述磷酸鹽為磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鉀和磷酸氫二鈉中的一種或兩種以上的混合物。

所述檸檬酸鹽為檸檬酸三鈉和檸檬酸三鉀中的一種或兩種的混合物。檸檬酸鹽有利于藻膽體向光系統II復合體的能量傳遞。

進一步，可用堿將上述SGB緩沖液pH調節至7.0，所述堿優選NaOH。這樣可以更好地維持體外藻膽體和光系統II等功能復合體的穩定性。

本發明還提供一種藍藻藻膽體-光系統II的超分子復合體的制備方法，包括以下步驟：

（1）將收集的藍藻細胞重懸于上述SGB緩沖液中進行破碎，破碎時間為100-500s，每次10-20s，間隔5min；

（2）在4℃、18,000×g條件下離心60min，獲得藻膽體和類囊體膜的混合物；

（3）用去垢劑對藻膽體和類囊體膜的混合物進行增溶，然后用蔗糖密度梯度離心，從而獲得藻膽體-光系統II的超分子復合體。

所述去垢劑為體積百分比濃度為1%的Triton?X-100。

所述破碎和增溶在冰浴（0℃）條件下進行。

本發明的SGB緩沖液與常規SPC緩沖液相比，不僅能增加藻膽體與光系統II間的連接數量，而且能大大改善體外藻膽體向光系統II的能量傳遞效率。因此，本發明將有助于人們從生物化學、生物物理學和結構生物學等水平上研究藻膽體和光系統II間的相互關系，從而大幅度提高藻類光合效率和生物量，為藻類能源化利用提供理論基礎。

附圖說明

圖1是本發明實施例1和實施例2中所得藻膽體-光系統II超分子復合體的低溫熒光發射光譜。

具體實施方式

下面通過實施例對本發明作進一步說明，其目的在于更好地理解本發明的研究內容而非限制本發明的保護范圍：

實施例1

（1）將5g收集的藍藻細胞（A₇₃₀=1.0-1.2）分別重懸于15mLSPC、SGB緩沖液中，用Bead-beater（Biospec，日本）在冰浴中進行破碎，破碎時間為100s，每次10s，間隔5min；SPC緩沖液含有0.5M蔗糖，0.5M磷酸鹽和0.3M檸檬酸鹽，而SGB緩沖液含有0.8M蔗糖，0.5M磷酸鹽，0.3M檸檬酸鹽和1M甜菜堿，pH為7.0。

（2）在4°C、18,000×g條件下離心60min，獲得藻膽體和類囊體膜的混合物；