D97N突变对光受体蛋白古紫质4质子泵和能量转换效率的影响

摘要：

古紫质4(archaerhodopsin 4,aR4)是新近发现的古生菌Halobacterium species xz515红膜上唯一的光敏视黄醛蛋白,具有和细菌视紫红质(Bacteriorhodopsin,bR)相似的质子泵功能,但在中性pH条件下,其质子释放和摄取顺序与bR相反.针对质子供体天冬氨酸97(Aspartic acid 97,D97)对aR4光循环;特别是对质子释放摄取顺序和菌株ATP生成率的影响,采用基因定点突变技术,构建了aR4的单突变体D97N,以及相对应的bR单突变体D96N.采用紫外-可见吸收光谱和闪光动力学光谱技术初步研究突变对视黄醛键合区、光反应中间态M态和O态、质子泵功能以及菌株ATP生成率的影响.结果表明,D97N突变对视黄醛紫外-可见光吸收波长没有太大影响,但造成M态衰减时间的显著延长、质子泵功能的消失及菌株ATP的生成率大幅降低.与bR中的D96作用相比,D97对aR4质子功能的影响有所不同,这可能与D97所处的一个更为疏水性的胞外侧环境有关.

关键词：古紫质4、单点突变、光循环中间态、质子泵、天冬氨酸97

所属期刊栏目：37

分类号：Q93(微生物学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目21475045,30970657

在线出版日期：2017-11-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：23-30