Biosynthesis of unnatural phycobiliproteins using universal bilin lyase CpcE/F

藻胆蛋白裂合酶是催化藻胆色素与脱辅基藻胆蛋白亚基共价连接的裂合酶, 在藻胆蛋白的生物合成途径中发挥着重要作用。本实验以藻蓝蛋白裂合酶CpcE/F为研究对象, 采用基因工程组合表达技术, 构建了pCDFDuet-apcA-cpcE/F-hox1-pebS、pCDFDuet-pecA-cpcE/F-hox1-pebS等重组质粒, 并导入大肠杆菌中, 在IPTG的诱导下, 成功表达得到两种非天然藻胆蛋白ApcA-PEB和PecA-PEB, 这表明CpcE/F不仅可以催化藻蓝胆素和脱辅基藻蓝蛋白的结合, 还可以催化藻红胆素（PEB）与别藻蓝蛋白α-亚基（ApcA）和藻红蓝蛋白α-亚基（PecA）的结合, 因此是一种多功能的裂合酶。根据重组产物的光谱特征峰分析发现, ApcA-PEB和PecA-PEB作为两种非天然存在的重组藻胆蛋白, 具有与对应天然藻胆蛋白有着相近的特征吸收光谱和荧光发射峰, 但同时具有明显的波长偏移并伴有色素异化现象, 其光谱学性质主要由其所携带的色素基团决定。另外, 荧光寿命衰减分析发现, 不同脱辅基蛋白对于重组藻胆蛋白的光谱稳定性具有重要的影响