NdhL在稳定蓝藻NDH-1-PSΙ超分子复合体中的功能分析

摘要

人们发现蓝藻类囊体膜上的一些复合体是可以移动的，导致功能相关的复合体形成电子传递超分子复合物，有利于稳定复合体，并发挥相关功能，从而有助于蓝藻适应各种胁迫环境。这些超分子复合物包括PBS-PSⅡ-PSⅠ，PBS-CpcL-PSⅠ， PSⅡ-PSⅠ和NDH-1-PSⅠ。其中，NDH-1-PSⅠ超分子复合物的形成有利于蓝藻细胞在各种环境胁迫条件下执行围绕PSI环式电子传递等策略，有助于蓝藻细胞在胁迫条件下的存活。 最近，人们发现NDH-1亚基NdhL的删除没有影响NDH-1的积累和组装，但却导致 NDH-1-PSⅠ超分子复合物瓦解；其中的原因尚了解不够。本论文拟通过调查NdhL在NDH-1各个亚复合体中的定位，以及它的删除对各个亚复合体的积累和组装和对PSⅠ活性的影响来探讨了NdhL在稳定NDH-1-PSⅠ超分子复合物中的功能角色。相关研究成果结果如下： （1）通过SDS-PAGE结合蛋白免疫印迹等手段，调查NdhL在ΔndhA，M55和ΔndhN等三个突变株中的积累量。结果发现，只有在ΔndhA中，NdhL亚基在类囊体膜上的积累量受到严重影响，而在其他的两个突变株M55和ΔndhN中， NdhL亚基几乎不受影响。既然M55和ΔndhN分别是膜臂和亲水臂的突变株，而ΔndhA是活性区的突变株。因此，上述结果暗示着 NdhL位于活性区，靠近NdhA膜臂侧，并独立于NDH-1亲水臂和膜臂存在。 （2）通过蓝绿温和凝胶电泳结合蛋白免疫印迹等手段，我们检测 NdhL删除突变株和野生株中活性区亚基NdhS和NdhV的积累量变化。结果发现NdhL的删除影响NdhS的组装，并导致大量减少NdhV的积累量。既然NdhS和NdhV位于NDH-1活性区，因此，NdhL的删除影响了活性区的稳定性。 （3）通过叶绿素荧光等仪器，检测NdhL删除突变株和野生株中PSⅠ和PSⅡ的活性。结果发现在未加入线性电子抑制剂DCMU之前，NdhL删除突变株和野生株中PSⅠ和PSⅡ的活性类似，甚至NdhL删除突变株中PSⅡ的活性还比野生株中高一些。然而，在加入 DCMU之后，与野生株相比，NdhL删除突变株中PSⅠ的活性会显著降低。这一特征正好与 NDH-1-PSⅠ超分子复合体的连接蛋白CpcG2缺失突变株的光系统变化表型相类似。因此，这一结果暗示着NdhL可能作为NDH-1与PSⅠ之间的连接蛋白。 综上所述，NdhL的缺失影响了活性区的稳定性，NdhL可能作为NDH-1与PSⅠ之间的一个重要连接位点之一，影响了NDH-1-PSⅠ超分子复合物的形成，阻断了NDH-1和PSⅠ间的电子传递，从而影响其围绕PSⅠ环式电子传递功能的有效执行。

目录

缩写

第1章文献综述蓝藻NDH-1-PSΙ超分子复合体的研究进展

1.1前言

1.2催化活性区

1.3叶绿体NDH-1-PSΙ超分子复合体的发现及功能

1.4蓝藻NDH-1-PSΙ超分子复合体的发现及功能

1.5本论文研究的目的及意义

第2章材料与方法

2.1实验材料和细胞培养条件

2.2试剂与仪器

2.3集胞藻6803总DNA的提取

2.4同源重组载体的构建

2.5集胞藻6803同源重组载体转化

2.6突变株整合度鉴定

2.7总蛋白的收集和粗类囊体膜的分离

2.8蛋白电泳和蛋白免疫印迹

2.9 Pm的测量

第3章结果与分析

3.1集胞藻6803 NDH-1中不同模块的代表亚基

3.2ΔndhA-NdhL-YH，M55-NdhL-YH和ΔndhN-NdhL-YH株系的构建及鉴定

3.3 NdhL位于NdhA膜臂侧，并独立于NDH-1亲水臂和膜臂存在

3.4 NdhL蛋白的缺失影响了PSΙ的功能

3.5 NdhL蛋白的缺失影响了NdhS在NDH-1中的稳定性

3.6 NdhL蛋白的缺失影响了NdhV的积累

3.7ΔndhA-NdhS-YH，M55-NdhS-YH和 ΔndhN-NdhS-YH株系的构建及鉴定

3.8 NDH-1活性区位于NdhA膜臂侧，并独立于NDH-1亲水臂和膜臂存在

第4章讨论

参考文献

致谢

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