一种宽吸收光谱重组光合蛋白分子及其构建方法技术

本发明专利技术公开了一种宽吸收光谱重组光合蛋白分子，由重组叶绿素结合蛋白、藻胆蛋白融合蛋白与叶绿素a在体外进行结合得到，首先，利用分子生物学和基因工程的手段，结合藻胆蛋白色基体内组合催化技术，构建叶绿素结合蛋白、全色基藻胆蛋白融合分子，并在大肠杆菌工程菌株BL21中进行异源表达，再将叶绿素a与叶绿素结合蛋白、藻胆蛋白融合分子进行体外重组，得到既包含LHC Ⅱ又包含藻胆蛋白吸收光谱的宽吸收光谱光敏剂，为大规模制备重组藻胆蛋白及LHC Ⅱ色素蛋白分子提供了成熟的方法，并为探究生物基染料敏化太阳能电池的应用以及拓宽染料敏化剂吸收光谱范围提供了新的思路。

A Wide Absorption Spectrum Recombinant Photosynthetic Protein Molecule and Its Construction Method

The invention discloses a wide absorption spectrum recombinant photosynthetic protein molecule, which is obtained by combining recombinant chlorophyll binding protein, phycobiliprotein fusion protein and chlorophyll a in vitro. Firstly, by means of molecular biology and genetic engineering, combined with the combination catalytic technology of phycobiliprotein color matrix, the chlorophyll binding protein and panchromatic phycobiliprotein fusion molecule are constructed, and the fusion molecule is large in size. Enterobacter engineering strain BL21 was heterologously expressed, and then chlorophyll a was recombined with chlorophyll binding protein and phycobiliprotein fusion molecule in vitro. A broad absorption spectrum photosensitizer containing both LHC II and phycobiliprotein absorption spectrum was obtained, which provided a mature method for large-scale preparation of recombinant phycobiliprotein and LHC II pigment protein molecule, and also for exploring bio-based dye sensitization. The application of solar cells and broadening the absorption spectrum of dye sensitizers provide new ideas.

【技术实现步骤摘要】
一种宽吸收光谱重组光合蛋白分子及其构建方法
本专利技术涉及生物材料领域，涉及一种光合蛋白分子，具体涉及一种宽吸收光谱重组光合蛋白分子及其构建方法。
技术介绍
能源危机和环境问题都是当前人类面临的日益紧迫的重要问题，随着不可再生资源的日渐减少和环境污染的不断加剧，人们开发新型清洁能源的任务迫在眉睫。太阳能作为一种取之不尽、环境友好和分布广泛的可再生资源，各国研究者一直都非常热衷于将太阳能进行开发利用，应用于人类生活的各个方面。染料敏化太阳能电池(DyeSensitizedSolarCell,DSSC)继硅系列太阳能电池和化合物薄膜太阳能电池之后出现，是典型的第三代太阳能电池，相比于单晶硅太阳能电池，染料敏化太阳能电池具有制备工艺简单、成本低廉以及环境友好等优点。DSSC的基本结构主要包括：透明导电玻璃、TiO2纳米晶粒薄膜、光敏染料、电解液以及对电极。染料敏化剂吸收太阳光后，激发态的染料分子会将电子转移到TiO2纳米晶粒上，然后形成电子传输通道，电子将会在透明导电玻璃上进行收集，染料失去电子变为氧化态，并在电解液中还原态物质的作用下便变回基态，最后电解质在对电极处得到还原，从而完成整个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽吸收光谱重组光合蛋白分子，其特征在于，所述重组光合蛋白分子由叶绿素结合蛋白与全色基藻胆蛋白的融合蛋白以及叶绿素a在体外进行结合得到。

【技术特征摘要】
1.一种宽吸收光谱重组光合蛋白分子，其特征在于，所述重组光合蛋白分子由叶绿素结合蛋白与全色基藻胆蛋白的融合蛋白以及叶绿素a在体外进行结合得到。2.根据权利要求1所述的一种宽吸收光谱重组光合蛋白分子，其特征在于，所述融合蛋白为藻蓝蛋白α亚基cpcA基因与叶绿素结合蛋白LhcⅡ基因经重叠PCR融合后所构建表达的蛋白分子。3.一种宽吸收光谱重组光合蛋白分子的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)分别将藻蓝蛋白α亚基cpcA基因与叶绿素结合蛋白LhcⅡ基因进行PCR扩增延伸，然后切胶，进行胶回收；(2)以胶回收得到的片段为模板，进行重叠PCR，得到融合片段LhcⅡ-cpcA，将PCR产物进行回收，得到融合基因片段；(3)将融合基因片段与T载体进行连接，得到pMD19-T-LhcⅡ-cpcA质粒，取pCDFDuet-1质粒，分别对二者进行双酶切，并进行胶回收，分别得到目的片段LhcⅡ-cpcA和相应载体；并分别将藻胆色素合成相关基因cpcEF、hox1、pcyA以及pebS等基因经适当酶切后连接到同一载体上，构建得到可表达LHCⅡ-PCA-PCB及LHCⅡ-PCA-PEB的重组质粒，并将重组质粒转化进菌体内进行扩增表达；(4)将收集的菌体进行悬浮、破碎、离心、过滤、上样、咪唑梯度洗脱，将融合蛋白纯化出来；(5)将纯化成功的融合蛋白与叶绿素在体外进行结合，即得宽吸收光谱重组光合蛋白分子。4.根据权利要求3所述的一种宽吸收光谱重组光合蛋白分子的构建方法，其特征在于，步骤(1)中所述的PCR扩增的操作为：分别以pUC19-LhcⅡ为模板，LHCⅡ-F和LHCⅡ-PCA-R为引物；以pCDFDuet-cpcA-cpcEF-hox1-pcyA质粒为模板，LHCⅡ-PCA-F和PCA-R为引物配制PCR体系，进行目的片段LhcⅡ和cpcA的扩增。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛保胜，于倩，侯琪琪，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东,37