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从某种意义来说,荧光蛋白的发现和应用为生物研究带来了革新。以GFP为代表,陆续被发现和应用的荧光蛋白光谱范围几乎覆盖了整个可见光区域,被广泛应用于基因的表达调控、蛋白质空间定位与转运、蛋白折叠、信号传导、蛋白酶活性分析、生物分子相互作用、分子影像等研究领域中,已经成为现代生物学研究中的重要研究手段之一。藻胆蛋白作为一种藻类中常见的的荧光蛋白,具有高量子产率,高稳定性等优点,目前在生物学研究的主要应用领域包括流式细胞荧光测定(FACS)、荧光免疫检测(FIA)、单分子检测(SMD)等。本研究通过对鱼腥藻PCC.7120中各荧光物质的电泳分析,发现不同于已知荧光蛋白如藻胆蛋白亚基和叶绿素-蛋白质复合物分子量的数条低分子量荧光条带。该组低分子量荧光条带以其强荧光性质,高耐热性,分子量小等显著优点,有望作为新的荧光标签蛋白或荧光探针,同时通过与藻胆蛋白亚基和叶绿素-蛋白质复合物成分的对比,期望初步推测其来源和生物学作用。本研究以鱼腥藻PCC.7120为主要实验材料,以红藻样品及叶绿素样品作为对比研究的辅助实验材料。首先通过SDS-PAGE电泳对鱼腥藻PCC.7120蛋白粗提液中各荧光组分进行分离,对比已报道的荧光蛋白分子量及光谱学性质,筛选出未知的低分子量荧光条带作为主要研究对象。为了探究不同荧光条带之间的成分相关性,对电泳分离的不同荧光条带进行回收,经过超声、加热、浓缩等不同处理后进行二次电泳验证。针对未知的10KD以下低分子量荧光条带,浓缩后进行2-D电泳分离与质谱分析,根据结果对其成分进行初步预测并最后通过分子克隆与原核表达验证。另外,通过光谱分析,以及Zn2+离子对卟啉类色素的特殊荧光反应,对该类荧光条带中的色素成分进行初步分析;通过ICP-AES技术对该荧光条带中金属离子的成分进行初步分析;通过MALDI-TOF,BCA蛋白浓度测定和茚三酮脯氨酸浓度测定技术对该组荧光条带中多肽成分进行初步分析,综上来判断其成分、性质以及在荧光标记应用中的可行性。目前实验对低分子量荧光条带的成分及性质已经得到初步结果,并有待进一步深入进行。初步实验结果显示,该组荧光条带中具有蛋白质或多肽链结构,且很可能含有多脯氨酸的多肽结构。同时这些肽链结构通过与色素分子结合,表现出荧光特性。所结合的色素分子可能与叶绿素、藻胆素、血红素同样具有卟啉环结构。由于,植物中游离脯氨酸对植物生理调节特别是抗逆调节有着重要的作用,而光合色素(如叶绿素,藻胆素)同时也是植物进行光合作用的必要成分。对低分子量荧光条带的成分分析不仅可以考察其在蛋白质荧光标签方向的应用水平,也可能有助于研究脯氨酸调节作用的机理研究。