Proteorhodopsins 的分子结构与其质子转运功能研究

Proteorhodopsins (PRs)是一类跨膜蛋白，属于 I 型的视紫红质。它是一类光驱动的质子泵， 可能在有机碳源缺乏的情况下有效地利用光能，在生物体或细胞中起到能量供给和平衡的作用,同时为宿主菌在其生长环境中提供竞争优势。本项目以从海洋微生物中分离的Proteorhodopsin（PR）基因，以及其在大肠杆菌中表达的蛋白为材料，构建PR的不同突变体，通过对突变体功能和特性的研究，明确PR中质子转运途经，尤其是找到与质子释放相关的氨基酸残基。同时，应用结晶学和X-光晶体学方法，对PR的三维结构进行研究。本项目对更好地认识这类蛋白的分子结构与质子转运功能的分子机制，更深入了解它们对海洋生态能量平衡中的作用，以及为其未来可能的应用，如发展可能的环保型能源，作为分子开关或资料储存系统等提供理论性依据。