藻胆体是蓝细菌体内的捕光结构，它能够通过重组形成不同的结构以适应不同的光环境。藻胆体将捕获的光能依次通过别藻蓝蛋白和核膜连接蛋白转移至光合作用反应中心。蓝细菌的远红光适应能力不仅需要叶绿素的存在而且还需要能够吸收远红光的藻胆体的存在。
　　我们主要研究Chroococcidiopsisthermalissp.PCC7203蓝细菌的藻胆体亚基远红光适应的分子机制。在本实验中，我们通过分子克隆的方法，构建别藻蓝蛋白亚基的基因载体，以大肠杆菌作为蛋白样品的表达体系，将细菌悬液、细胞破碎后的上清液以及纯化后的蛋白样品的吸收光谱、荧光光谱和激发光谱进行测定。对以上光谱数据进行分析，我们发现，ApcF2的吸收光谱显示最大吸收峰位置在675nm左右，荧光光谱中最大峰位置在698nm，并且ApcF2是通过非共价结合的方式与藻蓝胆素PCB结合的。这种能够非共价结合色素PCB并发生光谱向红光区移动(红移)的现象的亚基也存在于ApcB2和ApcB3各自的第81位半胱氨酸突变体中。破碎ApcD4的细胞后，通过离心得到上清液，检测到它能够非共价结合藻蓝胆素PCB并且吸收光谱也发生了红移，但红移的现象在样品纯化后的谱图中消失了。然而，当它与亚基ApcB3共同表达且蛋白经纯化后，样品的红移特性就能够很稳定地存在了。α-亚基ApcA2和β-亚基ApcB2在大肠杆菌体内共同表达后，细胞悬液能够产生很强烈的红移，与传统的别藻蓝蛋白亚基光谱的最大荧光峰位置相比，红移约为90nm。因此，我们推断至少有两种因素可以导致红移产生：一种是色素PCB的非共价结合，另一种是在色素PCB分子中共轭键的保留。研究别藻蓝蛋白亚基红移的机制可以使我们更加深入地了解藻胆体天线如何捕获和利用光能。将这种机制应用在植物的光合作用中，或许可以提高植物的光合作用效率。若能实现这一目标，将对提高粮食产量等意义重大。
　　单独的蓝细菌光敏色素(CBCRs)GAF结构域可以独立地行使结合色素以及光转化的功能。蓝细菌Nostocsp.PCC7120的光敏色素All2699由三个GAF结构域组成。和其它蓝细菌光敏色素相比，它的GAF1结构域在蓝细菌光敏色素中，是唯一一个能够从黑暗状态下Pr(红光态)经过合适光照转化到远红光态Pfr的蓝细菌光敏色素。
　　本实验利用固态核磁共振的方法获得了蓝细菌光敏色素结构的相关信息。结果显示在GAF1中，色素的C31原子处于手性中心，此手性结构中R和S构型同时存在。但是GAF1的晶体结构显示出C31手性中心仅存在R构型。GAF1-GAF2的核磁共振数据揭示了色素分子C31只存在R构型。另外，在Pr状态下的GAF1-GAF2三维结构模型中，我们发现了GAF2结构有一个舌头状的延伸(与传统的光敏色素的“舌头”结构非常相似)，它直接伸向色素PCB并使色素与周围环境隔开。“舌头”区域的三个保守序列的氨基酸定点突变实验也证明了色素与位于色素结合口袋区域的氨基酸残基之间存在相互作用。利用核磁共振研究光敏色素的结构，使我们更加深入地了解光敏色素的结构和光转化机制，这也为解析无定型状态生物大分子的结构提供了良好思路。