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20年前,人们在蓝藻类囊体膜上发现了第五种光合膜蛋白复合体——NADPH脱氢酶(NDH-1)。该复合体参与围绕光系统I的循环电子传递、细胞呼吸和CO2吸收。迄今为止,NDH-1复合体至少由17种亚基组成(NdhA-Q)。其中,NdhO亚基早在2005年已经发现,但至今人们尚不清楚它的生理功能。
为了探究蓝藻NdhO亚基的生理功能,我们首先通过同源重组构建了ndhO基因的缺失突变株——△ndhO。通过构建同源重组载体pUC-△ndhO、自然转化和多次继代筛选后,利用PCR、Northern、Western技术分别从DNA、RNA及蛋白水平对整合程度进行了相应地鉴定,结果表明我们成功地获得了ndhO编码基因的缺失突变株——△ndhO。然后制备了NdhO亚基的多克隆抗体。通过PCR扩增出集胞藻6803(Snechocystis sp.strain PCC6803)NdhO亚基的编码基因ndhO,构建表达质粒pET32a(+)-ndhO,转化大肠杆菌BL21(DE3)pLysS,用IPTG诱导表达、经His-tag纯化后免疫日本大耳白兔获得多克隆抗体。蛋白免疫印迹检测结果显示该多克隆抗体具有高效性和专一性。在上述基础之上,我们对NdhO亚基的生理功能进行了相关分析。通过叶绿素荧光等仪器,对野生型与△ndhO株系的各种生理指标进行了测定,结果发现NdhO的缺失加强了围绕光系统Ⅰ的循环电子传递:并且这种加强与NDH-1的表达与组装无关。
综上所述,本论文的研究结果指出了NdhO亚基的缺失增强了围绕光系统Ⅰ的循环电子传递;这一生理功能与高等植物的截然相反,相关的作用机理正在调查之中。