重组LHCⅡ与叶绿素a的体外结合及其光电性能表征 | |
其他题名 | In vitro reconstitution of LHCⅡ recombinant with chlorophyll-a and characterization of its photoelectric properties |
侯琪琪; 于倩; 李泉; 李荣贵; 秦松; 葛保胜 | |
发表期刊 | 生物学杂志 |
ISSN | 2095-1736 |
2018-03-30 | |
卷号 | 35期号:04页码:34-38 |
关键词 | LHCⅡ 叶绿素 染料敏化太阳能电池 |
研究领域 | 植物学 ; 电工技术 |
DOI | 10.3969/j.issn.2095-1736.2018.04.034 |
产权排序 | (1)青岛大学生命科学学院; (2)中国石油大学(华东)生物工程与技术中心; (3)中国科学院烟台海岸带研究所 |
作者部门 | 海岸带生物学与生物资源保护实验室 |
英文摘要 | The lhcⅡ gene from Chlamydomonas reinhardtii was cloned and expressed in Escherichia coli. The LHCⅡrecombinant was prepared using genetic engineering technology,and then reconstructed with chlorophyll a in vitro. The saturation curve of the complex of LHCⅡ/chlorophyll-a was obtained. The free chlorophyll a and the complexs of LHCⅡ/chlorophyll a (at same concentration) were fixed on the TiO_2 electrode,and the photoelectric conversion properties of these two materials were compared. One recombinant LHCⅡ bound with 8 chlorophyll a molecules. Under the conditions of AM1.5,light intensity of 100 mW/cm~2,shortcut circuit current of LHC Ⅱ/chlorophyll-a complex is 0.493 mA/cm~2,open circuit voltage is 0.491 V,fill-factor is 0.679,and the efficiency is 0.165%. In comparison,shortcut circuit current of free chlorophyll a is 0.596 mA/cm~2,open circuit voltage is 0.482 V,and fill-factor is 0.676, efficiency is 0.194%. The recombinant LHCⅡ protein obtained from E. coli BL21 was successfully combined with chlorophyll a in vitro with similar binding activity as its native proteins. The reconstituted pigment-protein complex fulfilled the light harvesting and electron transport functions in a dye-sensitized solar cell system,and showed promising photoelectric properties at lower concentrations. In this study,large-scale preparation of LHCⅡ,the binding activity of recombinant protein LHCⅡ with chlorophyll in vitro,and its application in photoelectric conversion has laid a foundation. |
中文摘要 | 通过克隆莱茵衣藻的lhcⅡ基因,构建pET-28a-lhcⅡ质粒,在E.coli BL21中进行表达、纯化,获得重组蛋白LHCⅡ,将其在体外与叶绿素a进行结合,通过调整叶绿素a与LHCⅡ的摩尔比,获得叶绿素a与LHCⅡ结合率的饱和曲线,并将其和相同浓度的叶绿素a分别固定在染料敏化TiO_2电极上,对比两者的光电转换性能。通过分析可得,重组表达的LHCⅡ在体外可以结合8个叶绿素a分子。在AM1.5,光照强度为100 mW/cm~2的条件下,测得重组后LHCⅡ复合物敏化电池的短路电流ISC为0.493 mA/cm~2,开路电压VOC为0.491 V,填充因子FF为0.679,效率η为0.165%;相同浓度下,叶绿素a敏化电池的短路电流ISC为0.596 mA/cm~2,开路电压VOC为0.482 V,填充因子FF为0.676,效率η为0.194%。结果显示,重组LHCⅡ蛋白可以在体外与叶绿素a结合,其结合活性良好。重建之后的LHCⅡ色素-蛋白复合物可以在染料敏化太阳能电池系统中进行完整的电子传递,在低浓度下,表现出良好的光电性能。为大规模制备LHCⅡ、研究重组蛋白LHCⅡ在体外与叶绿素的结合活性及其在光电转换方面的应用奠定了基础。 |
资助机构 | 国家重点研发计划项目#2016YFE0106700 ; 国家自然科学基金项目#41176144 |
收录类别 | CSCD |
语种 | 中文 |
CSCD记录号 | CSCD:6310437 |
引用统计 | |
文献类型 | 期刊论文 |
条目标识符 | http://ir.yic.ac.cn/handle/133337/24712 |
专题 | 海岸带生物学与生物资源利用重点实验室_海岸带生物学与生物资源保护实验室 |
作者单位 | 1.青岛大学生命科学学院; 2.中国石油大学(华东)生物工程与技术中心; 3.中国科学院烟台海岸带研究所 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 侯琪琪,于倩,李泉,等. 重组LHCⅡ与叶绿素a的体外结合及其光电性能表征[J]. 生物学杂志,2018,35(04):34-38. |
APA | 侯琪琪,于倩,李泉,李荣贵,秦松,&葛保胜.(2018).重组LHCⅡ与叶绿素a的体外结合及其光电性能表征.生物学杂志,35(04),34-38. |
MLA | 侯琪琪,et al."重组LHCⅡ与叶绿素a的体外结合及其光电性能表征".生物学杂志 35.04(2018):34-38. |
条目包含的文件 | ||||||
文件名称/大小 | 文献类型 | 版本类型 | 开放类型 | 使用许可 | ||
重组LHC_与叶绿素a的体外结合及其光电(1148KB) | 期刊论文 | 出版稿 | 开放获取 | CC BY-NC-SA | 浏览 请求全文 |
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