本文關鍵詞：定點突變對近紅外熒光蛋白PAiRFP1光譜學行為的影響及其生物傳感器方面的初步研究

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【摘要】：細菌光敏色素(BphP)是一類在各種細菌中廣泛存在的光受體蛋白,結(jié)合了膽綠素分子(BV)后能夠?qū)t光或者遠紅光具有響應。它通常具有兩種較穩(wěn)定的光存在形式,分別是吸收紅外的Pr態(tài)和吸收遠紅光的Pfr態(tài)。當使用紅外或遠紅外照射的情況下這兩種狀態(tài)可以相互轉(zhuǎn)換。近年來在這類蛋白的基礎上,通過蛋白質(zhì)工程手段改造后,可以獲得近紅外熒光蛋白,這類蛋白在近紅外熒光成像、近紅外光聲成像等領域已經(jīng)成功運用。PAiRFP1是在根癌農(nóng)桿菌細菌光敏色素Agp2的基礎上,通過定向進化的手段篩選得到的近紅外熒光蛋白,它已成功應用到了腫瘤的活體成像研究,但關于PAiRFP1是否具有其它運用尚未研究。在本文中,我們首先在成功誘導表達、純化該蛋白的基礎上,脫輔基蛋白與BV進行了體外組裝,然后研究了該蛋白作為近紅外生物傳感器檢測Hg2+的可能性。我們發(fā)現(xiàn)伴隨著Hg2+濃度增加,BV的近紅外熒光逐漸被猝滅。類似熒光猝滅現(xiàn)象在氧化型離子(包括Fe3+,Cu2+,Ag+)存在情況下也能觀察到。不同于上述現(xiàn)象,當體系中加入K+,Mg2+,NH4+,Mn2+等離子時近紅外熒光輕微增加,這是由于光激活所致。上述結(jié)果初步表明PAiRFP1作為Hg2+生物傳感器時特異性不高。其次,我們針對BV結(jié)合口袋附近的三個氨基酸殘基,包括V276,C277,C280,開展了定點突變。光譜學研究顯示:V276的氨基酸殘基對于近紅外最大吸收峰位置(λmax)、近紅外最大熒光發(fā)射峰位置(Fmax)、熒光量子產(chǎn)率影響較大;當Val突變成Gly后,λmax和Fmax分別紅移了15 nm和11 nm左右;同時相對熒光量子產(chǎn)率降低至~64.1%。我們隨后針對V276開展了飽和突變,獲得了一些初步的光譜學結(jié)果。上述這些工作為后續(xù)開展近紅外光聲成像奠定了基礎。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：Q61;TP212.3
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本文編號：1301781