藻藍(lán)膽素（Phycocyanobilin,PCB）是藍(lán)藻、紅藻及部分隱藻中的一種線(xiàn)性四吡咯結(jié)構(gòu)的天然色素,具有特殊的光學(xué)性質(zhì)及良好的抗氧化活性,在光能的吸收和傳遞、抑制氧化損傷及光遺傳學(xué)等方面發(fā)揮著重要的作用,在作為光敏劑的開(kāi)發(fā)方面具有可觀(guān)的前景。在天然藻類(lèi)中,存在著PCB、葉綠素、葉黃素等多種光合色素。其他光合色素的存在使得從藻類(lèi)中分離純化PCB的工藝變得復(fù)雜。本文研究了兩種PCB的制備方法:一種是通過(guò)重組大腸桿菌發(fā)酵制備PCB,另一種是從藻類(lèi)天然產(chǎn)物藻藍(lán)蛋白（Phycocyanin,PC）中提取PCB,并對(duì)兩種PCB產(chǎn)物進(jìn)行了光譜性質(zhì)的比較。其次,對(duì)PCB作為光敏劑用于光動(dòng)力治療的可能性進(jìn)行了初步的驗(yàn)證。結(jié)論如下:（1）本文使用重組質(zhì)粒pET-28a-hox1-pcyA構(gòu)建并篩選出一株能夠穩(wěn)定表達(dá)PCB的重組大腸桿菌“EP-1”,并分別通過(guò)響應(yīng)面優(yōu)化、液相-質(zhì)譜聯(lián)用（LC-MS）及光譜分析的方法來(lái)提高重組表達(dá)PCB的產(chǎn)量及分析制備的PCB的純度及光譜性質(zhì)。結(jié)果顯示:當(dāng)發(fā)酵液培養(yǎng)4.6 h時(shí),加入4 mmol/L的乳糖作為誘導(dǎo)劑,25℃誘導(dǎo)表達(dá)13.6 h后,發(fā)酵液中PCB的濃度約為... 

【文章來(lái)源】：煙臺(tái)大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

血紅素在HO1的氧化作用下形成膽綠素示意圖[26]

藻膽素之間的轉(zhuǎn)化[15]

煙臺(tái)大學(xué)碩士學(xué)位論文51.2.2藻藍(lán)膽素的生物合成PCB是一種藍(lán)色的藻膽素，存在于藍(lán)藻、紅藻及部分隱藻中，是藍(lán)藻光敏色素發(fā)色團(tuán)的直接前體[10,35]。在藍(lán)藻中，HO1和PcyA是通過(guò)兩步酶反應(yīng)合成PCB的兩個(gè)關(guān)鍵酶[36,37]。在PCB的生物合成過(guò)程中，HO1和PcyA分別與血紅素及BV分子形成穩(wěn)定的復(fù)合物[31]。HO1催化血紅素產(chǎn)生BV，該過(guò)程伴隨著3個(gè)氧的參與、7個(gè)電子的得失及Fe3+和一氧化碳（CO）的釋放[13,38,39]。該過(guò)程中，血紅素既作為反應(yīng)底物，又起到傳遞電子的作用[26]。血紅素被氧化成BV后，PcyA誘導(dǎo)BV形成PCB，鐵氧還蛋白（Fd）為HO1和PcyA提供反應(yīng)過(guò)程所需的電子[31]。PcyA是FDBR家族的一員，它既不需要輔因子，也不需要金屬，利用鐵還蛋白（Fd）的四個(gè)電子通過(guò)兩個(gè)連續(xù)反應(yīng)還原BV，生成PCB[40]。第一步是還原BV的D環(huán)的乙烯基，生成181，182二氫膽綠素（181，182-DHBV），第二步是將181，182-DHBV的A環(huán)還原為PCB，每一步需要兩個(gè)電子和兩個(gè)氫的參與（圖1-3）[26,37,41]。為了實(shí)現(xiàn)這些順序還原，PcyA必須具有允許區(qū)分BV的A-環(huán)和D-環(huán)并控制反應(yīng)序列的分子結(jié)構(gòu)[40]。此外，低溫電子順磁共振光譜表明，在PcyA反應(yīng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)有機(jī)自由基[42]。許多在催化過(guò)程中產(chǎn)生有機(jī)自由基中間體的酶具有金屬和/或有機(jī)輔助因子，它們介導(dǎo)單電子從還原劑轉(zhuǎn)移到底物[43]。但是，PcyA對(duì)金屬或有機(jī)輔因子沒(méi)有這種依賴(lài)性，表明PcyA屬于一類(lèi)新的自由基酶[37]。圖1-3BV在PcyA的還原作用下形成PCB的示意圖[26]Fig1-3SchematicofBVisreducedintoPCBwithPcyA

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3384507