蓝细菌是一种可以进行光合作用的微生物,其最主要的捕光器藻胆体中含有大量的由酶催化形成的色素化藻胆蛋白。研究藻胆蛋白的生物合成具有重要的意义,有助于理解蓝藻光合作用的结构基础与生化机理,从而完成藻胆体的组装,也为体外合成这种色素蛋白提供了必要的条件。在蓝细菌中存在开链的四吡咯发色团,称为藻胆色素,目前已知有四种藻胆色素,分别为藻蓝胆素、藻红胆素、藻紫胆素和藻尿胆素。藻胆蛋白（除ApcE）结合藻胆色素都需要藻胆蛋白裂合酶。本研究验证了将藻蓝胆素（PCB）转化为藻紫胆素（PVB）的机制。来自于Nostoc sp.PCC7120的裂合酶PecE/F和Synechococcus sp.WH8102的裂合酶RpcG具有这种功能。PecE/F催化PCB共价偶联至藻红蓝蛋白α亚基（PecA）并同时异构化为PVB。位于PecF亚基上保守的H87C88被证实了是PecE/F实现异构化活性所必需的,Cys88与藻蓝胆素PCB的C10的亲核加成诱导了PCB异构化为PVB。而单个RpcG就具有异构化活性。RpcG就像是PecE与PecF的融合蛋白,RpcG能催化Synechococcussp.WH8102的藻蓝蛋白α亚基RpcA结合上蓝细菌中的藻蓝胆素。裂合酶RpcG利用PCB做色素底物,连接它们到RpcA上,并伴随着异构化作用,生成色素蛋白PVB-RpcA。当RpcG参与到色素蛋白PCB-CpcB、PCB-PecB和PCB-CpeB的过程中时,并没有发生异构化作用,这说明裂合异构酶RpcG不能单独的行使异构酶功能,它需要与脱辅基蛋白相互协调。RpcG和PecE/PecF的对比研究可以探讨裂合酶异构功能的结构基础,同时由两者催化形成的这些色素蛋白有潜在的应用价值,可以作为生物学荧光探针。
类型: 国内会议
作者: 侯建云,胡萍萍,许亚丽,周明,赵开弘
关键词: 藻胆蛋白,藻蓝胆素,藻紫胆素,裂合酶,异构化
来源: 第十二届中国酶工程学术研讨会 2019-08-08
年度: 2019
分类: 基础科学
专业: 生物学
单位: 华中农业大学农业微生物学国家重点实验室
分类号: Q936
页码: 175
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