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藻胆蛋白的生物合成包含两个方面:首先是藻胆色素的生物合成,然后是藻胆蛋白的生物合成(即:藻胆蛋白的生物合成脱辅基蛋白在催化酶的作用下与PCB结合)。藻胆色素的合成来源于叶绿素的合成,在叶绿素合成的过程中,在亚铁螯合酶催化下将铁插入到原叶琳IX中形成血红素,然后血红素在血红素氧化酶(HO)的作用下被氧化成为胆绿素IXa,胆绿素IXa进一步在胆绿素还原酶的作用下被还原并且异构化成藻红胆素和藻蓝胆素。