利用超快时间分辨荧光光谱技术验证天然隐藻蓝藻蛋白645的便捷制备过程及能量转移动力学

《Journal of Fluorescence》：Convenient Preparation and Energy Transfer Kinetic Process Verification by Ultrafast Time-resolved Fluorescence Spectra for Natural Cryptophyte Phycocyanin 645

本研究以蓝藻Cr-PC645为对象，采用疏水相互作用色谱法优化纯化工艺，得率58.49%，纯度达7.27（A645/A280）。通过吸收、荧光、圆二色及超快时间分辨光谱证实纯化后蛋白光学活性保持完整。77K荧光时间分辨实验揭示光能传递存在三个时间成分（6,59,1021 ps），表明能量从同一β亚单元的PCB158传递至PCB82，后者与不同β亚单元的PCB82共定位后传递至下游受体。该高纯度、高活性纯化方法为多领域应用奠定基础。

　　

摘要

作为研究激发能量转移（EET）的杰出模型蛋白，隐藻藻蓝蛋白645（Cr-PC645）不仅在光合作用的前沿研究领域中具有重要意义，而且像其他藻蓝蛋白一样，作为一种天然蓝色色素蛋白，在食品和化妆品工业中也具有很高的价值。本文报道了一种从隐藻Chroomonas placoidea中纯化Cr-PC645的便捷方法，主要采用疏水相互作用色谱技术，并基于此方法对其激发能量转移特性进行了研究。最终Cr-PC645的回收率为58.49%，所得样品的最高纯度达到7.27（A₆₄₅/A₂₈₀）。除了高纯度外，通过全面分析吸收光谱、荧光光谱、圆二色光谱和超快时间分辨光谱，证明了纯化后的Cr-PC645的光学活性未发生改变。此外，77 K时间分辨荧光光谱实验确认了三个时间成分，分别为6 ps、59 ps和1021 ps，这些时间成分对应于特定藻蓝蛋白（PCBs）之间的能量转移过程，表明激发能量从同一β亚基中的PCB-158转移到PCB-82，并且PCB-82发色团位于不同的β亚基之间，随后能量传递给下游受体。综上所述，这种优化方法效率较高，未来将在多个领域得到应用。

图形摘要

作为研究激发能量转移（EET）的杰出模型蛋白，隐藻藻蓝蛋白645（Cr-PC645）不仅在光合作用的前沿研究领域中具有重要意义，而且像其他藻蓝蛋白一样，在食品和化妆品工业中也具有很高的价值，作为一种天然蓝色色素蛋白。本文报道了一种从隐藻Chroomonas placoidea中纯化Cr-PC645的便捷方法，主要采用疏水相互作用色谱技术，并基于此方法对其激发能量转移特性进行了研究。最终Cr-PC645的回收率为58.49%，所得样品的最高纯度达到7.27（A₆₄₅/A₂₈₀）。除了高纯度外，通过全面分析吸收光谱、荧光光谱、圆二色光谱和超快时间分辨光谱，证明了纯化后的Cr-PC645的光学活性未发生改变。此外，77 K时间分辨荧光光谱实验确认了三个时间成分，分别为6 ps、59 ps和1021 ps，这些时间成分对应于特定藻蓝蛋白（PCBs）之间的能量转移过程，表明激发能量从同一β亚基中的PCB-158转移到PCB-82，并且PCB-82发色团位于不同的β亚基之间，随后能量传递给下游受体。综上所述，这种优化方法效率较高，未来将在多个领域得到应用。

图形摘要