论文部分内容阅读
细菌视紫红质（Bacteriorhodopsin，BR）是由bop基因编码的唯一膜蛋白，该蛋白有7条跨膜的α螺旋组成的结构域，具有光推动质子泵的作用。在光照条件下， BR可通过质子泵效应，将质子由膜内泵向膜外，从而产生跨膜质子梯度，将原始光能转化为电化学能，为嗜盐古菌等提供生命活动所必要的能量。 本研究克隆了从内蒙古额吉淖尔盐碱湖分离得到的一株极端嗜盐古菌Natrinema IM-1的bop基因全序列。根据GenBank数据库中现存的bop基因序列设计了Natrinema IM-1的bop基因全序列的特异性扩增引物，以基因组DNA为模板，通过PCR扩增得到了编码细菌视紫红质的bop基因全序列。该序列已在 Genbank中注册，登录号为：KT873301。 采用DNA重组技术将编码BR蛋白的bop基因全序列插入pET-28a(+)质粒中，构建了重组表达载体pET-28a-IM-1，并在大肠杆菌BL21(DE3)中成功表达了嗜盐古菌Natrinema IM-1的BR蛋白，对其诱导表达条件进行了优化。结果显示用0.50mM浓度的IPTG在25℃下诱导表达4h时其表达量达到最高，但在表达的过程中一部分表达的蛋白形成了包涵体，用SDS-PAGE鉴定了BR蛋白的表达及纯化结果。将纯化后的BR蛋白置于光照和暗箱条件下，通过光谱扫描，测定其光反应和暗反应的特征吸收峰。结果表明光照条件下重组蛋白在568 nm显示最大吸收峰，暗处理下重组蛋白在555 nm具有特征吸收峰，与已报道的细菌视紫红质最大吸收峰吻合。表明获得的BR蛋白在光反应和暗反应间能够完成转换，继而完成光循环作用，说明 Natrinema IM-1的bop基因的表达产物BR蛋白具有作为光电转换材料的潜力，为进一步研究细菌视紫红质大量表达纯化以及为其在诸多领域里的应用打下了基础。